Как готовить пенобетон

В последние годы возрос объем производства пенобетона. В технологии приготовления пенобетона используют несколько методов:

1. Классический (традиционный) метод, заключающийся в раздельном приготовление высокократной пены и поризуемого раствора, последующего их смешивания в отдельном смесителе, или в смесителе для приготовления раствора;

2. Метод сухой минерализации пены (непрерывного производства пенобетона), заключающийся в раздельном приготовлении низкократной пены и ее минерализации сухими компонентами смеси, путем постепенного и равномерного введения их в приготавливаемую пеномассу при одновременном перемешивании в смесителе.

3. Метод приготовления пеномассыаэрированием (турбулентный, кавитационный), основанный на воздухововлечении раствором вяжущего и кремнеземистого компонента с пенообразователем при скоростном их совместном перемешивании.

Каждый из рассматриваемых методов имеет свои технологические преимущества и недостатки, используя их целенаправленно можно управлять свойствами пенобетонной смеси и пенобетона. На физико-технические свойства пенобетона, при использовании классического метода приготовления пенобетонной смеси, оказывают влияние ряд технологических параметров:

- на плотность пенобетона: объем вводимой пены и коэффициент ее использования в поризуемом растворе, который зависит не только от свойств пены, но и от вязкопластичных свойств поризуемого раствора и ряда других факторов; количество вводимой воды; коэффициент осадки пенобетонной смеси;

- на прочность пенобетона: марка и расход вяжущего; количество кремнеземистого компонента и его дисперсность; содержание воды, с расходом которой связана подвижность поризуемого раствора и объем образования капиллярных пор; вид и концентрация пенообразователя в пенобетонной смеси; вид и количество добавки.

При приготовлении пенобетонной смеси методом сухой минерализации используют пену низкой кратности. Пену стабилизируют за счет введения в нее с определенной скоростью сухих компонентов при постоянном перемешивании пенобетонной смеси. Этот метод позволяет получать более плотные межпоровые перегородки в пенобетоне за счет достижения более низкого водо-цементного отношения смеси и более плотной упаковки частиц вяжущего и кремнеземистого компонента. Основными технологическими параметрами, определяющими свойства пенобетонной смеси, а в последующем и пенобетона, являются кратность пены и водо-цементное отношение смеси. При использовании этого метода необходимо согласованность работы оборудования по подаче сухих компонентов, их равномерное распределение в пене (пенобетонной смеси) без ее разрушения. Этот метод приготовления смеси при соответствующем аппаратном сопровождении позволяет получить пенобетон с высоким значением коэффициента конструктивного качества.

При приготовлении пенобетонной смеси методом аэрирования нет необходимости в использовании пеногенератора. Однако в связи с тем, что все процессы поризации смеси совмещены в одном агрегате (в высокооборотном смесителе), то к нему предъявляется ряд технических требований. К ним относятся: объем смесителя и соотношение его основных размеров; скорость вращения вала; динамика потоков смеси при перемешивании. К технологическим факторам относятся: коэффициент загрузки смесителя по объему, время аэрирования смеси, водо-цементное отношение, количество и вид пенообразователя, начальная и конечная подвижность пенобетонной смеси. Многофакторная взаимосвязь процесса приготовления смеси, оказывает влияние на время ее приготовления, качество и свойства пенобетона.

На плотность пенобетонной смеси основное влияние оказывает количество воды и пенообразователя. Определенное значение имеет и последовательность загрузки компонентов в смеситель, продолжительность аэрирования смеси и интенсивность перемешивания, которая должна изменяться во времени со снижением плотности смеси. На прочность пенобетона при прочих равных условиях, наибольшее влияние оказывает: расход цемента, вид и концентрация пенообразователя, водо-цементное отношение. Положительной особенностью этого метода является то, что наблюдается частичная активизация смеси.

Во всех рассмотренных методах приготовления пенобетонной смеси есть различия, заключающиеся в возможности использования добавок. Так, при традиционном методе наиболее предпочтительно и эффективно использование добавок, которые вводят на стадии приготовления растворной части смеси. Это позволяет предварительно и целенаправленно изменять технологические свойства раствора до введения пены. При методе сухой минерализации эффективность использования добавок минимальна и практически не используется, так как добавки вводятся непосредственно в раствор пенообразователя и необходим принцип их совместимости. Немаловажное значение имеет механизм действия пенообразователя и вводимой добавки на свойства смеси, пенобетона.

Таким образом, каждый метод приготовления пенобетона имеет определенные технические и технологические особенности. Проведенный анализ их производственного использования в изготовлении неавтоклавных пенобетонных изделий, монолитной теплоизоляции (заливка пенобетона непосредственно на объекте) выявил ряд повторяющихся технологических ошибок. Так, при традиционном методе приготовления пенобетонной смеси, практически не используются комплексные добавки, которые позволяют снизить водо-цементные отношения пенобетонной смеси, повысить коэффициент использования пены в растворе, уменьшить капиллярную пористость межпоровых перегородок, усадку пенобетонных изделий и повысить прочность пенобетона. Иногда для обеспечения необходимой текучести пенобетонной смеси по шлангам используется высокое водо-цементное отношение, что соответственно сказывается на свойствах пенобетонных изделий.

При использовании метода приготовления пенобетонной смеси сухой минерализацией, отмечен ряд недостатков, связанных с нестабильностью работы аэродинамических пеногенераторов по приготовлению пены, что приводит к колебанию плотности изготавливаемых пенобетонных изделий. Загрузка сухих компонентов в смеситель производится без предварительного смешивания цемента и кремнеземистого компонента. Неравномерная подача этих компонентов в смесь приводит к частичному разрушению пены, которое компенсируют введением дополнительного ее объема. Однородность приготовления пенобетонной смеси не контролируется и не обеспечивается из-за неудовлетворительной работы самого смесителя. Для транспортировки пенобетонной смеси по шлангам используется повышенное давление в нагнетателе, а при выгрузке происходит потеря поризации смеси. Однако, при отлаженном технологическом процессе, этот способ транспортировки дает меньшую потерю поризации, чем неоднократные перегрузки пенобетонной смеси.

При использовании метода аэрирования отмечено колебание плотности пенобетонной смеси из-за отсутствия точной дозировки компонентов смеси и контроля ее плотности. Узкий оптимальный диапазон технологических параметров в приготовлении пенобетонной смеси, многофакторность метода, отклонение от оптимальных соотношений, а также большой расход пенообразователя приводит к снижению свойств пенобетонной смеси и пенобетонной продукции.

Пенобетонная технология требует точного соблюдения регламента производства, учета взаимосвязи и влияния многофакторного процесса каждого метода приготовления пенобетонной смеси на ее свойства и физико-технические свойства пенобетона. Хочется отметить, что технология приготовления пенобетона требует организационного и технологического подхода, так как работа "на глазок" обречена на выпуск некачественной продукции, которую уже выпускают некоторые предприятия и на что есть обоснованные жалобы строителей. Такая организация производства неавтоклавных пенобетонных изделий, устройство монолитной теплоизоляции в строительных условиях может только дискредитировать эту технологию, ее дальнейшее развитие и использование в современном строительстве.