Однако правильно подобранное В/Ц отношение - это только путь к успеху, но еще не сам успех. Скорость вращения активатора, его конструкция и время перемешивания так же имеют огромное значение. 1.Скорость вращения активатора Часто от производителей пенобетона можно услышать, что скорость вращения активатора имеет определяющее значение в интенсивности поризации бетона. Мнение в корне не верное, хотя некоторые производители пенобетоносмесительного оборудования, не понимая сути процесса поризации, увеличивают скорость вращения активатора турбулентных смесителей. На рынке смесительного оборудования можно встретить забавных пенобетоносмесительных монстров, имеющих 1000-1500 об/мин на валу активатора. Такие «чудо»-агрегаты при демонстрационных запусках производят неизгладимое впечатление на будущих производителей пенобетона. Приготавливаемая масса быстро растет в объеме, на поверхности раствора наблюдается могучая воронка, заглядывая в верхнюю часть которой можно ясно увидеть вращающийся активатор. Причем создается впечатление, что активатор вращается в свободном от раствора пространстве. Так оно и есть, при таких скоростях совершенно не важно, какая форма лопастей активатора. Активатор просто отбрасывает от себя раствор, поэтому, несмотря на хороший визуальный эффект, практическая производительность таких активаторов смехотворно мала! К тому же для работы им необходимы подвижные растворы, а хаотичные завихрения создаваемые таким «буйным» перемешиванием создают огромное количество капиллярных пор (вредные, первого вида). В результате материал, полученный на таких установках можно назвать пенобетоном, лишь имея хорошо развитое чувство юмора и богатую фантазию. При повышенном расходе цемента прочностные характеристики такого материала, не выдерживает ни какой критики. Скорость вращения активатора турбулентного смесителя должна сочетаться с его конструкцией. Лопасти должны не хаотично разбрасывать раствор, а придавать ему направленное движение, для эффективного перемешивания раствора.
2.Конструкция активатора и бережное перемешивание Если скорость вращения активатора, как и его конструкция подобранны не правильно, в пенобетонном растворе наблюдаются не только капиллярные поры (вредные, первого вида), но и появляется большое количество «вредных пор, второго вида». Вредные поры второго вида, это бывшие «полезные» поры, разрушенные в результате варварского перемешивания. На практике производство пенобетона часто сопровождается странным эффектом: при правильно подобранном В/Ц отношении и качественном пенообразователе активная поризация смеси протекает лишь первые 30-60 секунд, затем наблюдается постепенное прекращение увеличения объема смеси и, наконец, уменьшение достигнутого объема. Это связанно с тем, что при увеличении времени перемешивания в силу механического воздействия на смесь активатора и турбулентных возмущений, происходит разрушение «полезных» пор и их деление на множество более мелких пор «вредные, второго вида». Зачастую размер этих раздробленных пор сопоставим с размерами цементного зерна. И если крупные «полезные» пузырьки принимают на свою поверхность зерна цемента и песка, затем сцепляются с такой же подготовленной поверхностью соседнего пузырька, образуя тем самым прочный каркас из межпоровых стенок, то мелкие, раздробленные пузырьки не могут этого сделать. В силу сопоставимости размеров пузырька и цементного зерна, образованные пустоты имеют не сферическую форму с хорошо развитыми межпоровыми стенками, а вид хитропереплетенных пустот разного объема и протяженности. Естественно, что бетон поризованный таким образом, хотя и будет иметь низкую плотность, однако по показателям прочности будет значительно уступать «правильно» поризованному бетону, причем не зависимо от расхода цемента. На практике пенобетонный блок, где преобладает количество вредных пор второго вида, имеет поверхность, легко разрушающуюся даже от простого нажатия, пенобетон «сыпется». Впечатление, что количества воды было не достаточно для нормального протекания процесса гидратации цемента, хотя воды было в избытке. Причина такого явления - именно «вредные поры второго вида»! Подобная проблема часто возникает при эксплуатации установок раздельной подготовки составляющих, оснащенных пеногенератором. Когда в сухую цементнопесчанную смесь подается готовый пенный раствор, происходит массовое разрушение «полезных» пузырьков и образование «вредных пор, второго вида». При подаче готовой пены в подготовленный водо-цементо-песчанный раствор, как правило «вредных пор, второго вида» становиться гораздо меньше. Причина этого в механическом воздействии сухого цемента и песка на пену, это воздействие уменьшается, когда пузырек попадает в жидкую среду. 3.Ограничение времени перемешивания Для снижения механического повреждения сформированных «полезных» пустот необходимо строго контролировать время перемешивания. При недостаточно продолжительной активации снизится процент вовлеченного воздуха, при увеличении времени активации начнется процесс разрушения «полезных» пор. В таком случае целесообразно оснащать пенобетоносмеситель таймером. Правильно подобранное время перемешивания в последствии воспроизводится множество раз, исключая ошибки персонала, обслуживающего пенобетоносмеситель. Зачастую одно лишь строгое соблюдение установленного времени перемешивания, делает производство пенобетона более стабильным. Выбор модуля крупности инертного заполнителя Как подтверждение зависимости прочности пенобетона от размера пустот - применение песка пониженного модуля крупности. Казалось бы, подобное утверждение противоречит практике бетонных работ. Однако для создания прочного межпорового каркаса необходимо применять песок и его рассев (либо другой заполнитель), основной размер которых не превышает 0.35-0.8мм. В противном случае, инертный заполнитель из материала межпоровых стенок превратиться в чужеродные включения (А, рис. 4), окруженные пузырьками, однако не играющие никакой роли в повышении прочности готового материала. Причина отказа от баротехнологий Пустоты (пузырьки), формируемые при избыточном давлении, имеют внутреннее давление равное давлению среды, где они были сформированы. Значению сохранения первоначальной формы и размера пустот целиком посвящена эта статья. Что произойдет с пузырьком, покинувшим баросмеситель, если его внутреннее давление выше атмосферного? Проблема получения качественного пенобетона Нами рассказано об основных физических причинах получения некачественного пенобетона при повышенном расходе цемента. Указывая пути повышения качества выпускаемого материала и снижения его себестоимости, мы сознательно не даем конкретных пропорций пенобетонных растворов, и дело даже не в том, что готовые пропорции являются коммерческим продуктом, а то, что этой представленной информации вполне достаточно для понимания причин получения некачественного пенобетона и методов борьбы с ними. Не желая понять физические причины явлений, можно потратить годы на поиски пенобетонного Грааля, но так его и не найти. С упорством достойным лучшего применения, изобретать вечный двигатель, упрямо не обращая внимания на известные физические законы, искать решение проблемы в идеальных пропорциях и в чудо-добавках, но так и не получить достойный результат. Можно со всей уверенностью заявить, что, не принимая в расчет основные физико-механические факторы поризации бетона невозможно добиться получения пенобетона плотностью 600кг/м3 с расходом цемента 280-300кг/М3. С некоторыми утверждениями Вы можете не согласиться, но когда очередной раз, без явной причины, возникнут проблемы с очередной партией приготавливаемого пенобетона, данная статья объяснит причину этого явления. Зная принцип получения КАЧЕСТВЕННОГО пенобетона, постепенно устраняя препятствия на пути его получения, возможно создание современного высокорентабельного производства, выпускающего материал, спрос на который постоянно возрастает! Проблема выбора «правильного» пенобетоносмесителя Итак, нами обозначены основные физические факторы, влияющие на получение качественного пенобетона. Попробуем сформулировать основные требования, предъявляемые к турбулентным пенобетоносмесителям (о требованиях предъявляемых к смесителям, оснащенным пеногенератором мы расскажем позже). Итак, конструкция «ПРАВИЛЬНОГО» турбулентного пенобетоносмесителя должна отвечать следующим обязательным условиям: Способствовать интенсивному воздухововлечению, активно перемешивать сверхпластичную пенобетонную массу, для чего потребуется привод повышенной мощности и активатор оригинальной конструкции, оказывать минимальное воздействие на сформированные «полезные» пузырьки. Как ни странно, на сегодняшний день при всем изобилии предлагаемой смесительной техники подобных пенобетоносмесителей практически нет! Даже выпускаемые ООО «СтройМеханика» пенобетоносмесители серии «НАВИГАТОР» не в полной мере отвечают предъявляемым требованиям. Поэтому на предприятии ООО «СтройМеханика» сконструирован и запущен в производство скоростной универсальный смесительный агрегат серии «ВЕКТОР-500» и «ВЕКТОР-1000», полностью отвечающий вышеизложенным требованиям. Конструкция скоростных универсальных смесительных агрегатов серии «ВЕКТОР» позволяет производить не только КАЧЕСТВЕННЫЙ пенобетон, но и бережно приготавливать различные строительные растворы, в том числе и с большим количеством включений (добавок). Так проблема равномерного распределения базальтовой фибры в пластичном растворе, осложненная неизбежным перетиранием фибры сухими составляющими смеси, была успешно решена именно применением смесителя серии «ВЕКТОР». Заметим, что проблема бережного распределения базальтовой фибры во многом сходна с проблемой сохранения пустот в приготавливаемом пенобетоне. C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента и газобетона можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок цемента в России» и «Рынок газобетона автоклавного и неавтоклавного способов твердения в России».
А.Б. Липилин, М.В. Векслер, ООО «СтройМеханика»
|