Строительство

Панельное и крупноблочное строительство промышленных и энергетических объектов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

а)  Пенобетоны безавтоклавного изготовления

Пенобетон-—ячеистый бетон, полученный смешиванием вяжущего, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и пены. В качестве вяжущего применяются портландцемент, цементно-извеспшвые и известково-нефелиновые вяжущие, а кремнеземистым, комлонентом служат молотый песок или другие тонкоди оперенью кремнеземистые материалы.

Большинство положений и показателей, приведенных во (временных ТУ и «Инструкции по производству и применению крупноразмерных изделий из безавтоклавного ячеистого золобетона» |[Л. 20, 39], относится и к пенобетону.

Пенобетоны с кремнеземистым компонентом, золой или шлаком, изготовляемые на портландцементе, смешанном вяжущем или известково-нефелиновом, называются пекозолобетонами и пеношлакобетонами.

Зола применяется как сухая, так и от гидрозолоудаления, в отдельных случаях производится частичный ИЛИ полный помол золы. В состав смеси пенозоло- и пеношлакобетонов рекомендуется добавлять технический сернокислый глинозем и двуводный полуводный гипс.

Для снижения усадочных явлений в состав пенозолобетона в отдельных случаях добавляют крупный заполнитель (котельные, газогенераторные шлаки или пенозолобетон-"ный щебень — отходы). Ячеистые бетоны -с легкими крупными заполнителями (называемые 'поризованными легкими бетонами) рассмотрены в § 5-10.

Как правило, ленозолобетонные изделия подвергаются теплообработке в пропарочных •камерах, что и предусмотрено Инструкцией 1961 г. [Л. 39], но пенозолобетон может твердеть и без тепловой обработки — при температуре не менее +15° С. Практика применения электропрогрева этих материалов неизвестна, .хотя этот способ термообработки может оказаться   перспективным   по   простоте  и  экономичности.

При изготовлении пеношлакобетонов, в том числе и конструктивных, могут применяться молотые доменные -кислые гранулированные шлаки, известь-кипелка, шлакопорт-ландцемент и гипс в соотношениях, например, 1:0,11:0,13:0,03. Объемный вес такого материала порядка 900 кг/м3.

Опыты показывают, что изделия из безавтоклавного пенозолобетона при правильной технологии изготовления могут иметь прочность, достаточную для стеновых крупных блоков.

При применении пеношлакобетонов для внешних стеновых элементов следует обратить особое внимание на их морозостойкость, так как в практике имеется ряд случаев недостаточной   морозостойкости   таких   элементов.

Ниже приводятся примеры применения безавтоклавных ленобетонав на практике и результаты отдельных исследований.

1. Изготовление изделий из пропаренного пенозолобетона освоено трестом Севуралтяжстрой в сотрудничестве с НИИЖБ   (Л.  Р.  Розенфельдом, П. А. Тесле-

 ром); использовались сухая зола Березниковской ТЭЦ и немолотый песок. Стеновые блоки размером 3,6Х X 1,45X0,35 м пропаривались при температуре 80° С в течение 16 ч [Л. 4,] имели объемный вес 800 кг/м3 и прочность 30—45 кГ/смг при расходе цемента 280, золы 340 и песка 50 кг/м3.

2.         На   строительстве    Богословского    алюминиевого

комбината   изготовлялись   панели   для   наружных   стен

[Л.   82].   Готовая   пенозолобетонная   смесь   выгружалась

в  установленный  на  вагонетке  бункер  емкостью  2  ж3

(из расчета заполнения самой большой формы за один

раз),  который  подвозился  к полигону  и  краном  пода

вался к формам. После заполнения формы смесью па

нели выдерживались при температуре 18—20° С в тече

ние   10   ч,   затем   подвергались   пропарке   при   темпе

ратуре  80—85° С  по  режиму  4+16 + 4  ч.

По окончании термообработки формы ставились в наклонное положение для распалубки.

3.         На   строительство   объектов   треста   «Базстрой»

Свердловского    совнархоза    [Л.    72]    применялся    кон

структивный     пенозолошлакобетон    на    золах    сухого

отбора    Богословской    ТЭЦ*    работающей    на    углях

Волчанского угольного разреза. Эти золы характеризу

ются объемным весом 700—800 кг/м3 и высокой дисперс

ностью   (через  сито  с 4 900  отв/см2  проходит 80—85%

частиц).

Состав смеси пенозолошлакобетона при объемном весе 800—850 кг/м3 следующий: портландцемент марки 400 — 300 кг; зола ТЭЦ — 300 кг; известь молотая негашеная с активностью 75%—50 кг, гранулированный шлак или немолотый песок —150 кг, сернокислый глинозем—10,5 кг; смоло-сапониновый пенообразователь в пересчете на сухой мыльный корень — 0,8 кг; воды — 294  л.

Немолотый песок или дробленый (до крупности не более 8 мм) немолотый гранулированный шлак применяется для создания скелета, уменьшающего образование усадочных трещин; применяется шлак Серовского металлургического завода с объемным весом 1 000—1 100 кг/м3. Шлак засыпается в растворенный барабан пенобетономешалки после того, как остальные составляющие перемешиваются с водой и раствором сернокислого глинозема в течение 2 мин; после засыпки шлака перемешивание производится еще  в  течение  1  мин.

Для получения пенозолошлакобетона с объемным весом 800 кг/м3 смесь должна была иметь объемный вес в пределах 1 100—1 050 кг/м3. Если масса имела вес больше указанных пределов, то к ней добавляли некоторое количество пены, если же меньше — ее дополнительно перемешивали. Таким образом, удавалось достигнуть достаточно точного совпадения фактического  объемного  веса  материала  с  заданным.

Морозостойкость материала невысока, после 15 циклов замораживания и оттаивания прочность его снижалась на 25%. По данным обследования было установлено, что предел прочности панелей из пено-шлакозолобетона составляет в среднем 60,4 кГ/см2, но однородность этого материала неудовлетворительна.

4.         Уральским     политехническим     институтом     разработана    технология    изготовления     пеношлакобетона с .объемным весом 800—1 000 кг/м3 на доменном кислом гранулированном   шлаке   мокрого   помола,   шлакопорт-ландиементе,   извести-кипелке   и   гипсе   в   соотношении 1:0,  11:0, ТЗ: 0,03.  После  пропарки  прочности  такого материала  при  сжатии   была   не  ниже  55  кГ/см2.  При сухом помоле шлака прочность снижалась на 25%.

5.         Сибирским   филиалом   ЦНИПС   были   проведены исследования  пенозолобетона,  изготовляемого  на  золе-

уносе Новокузнецкой ТЭЦ и доменном шлаке по составу (на 1 м3): портландцемента марки 400 250 кг; золы-уноса 450 кг; вспученного доменного шлака 200 кг; при В/Вяж = 0,45 пенозолобетон имел объемный вес 1 000—1 250 кг/м3 и прочность в возрасте 7 дней 21— 69 кГ/см2.

6.         В  Горьковском совнархозе [Л. 85] был организо

ван  выпуск  безавтоклавного  теплоизоляционного  изве-

стково-зольного   пенобетона,   имеющего   прочность   5—

10 кГ/см2 и объемный вес 450—550 кг/м3, следующего

состава   (на   1   ж3):   молотая   известь-кипелка   94   кг,

зола  гидрозолоудаления   (влажности  30—45%)   376  кг,

пенообразователь ГК 2 кг, сульфитно-спиртовая барда

0,5 кг и хлористый кальций  1,9 кг.

После выдержки изделий при 20—30° С в течение 6 я пропарка проводилась при температуре 85—90° С по режиму 6 + 8 + 6 ч.

Зола гидрозолоудаления обычно обезвоживалась укладкой ее в бунты для предварительной подсушки; практикой установлено, что при применении молотой негашеной извести зола может применяться при влажности до 45%, обычной для отвалов гидрозолоудаления.

7.         Под руководством Г. И. К-нигиной [Л. 52] прово

дились   исследования   пеноалюмосиликатов —    пенобе-

тонов на базе извести и горелых пород Кузбасса как

материалов  для  крупных  стеновых  блоков.

Для получения пены применялся клее-канифоль-ный пенообразователь. Тепловая обработка изделий производилась в камерах без давления. Пенобетон с объемным весом 750—795 кг/м3 имел прочность в сухом состоянии 32—42 кГ/см2 и достаточную морозостойкость, а при объемном весе 400—460 кг/си3 — 20—21 кГ/см2 и пониженную морозостойкость. Отмечается неоднородность используемых горелых пород по физико-механическим показателям вследствие различной степени обжига. Однако при надежной защите изделий от непосредственного воздействия атмосферной влаги материал пригоден для крупных блоков, во всяком случае для одноэтажных производственных и энергетических зданий.

8.         В  г. Таллине освоено  производство  пенозолобе-

тона   на   золе   горючих   сланцев — пенокукермита;   этот

материал   отличается    тем,   что    изделия   из    него    не

нуждаются в  длительной  выдержке до  пропарки;  при

пропаривании пенокукермита происходит некоторое уве

личение   его   объема,   объясняющееся   наличием   переж

женной свободной извести,  которая гасится  при повы

шенной  температуре  во  время  пропаривания;   нараста

ние   прочности   сланцезольного    вяжущего    происходит

очень   медленно,   сланцевая   зола   (кукермит)   размалы

вается  вместе  с   песком^ в   соотношении   1:1;   пенооб

разователь применяется *клее-канифольный.

В связи с указанными особенностями пропарива-ние изделий из пенокукермита производится через 2 я после формовки в формах, закрытых сверху крышками, при температуре 80° С в течение 40 ч [Л. 4].

Изготовляются крупные стеновые блоки и перегородочные  плиты с объемным  весом   1 100  кг/м3.

Теплопорит

Такой пенобетон приготавливается на сложном вяжущем, у которого кремнеземистым   компонентом   являются   опока,   трепел

или диатомит.

Теплопорит изготовляется из портландцемента, тонкоизмельченной извести-кипелки, заполнителя (опоки, трепела или диатомита), двуводного гипса, пенообразователя и воды.

Последовательность операций при изготовлении теплопорита следующая: материалы, входящие в состав теплопорита, размалываются совместно до тонкости помола цемента и из них изготовляется раствор, приготовляется пенообразователь и пена и смешивается с раствором из вспененной смеси, формуются изделия и производится их пропаривание или твердение в естественных условиях.

Объемный вес теплопорита 400—500 кг/м3. Пропаренный теплопорит с цементом в количестве 85 кг/м3 выдерживает 15-кратное замораживание и оттаивание без снижения прочности. Влажность теплопорита через 35 суток после изготовления составляет 5—7%  [Л. 53]:

Опыт применения безавтоклавных пенэбе-тонов с применением вяжущих на основе извести весьма ограничен. Необходимо иметь в виду, что безавтоклавные материалы на известковых вяжущих (известково-зольном, из-вестково-шлаковом) имеют прочность и зоз-духо- и морозостойкость, во много раз меньшую, чем материалы автоклавного твердения [Л. 53].

Учитывая недостаточность опыта и серьезные сомнения в длительной атмосферостой-кости пенобетонов на известковых вяжущих, мы не можем рекомендовать их применение для каких-либо наружных основных элементов.

б) Пенобетоны автоклавного изготовления

Автоклавный пенобетон отличается' от безавтоклавного большей прочностью и морозостойкостью при том же объемном весе и тех же материалах; сокращением расхода цемента в 1,5—2 раз в силу ускорения и активизации физико-химических процессов твердения вяжущих.

Рекомендуемые техническими условиями [Л. 88] пределы отношений цемента и песка и исходных водовяжущих отношений для пенобетона были приведены в табл. 6-7; рекомендуется введение в состав пенобетона взамен цемента молотой извести-кипелки в количестве до 50% веса цемента. Для пенобетона объемным весом 1 000 кг/м3 я более допускается замена до 50%! молотого песка немолотым, имеющим не менее 50% зерен размером до 1,2 мм при условии отсутствия осадки ячеистой смеси в формах и получения проектной прочности пенобетона.

При изложении общих положений автоклавной обработки ячеистых изделий было указано, что нарастание прочности в свеже-сформованных изделиях из пенобетона происходит значительно медленнее, чем в газобетоне. Поэтому выдержка изделий из пенобетона перед автоклавной обработкой должна быть более продолжительной. Прочность пенобетона, выдержанного до автоклавной обработки в течение 12—16 ч, почти в 2 раза больше прочности пенобетона, выдержанного 1 — 2 ч. Выдерживание пенобетона 'более 16 ч не дает эффекта [Д. 53].

Технические условия на изготовление сборных изделий из автоклавных ячеистых бетонов [Л. 88] рекомендуют в целях накопления достаточной прочности для транспортировки в автоклав и автоклавной обработки выдерживать изделия из пенобетона при температуре не ниже 15° С в зависимости от толщины изделия; не менее 12 ч для изделий толщиной от 21 см до 30 см включительно и не менее 16 ч для изделий толщиной более 30 см.

Исследованиями П. И. Боженова и М.С.Сатина ;[Л. 10] установлено, что повышение давления пара выше 8 ат в автоклавах вызывает существенное повышение прочности пенобетона без увеличения продолжительности автоклавной обработки. Так, при увеличении давления с 8 до 10 ат при сохранении общей продолжительности запарки (12,5 ч) пенобетон с объемным весом 800 кг/м3 дает прирост прочности на 40%  ( 6-16).

В целях уменьшения температурного перепада при толщине крупноразмерных изделий свыше 25—30 см в них рекомендуется устраивать технологические пустоты и производить продувку или вакуумирование воздушного пространства автоклава перед запаркой, а также вакуумирование в конце последнего периода запарки.

Многочисленные исследования и практические данные заводов позволяют сделать вывод, что чем больше объемный вес ячеистого бетона, толщина изделий и количество глинистых примесей в заполнителе и чем тоньше помол вяжущего и заполнителя, тем медленнее надо осуществлять подъем и снижение давления пара в автоклавах. Несоблюдение этих положений может привести к появлению трещин в изделиях, особено в крупноразмерных.

1. Для наружных стен одной из крупных ТЭЦ в Сибири изготовлялись из автоклавного пенобетона панели (типа ПСА) размером 6,0x1,2 м и толщиной 20 и 30 см с фактурным слоем толщиной от 35 до 50  мм.

Применялся ' пенобетон состава (иа 1 ж3): портландцемент марки 400 (предпочтительнее быстро-твердеющий) — 350 кг; молотый песок (с содержанием SiO2 72%)—375 кг; клее-канифольный пенообразователь — 3,2 л; вода — 300 л и жидкое стекло—1,5%, от веса цемента.

Песок размалывался в шаровой мельнице до остатка на сите N° 02 в пределах 5—25% и прохода через-сито N° 09 в пределах 50—80%.

Пенообразователь изготовлялся из мездрового клея высшего или первого сорта, соды кальцинированной и технической канифоли.

Интересно отметить, что по первоначальному проекту панели изготовлялись с объемным весом 900 кг/м3 и прочностью -при сжатии 75 кГ/см2. Это требование заставляло расходовать свыше 400 кг/м3 цемента,  что  вызывало  появление на  поверхности  па-

яелей после автоклавной обработки частых трещин шириной свыше 1,0 мм и глубиной 70—80 мм, местные отслоения  поверхностного слоя пенобетона и внутренние неплотности.  После  согласованного  с  проектной  организацией уменьшения предела  прочности при сжатии до 50 кГ/см2 расход цемента был сокращен до 350 кг/ж3, что   ПОЗВОЛИЛО   в   значительной   степени   избежать  указанных дефектов панелей.

2. На Салаватском заводе крупнопанельного домостроения треста Ишимбайжилстрой освоено производство стеновых панелей на 2 комнаты при длине 5,18 м и шириной 2,8- м (т. е. приближающихся к размерам панелей промышленных зданий) из пенобетона с объемным весом 600 кг/ж3.

Расход материалов на 1 м3 пенобетона следующий: цемента марки 500—270 кг; песок молотый (на шаровой мельнице) —270 кг; вода — 235 л; пенообразователь с удельным весом не менее 1,02 г/см3 — 5 л.

Время перемешивания шлама с цементом 2 мин; взбивание пены 5 мин; перемешивание цементно-песча-ного раствора с пеной в течение 2 мин. Смесь приготовляется в пенобетономешалке СМ-578 емкостью 750 л.

Заполненные пенобетонной смесью формы выдерживаются перед автоклавной обработкой 12—14 ч для •набора   заданной   прочности   пенобетона.

Термовлажностная обработка панелей проводится в автоклавах диаметром 3,6 м по режиму: подъем давления пара до 8 от 7 ч; выдержка при этом давлении 6 ч, снижение давления до 0—7 ч. Прочность материала на сжатие 35 кГ/см2 [Л. За].

П е н о з о л о б е т о н ы ипеношлакобетоны

Отличия автоклавного пенозолобетона и пеношлакобето'на от обычного пенобетона те же, что указаны выше для аналогичных безавтоклавных материалов. Для пенозолобетона рекомендуются те же составы, что и для пенобетона, с заменой молотого песка золой (см. табл. 6-7).

А. Т. Барановым и Г. А. Бужевичем [Л. 4] на основании ряда исследований были составлены графики зависимостей прочности (при сжатии) автоклавных пенозолобетонов с различными объемными весами от водовяжущих и золовяжущих отношений ( 6-17 и 6-18) и влияния на прочность пенозолобетона вида вяжущего ( 6-19). В последнем случае исследователями подтверждается, что при определенных значениях З/Вяж замена 50% цемента известью не снижает прочности пенозолобетона, а в отдельных случаях возможно и повышение прочности. Исходные значения зо-ловяжущего и водовяжущего отношений для предварительного подбора состава автоклавного пенозолобетона могут приниматься согласно табл. 6-33. Для отдельных видов цементов оптимальные соотношения золы и вяжущего могут значительно отличаться.

Исследованиями установлено, что добавка гипса в ячеистые пенозолобетоны является оптимальной в количестве 5—7% от веса вяжущего. Однако добавка гипса эффективна не для всех зол.

Рядом испытаний установлено, что автоклавный пенозолобетон объемным весом от 600 до 1 000 кг/м3 хорошо выдерживает циклов замораживания и оттаивания, но с увеличением количества золы морозостойкость его ухудшается [Л. 4]. Морозостойкость пенозоло-бетона на смешанном вяжущем несколько ниже, чем на цементе.

И. Т. Кудряшов и В. П. Куприянов рекомендуют для пенозолобетонов с объемным весом от 600 до 1 000 кг/м3 принимать соотношения  портландцемента  марки  400 <и  золы   от

1 : 1,25 до 1 : 2,8, а для пеношлакобетона с объемным весом от 800 до 1 200 кг/м3 принимать составы с соотношением (шлак молотый: шлак немолотый : песок молотый) 1 : 0,4 : 0,6 (по весу) [Л. 53].

При изготовлении армированных изделий из пеношлакобетона в его состав независимо от вида шлака (кислый или основной) должны входить 50—70 кг цемента на 1 м3 изделий. Добавка полуводного гипса до 5%' увеличивает прочность пеношлакобетона независимо от вида шлака. Так, при добавке 20 кг гипса на 1 м3 бетона его прочность увеличивается на 35—40%; добавка извести в состав леношла-кобетонов, получаемых на базе основных шлаков, оказывает отрицательное влияние.

При приготовлении -пеношлакобетона в растворный барабан пенобетономешалки заливается дозированное количество воды, а затем засыпаются.молотый песок и гранулированный шлак; шлакопесчаная смесь перемешивается в течение 3—4 мин; одновременно приготовляется пена, которая затем заливается в шлакопесчаную смесь, и производится перемешивание пеношлаковой массы в течение 1—2 мин.

Предел прочности при сжатии автоклавного пеношлакобетона, запаренного при 8 ат, колеблется в пределах от 3—5 кГ/см2 при объемном весе 600 кг/м3 до 140 кГ/см2 при объемном весе 1 200 кг/м3. 25-кратное замораживание и оттаивание образцов пеношлакобетона не вызвало снижения прочности или повреждения образцов. Водопоглощение этого материала 20—30%. Проф. А. Е. Десов [Л. 29] приводит данные о связи объемного веса, водопо-глощения и морозостойкости для пеношлакобетона (табл. 6-34).

Тепловлажностная обработка пенозоло- и пеношлакобетонов в автоклавах должна производиться по установленному для каждого материала режиму, который определяется в зависимости от ряда факторов, в числе которых нельзя не упомянуть усадку этого материала. На  6-20 показаны график изме-

нения усадки автоклавных пено- и пенозоло-бетонов при одинаковых условиях хранения образцов в течение 300 суток, из которых видно, что усадка пенозолобетона в 2 раза больше усадки пенобетона, т. е. влияние на усадку вида заполнителя в автоклавных ячеистых бетонах исключительно велико.

По данным [Л. 4], продолжительность подъема температуры при запаривании пенозолобетона объемным весом 600 кг/м3 при максимальном давлении 8 ат должна быть около 6 ч. Результаты исследования свидетельствуют о том, что прочность пенозолобетона незначи^ тельно повышается при увеличении продолжительности изотермического периода с 4 до 8 ч. При снижении температуры (III период запаривания) пенозолобетон с объемным весом 850 кг/м3, изготовленный с 3/Вядас=3, имел наибольшую прочность при длительности этого периода 8 ч, однако при снижении периода до 6 ч прочность была относительно высокой.

П. И. Боженов и М. С. Сатин [Л. 9] изучали физико-механические свойства автоклавного пенобетона на известково-шлаковом цементе (пеношлакобетона), изготовленном из гранулированных шлаков Череповецкого металлургического завода. Исследовалось изменение активности шлакового вяжущего при добавлении различных количеств извести и гипса, при твердении в естественных условиях на воздухе, при пропаривании до 80°С и при запарке в автоклавах при 8 ат, было установлено, что добавление одного гипса увеличивает активность вяжущего меньше, чем добавление извести (5—10%) и гипса (3%); прочность образцов известково-шлакового цемента, запаренных в автоклаве, в 5—9 раз выше, чем при 28-дневном твердении на воздухе, и в 6— 12 раз выше, чем при 16-часовой пропарке. В [Л. 9] указывается на возможность значительного увеличения прочности изделий из пенобетона на известково-силикатном вяжущем при одновременном сокращении сроков запарки в случае повышения давления пара.

В табл. 6-35 сопоставляются результаты прочности пенобетона, запаренного при различных режимах (за 100% принята прочность образца при запарке по режиму 2 + 8 + 2 чпод давлением 8 ат). Из этих данных видно, что увеличение давления пара с 8 до 12 ат позволяет получить пенобетон относительной прочностью от 100 до 120% при сокращении продолжительности пропарки на одну треть.

1. На Кураховском заводе треста Донбассэнерго-строй для главного корпуса ТЭЦ изготовлялись однослойные автоклавные панели из пенозолобетона с объемным весом 700—900 кг/м3 при золовяжущем отношении   1,5—1,7 и водовяжущем 0,42—0,44.

Для пенозолобетона с объемным весом 800 кг/ж3 применялся следующий состав на 1 м3: цемент марки 400 298 кг; зола гидрозолоудаления Кураховской ТЭЦ 377 кг; гипс 18 кг; вода 360 л; мыльный корень-(пенообразователь) 0,8—1,0 л; медный купорос 0,5 л. Зола подвергалась незначительному домолу с 55—65% воды   (от веса золы).

В качестве пенообразователя применялись наряду с мыльным корнем также и гидролизированная кровь (ГК) с добавками медного купороса, соляной кислоты и щелочи, или клее-канифольный состав. Пена взбивалась в течение 7 мин и заливалась в смесительный: барабан, куда уже был загружен зольный шлам. Окончательное смешивание производилось в течение' 20—30 сек, после чего готовая смесь в бадье доставлялась краном к формам.

Отформованные изделия выдерживались перед автоклавной обработкой в течение 12—16 ч.

После выгрузки из автоклава изделия остывали до-температуры цеха, а затем распалубливались и обрабатывались   (ремонт и шлифовка)  [Л. 63].

Прочность автоклавного пенозолобетона была: при объемном весе в высушенном состоянии 700 кг/м3 — 60 кГ/см*, при 800 кг/ж3 —81 кГ/см* и при 900 кг/ж3—100 кГ/см2, коэффициент морозостойкости: пенозолобетона с объемным весом 800—900 кг/м3 после 25 циклов замораживания оказался равным 0,8—1 л, водопоглощение — не более 33%.

После эксплуатации в течение 4 лет промышленных зданий со стенами из пенозолобетонных панелей -в Кураховске (Донбасс) было установлено, что влажность материала возрастает до 35% и имеет место значительная коррозия арматуры (не подвергавшейся специальной  защите)   [Л.   63].

2.         На Березовском заводе строительных конструкций

(Свердловская   обл.)    из    автоклавного   пенозолобетона

.для Уральских электростанций ![Л. 4] изготовлялись теплоизоляционные плиты с объемным весом 500 кг/м3 .и пределом прочности при сжатии 17—35 кГ/см? и панели для перегородок (2,8 X 1,4 м) с объемным весом 1 100 кг/ж3 и пределом прочности при сжатии ПО кГ/см2; .расход цемента составлял 200—280 кг/м3; зола применялась немолотая Верхне-Тагильской ГРЭС; водовяжу-щее отношение в зависимости от дисперсности золы и заданного объемного веса пенозолобетона составляло от 0,48 до 0,60. Выдержка отформованных изделий перед запариванием в автоклаве длилась 16 ч; запаривание изделий производилось по режиму 6+7+4 ч при давлении 8 ат.

3.         На Свердловском заводе ячеистого бетона изго

товлялись опытные панели размером 2,92 X 2,78 X 0,28 м

-из   автоклавного    пенозолобетона   с   объемным    весом

650 кг/м3 с применением сухой немолотой золы Верхне-

Тагильской ГРЭС.

Состав на 1 м3 пенозолобетона был следующий: портландцемент марки 400 248 кг; зола-унос 280 кг; .вода для раствора 280 л; вода для пенообразователя 23 л; смоло-самониновый пенообразователь 5,7 кг; состав водного раствора пенообразователя (вода: пенообразователь) 4 : 1.

Выдержка отформованных панелей перед автоклавной обработкой продолжалась 8 ч при температуре в цехе 30° С, тепловлажностная обработка производилась в автоклаве диаметром 3,6 м при 8 ат по режиму 8+4+6 ч. Изделия выгружали при температуре в автоклаве 80° С.

Прочность образцов во влажном состоянии 37—44 кГ/см2, а высушенных до постоянного веса в сушильном шкафу 45—52 кГ/см2.

4.         На Ленинградском заводе сборного железобетона изготовлялись   опытные   стеновые   панели   из   автоклавного пенозолобетона. Выдержка залитой в формы смеси до   автоклавной   обработки   длилась   8   ч;   запаривание при 8 ат производилось по   режиму 6+8+8 ч;   панели остывали в автоклаве 2 ч.

5.         В ЦНИПС {Л. 29] испытывались автоклавные пе-нозолобетоны при соотношении цемента и золы  1 : 1,8 и расходе цемента 275 кг/мг; использовались золы Красногорской ТЭЦ (табл. 6-36).

6.         Исследования, проведенные в Сибирском филиале б. ЦНИИПС, на золе Новокузнецкой ТЭЦ при расходе цемента   марки   400  250  кг/м3,  золы-уноса   650  кг/м3  и при В/Вяж = 0,45-^0,48, показали прочность пенозолобетона при объемном весе 850—900 кг/м3 — 37—60 кГ/смг; при  1200—1300 кг/м3—82— ПО кГ/смг.

7.         Исследования пенозолобетона на золе Каширской ТЭЦ при В/Вяж = 0,38-\-0,42 и отношении  (по весу)  цемента и золы от 1 : 1,6 до 1 : 2,0 показали объемный вес материала от  1 156 до  1 000 кг/м3 и предел прочности при сжатии от 103 до 140 кГ/смг.

8.         Ряд   испытаний    автоклавных    пенозолобетонов,

произведенных б. ЦНИПС, позволил сделать следующие

выводы:  лучшие  результаты  получаются  при  составах

1:1,8   и    1:2    (цемент: зола)    и   содержании  цемента

330   и   300 кг/м3;   при   объемном   весе   пенозолобетона

1 050—1 100  кг/м3  после  25   циклов   замораживания   и

оттаивания падения прочности   не   наблюдается;    авто

клавная  обработка  увеличивает  прочность  пенозолобе

тона на  цементе  сравнительно  с  естественным  твердением на 60—200%.

От пенобетона пеносиликат отличается тем, что в нем вяжущим является известь-кипелка. Нормативные объемные веса в зависимости от марки по прочности для ячеистых бетонов и конструкций из них (в том числе и для пеносиликатов) приведены выше, в § 6-1.

Техническими условиями [Л. 88] рекомендуются составы пеносиликата согласно табл. 6-38.

При производстве пеносиликата негашеная известь, размолотая совместно с частью песка в соотношении 1:1 —1:0,5, смешивается в растворном барабане ленобетономешалки в су-лом виде с остальной частью песка, молотой отдельно, а затем в смесительном -барабане бетономешалки с водой и пеной. При производстве пеносиликата особое значение имеет тщательность совместного помола извести и песка, обеспечивающая полное их перемешивание.

Расход извести на приготовление пеносиликата в 1,5—2 раза меньше, чем расход цемента для пенобетона, но весьма важно, чтобы в применяемой извести было не менее 70% СаО. Содержание ОаО в общей смеси .материалов, идущих на приготовление пеносиликата, должно быть не меньше 20—25% от общего веса сухих составляющих. При меньшем содержании СаО приходится приготовлять пенобетон на смешанном вяжущем. Так, например, на заводе пеносиликатных изделий в Орше содержание СаО в извести составляет только 40—60% и поэтому в состав ячеистого бетона с объемным весом 800 кг/ж3, кроме извести, вводится 100—120 кг/ж3 портландцемента марки 400. При объемном весе пеносиликата 1 000—1 100 кг/м3 добавка цемента не производится. При изготовлении панелей на Березни-ковском заводе по тем же причинам в пеноси-

ликат    добавлялось [Л. 69]..

2. При отсутствии извести, удовлетворяющей требованиям СН и П. возможно приготовление пеносиликата на смешанном (изве-стково-цементном) вяжущем. Расход цемента может быть до 100 кг/м3. Подбор состава пеносиликата на смешанном вяжущем производится таким же способом,   как и пеносиликата на извести.

Для каждого соотношения .извести и молотого песка есть свои сравнительно узкие пределы водовяжущего отношения, при котором пеносиликатная смесь не дает ни осадки, ни вскипания и имеет лучшие показатели по прочности. Эти пределы устанавливаются путем лабораторных испытаний. Обычно оптимальное содержание воды в растворе составляет 40—50% от веса сухих материалов. При этом больший предел соответствует меньшему объемному весу пеносиликата, более тонкому помолу песка и извести, большей активности извести ,и составам пеносиликата с большим количеством извести.

При появлении во время формовки пеносиликатных изделий деформаций в пеносиликатную смесь добавляется при мокром помоле двуводный гипс в количестве 3—7% от веса извести, жидкое стекло в количестве 2—5% или сульфитно-спиртовая барда, меласса, сапонин или другая поверхностно-активная добавка — количество этих добавок устанавливается опытным путем в лаборатории.

Небольшое вспучивание пеносиликата при твердении можно устранить плотной укладкой по верху изделия металлического листа толщиной 4—5 мм.

По данным Л. Г. Гулиновой и др. [Л. 28], пеносиликат с объемным весом 700—900 кг/ж3 имеет сорбционное водопоглощение по объему; при влажности воздуха 100%—3,5— 5,0%; при .влажности воздуха 80% — 1,75— 2,1%; при влажности воздуха 60% — 1,2 — 1,5%; снижение прочности после 16-кратного замораживания и оттаивания на 20%.

Для получения пеносиликатных изделий с объемным весом 900—1000 кг/м3 объемный вес сырой смеси должен быть 1 200— 1 300 кг/м3. Регулирование объемного веса смеси до заданной величины производится путем дополнительного перемешивания (при недостаточном объемном весе) или добавки пены (при избыточном объемном весе).

Пенозолосиликат и пеношлако-силикат отличаются от пеносиликата только тем, что вместо молотого песка полностью или частично используются зола ТЭЦ или же молотые шлаки (так же как и в пенозолобето-не). Для пенозолосиликата рекомендуются те же исходные составы, что и для пеносиликатов, но с заменой молотого песка золой (см. табл.6-38).

По ряду опытов морозостойкость пенозоло-силиката невысока и заметно хуже, чем пено-золобетона. Помол основной массы золы совместно с известью повышает морозостойкость, и в этом случае обычно материал выдерживает 25 циклов замораживания и оттаивания без заметного снижения прочности, но в отдельных случаях пеносиликат и на золе, молотой с известью, дает после 25 циклов заметное снижение прочности [Л. 4].

Исследованиями установлено, что при автоклавной обработке лучше применять молотую известь-кипелку. При запаривании в автоклавах известь обладает большей реакционной способностью, чем цемент, поэтому и расход извести на 1 м3 пеносиликата в 1,5—2 раза меньше расхода цемента на 1 ж3 пенобетона.

Если при твердении пенобетона главную роль играет ускоренная гидратация цемента, а влияние новообразований, получающихся при запарке, составляет только 25% и прочность автоклавного пенобетона только в 3— 5 раз выше прочности безавтоклавного пенобетона, то прочность автоклавного пеносиликата в несколько десятков раз выше прочности безавтоклавного пеносиликата в возрасте 28су-ток.

По данным Юнга, запарка известково-пес-чаного раствора при 8 ат в течение 6 ч ускоряет химические реакции между Са(ОН)2 и SiO2 по сравнению с твердением при температуре + 20° С не менее чем в 215 раз, т. е. такая запарка равносильна твердению материала при температуре +20° С в течение 20 лет.

При автоклавной обработке гелеобразные новообразования превращаются в очень прочные кристаллические гидросиликаты кальция, которые в обычных условиях образуются чрезвычайно медленно [Л. 53].

Выдержка изделий в формах до запарки в автоклаве и режим тепловой обработки принимаются по Техническим условиям [Л. 88];, эти данные приведены выше при характеристике пенобетонов.

Ниже приводятся некоторые примеры применения; пеносиликатов на практике и в отдельных исследованиях.

1.         В  цехе  ячеистых  бетонов  Завода  №  1   б.   Горь» ковского   совнархоза  {Л.   81]   изготовлялись  крупнопанельные плиты   покрытий  типа   КАП размерами   6,0 X' X 1,49 X 14 из   пеносиликата   состава    1 : 0,63 : 2,3    (известь : цемент : мелкий    немолотый    песок).     Выдержка изделий  до   запаривания  продолжалась  7—8   ч.  Тепло-влажностная обработка при 8 ат проводилась по режиму 7 + 4 + 7 ч.

2.         В  г.  Орше изготовляются- пеносиликатные стеновые блоки с технологическими пустотами и армопеноси-ликатные   плиты   для   теплых   бесчердачных    покрытий' производственных  зданий;   выдержка   изделий   до   про-паривания   в   специальных   камерах   при    температуре-30—40° С продолжается от 2 д 8  ч   (в  зависимости  от активности извести); запаривание изделий при давлении1 8 ат производится по режиму 4+7—8+5—6 ч;   распа-лубливаются изделия через  1,5 ч после окончания запаривания;  предел  прочности  при  сжатии  40,6 кГ/см2'.

Необходимо отметить, что при освоении производства пеносиликатных блоков толщиной 30 см часто наблюдались случаи их растрескивания в процессе запаривания в автоклавах. Для1 предотвращения1 растрескивания блоков при запаривании их стали изготовлять с   технологическими   пустотами   диаметром 75—80 мм. Пустоты дали возможность запаривать блоки толщиной до 50 см при том же режиме, что и для кровельных плит толщиной 14 см в течение 16—18 ч.

3.         На Кировском заводе в Ленинграде для сплошных   пеносиликатных   блоков   объемным    весом   900— 1 100 кг/ж3, размером  160 X 80 X 40 установлен   режим тепловлажностной обработки 3 + 16+3 ч [Л, 24].

4.         В   Кузнецком   угольном   бассейне    изготовляется пеносиликатный материал на базе молотой горелой породы, содержащей 66% SiO2 и 19% А1гО3 и измельчаемой до остатка на сите с 900 отв/см2 в 1—1,5%. На этой основе  получают  ячеистые  пеносиликатные  материалы, термоизоляционный с объемным весом 400 кг\м? и конструктивный       700      кг/ж3;       составы,        приведенные в табл. 6-39.

5.         Автоклавный пеносиликатобетон на базе горелых пород Кузбасса и пенообразователя (пеноалюмосиликат) в  исследованиях,  руководимых  Г.  И.  Книгиной,  имел те же оптимальные составы, что и аналогичный безавтоклавный материал; составы его и характеристика приведены в табл. 6-40. Этот материал при надежной защите (например, штукатуркой)   может быть использован для блоков    и   однослойных   панелей   производственных   и энергетических зданий [Л. 52].

6.         Исследованиями НИИ по строительству в Ростове-на-Дону установлен  ряд составов   и   характеристик пеносиликатных материалов,  приведенных в  табл.  6-41

[Л. 1].

7.         На основании исследований, проведенных в Ин

ституте строительной техники, для изготовления стено

вых панелей и блоков рекомендуется использовать пе

носиликат с объемным весом 900—1 200 кг/м3,   а   для

пустотелых  камней — плотный  силикат.   Для  перегоро

дочных  плит  рекомендуется   использовать   пеносиликат

объемным  весом  700—900 кг/м3  с  армированием  пред

варительно  напряженной  проволокой   диаметром   0,5—

0,7 мм при расходе металла 0,3—0,5 кг на 1 ж2 плиты

[Л. 47].