Ячеистый пенобетон изготовляют смешением цементного теста или раствора (цемент + молотый песок или шлак, зола и т. д.) с отдельно приготовленной пеной и запариванием в автоклаве или пропаркой в камерах.
Пеносиликат готовят смешением известково-песчаной массы с пеной и запариванием в автоклаве.
Предел прочности при сжатии ячеистого бетона зависит от расхода, активности вяжущего, свойств заполнителя, объемного веса и режима твердения. В качестве вяжущего для пенобетона используются: портланд-цемент, шлако-портланд-цемент, пуццолановый цемент, известково-зольные, гипсо-зольные и другие местные вяжущие; для пеносиликата — известь и молотый песок.
Заполнители — кварцевый песок, опока, трепел, зола, шлак и т. д. Тонкость помола песка должна обеспечивать прохождение через сито № 0085 не менее 85%, часть песка можно применять без помола.
Термоизоляционный пенобетон
Термоизоляционный пенобетон обычно не содержит заполнителя, автоклавной обработке не подвергается. Основные показатели: объемный вес —200—600 кг/м3 предел прочности при сжатии —5—15 кг/см2 расход цемента на 1 м3 — 250—450 кг; оптимальное водоцементное отношение — около 0,5; объемное водопоглощение — 15—25%.
Конструктивный пенобетон и пеносиликат
Конструктивный пенобетон и пеносиликат имеют предел прочности при сжатии (усредненный) при объемном весе 500—700 кг/м3 — 20—50 кг/см2 800—1200 кг/м3 — 50—150 кг/см2 и выше в зависимости от марки и расхода цемента, тонкости помола песка и других факторов.
Состав ячеистого бетона подбирают в соответствии с указаниями «Справочника по строительным материалам для заводских и построечных лабораторий» 1961 г.
Пенообразователи для пенобетона
Пенообразователи для пенобетона и пеносиликата применяют следующие: клееканифольный, получаемый из клея и омыленной щелочью канифоли; алюмосульфонафтеновый, приготовляемый из керосинового контакта, сернокислого глинозема и едкого натра; смоло- сапониновый — из растительного мыльного корня; гидролизованную кровь ГК.
Расход пенообразователей (считая на сухие вещества) составляет 250—500 г на 1 м3 пенобетона в зависимости от объемного веса бетона.
Клееканифольный пенообразователь
Клееканифольный пенообразователь приготовляется следующим образом:
- клей (мездровый, казеиновый) в течение суток замачивают водой в соотношении 1 : 1 и варят в водяной ванне в течение 1—2 часов;
- раствором технической щелочи (NaOH, КОН, Na2CO3) крепостью 20—24° Боме (166 г в 1 л раствора) омыливают канифоль: в кипящий раствор всыпают раздробленную до 5 мм канифоль (отношение веса канифоли в кг к объему раствора в л 1:1), кипячение продолжается 1.5—2 часа. Раствор охлаждают до 50—60°;
- клееканифольный пенообразователь получают смешиванием клеевого раствора с канифольным мылом в соотношении 1 : 0,7; срок хранения в закрытой посуде не более 10—20 дней;
- перед употреблением раствор эмульсии разбавляют теплой водой в соотношении 1 : 5 (по объему) и в таком виде применяют для изготовления пенобетона (концентрированный пенообразователь). На 1 м3 пенобетона объемным весом 600—800 кг/м3 расходуется: клея 200—150 г, канифоли 140—100 г, натрия едкого технического 24—18 г, расход воды для приготовления пены — 25 л (расход концентрированного пенообразователя— 4—3 л).
Приготовление пенообразователя
Приготовление пенообразователя ГК разделяется на следующие операции:
- обработка свежей боенской крови 20-процентным раствором едкого натра (чтобы при расчете на сухое вещество его было 2% по отношению к крови) в течение двух часов при температуре 80—95°;
- нейтрализация крови хлористым аммонием, которого берется в 1,35 раза больше, чем сухого едкого натра. Можно применять для нейтрализации серную кислоту. Пенообразователь в закрытой посуде может храниться до полугода.
На 1 кг ГК расходуется: крови — 1 кг, каустической соды сухой — 20 г, серной кислоты технической—10 г. При получении пены в раствор вводят 15% от объема ГК 15-процентного раствора сернокислого железа. На 1 м3 пенобетона идет 1,5—3 кг ГК и 25 л воды для приготовления пены.
Пеногипс — пенобетон на гипсовом вяжущем. Расход гипса на 1 м3 бетона объемным весом 400—800 кг/м3 составляет 350—700 кг, прочность бетона на строительном гипсе 1-го сорта — 3—20 кг/см2.
При приготовлении вводят замедлитель твердения, а для повышения водоустойчивости—известь, тонкомолотые добавки (особенно шлак, золу-унос) или портланд-цемент (10—20%). Условия твердения аналогичны твердению гипсовых изделий.
Пеномагнезит
Пеномагнезит — ячеистый бетон на магнезиальном вяжущем. В качестве затворителя в пеномагнезите применяют раствор сернокислого магния. Пенообразователь (как и в пеногипсе) — клееканифольный или мыльный корень. Расход материалов на 1 м3 при объемном весе 450 кг/м2: каустический магнезит (доломит) — 220 (320) кг, цемянка— 100 кг, раствор соли 18—20° Боме — 165—180 кг, прочность—30— 40 кг/см2. Пеномагнезит морозостоек (15 Мрз). Для ускорения твердения можно подогревать раствор магнезиальных солей до 50—60°.
Пенобетон на гипсозольном вяжущем (пропаренный) готовится на основе золы, гипса и цемента (до 50%). Молотый песок добавляется в пределах 25—50% по весу от вяжущего. Оптимальное водовяжущее отношение (без учета песка)—0,5—0,6. Пенообразователь — обычный, лучше — гидролизованная кровь (ГК). Основные физико-механические свойства даны в таблице 71.
Морозостойкость пенобетона при объемном весе 600—800 кг/м3 и расходе цемента 100—150 кг/м3 — 10—15 циклов, при расходе цемента 150—250 кг/м3 — 15—25 циклов замораживания и оттаивания.