Активация цементов в ходе предварительной глубокой гидратации как способ их направленной модификации

Одна из наиболее популярных тем на различных форумах, посвященных пе­нобетону, - несоответствие характеристик получаемой продукции с ожидаемой

Активация цементов в ходе предварительной глубокой гидратации как способ их направленной модификации

Рис.3.2.3.6-1 Изменениепрочностибетонапостоянногосоставаприотклонениисодержанияводыв бетонной смеси от оптимального

Либо заявленной производителями оборудования. И на первом месте - пробле­мы с прочностью.

«Беру цемент, рекомендованный технологическим регламентом, опять же, рекомендованный пенообразователь, соблюдаю все дозировки и режимы при­готовления, чуть ли не молюсь перед каждым замесом, а на выходе - пшик!»

Полученный пенобетон: «разрушается при транспортировке», «ломается, как только возьмешь в руки», «протыкается отверткой», «его можно проковы­рять пальцем» и т. д.

Конечно, можно поерничать по поводу таких способов контроля качества, но давайте рассмотрим проблему с научной точки зрения и с учетом методоло­гии планирования эксперимента.

Итак, имеем классическую системную флуктационную ошибку воспроиз­водимости эксперимента. Иными словами, по необъяснимым причинам резуль­таты проведения эксперимента (в нашем случае это производство пенобетона) носят случайный характер.

Ранее определились, и пусть это проходит по рангу «Дано», что результат стабильно достижим при выполнении определенных требований. В нашем слу­чае, исходя из типового технологического регламента производства пенобето­на, под таковые подпадают и являются главными:

- характеристики вяжущего;

- характеристики заполнителя;

- характеристики пенообразователя;

- характеристики оборудования;

Требования по дозированию, смешению и приготовлению компонентов; требования по последующему уходу за пенобетоном на стадии тверде­ния и набора прочности.

Если Вы предложите подобные начальные условия любому серьезному экспериментатору, он обязательно начнет задавать массу уточняющих вопро­сов, поскольку данный технологический регламент не способен обеспечить строгую воспроизводимость результатов в принципе.

Возьмем простейшее - почему вы решили, что используемый пенообразо­ватель абсолютно идентичен исходному, принятому в качестве эталона воспро­изводимости? Не будем даже рассматривать недобросовестность производите­ля пенообразователя, и так хватает случайных факторов. Например, некоторые пенообразователи выпадают в осадок (клеенекалевые и алюмосульфонефтя - ные), некоторые разлагаются под воздействием ферментов (сапониновый), не­которые подвержены бактериальному разрушению (ГК), некоторые расслаива­ются по достижении граничной концентрации (клееканифольный) и т. д. Как и где хранился пенообразователь? При какой температуре? И насколько пьян был, в конце концов, дядя Вася, начерпавший его из бочки. Откуда он черпал? Сверху жижу или и со дна гущу захватывал?

Даже при самой строгой постановке условий воспроизводимости экспери­мента тактико-технические и эксплуатационные характеристики дяди Васи в каждый отдельно взятый отрезок времени из-за их ярко выраженной форс-ма­жорной природы, конечно, следует исключить - как говорится, против лома нет приема. Но остальные-то мы должны учитывать. И предвосхищать возможные последствия.

На эту тему много говорено-переговорено, но я возьму на себя смелость ак­центировать внимание на наименее освещенной - теме вяжущих. Что обычно у пенобетонщиков подразумевается под вяжущим? Цемент. Еще иногда уточняется его марочность - М400, М500, М600. Еще более точная характеристика - огова­ривается количество минеральных добавок. В ПЦ-500Д0 их до 5 %, в ПЦ-500Д20 - до 20 % и т. д. Уже кое-что, но все равно этого совершенно недостаточно.

(Здесь и далее все сказанное не относится к цементам некоторых развива­ющихся стран, которые в погоне за «самостийнистю» настолько преуспели в данном начинании, что забежали даже впереди европейского паровоза, и теперь у них и шлакопортландцемент с содержанием шлака до 35%, в пику москалям, гордо именуется портландцементом второй группы эффективности - это про­ходит по разряду «дяди Васи».)

При указании применяющегося цемента необходимо обязательно ссылать­ся на его производителя. Минералогия цементов разных заводов, в зависимости от особенностей местной сырьевой базы, очень сильно разнится. И в первую оче­редь по алюминатности. Бывают низко-, средне - и высокоалюминатные цементы. И хоть одинаковые марки этих цементов имеют равную 28-суточную прочность, кинетика ее набора, а также время схватывания и твердения, особенно под воздей­ствием тормозящего гидратацию цемента пенообразователя, сильно отличаются. Столь же чувствительны разные цементы и к «подстегиванию» их ускорителями.

(На примере 7-суточной прочности это очень ярко наблюдается в приво­димой ниже таблице. Для 3-суточной и особенно суточной прочности эта за­кономерность еще разительней.)

Абсолютно не учитывается фактор хранения цемента (маганизирования). Любой цемент при хранении теряет 8-15 % своей активности за месяц! Причем меньшие числа относятся к низкомарочным, а большие - к высокомарочным це­ментам. Всего через полгода хранения хоть М600, хоть М500, хоть М400 одина­ково благополучно превращаются в М200, а то и во что-то похуже. Процесс идет не только от влаги, но и под воздействием атмосферной углекислоты, а для нее даже битуминизированные шестислойные крафт-мешки помеха небольшая.

(Проблема серьезная, но решаемая. Более того, очень просто, и даже в гаражных условиях, получить цемент, который при хранении не теряет, а на­оборот, набирает активность - имеет место эффект автоактивизации цемента. О гидрофобизированных цементах читай дальше.)

Потеря активности цементов при хранении, а также отсутствие, дороговиз­на либо дефицитность свежих высокомарочных цементов, пригодных для про­изводства качественного пенобетона, решаема. Для этого необходимо ввести в технологическую цепочку еще один, достаточно простой агрегат, в котором бу­дет проводиться предварительная глубокая гидратация и механоактивация це­мента. Воспроизвести в металле подобный агрегат возможно даже по его словес­ному описанию - главное, уяснить и реализовать идею.

Более подробное освещение темы, с обязательным (а куда без этого?) тео­ретическим экскурсом в теорию гидратации цемента, и как «все это» применить на практике будет продолжено далее. А пока результаты эффективности опи­санного ниже механоактиватора (см. таблицу 3.2.4-1).

Оставить комментарий