Delist.ru

 Эффективный   неавтоклавный пенобетон с использованием отсевов дробления бетонного лома (17.11.2009)

Автор: Краснов Михаил Валерьевич

С помощью метода планирования эксперимента, получены двухфакторные математические модели второго порядка, описывающие изменения величины удельной поверхности рабочих смесей (1) и прочности на сжатие (YR) образцов после 28 суток нормального твердения (2) в зависимости от следующих факторов: соотношения между отсевом дробления и вяжущим (фактор X1) и времени механохимической активации (фактор X2), которые позволяют выбрать оптимальное время механохимической активации для заданных составов.

YR = 482,3 + 16,7X1 + 116,6X2 + 4,5X12 – 5,5X22 -5 X1 X2 (1)

YR = 48,38 + 4,45X1 + 6,65X2 – 6,53X22 -1,8 X1 X2 (2)

"тельности механохимической активации от 9 до 12 минут (дисперсность смеси 550 м2/кг), при этом прочность на сжатие увеличивается на 50-60 % по сравнению с контрольными составами.

Для приготовления пенобетонной смеси используется одностадийная технология приготовления пенобетона в пенобетоносмесителе с высокой скоростью вращения лопастей. Приготовление пены, смешивание ее с отсевом дробления и портландцементом происходит в одной емкости пенобетоносмесителя. Отсевы дробления применяются на промышленной пенобетонной установке марки УМПБ-1.0.

Исследования по применению пылевидных отсевов дробления проводились на пенобетоносмесителе относящегося к классу лопастных с отражательными перегородками. Они создают мощные радиальные и тангенциальные потоки при вращении ротора, что обеспечивается отражательными лопастями, закрепленными на стенках смесителя. Усилие, передаваемое лопастью активатора твердым частицам, зернам заполнителя, имеет весьма значительную тангенциальную составляющую, что приводит к дополнительной диспергации частиц перемешиваемой смеси.

При перемешивании в высокоскоростных пенобетоносмесителях происходит вовлечение воздуха в готовую смесь, а добавка пенообразователь ПБ2000 лишь стабилизирует пузырьки, вовлеченные в смесь при интенсивном смешивании. Одновременно протекают два процесса. Первый связан с захватом воздуха при перемешивании. Процесс заключается в захлопывании каверн в смеси при разрыве потока лопастями активатора и дальнейшей диспергации пузырьков при возникающих сдвиговых нагрузках в смеси за счет радиальных и тангенциальных потоков. Второй процесс – это захват и фиксация пузырьков воздуха твердыми частицами смеси.

Большое влияние на прочность ячеистого бетона оказывает его рабочая смесь – матрица. Физико-механические свойства рабочей смеси в виде пасты определяют характер протекания процессов образования пенобетонной массы, а по свойствам затвердевшего камня на ее основе можно судить о прочности затвердевшего ячеистого бетона. Каркас и стенки пор обеспечивают прочность, жесткость, трещиностойкость, то есть необходимый комплекс физико-механических свойств пенобетона.

Для изучения структуры материала стенок и каркаса пор пенобетона, были проведены исследования пористости растворов на основе исходных рабочих смесей без пенообразователя.

Изучение поровой структуры плотных образцов на основе рабочих смесей с использованием кварцевого песка с MКР.=1,35, отсева дробления фракции до 3 мм, а также активированного в мельнице пылевидного отсева дробления с SУД.=3000 см2/г, осуществлялось по ГОСТ 12730.4-78 «Бетоны. Методы определения показателей пористости» (метод Бруссера М. И.) и с помощью микроскопического метода на сканирующем микроскопе CamScan-4 с использованием программы обработки изображений SIMP - анализ бинарного изображения.

В результате было установлено, что структура образцов на основе кварцевого песка с MКР.=1,35 и отсева дробления фракции до 3 мм является среднепористой по показателю среднего размера пор (1 ? ? ? 3), а структуру образцов на основе активированного в мельнице пылевидного отсева дробления с SУД.=3000 см2/г можно отнести к макропористой (? <

Изучение поровой структуры плотных образцов на основе трех рабочих смесей с помощью микроскопического метода, подтвердило результат исследования поровой структуры методом водопоглощения. По диаметрам распределения пор, табл. 6, в контрольных образцах на основе кварцевого песка, отсева дробления и в образце на основе активированного пылевидного отсева дробления, следует, что максимум распределения пор смещается в сторону более мелких пор (в интервале до 0,01 мкм).

Таблица 6.

Распределение пор по диаметрам в затвердевшем камне

Диаметр пор, мкм

Количество пор в затвердевшем камне, %

на основе кварцевого песка с

МКР.= 1,35 на основе отсева дробления фракции до 2,5 мм на основе активированного в мельнице пылевидного отсева дробления SУД.=3000 см2/г

0,01 15 21 60

0,51 50 47 24

1,01 12 10 9,7

1,51 8,2 7,7 2,6

2,01 7,5 7 1,7

2,51 1,5 1,4 1,2

3,01 2 2,1 0,4

3,51 1,6 1,3 0,2

4,01 1,4 1,2 0,12

4,51 0,7 0,6 0

5,0 0,6 0,5 0

Результаты испытаний на прочность образцов затвердевших рабочих смесей, табл.7, еще раз доказывают положительное влияние активации отсевов дробления.

Таблица 7.

Влияние состава рабочей композиции на прочность плотного песчаного

Состав Прочность, МПа*

50 % (ПЦ М500) : 50 %

(немолотый отсев дробления) 45 – 49

50 % (ПЦ М500) : 50 %

(кварцевый песок МКР. =1) 51 – 53

50 % (ПЦ М500) : 50 %

(молотый отсев дробления) 57 – 58

* прочность в возрасте 28 суток естественного твердения

загрузка...