Пенообразователи из производных нафталина — клеенекалевый пенообразователь

26 марта, 2013 admin

Некаль представляет собой комплексное соединение, полное химическое название которого - дибутилнафталинмоносульфокислый натрий. Его получа­ют нейтрализацией едким натром продукта взаимодействия нафталина, серной кислоты и бутилового спирта.

В промышленности Некаль обычно получают и используют в виде темно-ко­ричневого водного раствора 16-20 %-ной концентрации. В процессе синтеза Не - каля часть серной кислоты остается в нем и, при нейтрализации едким натром, дает сернокислый натрий, содержание которого в товарном Некале достигает 10 %. Кроме того, в растворе находится некоторое количество хлорида натрия. Удель­ный вес 18 %-ного раствора Некаля при температуре +20 °С равен 1,110-1,113.

Наличие в Некале тяжелого органического радикала и сильного электро­лита делает его поверхностно-активным веществом, что обуславливает эмуль­гирующие, пенообразующие и моющие свойства. Это позволяет широко при­менять Некаль как заменитель мыла в текстильной промышленности.

При комнатной температуре из 17-20 %-ного водного раствора Некаля вы­падает осадок, который при нагревании вновь переходит в раствор. Водный рас­твор Некаля может храниться длительное время, он огне - и взрывобезопасен. В зависимости от производителя и особенностей конкретного производства, в товарном Некале может присутствовать значительное количество сопутству­ющих солей, значительно снижающих его пенообразующую способность.

Далее приводится только часть комплексных исследований Некаля в ка­честве пенообразователя для производства пенобетона. Но и они убедительно свидетельствует, насколько фундаментально и всеобъемлюще советское бето - новеденение подходило даже к незначительным нюансам при проведении ком­плексных исследований.

Добавка Некаля влияет на кинетику гидратации цемента. Это влияние отраже­но в таблице 13.4.2-1, построенной на результатах испытания цементного раствора.

Эксперименты показали, что пена из Некаля легко поддается стабилиза­ции различными коллагенами. Из всех исследованных веществ по соотноше­нию «цена/эффективность» наилучшие показатели у столярного клея. Резуль­таты отражены в таблице 1.3.4.2-2.

По результатам предыдущих исследований возникла потребность опреде­лить влияние на кинетику гидратации цемента добавки к Некалю клея столяр­ного (см. таблицу 1.3.4.2-3).

Для сравнения, в абсолютно идентичных условиях были проведены исследо - ваниясапонинового, клееканифольного, алюмосульфонефтяного, иГКпенообра - зователей. Пример по сапониновому приводится в таблице 1.3.4.2-4, остальные в данном обзоре не отражены.

На основании проведенных исследований была выстроена градация рас­хода различных пенообразователей (см. таблицу 1.3.4.2-5).

В соответствии с полученными результатами и стоимостью отдельных пе­нообразователей выстраивается обоснование их применимости в тех или иных условиях с экономической точки зрения (в данном обзоре не отражено).

Проверка влияния клеенекалевого пенообразователя на прочностные по­казатели пенобетона отражена в таблице 1.3.4.2-6.

Эксперименты показали, что наиболее сильно, Некаль оказывает воздей­ствие на кинетику набора прочности на отрезке 3-7 суток. В дальнейшем его тормозящий эффект значительно нивелируется, и примерно к 3-месячному возрасту исчезает полностью для дозировок 0,03 % (ранее установлено, что 0,03-0,05 % как раз и есть оптимальные дозировки).

Водного раствора Некаля от веса цемента

Сухого Некаля от веса цемента

Удлинение сроков схватывания (в мин.)

Сопротивление сжатию

Начало

Конец

В кг/см2

В % от цемента без добавки

0,000

0,000

-

-

419

100

0,010

0,0025

15

25

390

93

0,025

0,006

20

45

367

87,6

0,050

0,012

10

25

360

85,9

0,075

0,018

15

60

350

83,5

0,100

0,025

20

30

337

80,4

0,250

0,061

25

50

329

76,1

Примечание:

- водный раствор Некаля применялся с плотностью 1,115 (содержание Некаля по сухому веществу - 24,52 %);

- В/Ц цементного раствора во всех случаях - 0,27, что соответствовало нормальной густоте для данного цемента;

- испытания на сжатие велись на кубиках 2х2х2 см (в соответствии со стандартами на момент проведения исследований);

- метод испытания образцов на прочность - ускоренный.

Таблица 1.3.4.2-1

Состав пенообразователя

Выход пены (в литрах) из соответствующего количества водного раствора пенообразователя (в литрах)

Некаль (в частях по весу)

Клей (в частях по весу)

0,1 л

0,2 л

0,3 л

0,4 л

0,5 л

0,6 л

0,7 л

0,8 л

0,9 л

1,0 л

1

0

4,0

4,3

5,2

5,4

5,5

5,8

5,1

3,0

-

-

1

0,25

3,5

5,5

7,0

8,4

10,1

10,0

9,0

7,3

-

-

1

0,50

4,3

7,2

10,2

12,4

12,5

12,5

12,3

12,1

11,2

10,0

1

1

5,9

8,0

9,8

11,3

12,5

14,3

15,8

16,0

15,9

15,7

Примечание:

- Клей и Некаль смешивались в указанных весовых соотношениях. Затем отмерялся 1 г полученной смеси и растворялся в соответствующем количестве воды. Приготовление пены осуществлялось в цилиндри­ческом металлическом сосуде объемом 18 л по стандартной методике;

- Осадка пены определялась на приборе ЦНИИПС (результаты в данном обзоре не отражены).

Процент добавки к цементу (по сухому веществу)

Соотношение некаль/клей

Сроки схватывания (в час.-мин)

Сопротивление

Сжатию (28-суточное) (в кг/см2)

Прочность (в %)

Некаль

Клей

(по весу)

Начало

Конец

0,02452

0,0000

1 : 0,00

3-50

5-05

334

100,0

0,02452

0,0125

1 : 0,51

2-25

4-05

350

104,7

0,02452

0,0250

1 : 1,00

3-08

5-15

321

96,7

0,02452

0,0500

1 : 2,04

3-05

5-15

263

78,7

Примечание:

За 100 % принята прочность, полученная с учетом снижения прочности без добавок.

Таблица 1.3.4.2-3

Процент добавки

Сапонина от массы цемента (по водному раствору плотн. 1,02)

Процент добавки

Сапонина от массы цемента (по сухому веществу)

Сроки схватывания (в час.-мин)

Сопротивление

Сжатию (28-суточное) (в кг/см2)

Прочность (в %)

Начало

Конец

0,00

0,000

3-15

5-15

300

100

0,25

0,014

3-45

5-05

278

93

0,50

0,028

3-45

5-05

248

83

0,75

0,02

3-30

6-10

235

78

1,00

0,046

4-45

6-45

225

75

1,50

0,074

6-02

10-55

218

73

2,00

0,102

6-05

10-55

201

67

2,50

0,130

5-35

14-20

201

67

3,00

0,158

5-10

13-37

170

56

Таблица 1.3.4.2-3-4

Название пенообразователя

Расход пенообразователя (в весовых частях по сухому веществу) на 1 кг цемента

Сапониновый

0,00500 - 0,0100

Клее-канифольный

0,00150 - 0,0020

Алюмосульфонефтяной

0,00800 - 0,0200

ГК

0,00025 - 0,0004

Клеенекалевый

0,00020 - 0,0005

Дозировка некалевого пенообразователя от массы цемента (в % по сухому веществу)

Прочность на сжатие в возрасте (в кг/см2)

Снижение прочности в возрасте (в %)

3 сут.

7 сут.

28 сут.

3 мес.

3 сут.

7 сут.

28 сут.

3 мес.

0,00

82

120

230

330

0

0

0

0

0,01

45

72

180

165

45

40

22

50

0,03

56

89

205

339

32

26

11

0

0,05

44

83

205

289

46

31

11

13

0,07

15

83

225

278

82

31

2

16

Таблица 1.3.4.2-6

Вид вяжущего

Нормальная густота вяжущего (в %)

Сроки схватывания вяжущего в час. - мин

Фактическая активность вяжущего (в кгсм2 )

Начало

Конец

Портландцемент М400

27,0

3-15

5-15

432

Шлакопортланд­цемент М250

27,0

3-15

6-00

280

Местное вяжущее

27,5

0-45

1-45

234

Примечание:

- Местное вяжущее - продукт совместного помола в вибромельнице М200 извести комовой негашеной 20 %, боя красного керамического кирпича (цемянка) 70 %, гипса строительного 5 %, портландцемента М400 5 %;

- Химико-минералогический, гранулометрическийипетрографическийсостависпользуемыхвяжущихвданном обзоре не отражен.

Таблица 1.3.4.2-7

Расход материалов на 1 м3 пенобетона

В/Ц

Объемный

Вес (в кг/м3)

Сопротивление сжатию в возрасте 28 суток (в кг/см2)

Портланд­цемент (в кг)

Некаль (в гр.)

Клей (в гр.)

219

97

52

0,38

263

5,6

330

236

120

0,40

396

14,6

496

182

99

0,34

597

25,3

504

253

129

0,40

605

30,9

683

95

50

0,40

820

34,6

Расход материалов на 1 м3 пенобетона

В/Ц

Объемный

Вес (в кг/м3)

Сопротивление сжатию в возрасте 28 суток (в кг/см2)

Шлакопорт­ландцемент (в кг)

Некаль (в гр.)

Клей (в гр.)

174

122

65

0,40

209

1,9

211

93

49

0,38

253

5,3

247

147

78

0,40

296

5,0

367

114

60

0,40

440

10,8

428

112

59

0,34

514

18,0

Таблица 1.3.4.2-9

Наименование материала

Гранулометрический состав материала по фракциям (в %)

Удель­ный вес

Объемный вес (в кг/м3)

1

Мм

1­0,6 мм

0,6­0,3 мм

0,3­0,15 мм

0,15­0,05 мм

0,05­0,005 мм

Менее 0,005 мм

Рыхлое состояние

Плотное состояние

Тонкозернистый песок «А»

-

0,05

0,30

25,70

63,20

8,20

2,55

2,70

1320

1660

Пылеватый грунт «Г»

-

-

0,80

13,30

44,20

39,30

2,40

2,65

1320

1660

Мелкозернистый песок «Т»

0,06

6,30

19,68

60,68

10,75

2,53

-

-

1380

1670

Тонкозернистый пылеватый песок «С»

-

0,08

0,70

21,42

58,30

-

-

-

-

-

Тонкозернистый пылеватый песок

«М»

-

0,08

0,50

8,65

41,53

43,20

6,20

2,7

1270

1590

Примечание:

Выбор конкретных заполнителей отражает реалии типичных местных условий.

Расход материалов на 1 м3 пенобетона

Состав пенобетона (по весу)

Вода/(Цем.

+

Заполн.)

Объемный

Вес пенобетона (в кг/м3)

Сопрот. сжатию (в кг/см2)

Портланд­цемент М400

Заполнители

Некапь (в гр.)

Клей (в гр.)

Наимен.

Кол-во (в кг.)

242

Грунт «А»

97

113

60

1:0,4

0,56

372

7,5

260

"// -

104

118

29

1:0,4

0,39

399

8,0

285

114

104

26

1:0,4

0,40

532

9,4

297

--//--

297

80

42

1:1

0,60

652

15,5

250

Грунт «К»

107

102

54

1:0,43

0,50

393

2,7

199

Песок «Т»

199

166

83

1

1

0,50

438

3,1

244

--//"-

244

94

50

1

1

0,50

538

4,1

248

248

70

37

1

1

0,38

546

5,5

252

252

70

37

1

1

0,46

555

6,7

246

492

78

41

1

2

0,60

816

12,2

Таблица 1.3.4.2-11

Расход материалов на 1 м3 пенобетона

В/П

Условия твердения

Объемный

Вес пенобетона (в кг/м3)

Сопротивле­ние сжатию (в кг/см2)

Портланд­цемент (в кг)

Молотый пес­чаный грунт (в кг)

Некапь (в гр.)

Клей (в гр.)

Предварит.

Норм, хранение (в сутках)

Пропарка

Последующ, норм, хранение (в сутках)

№ режима пропарки

Продолж. (в час.)

282

121

101

101

0,34

1

1

26

8

442

4,4

397

170

90

50

0,34

1

1

26

8

624

11,3

414

178

79

42

0,34

1

1

26

8

650

12,8

462

199

81

43

0,34

1

1

26

8

728

17,2

497

216

65

34

0,34

1

1

26

8

781

18,2

620

266

102

54

0,34

5

2

26

1

975

54,7

Таблица 1.3.4.2-12

№ п/п

Расход материалов на 1 м3 пенобетона

В/ц

Условия твердения

Объемный

Вес пенобетона (в кг/м3)

Сопротивление сжатию (в кг/см2)

Известь (в кг)

Цемянка (в кг)

Гипс (в кг)

Портланд - цем. (в кг)

Некаль (в гр)

Клей (вгр)

Предварит.

Норм, хранение (в сутках)

Продолж. пропарки (в часах)

Последую­щее норм, хранение (в сутках)

1

67

253

17

17

118

30

0,55

1

21

4

388

3,5

2

69

260

18

17

114

28

0,55

2

20

4

400

4,0

3

63

254

17

17

118

30

0,55

3

21

4

392

4,3

4

63

258

17

17

118

30

0,55

5

21

1

392

4,7

5

69

260

17

17

114

29

0,55

7

26

4

399

3,4

6

69

258

17

17

115

28

0,55

1

21

5

397

4,9

7

69

257

17

17

117

30

0,55

2

20

4

395

5,2

8

69

258

17

17

115

26

0,55

3

21

6

397

5,2

9

68

257

17

17

117

30

0,55

5

21

4

395

5,2

10

70

261

17

17

114

28

0,55

7

26

4

401

5,0

11

80

257

18

18

112

28

0,55

28

0

0

410

4,1

Таблица 1.3.4.2-13

№ п/п

Расход материалов на 1 м3 пенобетона

ВДЦ+П)

Объемный вес пенобетона (в кг/м3)

Прочность на сжатие в возрасте (в кг/см2)

Порт­ланд­цемент (в кг)

Песок (в кг)

Некаль (вгр)

Клей (вгр)

Вода (в лит­рах)

7

Сут.

14

Сут.

28 сут.

60 сут.

90 сут.

120 сут.

150 сут.

210 сут.

1

240

144

130

32

142

0,37

426

5,00

6,00

7,45

9,30

10,70

11,90

11,70

11,40

2

240

144

130

32

134

0,35

419

3,87

4,98

5,30

5,70

-

7,70

7,83

-

Таблица 1.3.4.2-14

CO

Сл

Ю

Ю

Ю

Ю

00

00

-

№ Состава

І

Известь

Портланд­цемент

Шлако­портланд­цемент

І

І

І

І

І

Местное

Вид вяжущего

«3

Со ю

Известь (в кг)

Расход материалов на 1 м3 пенобетона

Со СП со

Ю ^

Ю

СП со СП

СП со СП

СП со СП

СП со СП

Со

СП

Сл

Вяжущее (в кг)

Сл 00 ю

Сл «3

Со СП со

^

00 ^

Песок (в кг)

00 о

00 о

00 о

00 о

00 о

00 о

00 о

00 о

00 о

00 о

Некаль (вгр)

Пенообразова­тель

^ о

^ о

^ о

^ о

^ о

^ о

^ о

^ о

^ о

^ о

Клей (вгр)

0,37

0,35

0,32

0,32

0,45

0,45

0,45

0,45

0,45

0,45

ВДЦ+П)

СП

1:4,5

Гг

ІО

О

О

О

О

О

О

Номинальный состав (Вяжущее: Песок)

00

О

О

Ю о

00

00

^ о

^ о

^ о

Ю о

Выдержка до запарки (в час.)

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

Время запарки при 8 атм (в час.)

Со ю

О

О

Ю

00

Сл

О

О

О

Ю

Выдержка после запарки (в час.)

Со

Со

Со

Сл

Со

Со

Со

Последующее нормальное твердение (в сут.)

«3

О

00 о о

О о

СП «3

^

Ю

СП

О

СП

О

^ сл

Объемный вес пенобетона (в кг/м3)

Ю

20,3

22,5

Сл

40,2

37,1

25,8

24,9

Сл

Сопротивление сжатию (в кг/см2)

Ш CTv ь s J= ш

UJ NJ

Un

Дальнейшие исследования были посвящены изучению поведения клеене - калевого пенообразователя на различных вяжущих и заполнителях. Для начала определились с номенклатурой вяжущих (взяли три типовых) и определили их характеристики, - чтобы иметь возможность сравнивать с ранее проведенными или последующими исследованиями (см. таблицу 1.3.4.2-7).

Испытание пенобетона на вяжущих без инертных заполнителей проводи­лось по стандартной методике. Результаты для портландцемента М400 отраже­ны в таблице 1.3.4.2-8.

То же самое для шлакопортландцемента (см. таблицу 1.3.4.2-9).

Теперь настал черед испытать пенообразователь, добавив к вяжущему инертный заполнитель. Для сопоставимости полученных результатов заполни­тели также подвергли предварительному исследованию (см. таблицу 1.3.4.2-10).

Испытания пенобетона на вяжущих с инертными заполнителями проводи­лось по стандартной методике, и показали следующие результаты: (см. таблицу 1.3.4.2-11).

Влияние тепловлажностной обработки (пропарка) на пенобетон, изготов­ленный на клеенекалевом пенообразователе, отражено в таблице 1.3.4.2-12.

Использование т. н. «местного» вяжущего совместно с пропаркой: (см. таб­лицу 1.3.4.2-13).

Была также проверена кинетика изменения прочности пенобетона во вре­мени (см. таблицу 1.3.4.2-14).

Автоклавирование ячеистых бетонов отражено таблице 1.3.4.2-15.

Опубликовано в ВСЕ О ПЕНОБЕТОНЕ
«
»

Комментарии закрыты.