Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 8
1.1. Пути повышения эффективности производства и применения неавтоклавных ячеистых бетонов 8
1.2. Мировой опыт использования сухих строительных смесей 11
1.3. Технологии поризации неавтоклавного ячеистого бетона. 16
1.4. Компоненты для неавтоклавных ячеистых бетонов 22
1.4.1. Вяжущие для ячеистого бетона 22
1.4.2. Поризующие добавки 25
1.5. Модифицирующие добавки 29
1.6. Выводы 37
2. Методы исследования и применяемые материалы 39
2.1. Методы исследования 39
2.1.1. Методы изучения состава и структуры сырьевых компонентов и ячеистых бетонов 39
2.1.2. Методика получения лабораторных образцов и определение физико-механических и теплотехнических характеристик вяжущих и бетонов на их основе 41
2.2. Характеристика применяемых материалов 46
2.3. Выводы 51
3. Разработка вяжущих низкой водопотребности для производства неавтоклавньгх ячеистых бетонов 52
3.1. Влияние процесса помола сырьевых компонентов на гранулометрический состав вяжущих 52
3.2. Реологические характеристики суспензий вяжущих низкой водопотребности 70
3.3. Свойства вяжущих низкой водопотребности в зависимости от состава 73
3.4. Анализ количественных соотношений рентгеноаморфных образований и рациональные составы ВНВ 76
3.5. Выводы 79
4. Сухие строительные смеси для неавтоклавных ячеистых бетонов 82
4.1. Влияние вида поризатора на свойства ячеистого бетона 82
4.2. Влияние состава комплексного порообразователя на свойства пеногазобетона 88
4.3. Выводы 104
5. Состав и свойства пеногазобетона на основе сухих строительных смесей 106
5.1. Зависимость свойств пеногазобетона от состава 106
5.2. Влияние состава комплексного порообразователя на свойства пеногазобетона 112
5.3. Теплотехнический расчет конструкций с использованием пеногазобетонов 128
5.4. Выводы 136
6. Разработка технологии производства сухих строительных смесей для неавтоклавных ячеистых бетонов на их основе 139
6.1. Технологическая схема производства сухих строительных смесей 139
6.2. Применяемое технологическое оборудование 142
6.3. Внедрения результатов исследования 147
6.4. Технико-экономическое обоснование проекта 151
6.5. Выводы 157
Общие выводы 160
Список литературы 163
Приложения 181
- Мировой опыт использования сухих строительных смесей
- Методика получения лабораторных образцов и определение физико-механических и теплотехнических характеристик вяжущих и бетонов на их основе
- Влияние процесса помола сырьевых компонентов на гранулометрический состав вяжущих
- Влияние состава комплексного порообразователя на свойства пеногазобетона
Введение к работе
Актуальность. Реализация приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье — гражданам России» невозможна без масштабного освоения новых эффективных технологий производства строительных материалов, отличающихся простотой, мобильностью и инвестиционной привлекательностью.
Для решения вопроса перспективности и целесообразности применения ячеистых бетонов необходимо внедрение энергосберегающих технологий, что обеспечивает применение неавтоіоіавной технологии производства поризованных композитов из сухих строительных смесей (ССС).
Повышение эффективности ячеистого бетона возможно с использованием вяжущих низкой водопотребности (ВНВ) и комплексного порообразователя.
Работа выполнена в рамках задания Федерального агентства по образованию РФ на проведение научных исследований по тематическому плану научно-исследовательских работ 1.01.05 «Управление процессами структурообразования цементного камня при синтезе высокоэффективных ячеистых бетонов».
Целью работы является разработка составов ССС для неавтоклавных ячеистых бетонов на основе ВНВ и комплексного порообразователя.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- разработка ВНВ с учетом особенностей ССС для производства неавтоклавного ячеистого бетона;
— разработка комплексного порообразователя и исследование влияния механохимического способа поризации смеси и минеральной добавки на структурообразование ячеистого бетона;
- разработка технологии производства ССС для пеногазобетонов;
— подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований. Внедрение результатов исследования. Научная новизна работы. Предложены принципы проектирования неавтоклавньгх ячеистых бетонов на основе ССС с использованием ВНВ и комплексного порообразователя, заключающиеся в постадийном формировании поровой структуры за счет механохимической поризации смеси с поншкенным В/Ц. Формовочная смесь на первом этапе поризуется за счет действия пенообразователя Hostapur OSB. Являясь стабилизатором пор, Esapon 1214 оптимизирует образование пенной массы, что приводит к формированию равномерной мелкопористой структуры. Затем в химическую реакцию вступает газообразователь и формируются более крупные поры (до начала схватывания композита). Образующийся газ уплотняет межпоровые перегородки, сформированные вяжущим, создавая более плотную матрицу композита. Применение ВНВ на клинкерной основе за счет ускорения процессов гидратации позволяет зафиксировать сформированную полидисперсную ячеистую структуру.
Установлен характер кинетики помола и распределения частиц ВНВ по размерам в зависимости от способа измельчения. При фиксированной удельной поверхности ВНВ, измельченном в центробежном помольно-смесительном агрегате (ЦПСА), происходит смещение максимума из области крупных - в область средних размеров и повышение количества мелких частиц, что приводит к равномерному полидисперсному распределению компонентов ВНВ и интенсификации процессов гидратации. Осуществлено ранжирование помольных агрегатов по повышению эффективности их использования при получении ВНВ в следующей последовательности: вибрационная мельница— шаровая мельница — ЦПСА.
Получены математические зависимости физико-механических характеристик неавтоклавного ячеистого бетона на основе ССС от технологических параметров (удельной поверхности вяжущего, расхода пено- и газообразователей), что позволяет управлять процессом производства ячеистых бетонов и оптимизировать технологический процесс. Практическая значимость. Предложены составы ВНВ—100 и ВНВ-80 на клинкерной основе активностью 90,5-96 МПа. Использование отсева дробления известняка на щебень позволило осуществить экономию клинкерной составляющей в ВНВ—80 без значительного изменения активности вяжущего.
Разработан комплексный порообразователь для механохимической поризации смеси на основе пенообразователя Hostapur OSB + стабилизатор пор Esapon 1214 + алюминиевая паста STAPA Alupor для ССС.
Разработаны составы ССС для неавтоклавных ячеистых бетонов, позволяющие получать пеногазобетон со средней плотностью 400 кг/м3, пределом прочности на сжатие до 2,1 МПа, теплопроводностью до 0,09 Вт/м-°С с возможностью его применения для широкого спектра строительных работ: в качестве теплоизоляции полов, крыш и кровель зданий, в качестве утеплителя в каркасной стене, в колодцевой кладке и др.
Предложены технологии производства ССС и неавтоклавных ячеистых бетонов на их основе.
Внедрение результатов исследования. Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлялась на следующих предприятиях: ООО «Стройколор ЖБК-1», ООО «Экостройматериалы», ООО «ПОРОБЕТОН» Белгородской области. Неавтоклавный ячеистый бетон на основе ССС использован в обустройстве оснований под полы при строительстве Белгородской художественной галереи - 5700 м2 и в качестве теплоизоляции при колодцевой кладке — 45 м3 в индивидуальном жилищном домостроении.
Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы разработаны следующие нормативные и технические документы:
- стандарт организации СТО 02066339-002-2009 «Сухие строительные смеси для неавтоклавных ячеистых бетонов»; - технологический регламент на производство сухих строительных смесей для пеногазобетонов на предприятии ООО «Экостройматериалы»;
- рекомендации по производству пеногазобетона на основе сухих строительных смесей.
Теоретические положения и результаты экспериментальных исследований, полученных при выполнении диссертационной работы, используются в учебном процессе при подготовке бакалавров, инженеров и магистров по специальности 270106 (290600) «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных конференциях и выставках: П Международный студенческий форум «Образование. Наука. Производство» (Белгород, 2006); Ш Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологии: наука, промьпцленность, образование» (Белгород, 2006); Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь в начале нового столетия» (Губкин, 2007, 2008, 2009); Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи НТТМ (Москва, 2007); VIII Международная научно-практическая конференция «Эффективные строительные конструкции» (Пенза, 2008).
Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 14 научных публикациях, в том числе в двух статьях в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ. На составы ССС для неавтоклавных ячеистых бетонов подана заявка на патент per. № 2008142460/03(055231), приоритет от 28.10.2008 г.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы из 164 наименований и 9 приложений. Общий объем диссертации 195 страниц машинописного текста, включающих 66 рисунков, 71 таблицу, 15 страниц приложений.
Мировой опыт использования сухих строительных смесей
Однако ее достоинства снижаются высокой капитало-, энерго- и металлоемкостью, сложностью технологического оборудования, а также высокой стоимостью продукции при постоянно растущей энергетической составляющей себестоимости [29].
В активах неавтоклавной технологии — малая фондоемкость, полная безотходность, экологическая чистота производства и готовой продукции, наличие различных видов цемента и модификаторов бетона, обеспечивающих регулируемый технологический режим производства, стабильное и повышенное качество ячеистого бетона, улучшающееся во времени при меньшей себестоимости готовой продукции [33,34].
Анализ литературных источников [35-42] показывает, что по технико-экономическим показателям производства и применения неавтоклавные ячеистые бетоны в настоящее время относятся к числу наиболее востребованных стеновых материалов.
Неавтоклавный ячеистый бетон относится к большой группе эффективных бетонов, таких, как газо- и пенобетон, пенополистиролбетон, полистиролбетон, поризованное цементное тесто, бетон с гранулами пенопорита, которые характеризуются высокими тепло-, звуко- и пароизоляционными свойствами, пониженной средней плотностью, достаточной огнестойкостью [43-45]. Однако не все приведенные материалы экологически безопасны. Поробетоны успешно применяются для изготовления строительных изделий: іфупньтх и мелких стеновых блоков, теплоизоляционных изделий, плит перекрытий, перемычек, ограждающие, в том числе однослойные, конструкции зданий повышенного уровня теплозащиты; монолитные перекрытия и покрытия малоэтажных зданий; теплоизоляция чердачных переіфьггий и полов первых этажей; звукоизоляция перекрытий, стен и перегородок [46-49]. Анализируя рынок сбыта ячеистого бетона, в настоящее время не уделено должного внимания производству неавтоіславного пеногазобетона, позволившего распшрить номенклатуру применения ячеистого бетона за счет создания равномерной мелкопористой структуры, определяющей эксплуатационные характеристики композита.
Сухие строительные смеси имеют неоспоримые преимущества и высокую эффективность как в техническом, так и экономическом плане, заключающиеся в повышении культуры качества строительных работ и производительности труда, облегчении доставки их на объекты, увеличении срока хранения на строительных площадках, что обеспечивает непрерывность цикла отделочных работ и достаточный запас их непосредственно в местах потребления. Установлено, что повышение производительности труда достигает от 1,5 до 5 раз и снижение материалоемкости по сравнению с традиционными технологиями - от 3 до 10 раз. Поэтому их используют в возрастающем темпе во всех развитых странах [50]. Статистика свидетельствует, что в нашей стране новая отрасль строительной индустрии развивается нарастаїощими темпами [51, 52]. Разнообразные ССС выпускаются на ОАО «Опытный завод сухих смесей» (Москва), ЗАО «ГЛИМС Продакшн», а также на других предприятиях. Эксплуатируются заводы сухих смесей, построенные в сотрудничестве с иностранными фирмами, в Воронеже, Щелкове, Москве, Владивостоке, Видном, Челябинске, Дзержинске, Санкт-Петербурге, Новомосковске и других городах. Появились также отечественные заводы сухих ССС различной мощности, в том числе мини-заводы [53]. Крупнейшим центром по производству смесей является Московская область. Здесь выпускается продукция компаний «Старатели», «Consolit», «Ivsil», «Боларс», «Emfi». Вторым по величине производственным центром является Ленинградская область. Самый крупный производитель смесей здесь компания «MC-Bauchemie Russia» (торговая марка компании «Плитонит»). Быстрыми темпами развивается производство смесей на Урале. В Свердловской области работают заводы компаний «Уктус», «Карьер «Гора Хрустальная», «Брозекс», в Челябинской — завод компании «Кварц». В Сибири введены в действие заводы и новые линии компаний «Ливна Ходцинг» и «Геркулес Сибирь». В Ростовской области имеется линия фирмы «Тим».
В настоящее время в мире выпускается широкая номенклатура сухих смесей для различных видов строительных работ. Нормативными документами служат два государственных стандарта [54,55].
Сухие строительные смеси — представляют собой мелкозернистые, тщательно перемешанные композиции сухих компонентов рационального состава, в которые входят минеральные вяжущие, фршщионированные заполнители строго определенного качества, тонкоизмельченные минеральные наполнители, химические и полимерные добавки. Для получения рабочей растворной смеси сухую смесь затворяют соответствующим количеством воды и тщательно перемешивают [53, 56, 57].
Согласно классификации (рис. 1.1) [58], ССС подразделяются на следующие группы: по применяемому вяжущему, по основному назначению, по наибольшей крупности заполнителей.
К основным компонентам (табл. 1.1) при производстве ССС, таким, как вяжущие (табл. 1.2), наполнители и заполнители (табл. 1.3) предъявляется ряд требований, которыми рекомендуется руководствоваться при их производстве [59-61].
Методика получения лабораторных образцов и определение физико-механических и теплотехнических характеристик вяжущих и бетонов на их основе
В качестве гидрофобизаторов строительных материалов применяются металлические мыла (стеараты кальция и цинка, олеат натрия), которые характеризуются значительным снижением водопоглощения при сохранении паропроницаемости.
В работах [129, 130] рассматривается влияние минеральных и полимерных добавок, ускорителей твердения на процессы гидратации цемента в составе газобетонной смеси при неавтоклавном способе получения газобетона. Отмечается, что добавка полуводного гипса в виде гипсовой суспензии увеличивает степень гидратации цемента в ранние сроки и способствует повышению прочности газобетона.
Причиной этого указывается уменьшение размера частиц полуводного гипса до коллоидных размеров при превращении его в двуводный, что обеспечивает его равномерное распределение в составе смеси и высокую реакционную способность при взаимодействии с гидроалюминатом кальция, образующимся при взаимодействии алюминия (газообразователя) с гидроксидом кальция. Образующиеся в результате кристаллы эттрингита участвуют в формировании межпоровых перегородок и выполняют роль армирующего материала. Добавка 3 % (от массы цемента) микрокремнезема также повышает степень гидратации цемента и прочность газобетона за счет того, что вследствие высокой дисперсности микрокремнезем обладает высокой реакционной способностью и уже в ранний период гидратации цемента при температуре поризации (35...40 С) взаимодействует с гидроксидом кальция, образуя высокодисперсные волокнистые кристаллы гидросиликатов кальция. Добавка хлорида кальция оказывает положительное влияние на скорость гидратации цемента и прочность материала. В то же время добавка сульфата кальция, также ускорителя твердения, незначительно влияет на процессы гидратации и твердения цемента. Причиной этого является большое содержание в газобетонной смеси алюмината кальция, образующегося при реакции газообразования. При этом дополнительное количество ионов алюминия не вносит существенных изменений. Введение в смесь поливинилацетатной эмульсии снижает скорость гидратации цемента и прочность. Теми же авторами рассматривается влияние различных добавок на реологические свойства газобетонной смеси [130]. Добавка гипса в количестве 0,2 % повышает вязкость газобетонной смеси, выдержанной 30 мин; при большей дозировке гипса (0,6 %) наблюдается снижение как вязкости, так и предельного напряжения сдвига. Микрокремнезем в количестве 1—5 % от массы цемента повышает значения реологических характеристик смеси. Хлорид кальция увеличивает пластическую вязкость смеси, но значение предельного напряжения сдвига меньше, чем у смеси без добавки. В качестве добавок-наполнителей в ячеистых бетонах могут быть использованы различные материалы, однако их дисперсность должна быть тем выше, чем меньшей плотности планируется получить материал [131]. Использование промышленных отходов в технологии ячеистого бетона, с одной стороны, позволяет повысить качество материала и удешевить его производство, так как в большинстве случаев подобные материалы являются достаточно активными, а также частично разрешить экологическую проблему, связанную с их утилизацией. Однако, как отмечается в работе [132], фактически подобные материалы используются в весьма ограниченных количествах. Причина малого использования зол, шлаков и других отходов разных видов производств — их нестабильные химический и минерально-фазовый составы, дисперсность и радиационных фон, а также повышенные влажность, усадка, ползучесть и неоднородность свойств поробетона на их основе. Для эффективного использования техногенных отходов нужен принципиально новый подход к их утилизации, требующий немалых дополнительных затрат для создания информационно-аналитического банка данных об отходах, технологической и санитарно-гигиенической их оценки, разработки методов кондиционирования и хранения. Без этого о масштабной утилизации техногенных отходов в технологии поробетона можно говорить, только имея в виду золу-унос и граншлак [133,134]. В настоящее время рынок добавок отечественного производства (табл. 1.8) сильно расширился. Основное направление технического прогресса в области химизации бетона отводится созданию и разработке полифушщиональных модификаторов бетона. 37
Практика применения различных модифицирующих добавок показьгеает, что зачастую применением разработанных добавок не реализуется оптимум технологических и эксплуатационных свойств одновременно, а большие количества вводимых дефицитных, дорогостоящих добавок приводит к значительному удорожанию выпускаемой продукции.
Правильный выбор необходимой добавки является важным фактором для получения наилучших результатов качества строительных материалов, в частности ячеистых бетонов. Добавіш, используемые в технологии неавтоклавных ячеистых бетонов, это не только порообразователи — для создания высококачественного материала и регулирования свойств смеси необходимо введение целого комплекса добавок. Выбор компонентов комплексных добавок основывается на технологическом эффекте их действия.
Влияние процесса помола сырьевых компонентов на гранулометрический состав вяжущих
Большинство строительных материалов в процессе их изготовления проходит стадию пастообразного (тестообразного) или пластично-вязкого состояния с постепенным переходом в процессе твердения и набора конечной прочности в жестко-вязкие тела.
Реологические свойства смесей вяжущего с водой оказывают большое влияние на характер протекания таких технологических процессов, как перемешивание смесей, транспортирование по различным лоткам и трубопроводам и т.п. Кроме того, в технологии ячеистого бетона реологические свойства формовочной смеси также оказывают влияние на ход процесса поризации материала, поскольку в данном случае минимальное избыточное давление газа в зародышах пузырьков, при котором начнется вспучивание массива связано с пределом текучести, а вязкость определит скорость вспучивания.
Вопросы реологии смесей вяжущего с водой изучались многими исследователями, однако разнообразие методик, исходных материалов и приборов, применяемых различными авторами, делает невозможное сравнение и использование полученных результатов. Ранее проведенные исследования авторов, с точки зрения снижения усадочных деформаций, говорят об эффективности изучения реологических характеристик ВНВ.
Полные реологические кривые исследуемых 12 составов суспензий (табл. 3.5) были получены на ротационном вискозиметре при однородном сдвиге систем в узком зазоре между коаксиальными цилиндрами. Ширина зазора между цилиндрами составляла 2 мм, градиент скоростей сдвига изменялся от 1 до 200 с-1. Водовяжущее отношение во всех опытах было равным 0,35. Расчет напряжений сдвига и вязкости суспензий, а также построение реологических кривых проводился с помощью специальной программы, разработанной в среде Microsoft Excel. Величина предельного напряжения сдвига определяется по касательной к поверхности реологических кривых прямого и обратного ходов закручивания пружины прибора; величина пластической вязкости — как тангенс угла наклона этой касательной (табл. 3.7).
Предельное напряжение сдвига определяет минимальную нагрузку, при которой система начинает течь. Пластическая вязкость характеризует способность структуры к разрушению при изменении нагрузки.
Построенные графики (рис. 3.11, 3.12), свидетельствуют о том, что реологические кривые исследуемых суспензий имеют классический тиксотропный характер
Добавки, используемые в системах ЦЕМ142,5 Н + карбонатная мука + + Melment F10, ЦЕМ 142,5 Н + карбонатная мука + Melflux 1641 F, клинкер + + гипс + карбонатная мука + Melment F10 и клинкер + гипс + карбонатная мука + Melflux 1641 F, незначительно понижают их тиксотропию по сравнению с контрольными составами, причем вязкость систем на клинкере (клинкер + гипс + карбонатная мука + Melment F10 и клинкер + гипс + + карбонатная мука + Melflux 1641 F) в 1,5—2 раза выше, чем на цементе (ЦЕМ I 42,5 Н + карбонатная мука + Melment F10 и ЦЕМ I 42,5 Н + + карбонатная мука + МеШих 1641 F). Наиболее эффективно действует добавка, применяемая в системах ЦЕМ I 42,5 Н + Melment F10, ЦЕМ 142,5Н + Melflux 1641 F, клинкер + гипс + Melment F10 и клинкер + гипс + Melflux 1641 F (эффективная вязкость заметно снижена).
На графиках заметно прослеживается закономерность: в системах на цементной основе вязкость в 1,5—2 раза ниже, чем на клишсерной. Эта закономерность объясняется тем, что начало процесса гидратации составов на клинкерной основе происходит быстрее, что является положительным, так как формирование структуры ячеистого бетона происходит в первые минуты. Предложенные составы ВИВ позволяют получать растворы с заданной эффективной вязкостью, способствующей предотвратить сливание пенных и прорывание газовых пор.
Составы ВНВ (табл. 3.4) были испытаны на основные физико-механические характеристики, результаты представлены в табл. 3.8.
На основании полученных данных анализа распределения частиц по размерам (гл. 3.1), реологических характеристик суспензий (гл. 3.2) и физико-механических испытаний вяжущих (табл. 3.7) для дальнейших испытаний приняты следующие составы ВНВ: клинкер + гипс + Melflux 1641 F 0,17 %; клинкер + гипс + карбонатная мука + Melflux 1641 F 0,17 %.
С целью подтверждения оптимальной дозировки и исключения влияния количества добавки Melflux 1641 F были проделаны эксперименты с увеличением расхода добавки в составе вяжущих, которые также были испытаны на прочностные характеристики (табл. 3.9) и проведен анализ распределения частиц (табл. 3.10).
Влияние состава комплексного порообразователя на свойства пеногазобетона
Установлен характер кинетики помола и распределения частиц ВНВ по размерам в зависимости от способа измельчения. При фиксированной удельной поверхности ВНВ, измельченном в ЦПСА, происходит смещение максимума из области крупных — в область средних размеров и повышение количества мелких частиц, что приводит к равномерному полидисперсному распределению компонентов ВНВ и интенсификации процессов гидратации.
Результаты анализа растровой ионно-электронной микроскопии показали, что при измельчении в шаровой и вибрационной мельницах микроструктура сухого вяжущего не имеет существенных отличий. Наблюдается отсутствие плотной пространственной укладки частиц, т.е. поверхность контакта частиц уменьшена, что свидетельствует о неэффективном измельчении. Для исследуемых вяжущих характерна неправильная обломочная форма частиц с преобладанием крупных фракций ВНВ, полученного на шаровой мельнице.
Осуществлено ранжирование помольных агрегатов по повышению эффективности их использования при получении ВНВ в следующей последовательности: вибрационная мельница — шаровая мельница — ЦПСА. 4. Дозировки суперпластификаторов (производства ЗАО «Евро-Химі»), определенные с использованием метода мини-конуса, принимались от массы вяжущего: суперпластификатор Melment F10 — 0,68 %, МеШих 1641 F — 0,17 %. Показана целесообразность замены клинкера или цемента в системе ВНВ до 20 % карбонатным наполнителем (отсев дробления известняковых пород на щебень производства ООО «Комбинат строительных материалов», Пенза), что позволяет осуществить экономию клинкерной составляющей без значительного изменения активности вяжущего. 5. Анализ кинетики помола вяжущих, измельченных в ЦПСА, позволил установить оптимальное время помола для каждого вида композиционного вяжущего. С учетом энергозатрат и заданной активности вяжущего определена рациональная удельная поверхность — 550 м кг. Присутствие в ВНВ-80 карбонатного наполнителя не приводит к значительному увеличению энергозатрат на помол. 6. Вяжущее, полученное путем помола клинкера с суперпластификаторами, имеет повышенное содержание мелкодисперсных частиц с выраженным максимумом в интервале 5—12 мкм по сравнению с ВНВ, полученными при помоле цемента. Введение карбонатного наполнителя (ВНВ-80) смещает графики в область крупных частиц по сравнению с ВНВ-100. При этом графики вяжущих с добавкой суперпластификаторов имеют смещение в область частиц 5—12 мкм, а вяжущие на основе клинкера имеют большее содержание частиц в диапазоне 8-12 мкм. Очевидно, что такая особенность гранулометрического состава вяжущего будет способствовать увеличению его активности, водопотребности, а также более быстрому схватыванию. 7. Анализ реологических характеристик ВНВ показал, что у систем на цементной основе вязкость в 1,5—2 раза ниже, чем у ВНВ, полученного при использовании клинкера. Эта закономерность объясняется более быстрым началом гидратации составов на клинкерной основе, что в дальнейшем влияет на активность вяжущего. Предложенные составы ВНВ позволяют получать растворы с заданной эффективной вязкостью, способствующей предотвратить сливание пенных пор и прорывание газовых. 8. Полученные на основе этого подхода количественные концентрационные параметры позволили построить графическое представление изменения минерального состава прогидратированного ВНВ-100. Анализ значений концентраций C-S-H и прочности на сжатие вяжущих при использовании суперпластификаторов показывает, что при уменьшении гидратационной активности C3S и C2S происходит увеличение прочности за счет снижения В/Ц при использовании суперпластификаторов. 9. Известно, что для ячеистых бетонов пластифицирование цементных растворов не эффективно, ввиду гидрофобного взаимодействия суперпластификаторов и порообразователей, однако проведенными исследованиями показана возможность применения суперпластификатора Melflux 1641 F. Дальнейшие исследования проводились с использованием ВНВ на клинкерной основе. 10. С учетом полученных данных гранулометрического состава, реологических характеристик и физико-механических испытаний вяжущих предложены рациональные составы ВНВ-100 и ВНВ-80 (с карбонатным наполнителем) на цементе и клинкерной составляющей с суперпластификатором Melflux 1641 F Для разработки рецептур ССС для неавтоклавных ячеистых бетонов предварительно были разработаны и испытаны составы для контрольных образцов на пенообразователе и газообразователе. Анализ рынка пенообразователей отечественного и зарубежного производства позволил выделить следующие порошковые пенообразователи зарубежного производства: Hostapur OSB и Esapon 1214. Формовочная смесь на первом этапе поризуется за счет действия пенообразователя Hostapur OSB. Являясь стабилизатором пор, Esapon 1214 оптимизирует образование пенной массы, что приводит к формированию равномерной мелкопористой структуры. Выбор газообразователя был обоснован необходимостью его введения без приготовления суспензии. Применение обработанной алюминиевой пасты в производстве газобетона упрощает технологию производства, так как нет необходимости дополнительной обработки ПАВ, что присуще алюминиевой пудре; не требуется приготовление алюминиевой суспензии; снижается расход по сравнению с пудрой. В связи с чем в качестве газообразователя принята алюминиевая паста STAPA Alupor производства фирмы ECKART (Германия). Газообразователь вступает в химическую реакцию и формирует более крупные поры, образующийся газ уплотняет межпоровые перегородки, сформированные вяжущим, создавая более плотную матрицу композита. В качестве вяжущего применялись ВНВ—100 и ВНВ-80 с различной удельной поверхностью.
