Аэросил применение в бетоне

Обновлено: 28.03.2024

Модифицирующие добавки к сухим строительным смесям

Современное производство сухих строительных смесей немысли-мо без использования модифицирующих добавок. Несмотря на то, что основные процессы формирования свойств строительных растворов определяется взаимодействиями в системе <минеральное вяжущее — заполнитель — вода>, введение в такую систему неорганических и органических модифицирующих добавок позволяет изменять практически все характеристики материала и получать строительные растворы с заданными свойствами, предназначенные для применения в различных, включая экстремальные, условиях. Применение модифицирующих добавок в составах сухих строительных растворных смесей позволило изменять в широких пределах технологические свойства растворных смесей и строительно-технические свойства растворов и открыло возможность широкого применения тонкослойных технологий и технологий машинного нанесения, позволило изменять в широких пределах технологические свойства растворов. Номенклатура таких добавок на сегодняшний день велика: к ним относятся поверхностно активные вещества ( ПАВ), водорастворимые полимеры, водные дисперсии полимеров, добавки — электролиты и др.

Применение модифицирующих добавок в составах строительных растворов и бетонов имеет свою достаточно давнюю историю. Использование в качестве добавок в известковые бетоны и кладочные растворы растительного масла, крови животных, белка, куриных яиц, молочных продуктов, отваров древес-ной коры и т.п. позволило сохранить до настоящего времени храмы древних российских городов Владимира и Суздаля, мечети Бухары и Самарканда, знаменитый Карлов мост г. Праги и др. Однако с появлением гидравлических вяжущих модифицирующие добавки, применявшиеся мастерами в старину, отошли на второй план и были незаслуженно забыты. И только с начала тридцатых годов XX века использование модифицирующих добавок в бетонах и растворах вновь входит в практику строителей, но уже на новом научно-техническом уровне. К настоящему времени во многих промышленно развитых странах доля используемых в строительстве бетонов и растворов, приготовленных с использованием модифицирующих добавок, достигла 90-95%.

Следует отметить, что производителями большинства добавок для производства сухих строитель-ных смесей являются зарубежные фирмы.

На сегодняшний день в России не существует специального нормативного документа, регламентирующего применение добавок в составах сухих строительных смесей. ГОСТ 28013-98 <Растворы строительные. Общие технические условия> устанавливает применение добавок в строительных растворах. Существует ГОСТ 24211-91 <Добавки для бетонов. Общие требования>. Однако в перечень модифицирующих добавок, используемых при производстве сухих строительных смесей, в настоящее время входят продукты, которые в силу различных причин не применялись на момент разработки данного нормативного документа. Особенностью использования модифицирующих добавок в сухих строительных смесях является технология их применения. Если для приготовления бетонных и растворных смесей добавки вводятся с водой затворения в виде растворов, дисперсий, эмульсий и суспензий, то для сухих строительных смесей добавки используются исключительно в виде порошков, которые наряду с общими требованиями, предъявляемыми к модифицирующим добавкам, должны обладать низкой гигроскопичностью и равномерно распределяться в сухих и растворных смесях.

В соответствии с основными принципами классификации модифицирующих добавок, изложенными в ГОСТ 24211-91, и с учетом специфики производства сухих строительных смесей, модифицирующие добавки для сухих строительных растворных смесей в зависимости от основного эффекта действия классифицируют следующим образом:
модифицирующие добавки
регуляторы реологических свойств;
модифицирующие добавки -регуляторы процессов схватывания и твердения;
модифицирующие добавки — регуляторы структуры;
модифицирующие добавки — специального назначения;
модифицирующие добавки -полифункционального действия.

В таблице приведены модифицирующие добавки, наиболее широко используемые российскими производителями сухих строительных смесей.

Наиболее широкое применение в производстве сухих строительных смесей нашли модифицирующие добавки первого класса — регуляторы реологических свойств. Добавки данного класса используют для модификации сухих строительных смесей практически любого назначения.

Второй класс модифицирующих добавок — регуляторов сроков схватывания и твердения используют для модификации ремонтных составов, составов для устройства полов, составов для механизированного нанесения, сухих строительных смесей на основе гипсовых вяжущих и т.д.

Модифицирующие добавки третьего класса — регуляторы структуры используются для модификации ремонтных, гидроизоляционных, штукатурных и т.п. составов.

Модифицирующие добавки четвертого класса — придающие раcтворам специальные свойства используют для составов сухих строительных смесей, к которым предъявляются особые, функциональные требования по условиям применения или эксплуатации.

К сожалению, каждый класс модификаторов в отдельности не мо-жет наряду с основным эффектом действия изменить в нужном направлении другие важные технологичес-кие и строительно-технические свойства растворных смесей и растворов, а в ряде случаев даже ухудшают их. Поэтому применение модифицирую-щих добавок пятого класса — полифункционального действия позволяет ослабить или совсем исключить отрицательное действие отдельных компонентов, сохранив при этом положительный эффект их действия. Добавки данного класса нашли применение в составах для устройства полов, штукатурных составах ручного и машинного нанесения и особенно в составах сухих строительных смесей со специальными свойствами.

Рассмотренная система класси-фикации добавок касается различных типов сухих смесей как общестроительного назначения, так и узкоспециального: жароупорных, защищающих от ионизирующих излучений, химически стойких и т.п. В специальных смесях основной эффект достигается не за счет добавок, а в результате замены вяжущего, заполнителя или того и другого на специальные компоненты. Например, для получения растворов, защищающих от проникающих ( ионизирующих) излучений, в зависимости от вида излучения используют в качестве заполнителя: барит, железные руды, металлический скрап в случае у-излучения и заполнители из гранул полимеров в случае нейтронного излучения. Добавки в таких смесях играют такую же роль, как и в общестроительных: регулируют реологические свойства, кинетику схватывая и твердения и т.п.

Строго говоря, в данной классификации модифицирующих добавок представлены не все добавки, применяемые при производстве сухих строительных смесей. Однако основные принципы данной классификации позволяют определить место существующих и вновь создаваемых модифицирующих добавок и помогут определять основные направления рационального применения различных добавок.

Знакомимся с уникальным веществом аэросил. Что это такое?

Аэросил (или диоксид кремния) - это полупрозрачный (имеет слегка голубоватый оттенок), легкий и рыхлый порошок без аромата и вкуса. Получается он в результате гидролиза кремния в пламени гремучего газа (смесь водорода и кислорода в результате горения). Полученное вещество не соединяется с водой. Его относят к группе гидрофобных веществ, так как оно выпадает в осадок, не вступая во взаимодействие с жидкостью, не перемешиваясь с ней. Вот, вкратце, что это такое - аэросил. Далее мы познакомимся более подробно с этим веществом и узнаем область его применения.

аэросил что это такое

Физико-химические свойства

В своей структуре вещество аэросил имеет шаровидные частицы, диаметром от 7 до 40 нанометров. Если бы можно было выложить в цепочку все частицы вещества, то этой длины хватило бы добраться с Земли до Луны 17 раз.

Получение аэросила кремния впервые зарегистрировали в 1942 году, и с тех пор его реализация воплотилась в промышленном масштабе. А связано это было с широким спектром применения данного вещества.

Получение двуокиси кремния характеризуется различным диапазоном размера мелких частиц, в зависимости от условий протекания химических реакций. В результате чего меняются физико-химические свойства вещества, и маркируется он различными цифрами после своего основного названия. Поэтому после слова "аэросил" всегда стоит цифра, говорящая о размере его частиц.

На внешней поверхности последних расположены группы силоксана и силанола, которые придают аэросилу инертность к воде. По этой причине он и является гидрофобным и обладает высокой химической стойкостью к различным реагентам.

аэросил кремния

Область применения аэросила

Как уже ранее говорилось, область применения его широка и затрагивает такие сферы:

  • строительство - изготовление силикатов, герметиков, лаков, печатных красок, изолирующие материалы и т.д.;
  • фармацевтику - превращение жидкости в сыпучие порошки, изготовление драже, таблеток, аэрозолей и т. д. (адсорбционные свойства позволяют использовать его и в медицине);
  • косметику - изготовление лосьонов, кремов, пудры, пасты и т. д.;
  • продукты питания - в качестве добавок.

Что это такое - аэросил, можно рассказывать очень долго, но перечисленное выше является основной областью использования этого вещества.

Применение в строительстве

В строительной сфере кремнистое соединение улучшает физико-механические свойства материалов. Оно повышает прочность, упругость, износостойкость и термостойкость материалов, прекрасно справляется в качестве загустителя и много другого. Прозрачные лаки на основе полиэфирных смол получены также благодаря этому веществу.

диоксид кремния аэросил

Аэросил усиливает механические свойства пластмассовых изделий, обладает прекрасными изоляционными качествами (низкой теплопроводностью), поэтому его широко используют в материалах, изолирующих кабели. Кроме перечисленного, диоксид кремния (аэросил) используют в качестве стабилизатора пигментов в защите от коррозии металлических покрытий.

Исходя из сказанного, диоксид кремния является просто уникальным соединением. Но что это такое - аэросил, с точки зрения безопасности для человека? Приятным дополнением ко всему является его пожаробезопасность и нетоксичность. Данное соединение абсолютно безвредно для здоровья человека или иного живого существа.

Использование в медицине

А что представляет собой аэросил в фармацевтике и медицине? Оказывается, коллоидная двуокись кремния обладает хорошей сорбцией в отношении ферментов, антигенов, продуктов распада тканей, различных токсинов, аллергенов, микроорганизмов и много другого. Поэтому его используют местно при необходимости в регенерации мягких тканей и кожи (в том числе гнойно-воспалительной этиологии), а также внутрь при отравлениях, кишечных инфекциях, аллергических проявлениях, расстройстве ЖКТ.

Это соединение не расщепляется в организме, не всасывается кишечником и выводится в неизменном виде. Но при этом не повреждает слизистую оболочку желудка и выводит токсины.

Также назначение препаратов, содержащих аэросил, возможно при нарушениях в процессах обмена веществ, ухудшении работы печени и почек. Хорошо он справляется и с выведением мочевой кислоты, которая негативно сказывается на здоровом функционировании суставов.

Нельзя забывать и об абразивных качествах аэросила. Что это такое для простого обывателя? Это устранение зубного налета, благодаря деликатному очищению полости рта зубной пастой.

вещество аэросил

В заключение об уникальном веществе

Сегодня мы немного приоткрыли завесу над уникальным веществом под названием двуокись кремния. И надеемся, что вы сможете ответить, что это такое - аэросил. Хотя сделать это однозначно будет сложно, так как это универсальное средство, область применения которого просто немыслимо огромна.

Из плюсов - он абсолютно безопасен и безвреден для человека, а его многочисленные положительные свойства не могут не интересовать специалистов. В промышленном масштабе он будет и далее применяться, а его сфера распространения будет только расти год от года.

Аэросил – свойства и область применения

В наши дни с успехом применяются многочисленные вещества, позволяющие увеличить вязкость тех или иных материалов – эмалей, клеевых составов, смол, герметиков. Особой популярностью среди них пользуется аэросил, доказавший превосходную эффективность.

Аэросил – характеристики и особенности

Аэросил

Аэросил (диоксид кремния) – это легкий высокодисперсный порошок белого цвета без запаха и вкуса. При его тонком распылении получается практически прозрачный едва заметный слой, иногда с голубоватым оттенком. Вещество, получаемое в процессе гидролиза кремния в пламени гремучего газа, не вступает в соединение с молекулами воды и выпадает в осадок. Микроскопические частицы порошка имеют шаровидную форму. Цифровая маркировка, которая всегда указывается после названия вещества, показывает размер микрочастиц – от их величины зависят физико-химические свойства аэросила. Вещество имеет очень низкие показатели теплопроводности, поэтому представляет собой ценный термоизоляционный материал.

Среди других ценных потребительских свойств можно выделить:

  • хорошие адсорбционные свойства;
  • твердость и прочность мелкодисперсных частиц;
  • стойкость к агрессивным средам;
  • способность улучшать сыпучесть порошковых смесей.

На рынок продукт обычно поставляется в многослойных бумажных мешках весом 10 кг.

Область применения

Аэросил

Вещество находит широкое применение во многих областях жизни и деятельности человека:

  • производство строительных и отделочных материалов - силикатов, герметиков, лаков, печатных красок, теплоизоляционных материалов, шпатлевок, смазок;
  • медицина и фармацевтика – придание жидким лекарственным препаратам порошкообразной формы, изготовление медикаментов - драже, таблеток, аэрозолей. Вещество на сто процентов безопасно для здоровья человека, не наносит вред окружающей среде. Более того, при попадании в организм оно способствует выведению аллергенов, отравляющих веществ и токсинов, болезнетворных микроорганизмов, устраняет мягкий зубной налет, запах изо рта, купирует похмельный синдром. Согласно проведенным исследованиям, аэросил обладает также выраженными бактерицидными свойствами;
  • косметическое производство – с его помощью производители изготавливают пасты, пудры, лосьоны кремы;
  • пищевая промышленность – в качестве добавок.

Как уже упоминалось выше, характеристики вещества можно определить, исходя из его маркировки. Так, Аэросил 200 способствует загущению жидких субстанций, позволяет придать порошкам дополнительную сыпучесть, аэросил 380 широко применяют в производстве прозрачных лаков на основе полиэфирных смол, аэросил с маркировкой R972 и R974 позволяет стабилизировать пигменты в антикоррозийных защитных покрытиях.

Благодаря многочисленным положительным свойствам этого уникального вещества интерес к нему специалистов возрастает из года в год. Можно с уверенностью утверждать, что область его применения в будущем существенно расширится.

Аэросил – диоксид кремния

Аэросил – диоксид кремния

Физико-химические свойства аэросила (диоксида кремния)

Аэросил (от латинского слова - Aerosilum), оксилы (от латинского слова - Oxylum) кремния диоксид, Silica colloidalis anhydrica (Ph. Eur.), Colloidal silicon dioxide (USP), Colloidal anhydrous silica (BP), Silica (CAS № 7631-86-9) - аморфный диоксид кремния безводный, относится к группе синтетических активных высокодисперсных минеральных наполнителей. В фармации аэросил (диоксид кремния) используется как вспомогательное вещество, стабилизатор, гелеобразователь, адсорбент, улучшает текучесть таблетированных, мазевых, гелевых и других смесей. Иногда диоксид кремния используется как активный фармакологичекий ингридиент (обладает бактерицидными свойствами, детоксикант, сорбент).

Получают диоксид кремния путем гидролиза паров кремния тетрахлорида в пламени водорода при температуре> 1000 ° С (1100-1400 ° С). Полученный продукт - белый, аморфный, непористый, индифферентный порошок распыляется, содержит 99,3% SiO2; имеет высокую дисперсность (диаметр частиц 4-40 мкм, имеют сферическую или почти сферическую форму), удельная адсорбционная поверхность составляет 50-450 м2/г; насыпной объем приблизительно 50 г/л, плотность - 2,36 г/см3; рН водной суспензии - 4,0; показатель преломления n20D = 1,46. Аэросил не растворяется в воде, кислотах и разбавленных щелочах. При концентрации аэросила в воде в количестве 10-12% образуется маловязкая текучая суспензия, при 17% - полужесткая масса, при 20% - крупчатая, которая при растирании превращается в гомогенную мазеобразный массу. В связи с большим сродством к воде аеросил относят к гидрофильным веществам. Зато диоксид кремния (аэросил) марки R972 имеет гидрофобные свойства.

Существует несколько торговых марок аэросила (диоксида кремния), которые различаются в основном по величине удельной поверхности, степенью гидрофильности или гидрофобности, а также наличием других веществ-наполнителей. Согласно определению номенклатурной комиссии аморфный диоксид кремния получил название оксида. В Украине химико-металлургическим комбинатом по лицензии фирмы «Degussa» производятся немодифицированный стандартный аэросил марок 175; 300 380 с гидрофильной поверхностью; метилаэросил АМ-1/175 и АМ-1/300, модифицированный диметилдихлорсиланом; эфироорганоаэросил марок АДЕГ-175 и АДЕГ-300, модифицированных этиленгликолем и диэтиленгликолем, и АМ-2, модифицированный аминоспиртами. В США производят модифицированный аэросил - органосил и кебосил (фирма «Cabot»), в России - бутосил, аэросил-К, который составляет сочетание 85% диоксида кремния и 15% крахмала, аэросил марки СОК-84, который является коагулянтом 85% диоксида кремния и 14% оксида аммония. В Германии фирма «Degussa» производит гидратированные марки аэросила, содержащих связанную воду (дуросил, вулкасин, сифлокс, ультрасил и др.), которые отличаются содержанием SiO2, диаметром частиц, плотностью и свойствами), аэросил в виде суспензий (К-314, содержит 14% А., К-328, содержит 28% А.). В Японии производится микросил и носил, во Франции - франсил, в Англии - маносил. Для косметики может производиться в виде пасты. Недавно аэросил внесен в фармакопеи различных стран (Венгрии, Дании, Австрии и др.). В США диоксид кремния (аэросил) разрешен также как добавка к пищевым продуктам в количестве 2%.

Аэросил относят к теории «чистых» веществ, которые высвобождают активные ингредиенты без затраты энергии. Электронно-микроскопические исследования показали, что каждая основная частица аэросила состоит из четырех отдельных слоев (рисунок). Ядро этой частицы является трехмерным полимером из элементов SiO2. Имея на поверхности частиц Силан Si-OН и силоксановые Si-O-Si группы, аэросил способен за счет водородных связей создавать узороподобный каркас, позволяющий ограничивать температурное расширение загущенной жидкости. Силоксановые и силановые группы в аэросиле являются функциональными, а связь кремний - кислород характеризуется высокой прочностью (достигает 372,5 Дж / моль), что объясняется его полярностью, благодаря которой ковалентная связь приближается к ионной связи.

Таблица – Основные свойства диоксида кремния (аэросила)

Структура аэросила (сегмент основного участка) Описание Реакция на повышение температуры
Несвязанная вода Освобождается при 105 °С
Связанная вода Освобождается при 105–200 °С
Группы SiOН на поверхности кремнезема Превращается в силоксановые группы при ≥200 °С2SiOН = Si–O–Si + Н2О
Ядро кремнезема Тпл 1700 °С
Структура аэросила – диоксида кремния

Рисунок. Структура пространственной сетки аэросила в гидрогеле

Силаноловые группы распределены неравномерно. Различают поверхностные силановые группы, которые могут быть свободными или соединенными водородными мостиками, и силанола группы внутри молекулы, которых также могут быть соединены между собой водородными мостиками. В результате создается разветвленная объемная структура, в результате чего аэросил относят к неорганическим полимерам. Силоксановые группы имеют гидрофобные свойства, они стабильны (ОН силaноловои группы отщепляются при температуре> 300 ° С), обусловливают кислую реакцию; имеют гидроксильные группы как на поверхности, так и внутри молекулы аэросила. При равномерном распределении каждый второй атом кремния имеет гидроксильную группу на поверхности.

Это и обуславливает три вида взаимодействия аэросила: физическую адсорбцию, химическую адсорбцию (образование водородных мостиков группами силанола с водой, спиртами, кислотами и другими веществами) и химические реакции на поверхности молекулы. Так, группы силанола взаимодействуют со спиртами, образуя эфиры.

Аэросил (диоксид кремния) имеет хорошие сорбционные свойства, поглощает от 15 до 60% различных жидкостей в зависимости от их природы, не меняя внешнего вида и сыпучести порошка. Первый слой воды абсорбируется аэросилом за счет создания водородных мостиков (химическая адсорбция), а последующие слои - за счет физической адсорбции. Физически адсорбированная вода высвобождается при температуре 25-150 ° С, тогда как химически адсорбированная - при 800 ° С.

Аэросил, который используется для производства лекарств, должен иметь высокую чистоту. В таблице 1 приведен химический состав различных торговых марок аэросила, которые могут иметь определенные примеси, образующиеся при производственных процессах, например, следы соляной кислоты, которая вызывает рН 4% водной суспензии полимера (3,6-4,3). Итак, аэросил (диоксид кремния) ведет себя как слабая кислота.

Таблица 1 - Химический состав различных марок аэросила (в пересчете на сухое вещество, по М.М. Астраханову)

Полезно знать

© VetConsult+, 2015. Все права защищены. Использование любых материалов, размещённых на сайте, разрешается при условии ссылки на ресурс. При копировании либо частичном использовании материалов со страниц сайта обязательно размещать прямую открытую для поисковых систем гиперссылку, расположенную в подзаголовке или в первом абзаце статьи.

Ячеистые бетоны с химическими и ре диспергирующими добавками

Рассматривается технологияпроизводства ячеистого бетона с повышенной прочностью и трещиностойкостью.

Структура ячеистых или особолегкихбетонов характеризуется наличием в сплошной среде пор в виде распределенных повсему объему отдельных замкнутых (или условно замкнутых) ячеек. Мелкие исредние воздушные ячейки диаметром до 1–1,5 ммзанимают 85 % общего объема. Поэтому такие материалы мало проницаемы и болеепрочны.

Они могут быть автоклавного ибезавтоклавного твердения. Для автоклавных характерно химическое взаимодействиегидроксида кальция с кремнеземом заполнителя. И здесь желателен заполнительбогатый кварцем, особенно при получении бесцементного пено- или газосиликата.Используются в них мелкие природные или молотые пески, поскольку тяжелыекрупные зерна песка могут вызвать осадку пенобетонной массы и даже помешатьнормальному процессу ее вспучивания. Чем меньше заданная плотность ячеистогобетона, тем мельче должен быть заполнитель.

Однако в целом применение вопределенном количестве не слишком мелкого заполнителя улучшает структуруматериала между порами и уменьшает усадочные деформации в ячеистом бетоне.Поэтому в каждом случае требуется подбирать оптимальный зерновой состав песка.Природный песок, как правило, должен проходить полностью через сито сотверстиями 0,63 мм.

Объем производства ячеистогопенобетона в России уже не уступает газобетону и продолжает неуклонно расти. Становлениюпроизводства способствует относительная простота изготовления и наличие большогоколичества различных весьма эффективных пенообразователей. Благодаря последним производствопенобетона уже весьма популярно в странах общего рынка. А за счет исключения изтехнологии газообразователя — алюминиевой пудры — оно стало совершенно безопасным.

объемпроизводства ячеистого пенобетона в России уже не уступает газобетону ипродолжает неуклонно расти

Положительным качествомпенобетонной смеси является реологическая особенность, позволяющая осуществлятьтехнологию подачи или перекачивания по трубопроводам на довольно значительныерасстояния. При наличии мини-заводов строителями эффективно возводятся ограждающиемонолитные конструкции.

Однако, несмотря наположительные особенности, технология пенобетона по сравнению с газобетономимеет недостатки, которые следует учитывать при его изготовлении.

Так, из-за обязательногоиспользования значительного количества ПАВ пенобетону присущи: замедленный (на20–30 %) рост пластической прочности; невозможность эффективного ускоренногоподогрева сырца из-за разрушения пеномассы; просадка уровня (на 5–10 %)заливаемого при формовании изделия; образование на поверхности штучных илимассивных изделий легко отслаивающейся пленки, затрудняющей дальнейшую отделку.Кроме того, замедленное схватывания сырца приводит к послойному (по высотеизделия) разбросу плотности (от 100 до 200 кг/м3), что способствует развитиюдеструктивных процессов в массиве пенобетона.

Коалексценция пенообразователя, активнопроисходящая, как правило, при малой плотности пенобетона, образуетзначительное количество каверн. А разрушение пены в процессе технологическойпереработки (механическое или динамическое перемещение) пеномассы способствуетпреобразованию сферической формы ячеек в полиэдрическую (многогранную) споследующими после твердения локальными повышенными внутренними напряжениями.

К сожалению, эти явления редкопринимаются во внимание изготовителями, что приводит к выпуску некачественнойпродукции. Решить проблему можно исключительно повышением стойкости пен.

По существу, стабилизация пены,или усиление ее роли как «заполнителя» для бетона, является главнымтехнологическим требованием при оценке комплексного действия добавок напорообразующий аспект пенобетона, определяющий в целом его основные характеристики.

У зарубежных производителейвысокий показатель пеноустойчивости достигается созданием в оболочке пузырькапрочной минерализованной полимерной пленки.

Практика показывает, что, несмотряна простоту технологии, тщательность отбора твердых минеральных компонентов,качественное изготовление пенобетона возможны при выборе пенообразователей со свойствами,регламентированными ГОСТ 25485.

Например, применение ПАВжелательно сочетать с введением стабилизаторов, повышающих вязкостьпенорастворов и замедляющих тем самым удаление жидкости из пен. В некоторыхслучаях даже происходит физико-химическое связывание молекул стабилизатора ипенообразователя с получением весьма устойчивых соединений и пузырьков впенорастворе.

Вещественный состав самойдобавки (или «комплексность» набора компонентов в ней) следует соотносить стехнологией ее получения и видом или специальной классификацией по требованиям кней как к техническому продукту. Стабилизаторы делятся на органические и неорганические,растворимые и нерастворимые в воде.

По воздействию на механизмпенообразования стабилизаторы разделяют на классы:

— Вещества, направленноувеличивающие вязкость пенообразующего раствора или загустители, вводимые впенообразователи в значительных количествах (с расходом от 2 до 20 % от массы ПАВ),например, метилцеллюлоза, декстрин, этиленгликоль, казеин, глицерин и т. д.

— Соединения, вызывающие в пленкахпены образование коллоидов, резко уменьшающее обезвоживание пленок. Такиестабилизаторы более эффективны, но довольно дефицитны для использования в массовомпроизводстве. Это крахмал, костный или мездровый клей, желатин и др. Расход 0,1–0,3 % от массы ПАВ. Резко (в 150 и более раз) увеличиваютвязкость жидкости в пленках, что приводит к возрастанию устойчивости пены в 5–10раз.

— Вещества, обеспечивающие полимеризациюпеномассы и также резко увеличивающие вязкость пленок, переводя последние дажев твердое состояние. К ним относятся водорастворимые полимерные композиции —карбамидные, латексные и др.

— Эффективны как стабилизаторы,нерастворимые в воде, соли меди, бария, железа, алюминия, капсулирующие пленкипены и тем самым препятствующие их разрушению. К такому типу стабилизаторовследует отнести пену с тонкоизмельченными твердыми веществами (способминерализации), которые адгезионно прикрепляясь к пенным оболочкам и постепенносближаясь, создают комплекс пенно-воздушных минерализованных ячеек, образуяагрегатную пену. Такой способ стабилизации и позволил создать новый одностадийныйспособ получения пенобетона — сухой минерализацией пены [2, 5].

Другим способом улучшениясвойств пенобетона при раздельной технологии приготовления может бытьприменение комплексных добавок, вводимых с водой затворения, например,суперпластификатор С-3 + ТНФ, или другой щелочесодержащий компонент.

Комплексные синтетическиепенообразователи на основе отечественных ПАВ со стабилизаторами указанныхклассов позволяют получить качественный пенобетон, обладающий к тому же невысокойстоимостью [3].

Таким образом, пенобетоны —растворные смеси с большим расходом вяжущего, воды и с добавкой кремнеземистогокомпонента — могут быть получены и без применения традиционных пластификаторов,но только с оптимально подобранным стабилизированным комплексным пенообразователем.

Следует отметить, что минеральныйсостав компонентов должен соответствовать требованиям ГОСТ 25485, а технология изготовления— соответствующим нормативным документам, в частности, СН 277-80. Все это позволитсвести недостатки пенобетона, о которых говорилось выше, к минимуму.

Пенобетон, не уступающий покачеству газобетону, можно получать на любых типах вяжущего (шлакощелочный,щелочноалюмосиликатный, солещелочный, кремнезольный) с использованием природныхрастительных и белковых пенообразователей, имеющих коллоидную структуру, где вяжущаясистема и является необходимой основой, исключающей недостатки пенобетона [4].

Согласно современным данным [3],наиболее целесообразно использовать для пенобетонов широкого спектра примененияследующие виды пенообразователей и стабилизаторов: ТНФ (тринатрийфосфат; ГОСТ201), КМЦ, (МЦ) (карбоксиметилцеллюлоза; ТУ 6-01-1857), Сульфанол (ТУ 6-01-1001-77)(табл. 1).

Характеристики (внешний вид)

Расход сухих компонентов на 1 л воды, г

Пастообразный продукт, получаемый обработкой моно- и диалкилфенолов оксидом этилена

Мездровый или костный клей

Пастообразный продукт или жидкость, ?=1,01–1,1 кг/л

Жидкое стекло + ТНФ

СВМ «Астра» + ТНФ + КМЦ

Синтетическое моющее вещество. Белый или светло-желтый порошок, хорошо растворимый в воде

СВМ «Альфин» + КМЦ

СВМ «Прогресс» + ТНФ + КМЦ

Исходный продукт для получения порошка СВМ белого или желтого цвета, растворим в воде

Мездровый клей или КМЦ

Сульфанол + ТНФ + жидкое стекло

ТНФ + жидкое стекло

Сульфанол + ТНФ + КМЦ

Таблица 1. Комплексные добавки для пенобетона

Преимуществом указанных комплексныхдобавок является благоприятное воздействие на реологию пеномассы, доступность компонентов,низкая стоимость и простота применения независимо от технологии изготовлениябетонной смеси.

В связи с тем, что производителиглавным образом ориентированы на производство цементных ячеистых бетонов,следует иметь в виду, что цементный камень при твердении претерпевает объемныедеформации и его усадка достигает 2 мм/м.

Из-за неравномерности усадочныхдеформаций возникают внутренние напряжения и трещины. Мелкие трещины могут бытьнезаметны невооруженным глазом, но они резко снижают прочность и долговечностьцементного камня. Заполнитель создает в бетоне жесткий скелет, воспринимает усадочные напряжения иуменьшает усадку обычного бетона примерно в 10 раз по сравнению с усадкойцементного камня.

Для понижения трещинообразования,повышения прочности при изгибе и растяжении, увеличения морозостойкости ячеистогобетона предложена универсальная технология армирования его минеральнымиволокнами (стекловолокном). Технология армирования проста и может бытьиспользована на практике при изготовлении изделий и конструкций из ячеистогобетона.

для понижения трещинообразования, повышения прочности приизгибе и растяжении, увеличения морозостойкости ячеистого бетона предложенауниверсальная технология армирования его минеральными волокнами(стекловолокном)

Доля материальных затрат вваловой продукции строительного производства составляет около 50 %, и крайневажной задачей является их снижение за счет использования вторичных продуктовпромышленности при изготовлении неавтоклавных ячеистых бетонов. А поскольку втехнологии ячеистого бетона б?льшую часть сырьевой смеси, как правило, составляеткремнеземистый компонент, появляется необходимость использовать дисперсныекварцсодержащие вторичные промпродукты. Применение таких материалов позволяетрезко снизить энергозатраты на помол кремнеземистого компонента и исключить изпотребления специальные природные кремнеземистые компоненты. В частности,зольная часть сырьевой композиции представляет собой сухую золу-унос различныхмодификаций.

Для изготовления изделий избезавтоклавных ячеистых бетонов в настоящее время применяются золы и шлаки,использование которых предопределяет производство материалов с пониженными посравнению с автоклавными ячеистыми бетонами на аналогичной основе прочностнымипоказателями. Большое значение для повышения транспортабельности трещиностойкостиготовых изделий имеет прочность безавтоклавного ячеистого бетона на растяжение.

Увеличение ее длябезавтоклавного газошлакозолосиликата, наряду с другими методами, может бытьдостигнуто путем фиброармирования матрицы материала добавкой минеральной ваты,в частности, стекловаты. Как показывает зарубежный опыт коррозионное действиещелочной среды композиций с добавкой доменного шлака и зол, в которыхпреобладают соединения Al2O3 и SiO2, настекловолокно меньше, чем традиционных, в которых преобладают кальциевыесоединения.

При исследованиях применялисьразличные сочетания как кислых, так и основных зол шлаков, затворенныхщелочными компонентами первой группы по классификации В. Д. Глуховского. Дляснижения усадочных деформаций в сырьевую смесь вводили некоторое количествонегашеной извести и гипса в количестве до 5 % от массы сухих компонентов смеси.Испытания проводились на газобетоне с расчетной плотностью до 700 кг/м3.

Оптимальный состав по прочностина сжатие подбирали на смесях, состоящих из шлакощелочного вяжущего и золы.Отношение добавки извести к шлаку менялось в определенных параметрах — не менее10 % к массе сухих компонентов. При постоянном соотношении количества извести кшлаку в составы вводилось переменное количество золы-уноса и добавка гипса — 5 %от массы сухих компонентов сырьевой смеси.

Наибольшую прочность имелиобразцы, изготовленные на составах с соотношением шлакощелочного вяжущего кзоле 1:0,6. После изготовления изделия пропаривались при температуре 90–95 °Cпо режимам, рекомендованным нормативными документами дляконструктивно-теплоизоляционного ячеистого бетона.

Так как с увеличением содержанияизвести-кипелки и золы растут водопоглощение и усадка готового бетона, всепоследующие работы проводились на составе с 30%-ным содержанием золы припостоянном соотношении шлака к щелочно-щелочноземельным активизаторам.Дисперсность сырьевой смеси находилась в пределах 3000–4000см2/г.

С целью повышения прочности прирастяжении в состав сырьевой смеси вводилась стекловата. Введение осуществлялосьследующим образом. В работающий смеситель заливали воду, загружали стекловату иперемешивали смесь в течение определенного времени. Затем в смеситель загружалисухие компоненты и перемешивали еще не менее 1–2мин. После введения требуемого количества водно-алюминиевой суспензииперемешивание продолжалось до равномерного распределения газообразователя всырьевой массе.

Исследования влияния добавокстекловаты на прочностные характеристики газобетона проводили на оптимальном попрочностным показателям составе плотностью 700 кг/м3.

Увеличение массы добавкипрактически не влияло на прочностные характеристики ячеистого бетона.

Были проведены такжеисследования влияния длины волокон стекловаты на прочностные показателигазобетона оптимального состава. Установлено, что изменение длины волокон от 10до 40 ммпрактически не влияет на физико-механические характеристики бетона. Былаотмечена тенденция к повышению устойчивости газобетонной массы и улучшению еереологических характеристик. Поверхность волокн? видимо образовывала подложки,способствующие росту микрокристаллов, формированию коагуляционных, а затем икристаллизационных структур. В начальный период твердения, все это улучшалореологические свойства ячеистобетонной смеси, что подтверждалось при всех прочихравных условиях формовки контрольных образцов и снижением ее плотности присохранении прочностных показателей.

При введении в состав сырьевойсмеси добавки стекловолокн? оптимальной длины от 15 до 40 мм было отмечено улучшениеструктуры бетона. Применение волокон длиной более 40 мм не позволялокачественно перемешать смесь из-за образования несмешиваемых с остальной массойучастков, состоящих из спутанных волоконных прядей («ежей»), что не позволялополучать качественный газобетонный сырец и бетон на его основе.

Без добавки волокн? плотность у ячеистогобетона составляла 730 кг/м3 при прочности на сжатие 3,7 МПа и прочностина изгиб 1,1 МПа. Введение волокн? оптимальной длины в количестве 5% от массысырьевых компонентов при длине волокн? до 15 мм позволяло получать бетон плотностью 670кг/м3 при прочности на сжатие 4,1 МПа и прочности на изгиб 2,3 МПа. Придлине волокн? от 30 до 40 ммплотность составляла в среднем 625 кг/м3 при прочности 4,8 МПа и прочностина изгиб 3,1 МПа. Следует отметить четкую тенденцию к снижению плотности содновременным повышением прочностных показателей газобетона. Морозостойкостьмодифицированного газобетона достигала 150 циклов замораживания и оттаиваниябез видимых признаков разрушения и снижения прочности по сравнению с традиционным(Кмрз=75; Rсж=2,8МПа).

при введении в состав сырьевой смеси добавкистекловолокн? оптимальной длины от 15 до 40 мм было отмечено улучшение структуры бетона


Рис. 1. Увеличение ?150

Рис. 2. Увеличение ?600

Рис. 3. Увеличение ?1500

На рис. 1–3 представленымикрофотографии структуры дисперсноармированного газобетона. На рис. 1 четко видна армированнаянекоррозированными волокнами межпоровая перегородка, а также ячейки макропор.

При большем увеличении (рис. 2) в отмеченной точке видно, как вол?кна,замоноличенные в основной связующий материал, сшивают матрицу газобетона, подобноарматуре. При еще большем увеличении (рис.3) показано, что вол?кна уже склеены продуктами новообразований и не имеюткоррозионных повреждений. Исследования проведены на образцах (блоках) стеновойкладки, изготовленных из блоков в производственных условиях с дисперснымармированием стекловатой, после эксплуатации в течение 5 лет в суровых климатическихусловиях Урала.

Получение нового материала сувеличенной прочностью на растяжение позволяет повысить прочность итрещиностойкость ячеистого бетона на бесцементном вяжущем. При этом за счетисключения расхода клинкерных вяжущих и автоклавной обработки изделий, а также благодаряутилизации зол и шлаков значительно сокращается энергоемкость производства.

1. Багров Б. О. Производствотеплоизоляционного материала из отходов цветной металлургии. — М.: Металлургия,1985.

2. Горлов Ю. П., Меркин А. П.,Устенко А. А. Технология теплоизоляционных материалов. — М.: Стройиздат, 1980.

3. Касторных Л. И. Добавки вбетоны и строительные растворы. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2005.

4. Скороходова Н. Ю. Рынок ячеистыхбетонов // Стройпрофиль. — 2006. — № 5.

5. Тихомиров В. К. Пены. Теория ипрактика их получения и разрушения. — М.: Химия, 1983.

Бетоны немедленной расформовки

согласно правилу Траубе … с увеличением числа атомов углерода в алкильной цепи … поверхностная активность возрастает в 3,2 раза на каждую группу =СН2 … причем, если длина цепи жирной или смоляной кислоты возрастает в арифметической прогрессии, то поверхностная активность - в геометрической … что объясняется тем, что поверхностная активность определяется работой адсорбции что обуславливает выигрыш энергии от перевода работы ПАВ из объема фазы на поверхность, который на одну метиленовую группу составляет 2,93

Диоксид кремния Аэросил (Aerosil)



Аэросилы – аморфный диоксид кремния получаемый пирогенным методом путем пиролиза четыреххлористого кремния высокой чистоты. Представляет собой аморфный воздушный порошок голубоватого цвета, пылящий при высыпании. Используется в различных отраслях промышленности в качестве наполнителя, антислеживателя.




Аэросилы для агрохимии
Используются в качестве стабилизатора в средствах защиты растений (абсорбент действующего вещества в концентратах суспензий), антислеживатель.
Aerosil 200 – гидрофильный аэросил с удельной площадью поверхности 200 м.кв/г. Используется как стабилизатор композиции при производстве средств защиты растений.
Aerosil 300 – гидрофильный аэросил с удельной площадью поверхности 300 м.кв/г. Используется как реологическая или антиседиментационная добавка при производстве средств защиты растений, в том числе жидких.
Aerosil R 202 - гидрофобный диоксид кремния. Особенно рекомендован для контроля реологии масляных дисперсий с стабилизации эмульсий воды в масле.


Общеупотребительные названия продукта: силаны, аэросилы, кремнеорганика, соединения кремния, силика.

ООО СИЛИКА

Курсы валют ЦБ РФ

АЭРОСИЛ 380 Марка с наивысшей удельной поверхностью. Примером применения служит производство прозрачных лаков на основе полиэфирных смол. Применяется также в качестве высокодисперсного носителя катализаторов и активных веществ в фармакологии.

АЭРОСИЛ R972 и АЭРОСИЛ R974 – гидрофобные марки аэросила, полученные путем обработки поверхности гидрофобизатором - диметилдихлорсиланом. Гидрофобный аэросил применяется в качестве стабилизатора пигментов в производстве антикоррозийных защитных покрытий.

Аэросил отличается очень низкой теплопроводностью и является ценным термоизоляционным материалом. Он обладает хорошими адсорбционными свойствами, особенно к полярным веществам.

Аэросил поставляется в клапанных многослойных крафт-бумажных мешках, вес нетто 10 кг.

Читайте также: