Тезисы
апрель 2017

Застосування металічного кремнію в технології виготовлення газобетонів


Осипова М. О. , Мусіна Аліна Олександрівна Мусіна А. О. , Сігунов О. О. , Кравченко Т. В.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

В останні роки ніздрюватий бетон, в тому числі газобетон знаходить все більш широке застосування в будівництві, завдяки своїм специфічним властивостям, які забезпечують створення сприятливих і комфортних умов у приміщеннях будівель для нормальної життєдіяльності людини.

Практика його застосування показала, що газобетон стоїть на одному рівні з більшістю традиційних стінових матеріалів для будівництва. Однак підвищення попиту на нього потребує постійного підвищення якості випускаємої продукції, а отже підвищення її вартості на ринку збуту.

Метою даної науково-дослідницької роботи є модифікування комплексними хімічними добавками складів композиції ніздрюватих бетонів, які містять у своєму складі вторинну сировину, а в якості газоутворювача металічний кремній.

При виконанні дослідницької роботи в якості сировинних матеріалів використовували портландцементний клінкер заводу ВАТ «Івано-Франківськ Цемент», гіпсовий камінь Артемівського родовища, вапно Дніпропетровського будівельного заводу стінових матеріалів. У ролі вторинної сировини використовували доменний гранульований шлак ПАТ «ЄВРАЗ ДМЗ», золу Придніпровської ТЕС та річковий пісок. Вміст металічного кремнію в складах композицій становив 6 мас.% та 9 мас.% ; також використовувались комплексні хімічні добавки (мельмент та релаксол).

Під час досліджень було розроблено композиції, в яких використовували газоутворювачі різної природи: класичний газоутворювач – алюмінієву пудру і менш досліджений – металічний кремній. Розроблені на першому етапі композиції не містили у своєму складі будь-яких модифікаторів – хімічних добавок і в подальших дослідженнях використовувались, як еталонні. Аналіз результатів показав, що щільність отриманого газобетону на основі металічного кремнію дозволяє віднести його до конструкційного типу (ρ = 1-1,1 г/см3). Зменшення щільності композицій шляхом створення більш ефективної поруватої структури стала можливою після вивчення механізму газоутворення. Було доведено необхідність синхронізації процесу набору міцності композицією з одночасним процесом формування пористої структури виробу. У цьому зв’язку наступним етапом досліджень було введення у склад еталонних композицій хімічних речовин-модифікаторів властивостей газобетонів, таких як релаксол та мельмент, в кількості 0,5; 1,0 та 1,5 мас.%.

Результати досліджень показали, що релаксол, який вводився в композиції, позитивно впливав на зменшення питомої ваги газобетонів. Спостерігається зменшення щільності зразків які містили доменний гранульований шлак, при використанні в якості газоутворювача 6 мас.% Siмет на 15-20% в порівнянні з бездобавочними складами. При цьому найбільш раціональним є саме 1% вміст хімічної добавки релаксолу, оскільки збільшення її кількості до 1,5 мас.% не призводить до подальшого зменшення щільності газобетонів. Зменшення щільності композицій на 19% також спостерігається для зразків, що містять річковий пісок при використанні в якості газоутворювача Al пудри.

Необхідно відзначити, що газобетони, що містили золу-винесення незалежно від вмісту і виду газоутворювача, не показали суттєвих змін у щільності при використанні релаксолу будь-якої концентрації.

Аналіз результатів досліджень по визначенню характеристик щільності і міцності композицій ніздрюватих бетонів з використанням в якості модифікатора властивостей мельменту у кількості від 0,5 до 1,5 мас.% показав, що обрана добавка практично не впливає на щільність виробів. Необхідно зазначити, що межа міцності на стиск виробів, які містять мельмент навіть зменшується.

Таким чином, зменшення щільності газобетонних композицій і перехід їх з виду конструкційних у конструкційно-теплоізоляційні (ρ = 0,5-0,9 г/см3), або теплоізоляційні (ρ<0,5 г/см3), шляхом модифі-кування складів активними хімічними добавками можливий. Проте необхідно зазначити, що цей процес має вибірковий характер і потребує ретельного дослідження в залежності від складу ніздрюватого бетону.