Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Теоритические основы и опыт использования карбонатных отходов в производстве пенобетона

(ННГАСУ, Нижний Новгород)

 

ТЕОРИТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАРБОНАТНЫХ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕНОБЕТОНА

Как известно, наличие в цементных смесях минеральных заполнителей весьма желательно, поскольку последние снижают стоимость зделия, уменьшаю т усадочные явления в процессе твердения, организуют структуру цементногго камня.

Однако для неавтоклавных пенобетонов с объемной массой менее 400 кг/м3 традиционный заполнитель – кварцевый песок – из-за высокой плотности использования не удается.

Авторами предложено в качестве заполнителя в пенобетонах использовать дефекат (другое название – дефекационная грязь), отход, образующийся в больших (7-10% от массы перерабатываемой свеклы) колличествах на сахарных заводах.

Ориентировочный состав дефеката, % на сухое вещество: 80-90 – карбоната кальция, 5-10 – гидроксида кальция, 3-5 – органических веществ. Карбонат кальция образуется в дефекате в виде мелких (до 0,5 мм) пористых частиц в результате протекания в свекловичном соке химической реакции между гидроксидом кальция и диоксидом углерода.

Одной из теоретических предпосылок для использования этого отхода была гипотеза о том, что частици тонкодисперстного карбоната кальция в дефекате являются высокодисперстными твердыми телами с защемленной в них смесью, состоящей из углекислого газа и воздуха. Поэтому их кажущаяся плотность значительно ниже, чем у песка и цемента. Данное свойство позволяет им удерживаться в пене значительно более продолжительное время, нежели монолитные компоненты, что и обуславливает равномерную по высоте структуру пенобетонного блока.

Еще одним существенным недостатком неавтоклавного пенобетона является высокая склонность к образованию трещин в процессе набора прочности.

Пенобетон, содержащий дефекат, оказался более трещиностойким. Это мы объясняем тем, что зона контакта между пористой частицей карбоната и зерном цемента становиться самой прочной частью цементного-извястняковоо конгломерата, поскольку в ней цемент гидратируется более глубоко, нежели в зоне контакта цемент-цемент или цемент-кварц. Данное явление можно объяснить тем, что частицы пористого заполнителя длительное время отдают цементу содержащуюся в нем воду, чего нет при контакте с монолитной частицей минерального заполнения.

Наряду с этим, выход воды создает в порах вакуум, вследствие чего атмосферным давлением зоны контакта уплотняются и дополнительно упрочняются.

Производственные эксперименты (получение блоков размерами 390х188х190 мм) показали, что при использовании дефеката удастся получать пенобетон с плотностью 250 кг/м3 и прочностью 0,5 Мпа, тогда как при использовании лишь цемента (М 400 производства ОАО “Мордовцемент”) прочность пенобетона не привышает 0,3 Мпа.

В процессе твердения пенобетона с использованием дефеката усадка и образование трещин проявляются в значительно меньшей степени.