Проектирование состава и получение газогипса различными способами

  Цель работы: Определить состав газогипса. Получение практических представлений о технологических приемах получения газогипса в лабораторных условиях и об определении основных свойств газогипса.

Получить практические представления о технологических приемах получения газобетонов. Определить среднюю плотность и прочность полученных образцов.

Общие сведения. Газобетоны широко используются для производства теплоизоляционных изделий (блоки, плиты, скорлупы, теплоизоляционные вкладыши для конструкционных изделий) и конструкционно-теплоизоляционных – стеновых блоков, стеновых панелей, плит перекрытий.

Газобетон получают использованием различных видов минеральных вяжущих, мелкого заполнителя, наполнителя, воды и газообразующей добавок.

Газообразующие добавки различной химической природы составляют особую группу добавок, которые в результате химической реак­ции между добавкой и минеральными компонентами массы или добавок между собой вызывают образование газовой фазы во всем объеме материала с увлечением его объема.

Главными требованиями к газообразователям являются плавное тече­ние процесса газообразования, с получением нетоксичных и не вызывающих коррозию продуктов, большой объем выделяющегося газа, устойчивость газообразователя в условиях хранения, транспортирования, доступность и низкая стоимость.

Для ячеистых бетонов на цементном, известковом или смешанном вяжущих самым распространенным газообразователем является алюминиевая пудра, представляющая собой тонкодиспергированный порошок алюминия, 1 г которого выделяет 1250-1500 см³водорода в зависимости от температуры среды.

Таким ячеистым бетоном, в целом, при значительных преимуществах перед легкими бетонами, присуши и недостатки, главными из которых является высокая продолжительность технологического цикла (не менее 16-18 ч) и энергоемкость помольного и автоклавного оборудования. Ячеистые же бе­тоны неавтоклавного твердения обладают более коротким технологическим циклом, но имеют несколько повышенный расход цемента (320-420 кг/м³) и, как правило, более низкие физико-механические характеристики (высокую среднюю плотность ρ=900-1200 кг/м³и низкую прочность 5-7 МПа),хотя с считается, что путем применения суперпластификаторов и других технологических приемов принципиально возможно получение безавтоклавных ячеистых бетонов с характеристиками не ниже, чем у автоклавных.

В лабораторной работе для получения газобетона используют гипсовое вяжущее, характеризуемое короткими сроками твердения, вследствие этого, более целесообразного с учетом лимита учебного лабораторного времени.

Газогипс - высокотехноло­гичный материал, характеризуемый быстрыми сроками твердения, производство изделий из которого может быть развернуто с минимальными капвложениями на небольших площадях без автоклавного оборудования, при отсутствии технологического пара и газа.

Еще больше преимуществ газогипс обеспечивает в монолитном строительстве, при возведении наружных стен и перегородок многоэтажных зда­ний с помощью передвижных механизированных установок, поскольку позволяет проводить эти работы вдали от заводской базы с высокой мобильностью и невысокими трудозатратами.

Для гипсовых материалов алюминиевая пудра не является технологическим газообразователем, поскольку требует повышения температуры сме­си до 40-50°С, введение щелочного компонента и замедлителя срока схваты­вания, хотя в технологической литературе имеются сведения о получении на ее основе газогипса.

Известны составы газогипса, получающегося в результате реакции взаимодействия вносимых извне тонкодисперсных добавок карбонатов и кислых химических веществ (водных растворов серной кислоты и некоторых солей сильных кислот). Главными недостатками этих составов газогипса являются неравномерность и непостоянство ячеистой структуры, обусловленные неравномерным, интенсивным газообразованием; сравнительно высокаяплотность и низкая прочность (особенно в увлажненном состоянии), объяс­няющиеся образованием сульфатов щелочных и щелочноземельных метал­лов, понижающих прочность поризованного материала.

Имеются разработки, показывающие возможность получения гипса на основе выделения газовой фазы из газообразователя. Таким газообразователем является, например, перекись водорода, разлагающаяся в слабощелочной среде на воду и кислород, вспучивающий гипсовую массу. Необхо­димая щелочность среды создается введением в гипсовую массу извести, аммиака или едкого натрия.                                                            

Прочностные показатели газогипса различных плотностей в за­висимости от марочной прочности использованного гипсового вяжущего представлены в таблице 11.1.           

При выполнении работы группу студентов рекомендуется разделить на несколько подгрупп, каждая из которых готовит газогипсовую массу с заданными значениями плотности и использует один из видов газообразователей. Затем, для проведения анализа студенты обмениваются результатами.

Таблица 11.1

Пределы прочности газогипса в высушенном состоянии, в зависимости от его средней плотности и марки гипсового вяжущего

В процессе выполнения работы изучают влияние подвижности гипсо­вого теста при фиксированном расходе газообразователя на выход газогипсо­вой массы и физико-механические показатели образцов в соответствии с ранее освоенными методиками определения физико-механических свойств бетонов.

Аппаратура. Сферическая чашка; мерные цилиндры, лопатки, линейка измерительная; цилиндр Суттарда; формы 7,07x7,07x7,07 см; сушилка; весы аналитические и технические; гипсовые вяжущие, различные виды газообразователей.

Выполнение работы

1 Определение нормальной густоты и сроков схватывания гипсового вяжущего по стандартным методикам.

2 Определение состава газогипса производят аналогично п. 1 лабораторной работы № 3.

С целью изучения влияния подвижности гипсового теста на технологические параметры газогипсовой массы и физико-механические свойства ма­териала, расход воды варьируют, ориентировочно на -10 %... +30 % относи­тельно расхода воды на получение гипсового теста нормальной густоты.

3. Расход газообразователя определяют, исходя из справочных данных в за­висимости от вида и газообразующей способности добавки по приложению      

4. Введение газообразователя в воду затворенияи получение однородно­го раствора производят путем мнительного перемешивания.