В результате эксперимента было установлено (рис. 4), что линейные деформации усадки классического автоклавного газобетона средней плотностью 700 кг/м3 превышают 2 мм/м, которые вызваны, в основном, только влажностной и карбонизационной усадкой, так как контракционная усадка в данном случае исключается. Неавтоклавный цементно-песчаный газобетон также показал усадку в пределах 2 мм/м, а золо-цементный бездобавочный — деформации расширения, превышающие 3 мм/м из-за гашения свободной извести золы. Золо-цементный газобетон с химическими добавками после небольшой усадки в пределах 0,5 мм/м в месячном возрасте затем показывает стабилизацию собственных деформаций в пределах +1 мм/м. Несмотря на значительные колебания свойств золы ТЭЦ, золо-цементные образцы с химическими добавками характеризуются стабильными показателями собственной деформации. У всех составов удлинение находится в пределах 1–1,5 мм/м.

Одним из показателей долговечности бетона является его морозостойкость. Поэтому все сравниваемые газобетоны были подвергнуты попеременному замораживанию и оттаиванию в течение 35 циклов. В результате проведённого эксперимента установлено, что потеря массы и прочности как у контрольных (ПЦ + П, классический автоклавный газобетон), так и у золо-цементных ячеистых бетонов не превышают допустимые значения. Причём у составов золо-цементного газобетона с химическими добавками произошло увеличение прочности на 1,78–17,30 % по сравнению с исходными составами.

Для оценки экономической эффективности производства неавтоклавного газобетона были проведены сравнительные расчёты себестоимости 1 м3 золо-цементного материала с химическими добавками и цементно-песчаного газобетона. При этом плотность газобетона и расход составляющих компонентов брали с учётом обеспечения минимального класса по прочности при сжатии В1,5 (2,5 МПа). Так, для обеспечения минимальной прочности цементно-песчаного газобетона необходимо использовать материал плотностью 850 кг/м3, а для золо-цементного достаточно плотности D600. Удельный экономический эффект составил 204,2 руб. (17 %).

Определённый интерес представляет сравнение стоимости 1 м2 стены с коэффициентом термического сопротивления 3,2 (необходимого для Сибирского региона) из газобетонов указанных составов. Так, толщина стены для золо-цементного газобетона составляет 0,512 м (ρ = 600 кг/м3, λ = 0,16 Вт/(м•оС)), а для цементно-песчаного — 0,736 м (ρ = 850 кг/м3, λ = 0,23 Вт/(м•оС)). Удельный экономический эффект в этом случае составляет 548,5 руб. на 1 м 2 стены (37 %).

Таким образом, расчёт удельной экономической эффективности показал преимущества применения разработанного золо-цементного газобетона с химическими добавками по сравнению с классическим цементно-песчаным ячеистым материалом.

Результаты исследования по патенту № 2259975 внедрены на 16 малых предприятиях г. Барнаула и могут найти более широкое применение в Сибирском регионе.

Ю. В. Щукина, ст. преп.
Г. И. Овчаренко, д. т. н., проф.

С анализом российского рынка металлургических и топливных шлаков и с анализом оборудования для производства цемента на основе шлаков Вы можете познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков:

«Рынок шлаков в России»
«Анализ оборудования для производства шлакощелочного вяжущего»
«Бизнес-план организации шлакощелочного вяжущего и пенобетона на его основе»

Литература:

1. Артемьева Н. А. Пенобетон на основе золокремнезёмистых композиций и жидких отходов металлургической промышленности. Диссертация. — Красноярск, 2005.
2. Гладких К. В. Изделия из ячеистых бетонов на основе шлаков и зол. — М.: Стройиздат, 1976.
3. Козлова В. К. Использование зол тепловых электростанций в производстве строительных материалов. — Барнаул, 1975.
4. Костин В. В. Применение зол и шлаков ТЭС в производстве бетонов. — Новосибирск: НГАСУ, 2001.
5. Овчаренко Г. И. Золы углей КАТЭКа в строительных материалах. — Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1992.
6. Овчаренко Г. И. и др. Патент № 2259975. Сырьевая смесь для получения неавтоклавного ячеистого бетона (варианты) // Бюллетень изобретателя. — 2005. — № 25.
7. Оямаа Э. Г. Строительные детали из сланцезольных автоклавных бетонов. — Л.: Стройиздат, 1965.
8. Павленко С. И., Федынин С. И. Кассетное производство изделий улучшенного качества с добавкой золы ТЭС // Бетон и железобетон. — 1974. — № 6. — С. 16–18.
9. Черных К. П. Закономерности регулирования состава и свойств газобетона на основе зол углей КАТЭКа: Диссертация. — Барнаул, 2000.

www.newchemistry.ru