Таблица 64-1
Влияние добавки растворимого стекла на сроки схватывания цемента. Добавка растворимого стекла в % от массы цемента | Начало схватывания (час – мин) | Конец схватывания (час – мин) | | 0 | 1 – 40 | 5 – 05 | | 2 | 1 – 02 | 3 – 10 | | 5 | 0 – 38 | 2 - 47 |
О характере влияния растворимого стекла на прочность, можно судить из Таблицы 64-2
Таблица 64-2
Влияние добавок растворимого стекла на прочность в % от бездобавочного
Возраст в сутках | Добавка растворимого стекла | | 0% | 4% | 8% | 12% | 16% | | 7 | 100 | 108 | 108 | 157.6 | 131,5 | | 28 | 100 | 76.6 | 76.6 | 74.4 | 72.5 |
(для цементно-песчаного раствора пропорции 1:3 и В/Ц=0.58)
Как и в случае с содой, растворимое стекло, как ускоритель твердения цементов, находит применение только в исключительных случаях, когда получить высокую начальную прочность важнее, чем высокую последующую, 28-ми суточную (марочную).
Нужно также обязательно отметить, что растворимое стекло часто бывает непостоянным как по хим. составу так и по плотности. Проконтролировать этот показатель, хотя бы частично, поможет Таблица 64-3 Таблица 64-3 Зависимость удельного веса растворов жидкого стекла от процентного содержания растворенного силиката Состав (в %) | Содержание растворенного силиката, % | оВе(градусы Вёме) | Удельный вес(г/см3) | Силикатный модуль жидкого стекла | | Na2О | SiO2 | | 0,64 | 1,05 | 1,69 | 2,3 | 1,0061 | 1,69 | | 1,90 | 3,13 | 5,03 | 8,0 | 1,0584 | | 4,04 | 6,65 | 10,69 | 14,0 | 1,1069 | | 6,02 | 9.91 | 15,93 | 20,4 | 1,1673 | | 10,14 | 16,70 | 26,84 | 33,2 | 1,2970 | | 12,04 | 19,82 | 31,86 | 39,2 | 1,3705 | | 13,00 | 21,40 | 34,40 | 41,7 | 1,4037 | | 13,93 | 22,94 | 36,87 | 44,4 | 1,4414 | | | | | | | 2,06 | | 2,99 | 5,98 | 8,97 | 11.1 | 1,0829 | | 4,50 | 9.00 | 13,50 | 17,0 | 1,1328 | | 6,06 | 12,12 | 18,18 | 22,0 | 1,1789 | | 8,43 | 16,86 | 25,29 | 30,5 | 1,2664 | | 9,38 | 18,76 | 28,14 | 33 7 | 1,3028 | | 10,53 | 21,06 | 31,59 | 33,7 | 1,3426 | | 11,12 | 22,24 | 33,36 | 38,8 | 1,3653 | | 11,55 | 23,10 | 34,65. | 40,3 | 1,3849 | | 12,01 | 24,02 | 36,03 | 41,6 | 1,4023 | | 12,43 | 24,86 | 37,29 | 42,8 | 1,4188 | | 12,89 | 25.78 | 38,67 | 44.5 | 1,4428 | | 17,20 | 34.40 | 51,60 | 55,6 | 1,6219 | | 18,42 | 36,84 | 55,26 | 58,8 | 1,6821 | | | | | | | 2,40 | | 0,52 | 1,21 | 1.73 | 2,1 | 1,0147 | | 1,03 | 2,41 | 3,44 | 4,4 | 1,0313 | | 3,02 | 7,06 | 10,08 | 12.4 | 1,0935 | | 4,99 | 11,66 | 16,65 | 20,0 | 1,1600 | | | | | | | 2,44 | | 8.29 | 19,64 | 27.93 | 32,3 | 1.2866 | | 9,25 | 21,92 | 31,17 | 35,7 | 1,3266 | | 10,20 | 24,17 | 34,37 | 39,8 | 1,3783 | | 10,82 | 25,64 | 36,46 | 41,2 | 1,3969 | | 11.40 | 27,00 | 38,40 | 43,1 | 1,4230 | | 11.98 | 28,39 | 40,37 | 45,2 | 1,4629 | | | | | | | 3.36 | | 0 55 | 1,80 | 2,35 | 2,6 | 1,0183 | | 2.06 | 6,72 | 8,78 | 9.9 | 1,0733 | | 3,03 | 9,89 | 12,92 | 14,8 | 1.1499 | | 4,03 | 13,15 | 17,18 | 18,9 | 1,1137 | | 5,08 | 16,58 | 21,66 | 23,5 | 1,1934 | | 5,97 | 19,49 | 25,46 | 28,1 | 1,2404 | | 6,49 | 21,18 | 27,67 | 30,4 | 1,2653 | | 6,88 | 22,46 | 29,34 | 32.0 | 1,2832 | | 7,47 | 24,38 | 31,85 | 34,9 | 1,3170 | | 8,04 | 26,24 | 34,28 | 37,4 | 1,3476 | | | | | | |
6.4.1 Пенобетон на основе жидкого стекла.
Жидкое стекло, в качестве вяжущего используется для получения прочных теплоизоляционных материалов способных работать при повышенных эксплуатационных температурах до +800оС. Это очень ценное и важное свойство делает его незаменимым для теплоизоляции различных высокотемпературных трубопроводов на силовом и паросиловом энергетическом оборудовании. В качестве пенообразователя вполне подходит обыкновенное хозяйственное мыло. Наполнителем могут выступать две форма кремнезема – кристаллического SiО2 (обыкновенный песок) и аморфного SiO2 (тонкомолотое стекло, минеральная вата и т.д.).
Для изготовления жаростойкого пенобетона потребуется также натриевое жидкое стекло плотностью 1.3 – 1.45 г/см3 с силикатным модулем 2.45 и выше. В качестве отвердителя выступает кремнийфтористый натрий в виде технического порошка. Заполнитель – песок молотый до удельной поверхности в 4500 см2/г или минеральная вата.
Приготовление пенобетона на жидком стекле заключается в перемешивании жидкого стекла, отвердителя (кремнийфтористого натрия) с заполнителями и отдельно приготовленной пеной. Твердеет он в естественных условиях при температуре более 5оС в течении 1 – 2 суток. При низкотемпературной сушке при температуре 60 – 80 оС процесс твердения сокращается до 10 часов. Физико-механические свойства жидкостекольного пенобетона можно гибко менять, варьируя концентрацию мыльного раствора (см. Таблица 641-1) Таблица 641-1 Составляющие пенобетона, расход на 1 литр смеси Концентрация хозяйственного мыла в пенообразователе, % | Плотность получаемого пенобетона кг/м3 | Прочность на сжатие пенобетона кг/см2 | | 10 | 431 | 13.4 | | 20 | 380 | 12.5 | | 30 | 300 | 10.0 | | 40 | 310 | 11.0 | | 50 | 306 | 9.5 | | 60 | 308 | 9.0 | | 70 | 301 | 7.4 | | 80 | 304 | 8.0 | | 90 | 308 | 6.0 | | 100 | 300 | 5.5 |
Все составы изготавливались по следующей рецептуре:
- натриевое жидкое стекло плотностью 1.34 г/см3 250 гр.
- кремнийфтористый натрий 50 гр
- молотый песок 150 гр
- пенообразователь 36 см3
Пенобетон на жидком стекле достаточно прочен. При одинаковой плотности он получается даже прочней автоклавного газосиликата. Ни один другой вид пенобетона, на цементной основе не может похвастаться подобным (см. Таблица 641-2)
Таблица 641-2
Зависимость прочности пенобетонов различного вида Средняя плотность пенобетона кг/м3 | Прочность пенобетона в кг/см2 | | Пенобетон на жидком стекле | Ячеистый газосиликат | | 100 | 0.9 | - | | 200 | 3.8 | - | | 300 | 10 | - | | 400 | 22 | 15 | | 500 | 39 | 25 | | 600 | 58 | 33 | | 700 | 74 | 50 | | 800 | 92 | 72 | | 900 | 110 | 98 |
Коэффициент теплопроводности пенобетона на жидком стекле, определенный методом постоянного источника тепла. Приведенные в Таблице 641-3 данные свидетельствуют, что теплопроводность пенобетона зависит не только от средней плотности, но и от строения веществ, входящих в его состав. При средней плотности в 200 кг/м3 коэффициент теплопроводности на аморфных формах кремнезема (тонкомолотое бутылочное стекло, минеральная вата) ниже, чем на кристаллических (молотый кварцевый песок) и составляет соответственно 0.066 и 0.071 Вт/(м х оС). Таблица 641-3
Теплопроводность пенобетона на жидком стекле в зависимости от плотности и вида заполнителя.
Вид пенобетона | Средняя плотность,кг/м3 | Коэффициент теплопроводности,Вт/(м х оС). | Изменение теплопроводности, пенобетона по отношению к пеностеклу (Δλ), % | | пенобетон на жидком стекле | пеностекло равной плотности из расплава(по СНиП, для сравнеия) | | Пенобетон на основе жидкого стекла с наполнителем из кристаллического SiO2 (молотый песок) | 100 | 0.051 | - | - | | 150 | 0.062 | - | - | | 200 | 0.073 | 0.0697 | + 4.7 | | 250 | 0.081 | 0.081 | 0 | | 300 | 0.093 | 0.093 | 0 | | 350 | 0.109 | 0.102 | + 6.9 | | 400 | 0.130 | 0.116 | + 12 | | | | То же, наполнитель – аморфное SiO2 (молотое бутылочное стекло, мин. вата) | 204 | 0.066 | 0.0697 | - 5.3 | | 240 | 0.070 | 0.079 | - 11.4 | | 260 | 0.072 | 0.0837 | - 13.9 |
Термическую стойкость пенобетона на жидком стекле проверяли на образцах кубах с ребром размером 7.07 см. Образцы нагревали при 720оС в течении 45 минут, затем извлекали из печи, охлаждали до 30 – 40 оС в потоке воздуха температурой 0оС и снова помещали в печь. До разрушения образцы выдержали 12 циклов смены температуры. Предельная температура начала деформации образцов-цилиндров диаметром 36 и высотой 50 мм под нагрузкой 0.5 кг/см2 составила 760оС. Таким образом, пенобетон на жидком стекле может быть использован при температуре до800оС.
C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента и газобетона можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок цемента в России» и «Рынок газобетона автоклавного и неавтоклавного способов твердения в России».
|
