Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Прочность ячеистого бетона является кубической функцией его плотности, т. е. снижение плотности в два раза приводит к восьмикратному падению прочности. Отсюда понятно, насколько важно добиваться стабильности вспучивания бетонной смеси и получения газобетона с наименьшим разбросом плотности. Для этого необходимо придерживаться строго заданным режимам и параметрам приготовления газобетонной смеси, технологическому регламенту формования изделий [1]. Кроме того, немаловажным фактором получения изделий с малым интервалом плотности является заливка в форму строго определенного количества газобетонной смеси для формирования только самого изделия без необходимости учета объема смеси на образование «горбушки». Отсюда логичным было предложение формовать газобетонные изделия в формах, покрываемых сверху крышкой. Метод формования изделий под крышкой был предложен еще в 1959 г. и получил впоследствии название автофреттаж [2, 3]. Было установлено, что давление вспучивающейся газобетонной смеси может превышать 0,01 МПа, что составляет более 1000 кг на 1 м2 поверхности. Размеры форм для ячеистобетонных изделий довольно значительны: до 6 м по длине, до 2 м по ширине. При этом суммарное давление на крышку составляет 10-12 т. Следовательно, крышка должна быть достаточно жесткой и прочно прикреплена к форме при твердении бетона. Выполненные эксперименты показали, что формование газобетонных изделий под крышкой благотворно влияет на структурообразование газобетона: отжимается из смеси излишек воды затворения, бетон схватывается под действием внутреннего давления (прижатия бетонной смеси к крышке и стенкам формы), сводятся к минимуму колебания плотности и других свойств бетона, обеспечивается снижение удельного расхода материальных, трудовых и энергетических ресурсов, ликвидируется отход производства (горбушка), улучшается экологическая обстановка, повышается качество газобетона. Однако до настоящего времени метод автофреттажа не получил широкого промышленного применения. Попытки практического внедрения метода выявили много существенных недостатков. Связано это с повышением металлоемкости форм, увеличением их высоты и снижением коэффициента заполнения пропарочной камеры, необходимостью дополнительной производственной площади для складирования крышек, увеличением ручного труда при распалубке, чистке, смазке форм, установке и закреплении крышек на форме. Первоначально не успевали даже установить и закрепить крышки на форме, так как газобетонная смесь начинала вспучиваться и вытекать из формы. За прошедшие десятилетия предложены новые технические решения, которые устраняют практически все перечисленные недостатки технологии автофреттажа. Разработаны приемы, обеспечивающие установку, закрепление и снятие крышки в течение нескольких секунд без применения ручного труда. Однако в подавляющем большинстве случаев ячеистобетонные изделия формуют по традиционной технологии в открытых формах. Только лишь при широкомасштабных и долговременных испытаниях можно реально оценить эффективность сравниваемых технологий. Пока же традиционная технология формования газобетонных изделий в открытых формах по комплексу технических и экономических показателей имеет преимущества и более распространена. По нашему мнению, потенциальные возможности способа формования газобетонных изделий в закрытых формах до конца не изучены и не отработаны. К примеру, для снижения металлоемкости можно не закрывать каждую форму жесткой, упрочненной крышкой, а составлять формы друг на друга в пакет. Дно верхней формы будет служить крышкой для нижней формы. Высота пакета будет зависеть от высоты цеха, транспортных средств и может состоять, например, из 6-8 форм. Крышка нужна только одна — для верхней формы. В промежуточных формах поддоны-перегородки не будут испытывать никаких напряжений от вспучивающейся бетонной смеси, так как развивающиеся газовые давления в бетонной смеси смежных форм будут компенсировать друг друга. Термовлажностную обработку заформованных изделий можно производить подачей водяного пара или продуктов сгорания природного газа в поддоны и борта термоформ либо контактным электропрогревом с помощью трубчатых электронагревателей, располагаемых в поддонах термоформ. В газовых порах расширяющейся газобетонной смеси, ограниченной стенками закрытой формы, развиваются внутренние напряжения, уплотняющие межпоровые перегородки. Это не происходит при формовании в открытых формах, так как в них газомасса вспучивается свободно (вверх). Уплотнение межпоровых перегородок способствует улучшению физико-механических свойств газобетона. По нашему мнению, достоинства технологии автофреттажа газобетонных изделий не выявлены до конца, а установленные требуют доработки и уточнения. В частности, для исключения преждевременного вспучивания газобетонной смеси нами предложено затворять газобетонную смесь холодной (неподогретой) водой. Благодаря формованию газобетонных изделий в закрытой форме, достигается: снижение расхода материалов за счет исключения образования горбушки; уплотнение всех поверхностных слоев изделия, что ведет к улучшению эксплуатационных свойств бетона — повышению поверхностной твердости изделия, снижению водопоглощения, получение качественной поверхности изделия под отделку и т. д.; ускоренный разогрев изделия без опасения развития деструктивных процессов в бетоне. Помимо снижения расхода бетонной смеси, затрачиваемой на горбушку, а также тепловой энергии на подогрев воды затворения, сокращается технологический цикл изготовления изделий на 3-5 ч за счет исключения выдержки на созревание горбушки и уменьшения периода подъема температуры в пропарочной камере. При формовании изделий в закрытой форме из холодной газобетонной смеси ее вспучивание происходит в процессе тепловлажностной обработки в пропарочной камере. 878