Тезисы
апрель 2017

Вивчення особливостей формування структури газобетонів з використанням комплексного газоутворювача


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

З кожним роком зростає потреба нашої держави в різних видах ефективних будівельних матеріалів, зокрема, теплоізоляційних, з яких великий практичний інтерес представляють коміркові бетони. На території України і за кордоном доведено, що коміркові бетони є ефективним матеріалом як з технічної, так і з економічної точки зору.

Метою даної дослідницької роботи є встановлення процесу формування структури газобетонних виробів, що містять в своєму складі одинарний та комплексний газоутворювач на основі феросиліцію та алюмінієвої пудри.

При виконанні даної роботи у якості сировинних матеріалів використовували портландцементний клінкер заводу ПАТ “Івано-Франківськ Цемент”, гіпсовий камінь Артемівського родовища, вапно Дніпропетровського будівельного заводу стінових матеріалів, річковий пісок, алюмінієва пудра, феросиліцій, активатор (натрій гідроксид), ПАР (рідке мило).

Для проведення лабораторних досліджень були розроблені газобетонні композиції (табл. 1), які піддавались петрографічному аналізу, який складався з декількох стадій: а) зйомка цифровою камерою шліфів у відбитому світлі за допомогою біологічного мікроскопу МБС-10; б) розрахунок кількості міжпорових стінок і кількості пор за допомогою створених фотографій; в) визначення переважного розміру пор в структурі розробленого ніздрюватого бетону.

Таблиця 1 – Композиційний склад газоутворювачів для коміркового бетону

Номер складу композиції з урахуванням вмісту Аl пудри Вміст Аl пудри, мас. % Номер складу композиції з урахуванням вмісту феросиліцію, мас. %
А В С D
I 0,5 0 0 0 0
II 0,4 3 5 7 10
III 0,3 3 5 7 10
IV 0 7 10 15 20

Шліфи виготовлені зі сформованих кубів з ребром 7 см, були встановлені на стіл мікроскопа. Для проведення аналізу готувалися три шліфа, за допомогою яких характеризувались паралельні досліди.

Зйомка структури газобетону проводилась без переміщення шліфа відносно об’єктива протягом всього досліду зі збільшенням 0,6; 1; 2; 4 та 7.

Окуляр мікроскопу, який використовували під час досліджень не змінювався і мав 8-ми кратне збільшення. Таким чином, загальне збільшення складало 4,8; 8; 16; 32 та 56 крат.

Для визначення структури розроблених коміркових бетонів за допомогою отриманих шліфів був проведений розрахунок порового простору і кількості міжпорових стінок, що частково характеризує щільність виробів.

Результати розрахунків показали, що пори переважають кількість твердої фази матеріалу для складів I, II, III, і є дещо заниженими відносно літературних даних, в яких кількість порового об’єму має досягати до 80% структури газобетону. Кардинально відрізняється склад IV в якому кількість твердої фази становить близько 65%.

Для наочності використання розмірів пор було умовно прийнято, що пори з розмірами до 0,51 мм – відносяться до малих, від 0,51 до 1,36 мм – до середніх, більше 1,36 мм – до великих. Згідно отриманих даних встановлено переважний розмір пор для складу Ι, в якому більше 50% пор мають середній розмір. Аналізуючи результати розрахунків кількості міжпорових стінок та пор для складів ΙΙ A і ІІ В можна зробити висновок, що зменшення кількості алюмінієвої пудри до (0,4 мас.%) та використання феросиліцію (3 та 5 мас.%) у якості газоутворювача у порівнянні зі складом Ι (0,5 мас. % Аl) не призвело до суттєвих змін в середній кількості порового простору. Встановлено переважний розмір пор для складу ΙΙ, в якому більше 77,17% пор мають великий розмір. Результати розрахунків кількості міжпорових стінок та пор для складів ΙΙІ A, B, C, D, можна зробити висновок, що зменшення кількості алюмінієвої пудри (0,3 мас.%) та використання феросиліцію (3,5,7,10 мас.%, відповідно) у якості газоутворювача у порівнянні з складом Ι (0,5 мас. % Аl) призвело до зменшення твердої фази та збільшення кількості пор у всіх зразках. Визначено переважній розмір пор для складу ΙΙ, в якому більше 81,44% пор мають малий розмір.

Аналіз результатів розрахунків кількості міжпорових стінок та пор для складів IV A, B, C, D показав суттєве зменшення порового простору в порівнянні з іншими складами, які містять комплексний газоутворювач в середньому в 1,5-2 рази. Збільшення кількості стінок в композиціях, які містять тільки феросиліцій в якості газоутворювача вказує на необхідність додаткових досліджень в напрямку відпрацювання механізму газоутворення з одночасним підбором термінів тужавлення суміші.

Таким чином, проведення петрографічного аналізу газобетонних композицій, дозволило встановити особливості формування пористої структури матеріалу з різними одинарними і комплексними газоутворювачами на основі феросиліцію і алюмінієвої пудри. В ході досліджень встановлена залежність між вмістом міжпорових стінок газобетонів і щільністю композицій в залежності від речовинного складу газоутворювача.