Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса создания легких бетонов теплоизоляционного назначения и задачи исследований 9
1.1 Общая характеристика легких бетонов теплоизоляционного назначения 9
1.2. Технологии производства легких бетонов 22
1.3. Сравнительная характеристика основных свойств ячеистых материалов 28
1.4. Характерные свойства шлакощелочных вяжущих 32
1.5. Теоретические предпосылки повышения качества ячеистых бетонов и задачи исследований 41
Глава 2. Применяемые вещества и методы исследования бетонных смесей и бетонов 45
2.1. Компоненты жидкостекольного вяжущего 45
2.2. Модифицирующие добавки 48
2.3. Методы исследования бетонных смесей и оценки свойств ячеистых бетонов 49
Глава 3 Разработка многокомпонентного жидкостекольного вяжущего 51
3.1. Фазо- и структурообразование в системе «жидкое стекло —феррохромовый шлак» 52
3.2. Оптимизация вяжущей композиции по основным компонентам 71
3.3. Оптимизация вяжущей композиции по модифицирующим добавкам 76
3.4. Выводы 84
Глава 4. Разработка жидкостекольного пенобетона 86
4.1. Выбор пенообразователя для получения жидкостекольного пенобетона 86
4.2. Влияние целлюлозного микроволокнистого наполнителя на свойства жидкостекольного пенобетона
4.3. Оптимизация состава поризованной жидкостекольной смеси 94
4.4. Выводы 117
Глава 5. Опыт внедрения результатов исследований и экономические предпосылки развития производства разработанных пенобетонов. 119
5.1. Основные потребительские свойства модифицированного шла-кожидкостекольного пенобетона 119
5.2. Термические свойства модифицированного шлакожидкосте-кольного пенобетона 124
5.3. Термостабилизация трехвалентного хрома в материале матрицы 126
5.4. Основы технологии шлакожидкостекольных пенобетонных смесей 128
5.5. Выводы 132
Общие выводы 134
Библиографический список 136
- Технологии производства легких бетонов
- Оптимизация вяжущей композиции по основным компонентам
- Выбор пенообразователя для получения жидкостекольного пенобетона
- Основные потребительские свойства модифицированного шла-кожидкостекольного пенобетона
Введение к работе
Ресурсе- и энергосбережение на современном этапе экономических пре-
| образований в Российской Федерации становится определяющим фактором
J развития большинства отраслей промышленности, включая строительную- К
одному из ее приоритетных направлений по разработке новых строительных материалов относится создание материалов металло- и теплосберегающих и малоотходных технологий производства ячеистых материалов. Их небольшая плотность способствует уменьшению расхода сырья при производстве и снижению массы строительных элементов, а низкая теплопроводность — сокращению энергозатрат на поддержание заданного температурного режима эксплуатируемых строительных сооружений, технологического оборудования и технических устройств.
Наиболее перспективными в настоящее время признаются неорганические пеноматериалы. Уступая по теплоизолирующей способности органиче-»
ским ячеистой и волокнистой структурой, неорганические пеноматериалы по
4 химической и пожарной безопасности при производстве и эксплуатации более
предпочтительны- Их изготавливают из экологического безопасного сырья, В процессе службы они не выделяют токсичных и канцерогенных веществ; при нагревании и в контакте с открытым огнем — не воспламеняются и не горят. К сожалению, большинство из применяемых неорганических ячеистых материа-лов термонестабильны. При высокотемпературном нагревании продукты твердения входящих в их первоначальный состав вяжущих, деструктурируясь, снижают механическую прочность ячеистого материала и он разрушается.
При резком охлаждении средствами пожаротушения процесс разупрочнения материала усугубляется, вызывая частичное или полное разрушение изготовленных из него изделий и конструкций,
л К наиболее огне- и термостойким ячеистым материалам относятся мате-
риалы на основе шлакощелочных вяжущих. Продукты их твердения при де-
ф гидратации, не претерпевают существенных структурно-объемных измене-
5 ний, сохраняют первоначальную прочность, мало изменяющуюся при резких
сменах температуры.
С этих позиций весьма актуальны ячеистые материалы на базе быстрот-вердеющего, без термической активации, и набирающего высокую прочность, жидкостекольного вяжущего с кальцийсиликатным индикатором твердения. Ему присуща хорошая совместимость с большинством неорганических наполнителей и способность к стабилизации пеномасс, полученных с помощью современных синтетических пенообразователей. Все вышеперечисленное определяет актуальность настоящей работы.
Направление исследований
Работа выполнялась по плану научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ МЧС России, раздел 3 «Развитие и совершенствование системы мероприятий по снижению рисков возникновения пожаров и смягчению их последствий», п. 3.1 «Исследование пожарной опасности веществ и материалов», а также в рамках подпрограммы «Архитектура и строительство» МНТП Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники».
Цель диссертационной работы
Теоретическое обобщение, научное обоснование и практическая разработка основ технологии нового конструкционно-теплоизоляционного материала со средней плотностью не выше 500 кг/м3, коэффициентом теплопроводности до 0,115 Вт/м-град, марочной прочностью не ниже 4 МПа и температурным порогом эксплуатации более 800 С на базе жидкостекольного вяжущего для огнестойкой изоляции строительных и технологических объектов.
Задачи исследования
- Изучение процессов фазо- и структурообразования при твердении вяжущего в виде композиции жидкого стекла с кальцийсиликатным отвердите-лем и органоминеральным модификатором.
Исследование технологических и функциональных свойств пеноорга-ножидкостекольных вяжущих КОМПОЗИЦИЙ.
Разработка пеноорганоминеральных формовочных смесей и основ технологии производства из них высокопористых, малоусадочных, беспрогрев-ных бетонов повышенной огне- и термостойкости.
Методы исследований
При выполнении экспериментов использованы современные методы физико-химического анализа: селективность микрохимического; качественного и количественного рентгенодифрактометрического (ДРОН-ЗМ); комплексного термографического (дериватограф Q-1500-Д); электрометрического (рН-340); петрографического (MPI-5 и МИМ-7); электронномикроскопического (ЭМ-9)-Свойства сырьевых материалов и пенобетонов определяли с помощью регламентированных соответствующими стандартами методов испытаний- При постановке экспериментов и обработке опытных данных применяли методы планирования эксперимента и математической статистики.
Достоверность результатов работы
Подтверждается:
- Хорошей сходимостью экспериментальных данных, полученных разны
ми методами физико-химического анализа с применением поверенного обо
рудования.
- Сопоставимостью полученных результатов с теоретическими воззре
ниями и экспериментальными данными других исследований, работавших со
шлакощелочными вяжущими.
Научная новизна работы
Изучен механизм фазо- и структурообразования процесса твердения модельной системы «жидкое стекло —двухкальциевый силикат».
Предложена математическая модель, вскрывающая влияние концентрации пенообразователя, содержании добавки микроцеллюлозного волокна, содержании добавки сулерлластификатора, содержании добавки микронаполни-
7 теля, удельной поверхности микронаполнителя на среднюю плотность и механическую прочность жидкостекольного пенобетона.
- Установлено, что технологические свойства и потребительские характе
ристики пенобетона определяются материал оведческими закономерностями,
присущими классическим плотным бетонам.
Практическая полезность результатов диссертации
- Создан беспрогревный, быстротвердеющий малоусадочный огне- и тер-
мостойкий пенобетон.
Разработаны основы технологии пол и функционального пенобетона с температурой службы от минус 40 С до плюс 950 С, пригодного как для монолитного бетонирования, так и для изготовления штучных изделий.
Получены составы для приготовления защитных обмазок с хорошей адгезией к ячеистым материалам.
На защиту выносится:
Теоретические и опытные данные по фазо- и структурообразованию при взаимодействии жидкого стекла с моно- и полиминеральными порошковыми отвердителями.
Результаты пассивных и активных экспериментов оптимизации состава жидкостекольного вяжущего и пеноматериала на его основе,
Новые составы формовочных, кладочных и защитных огнестойких пе-номатериалов на жидкостекольном вяжущем.
Результаты практической проверки разработанных пеноминеральных материалов.
Апробация результатов работы
Основные результаты докладывались и обсуждались на X, XI, XII Международных научно-технических конференциях «Информационная среда вуза» (Иваново, ИГАСА 2003, 2004, 2005г.), всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в деятельности органов и подразделений МЧС России (С- Петербург, И ГПС МЧС России 2004г.)
8 Публикация
По теме диссертационной работы опубликовано 5 научных работ.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованных источников, приложений. Работа изложена на 154 страницах машинописного текста, включает 2 приложения, содержит 40 иллюстраций и 25 таблиц. Список использованных источников включает 162 наименования.
В первой главе диссертации представлен обзор научно-технической и патентной литературы. При ее анализе определены цели и задачи исследований. Во второй главе показаны свойства материалов, применяемых в экспериментальных исследованиях, методы испытаний пенобетонов. Третья глава посвящена рассмотрению механизмов и химическим реакциям, сопутствующим формированию камня. Исследованы процессы формирования структуры, проведены термогравиметрические и дифференциально-термические исследования бетонов на различных стадиях их твердения. В четвертой главе определен наиболее эффективный, из исследованных, пенообразователь, представлены результаты исследований влияния целлюлозного ми кро волокнистого наполнителя на свойства жидкостекольного пенобетона, оптимизирован состав жидкостекольной смеси, В пятой главе представлены результаты исследований по модификации шлакожидкостекольных пенобетонов и их внедрение в производство.
Технологии производства легких бетонов
Технология производства легкого бетона нацелена на приготовление бетонных смесей повышенной пористости и получение из них бетонов пониженной плотности [71]. Независимо от химической природы составных компонентов бетонных смесей выделяют две рецептурные группы производства легких бетонов [72]. Основу первой составляют технологии, опирающие на способы переработки композиций, важнейшим компонентом которых служат различные заполнители со структуро- и свойствоопределяющей фазой. Вторая базируется на приемах поризации матричной составляющей легкого бетона [73].
При получении бетонов по первой технологии основными характеристиками заполнителей бетонных смесей являются: дисперсность, конфигурация и плотностные показатели частиц заполнителя [74], Увеличение дисперсности и неизометричности частиц заполнителя, при одновременном уменьшении их плотности и сужении размеров их узких фракций, ведет к снижению плотности распределения массы твердой фазы материала заполнителя в занимаемом им пространстве, как в свободно насыпанном, так и в уплотненном состояниях [75], Реальная межзерновая пустотность частиц заполнителя, как правило, несколько превышает таковую для двух крайних плотнейших упаковок: 25,95 об.% — тетрагональной укладки сферических частиц и 47,64 об.% - у кубической укладки таких же частиц. Общая пористость частиц заполнителя, занимающих единицу объема будет складываться из межзернового объема частиц заполнителя и их общей пористости. Зная величины насыпной (dHac) и кажущейся (йкаж) плотностей частиц заполнителя легко оценить относительную плотность и объем межзерновых пустот (VM3=l-d3) в долях единицы. Занимаемый им объем (V=dimc/dKaiK)
При использовании беспористых заполнителей с узкими фракциями частиц изометрической формы плотность крупнопористого бетона определяется, при прочих равных условиях, плотностью цементной матрицы (dIM). Ее минимально допустимый расход (Мц) можно вычислить, исходя из оптимальной толщины обмазочного матричного слоя (=0,0158 R3 10", м) [76] на многофракционных зернах заполнителя с приведенным радиусом (Кэ, м), и их удельной поверхности (S3, м /кг) и массы заполнителя в единице объема (M3j кг/м3), по выражению Mu=du S S3, кг. Суммарная масса заполнителя и цемента, приходящаяся на единицу объема бетонной смеси, ориентировочно будет соответствовать средней плотности крупнопористого бетона с формовочной влажностью. При заполнении беспористой матрицей всего межзернового пространства из беспористых частиц заполнителя по теплопроводности не будет соответствовать требованиям, предъявляемым к теплоизоляционным материалам.
Замена в бетоне беспористого заполнителя на пористый, при сохранении в нем беспористой матрицы, может дать положительный результат в случае, если составляющий матрицу материал имеет низкую плотность и теплопроводность. Заметно больший эффект получают, вводя в бетонную смесь полифракционный пористый заполнитель, подбирая размер его узких фракций так, чтобы зерна более мелких фракций как можно плотнее, но без раздвижки зерен более крупных фракций, заполняли их межзерновое пространство. Такой прием позволяет резко снизить расход матрицеобразующего материала, уменьшить среднюю плотность бетона и его теплопроводность.
Общая пористость бетона (Побщ) равна сумме пористостей объема матрицеобразующего материала (Пм) и заполнителя. При этом пористость OKl-d V/dVrVlOO, об.% и rbKbdWdW-lOO об.% где dMmA\m d V d\cr, соответственно, кажущаяся и истинная плотность материала матрицы и заполнителя. При повышенной шероховатости и открытой пористости частиц заполнителя расход вяжущего возрастает. При этом возрастает средняя плотность бетона и его теплопроводность.
Зерна заполнителя повышенной пористости при монолитном бетонировании и при формировании бетонных изделий склонны всплывать в беспористой матрице. Расслоение бетонной смеси сопровождается к получению нерав-ноплотного бетона. При монолитном бетонировании и при формировании изделий в вертикальных формах расслоение недопустимо. При формировании изделий в горизонтальных формах это явление иногда целенаправленно используют для получения изделий с дифференцированной плотностью по сечению.
Во избежание всплытия легкого заполнителя матрицу стремятся поризо-вать [77], С повышением пористости матрицы, например, за счет применения воздухововлекающих добавок средняя плотность и теплопроводность бетона снижается. Одновременно снижается его механическая прочность, увеличивается усадка при твердении и склонность к трещинообразованию.
Негативное влияние поризации матрицы устраняется введением в бетонную смесь волокнистых наполнителей, выполняющих роль дисперстпо распределенной в бетоне микроарматуры [78]. Беспористая и поризованная фиб-роармированная матрица дополнительно придает легкому бетону ударную прочность [79].
Снижению усадки и трещинообразования при твердении способствует замена каркасообразующих зерен изометричной формы на зерна неизомет-ричной формы - вытянутой в одном или двух направлениях. Пространственное расположение таких заполнителей в бетоне зависит от выбранного метода переработки бетонной смеси. При литье частицы заполнителя располагаются хаотически. При виброформировании и при экструзии частицы заполнителя образуют сплошную структуру с четко выраженной анизотропией физико механических свойств.
Особое место среди легких бетонов занимают две группы бетонов с каркасом из волокнистых заполнителей [70]: дисперсно цементированные фибролиты и ячеистозаполненные фибробетоны. Первые включают хаотично переплетенные волокна, точечно склеенные в зоне контакта; вторые состоят из сцепленных друг с другом грануловидных контактов из дисперсно сцементированных волокон. Обе группы фибробетонов обладают высокой пористостью (95 - 98 об.%), низкой плотностью (10 - 30 кг/м3) и легко проницаемы относительно газов и жидкостей. Изделия из них после небольшой деформации способны восстанавливать свою первоначальную форму. Основное назначение подобных бетонов - техника высоких температур- Для их получения применяют, главным образом, моно- и поликристалические волокна из тугоплавких материалов: металлов оксидных и бескислородных соединений — боридов, карбидов, нитридов, силицидов,
Оптимизация вяжущей композиции по основным компонентам
Технологические свойства и функциональные показатели двухкомпо-нентной вяжущей композиции «жидкое стекло - феррохромовый шлак» феноменологически связаны не только стехиометрическими отношениями её активных составляющих: Na20-3Si02; 2СаО -Si02 и ЗСаО СггОз, но и с основными характеристиками самих компонентов. Для жидкого стекла это силикатный модуль и плотность водного раствора, для феррохромевого шлака — удельная поверхность.
Для оптимизации композиции вяжущего по феррохромовому шлаку дис персность порошка феррохромового шлака изменяли посредством сухого по мола в лабораторной шаровой мельнице с барабанами и мелющими шарами из «Уралита» (вьтсокоглиноземистого фарфора), что исключало засорение из мельчаемого материала намолом железа. Из исходного порошка с удельной поверхностью 220 м /кг были приготовлены 4 порошка с удельной поверхно стью 270, 320, 415 и 480 м /кг. Из них готовили тесто вяжущего, жидкостью затворения которого служил водный раствор жидкого стекла с силикатным модулем «3» н плотностью 1350 кг/м , при соотношении «жидкое стекло: ф феррохромовый шлак = 31,08:68,92». При повышении степени дисперсности феррохромового шлака время схватывания теста вяжущего и его сроки схватывания сокращаются (рис. 3.12). Это, вероятно, связано с ускорением гетерогенной реакции взаимодействия на межфазной границе «твердое тело - жидкость» при расширении площади контакта. Повышение модуля жидкого стекла однозначно негативно сказывается на плотности теста вяжущего и, как следствие, на его плотностных характеристиках. По срокам схватывания теста па низко- и высокомодульном жидких стеклах для получения пенобетона малопригодно. Первое - по причине длительности схватывания; второе - из-за чрезмерно быстрой потери подвижности. По прочностными показателям более пригодным можно считать вяжущую композицию с 3-модульным жидким стеклом. 3.3. Оптимизация вяжущей композиции по модифицирующим добавкам В роли модифицирующих добавок выступили: -минеральные добавки в виде микронаполнитсля на основе высокодисперсных порошков из микрокремнезема, кварцевого песка и газосиликата; -химическая добавка в виде суперпластификатора марки «С-3». Первичную оценку эффективности модифицирования вяжущей композиции осуществляли при введении в нее микронапрлнителя. В качестве оценочного критерия использовали прочность 28-суточного цементного камня (табл. 3.6) Анализ табулированных результатов показывает, что механическая прочность затвердевших образцов с повышением тонины помола микронаполнителя, независимо от его природы, возрастает, приближаясь к максимуму в пределах 12 масс.% кремнеземистого наполнителя и 16 масс.% газосиликатного микронаполнителя. Это в пределах ошибки эксперимента согласуется с расчетно-экспериментальными данными (см. уравнения ЗЛ - 3.6)
Выбор пенообразователя для получения жидкостекольного пенобетона
Для поризации жидкостекольной композиции предпочтение отдают синтетическим поверхностно-активным веществам. При их выборе руководствовались желанием опробовать наиболее доступные, относительно дешевые и достаточно известные пенообразователи. Использовали как реактивные вещества, позаимствованные у НТЦ ОАО «Химпром», так и промышленные продукты специализированных производств городов Иванова, Казани и Чебоксар (табл. 4.1).
Пригодность пенообразователей оценивали с учетом:
- кратности, плотности, однородности, дисперсности и устойчивости пены;
- сохранности пены в период от момента ее контакта со шлакожидкосте-кольной композицией до начала схватывания последней и отсутствия отрицательного воздействия на процессы фазо- и структурообразования во время схватывания и твердения поризованной системы.
Эксперименты проводили по 3 стадийному способу с раздельным приготовлением шлакожидкостекольного теста, чистой пены и последующей ее влажной минерализации. Для сопоставимости полученных данных, чистую пену получали из смеси дисцилированной воды и пенообразователя, взятых в суммарном количестве 10 мл при объемном отношении, соответственно, 0,2:9,8 мл. Отдозированные вещества механически перемешивали с помощью электромиксера в полиэтиленовом цилиндре о 100x200 мм. Скорость вращения рабочих элементов миксера 600 об/мин. Длительность перемешивания -до получения однородной пены, но не более 10 минут. Кратность пены находили по ее конечному объему; стойкость (живучесть) пены — по времени выделения из нее 2 — 4 капель жидкости (при наклоне цилиндра вверх дном под углом 45). Первоначальную плотности пены рассчитывали по отношению массы смеси воды с пенообразователем к полученному объему пены.
Поризованные образцы-кубы с длиной ребра 200 мм отливают из влаж-номинерализованной пены в разборные фторопластовые формы. Формовочную массу получают смешиванием теста из жидкостеколыюи вяжущей ком 89 позиции оптимального состава с приготовленной заранее пеной- Количество пены и теста вяжущего берут из расчета получения пенобетона средней плотности (с формовочной влажностью) 500 кг/м - Образцы после 2- часового твердения в форме распалубливают, помещают на деревянную решетку поддона ванны с гидравлическим затвором и выдерживают при относительной влажности не ниже 90% до 28-суточного возраста. Извлеченные из ванны с гидравлическим затвором образцы подвергают испытаниям на предмет определения их средней плотности и механической прочности на сжатие при остаточной влажности и после сушки при 105±5 С. При необходимости образцы испытывают на усадку, водопоглощение, пористость и изучают макро- и микропористую структуру.
Экспериментально установлено, что пены на катионных и амфотерных поверхностно-активных веществах при контакте с жидким стеклом быстро разрушаются. Это можно объяснить высаливанием катионов натрия из водного раствора жидкого стекла и образованием крем неорганических комплексов из силикатных радикалов жидкого стекла и углеводородных радикалов пенообразователя. При влажной минерализации пены тестом жидкостекольного вяжущего разрушение пены ускоряется.
Неионные пенообразователи в смеси с жидким стеклом и с жидкосте-кольным тестом дают достаточно устойчивые пены. Последние, к сожалению, не твердеют.
Устойчивость пены из анионных пенообразователей в контакте с жидким стеклом увеличивается.
Влажноминерализованные пены на основе анионактивных пенообразователей начинают разрушаться или во время перемешивания с минеральной составляющей, или в первые минуты после заливки смеси в форму. Основная причина такого поведения - образование трудно растворимого мыла - продукта реакции между анионами пенообразователя и многозарядньши катионами, появляющимися в шлакожидкостекольном растворе 90
Минерализованные массы на основе сульфатов первичных спиртов и ок сиэтилированпых жирных кислот имеют хорошую устойчивость и достаточно быстро твердеют. Вероятно, пленки из продуктов конверсии этих пенообразователей оказывают меньшее сопротивление массообмену между жидким стеклом и порошковым отвердителем, что положительно сказывается на процессах фазо- и структурообразования и? следовательно, напрямую связанных с ними процессах схватывания и набора прочности (табл. 4.2).
Основные потребительские свойства модифицированного шла-кожидкостекольного пенобетона
Пенобетонные образцы, отличающиеся величиной средней плотности, изготавливали из единой матрицеобразующеи смеси, включающей, в масс.%:
Жидкое стекло (силикатный модуль 3, плотность 1350 кг/м ) - 26,26;
Феррохромовый іилак (SyA=220 м2/кг) - 58,23;
Газосиликатный наполнитель (8уд=1300м2/кг) - 14,96;
Суперпластификатор «С-3» - 0,25;
Целлюлозное микроволокно - 0,3 Состав рабочих смесей (табл,5.1) рассчитывали из условия получения 1 м3 минерализованной пены. Для приготовления исходной смеси требовалось 10,2 л, водного раствора, содержащего 10 л. воды и 0,2 л. пенообразователя «ПО-6 ТС».
Средняя плотность пенобетонных смесей, оцениваемая по ГОСТ 10181,2 -81, отличалась от расчетной в пределах+ 5 кг/м3 Пенобетонные смеси, независимо от их плотности после заливки в формы сохраняли первоначальный объем без изменений до момента потери подвижности, фиксируемой в пределах 17-19 минут от начала перемешивания орга-номинерального теста.
После 2 - часового твердения образцы извлекали из форм и после необходимых замеров и взвешивания, устанавливали на решетку камеры твердения, в которой поддерживалась постоянная относительная влажность (90+5%) и температура (20 - 25 С).
Физико-механические свойства пенобетонных образцов во взаимосвязи и их средней плотностью представлены в табл.5.2.
Исходя из анализа данных табл. 5.2. следует, что в пределах узких границ средней плотности пенобетона практически все изученные его свойства изменяются линейной зависимостью.
Следует отметить, что призменная прочность пенобетонных образцов в проектном возрасте, примерно, на 7-9% больше кубиковой прочности. При этом абсолютные значения их механической прочности достаточно велики,
К характерной особенности шлакожидкостекольных пенобетонов следует отнести легкое сорбирование паров воды из окружающей среды с высокой относительной влажностью, особенного после их предварительного высушивания до постоянной массы при температуре плюс 100 С. Высушенные при нагревании образцы при невысокой пористости цементной матрицы, образующей межячейковые перегородки пенобетона (табл. 5.3), быстро насыщаются водой, достигая при этом больших величин водо поглощения. идратных фаз, приводящей к резкому возрастанию водопроницаемости ме жячеистых перегородок и, следовательно, к увеличению, как скорости, так и к объемной заполняемости ячеек водой. При обычных условиях, исключающих нагревание пенобетона до температуры кристаллизации гелевидных фаз камня вяжущего, водопоглощение ячеистой структуры в принципе можно уменьшить посредством введения в пенобетонную смесь гидрофобизирующих добавок. К сожалению, к пожаростойким пенобетонам такой прием малоэффективен, поскольку хорошо зарекомендовавшие себя в бетоноведении гидрофо-бизаторы представляют собой металлоорганические вещества (стеариты и олеаты двухвалентных элементов) легко разрушающиеся при высокотемпературном нагревании, Поведение пенобетонных образцов при нагревании и водном охлаждении изучали, используя ячеистый бетон со средней плотностью 442 кг/м3. По своим эксплуатационным характеристикам данный пенобетон является хорошим материалом для ограждающих конструкций. Высушенные при 100 С образцы-кубы устанавливали в лабораторную муфельную электропечь с силлито-выми нагревателями, оснащенную масляным регулятором напряжения. Температуру замеряли по ЭДС термопары Pt/Pt - 10% Rh. Заданную температуру поддерживали с помощью автоматического электронного потенциометра с точностью ±5 С. Скорость нагревании 10 С /мин. Длительность выдержки при заданной температуре — 3 часа. Охлаждение — на кордиелитовой пластине, установленной в баке с длиной ребра 50 см, методом полива водой из присоединенного к одноходовому пробковому крану на лабораторном водопроводе. Скорость подачи воды 8 л/мин. Контролируемые параметры: предел прочности при сжатии и огневая усадка 125 Усредненные по 5 параллельным образцам результаты испытаний сведены в табл. 5.4.
С повышением температуры нагревания прочность образцов, несмотря на резкое водное охлаждение, повышается. Огневая усадка образцов и их средняя плотность с ростом температуры нагревания увеличивается, сравнительно с их средней плотностью незначительно- Все это вместе взятое указывает на уплотнение межпоровых перегородок за счет зарастания межчастичных пустот материала матричного вещества в результате его спекания.
Для сравнения идентичным образом изготовили и испытали пенобетон-ные образцы из смеси, содержащей вместо жидкого стекла и феррохромового шлака, соответственно воду и портландцемент М500-ДО Серсбряковского производства. При средней плотности 463 кг/м3 в воздушно-сухом состоянии предел прочности при сжатии этих образцов составлял 2,78 МПа. После тер 126 мической обработки их прочности с повышением температуры нагревания понижалось: при 100С - на 1,7 %, при 800 С - на 31%
