Как повысить прочность газобетона

Какие факторы влияют на длительность эксплуатации газобетона

В присутствии гипса гидроксид натрия взаимодействует с ним с частичным образованием сульфата натрия, который является ускорителем процессов гидратации и твердения цемента. Кроме этого, двуводный гипс, находясь в коллоидном состоянии, реагирует с образовавшимся гидроалюминатом натрия в гелеобразной форме, в результате чего образуется натрийсодержащий гидросульфоалюминат кальция, структура которого подобна моногидросульфоалюминату кальция. Образование данного соединения позволяет сформировать более плотную и прочную межпоровую перегородку. За счет образования всех вышеуказанных соединений интенсифицируются процессы гидратации цемента, скорость гидратации цемента увеличивается в 1,2-1,4 раза, что способствует увеличению прочности газобетона. Гипсовая суспензия готовится в соотношении гипс:вода = 1:10. Для предотвращения схватывания гипсовую суспензию необходимо перемешивать.

Параметры стройматериала являются его визитной карточкой, определяющей пригодность газобетона к выполнению определенных функций. Технические характеристики материала представляют собой достаточно длинный перечень позиций. Для пользователя, не являющегося специалистом, представляют интерес только базовые параметры:

Нормативным документом, определяющим долговечность газобетона, является ГОСТ 25820-2014 «Бетоны легкие. Технические условия». Согласно его требованиям, срок службы ячеистых бетонов должен составлять не менее 50 лет. Однако, это требование действует только для материала, находящегося в благоприятных условиях и не испытывающего избыточных нагрузок. На практике это обеспечить удается далеко не всегда.

— Кислая зола от сжигания бурых и каменных углей, уловленная в электрофильтрах. Содержание кварца (SiO₂) — не менее 45%; CaO — не более 10%; сернистых и сернокислых соединений (в пересчете на SO3) — не более 2%; содержание остатков несгоревшего топлива: для каменных углей — не более 7%; для бурых углей — не более 5%. Удельная поверхность — не менее 2500 см /г.

Приготовленная газобетонная смесь заливается в формы, в которых в процессе поризации смеси происходит формование изделий. Заливка смеси производится в предварительно смазанные формы. Время набора распалубочной прочности зависит от многих факторов (конкретного состава, марки цемента, температуры и т.д.) и колеблется от 4 до 8 часов. Для обеспечения высоких прочностных характеристик материала очень важно в момент набора прочности обеспечить жесткий температурный режим. В зависимости от используемых материалов необходимо поддержать температуру 40-50 о С на участке до разреза массива (4-8 часов) и 60-90 о С на участке после разрезки массива, при относительной влажности 90% (до 16 часов). По истечении набора прочности массив захватывается специальным позиционным транспортером и поступает на резку. Форма очищается, собирается, смазывается, и снова подается на заливку. На первом этапе резки с массива срезается горбушка. На втором и третьем этапе происходит поперечная и продольная разрезка массива.

Исходя из того, что твердая фаза должна обеспечивать, прежде всего, требуемую прочность, технологический процесс должен быть направлен на создание наиболее прочного межпорового пространства. Это обеспечивается свойствами исходного сырья, которые зависят как от собственно химического и минералогического состава, так и от качества подготовки исходных компонентов.

— Тонкодисперсные вторичные продукты обогащения руд, содержащие SiO₂ не менее 60%, железистых минералов не более 20%, сернистых соединений в пересчете на SO₃ не более 2%, едкой щелочи в пересчете на Na₂O не более 2%, пылевидных, глинистых частиц не более 3%, слюды не более 0,5%.

— Известь молотая негашеная кальциевая удовлетворяющую требованиям ГОСТ 9179, а также дополнительным требованиям: содержание активных CaO+MgO более 70%, в том числе MgO — не более 1,5%; количество пережога — менее 2%; скорость гашения 5­15 мин. Тонкость помола извести должна быть с удельной поверхностью 5500-6000 см /г, определенная по прибору ИСХ.

Особенности и свойства газобетона

Еще одной особенностью газобетона является слабая несущая способность. Пористая структура, дающая массу положительных качеств, становится причиной снижения плотности материала. Высокие нагрузки приводят к сжатию газобетона за счет схлопывания внутренних полостей. Если уменьшить их количество, то несущая способность увеличится, но, при этом, значительно уменьшатся полезные качества — материал станет тяжелее, а способность сохранять тепло исчезнет. Поэтому, производители выпускают разные марки газобетона:

Условия эксплуатации дома из газобетона определяют способность материала и конструкций соответствовать заявленным характеристикам. Это очень важный и не всегда корректно освещаемый момент. Во время испытаний используется сухой газобетон, параметры которого значительно отличаются от свойств материала с влажностью 0,12 (показатель газобетона, эксплуатируемого в составе наружных стен, СНиП). Полученные результаты заведомо нельзя будет повторить на практике, но неподготовленные пользователи об этом не догадываются, а профессиональные строители подходят к этому вопросу с других позиций.

— Химические добавки, применяемые для регулирования процесса структурообразования, нарастания пластической прочности и ускоренного твердения ячеистобетонной смеси, а также для ее пластификации, должны удовлетворять требованиям: гипс двуводный — ГОСТ 4013, поташ — ГОСТ 3252, сода кальцинированная — ГОСТ 5100, триэтаноламин, тринатрийфосфат, жидкое стекло — ГОСТ 13078, гидроксид натрия — ГОСТ 2263.

Выполняя отделочные работы, надо учитывать основное правило — паропроницаемость всех слоев стенового пирога должна увеличиваться изнутри наружу. Если газобетонную стену просто покрасить непроницаемой краской, влага окажется запертой внутри стен, начнет накапливаться и разрушать дом. Стены просушить намного сложнее, чем создать условия для намокания — газобетон довольно медленно сохнет, а в условиях эксплуатируемого дома изменить влажностный режим материала весьма сложно.

Газобетонная смесь готовится в следующей последовательности. В смесь дозируется заданное количество воды и начинает непрерывно перемешиваться. Далее в смеситель с водой последовательно дозируется кремнеземистый компонент, вяжущее, химические добавки и в последнюю очередь алюминиевая суспензия, которую получают путем разведения в воде алюминиевой пасты в соотношении вода:алюминий = 10:1 (непрерывно перемешивая после разведения). Каждый добавляемый компонент смеси интенсивно перемешивался после введения в газобетонную смесь в течение 30 секунд.

Ячеистый бетон — трехфазная система, в которой твердая фаза обеспечивает каркас и прочность материала, газовая фаза обеспечивает его физические свойства, жидкая фаза, присутствующая в капиллярно-пористом теле, оказывает определенное влияние на физико-технические свойства.

А насколько долговечно?

Строительные материалы должны обладать длительным сроком эксплуатации, иначе их станет нецелесообразно использовать. Среди всех разновидностей есть настоящие долгожители — например, клинкерный кирпич способен сохранять свои рабочие качества больше 100 лет. Срок службы газобетона нельзя назвать продолжительным, по меркам традиционных стройматериалов он невелик.

Во-первых, неавтоклавный ячеистый бетон требует повышенного (в 2-4 раза) расхода цемента; во-вторых, его характерные показатели существенно уступают показателям автоклавного бетона; в-третьих, товарный вид неавтоклавного бетона явно уступает автоклавному главным образом из-за своего серого цвета.

Долговечность построек определяется только условиями их эксплуатации. Нет материалов, способных показывать максимальные рабочие свойства в неблагоприятных обстоятельствах. Когда в заводских лабораториях проводятся испытания, материал обладает заданными параметрами по влажности, он находится в помещении с определенной температурой. При этом, испытаниям подвергают сравнительно новый материал, а не газоблок, выдержавший несколько сезонов и в значительной степени выработавший свой ресурс.

При неавтоклавном производстве смесь для получения газобетона оставляют твердеть в обычных условиях. Это относительно дешевый способ получения строительного материала: минимальны затраты электроэнергии, нет необходимости применять специальное оборудование. Несомненно, при существенном росте цен на энергоносители, повышении доли транспортных расходов в себестоимости продукции, этот вид производства заслуживает внимания, в особенности при проектировании и строительстве малоэтажных домов.

Неавтоклавный (пропаренный) ячеистый бетон был известен раньше автоклавного, но такого широкого распространения не получил, оставаясь продукцией мелких предприятий, принадлежащих строительным организациям, небольшим акционерным обществам или частным лицам. В чем же причины его второстепенности?

Вода, применяемая для приготовления бетонной смеси, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732. В воде, используемой для приготовления бетона, должны отсутствовать примеси масел, кислот, сильных щелочей, органических веществ и производственных отходов. Удовлетворительной считается вода питьевого качества или вода из бытового водопровода. Вода обеспечивает гидратацию (схватывание) цемента. Любые примеси в воде могут значительно снизить прочность бетона и вызвать нежелательное преждевременное или замедленное схватывание цемента. Кроме того, загрязненная вода может привести к образованию пятен на поверхности готового изделия. Температура воды не должна быть ниже 15 о С, поскольку снижение температуры ведет к увеличению времени схватывания бетона.