Химические добавки для арболита: обзор, исследование, выводы
- 1 Применение химических добавок для модификации цементного раствора арболита
- 2 Самые эффективные методы модификации цементного раствора
- 2.1 Хлористый кальций для арболита
- 2.2 Сульфат алюминия (сернокислый глинозём)
- 2.3 Жидкое стекло
- 3 Другие комплексные химические добавки для арболита
- 4 Исследование влияния химических компонентов на прочность арболита
При производстве арболита возникает главная задача: избавится от влияния вредных сахаров и других веществ, которые выделяет древесный заполнитель (щепа). Сахара негативно влияют на цемент, на его затвердевание, а соответственно на прочность изделия. Для этого в состав вводятся химические добавки для арболита, то есть выполняется модификация цементного раствора. Из всех методов по улучшению качества арболита именно добавление химического компонента на этапе замеса раствора является наиболее эффективным, позволяет нейтрализовать вредные вещества с наименьшими экономичными и трудовыми затратами.
Применение химических добавок для модификации цементного раствора арболита
Модификация производится следующими добавками:
- добавлением высокомолекулярных соединений. Введение жидкой резины (латекса), приводит к появлению упругих свойств цементного камня — это позволяет решить проблему усушки древесной щепы. Если использовать просто цемент без модификатора, то появляются микротрещины, и снижается прочность.
- добавлением минеральных добавок. Они создают вокруг щепы прослойку, на которую не воздействуют сахара. К минеральным химическим добавкам относятся: сочетания измельчённого известняка с натриевым жидким стеклом, раствор полиакриламида с хлористым алюминием, раствора полиакриламида с известняком и карбонатом аммония
- добавлением пластифицирующих добавок и вяжущих низкой водопотребности. Сам по себе пластификатор увеличивает подвижность цементного раствора. Подвижность можно оставить обычную, снизив расход воды. Чем меньше расход воды, тем меньше вымывается из щепы сахаров. Вяжущие низкой водопотребности — это цемент и пластифицирующая добавка в одном мешке.
- добавлением воздухововлекающих добавок. К ним относят: омыленный древесный пек; смолу воздухововлекающую, смолу древесную омыленную и прочие. Добавление воздухововлекающией добавки позволяет уменьшить расход цемента. Соответственно, чем меньше цемента, тем меньше воздействий древесных сахаров на арболит. По структуре есть схожесть с газосиликатом или пенобетоном.
Самые эффективные методы модификации цементного раствора
Из вышеперечисленных методов наибольшую эффективность показали применение добавок ускорителей процессов схватывания и твердения цемента и добавки-пластификаторы. Добавление высокомолекулярных соединений и воздухововлекающих компонентов – это дорогой и сложный процесс, поэтому в практике производства арболита широкого применения они не нашли.
Не многие знают, что помимо применения известного и описанного в ГОСТе хлористого кальция и сульфата алюминия для арболита существует очень большое количество других химических компонентов. Многие составы скрыты от наших глаз патентами. Однако согласно многолетним исследованиям можно выделить следующие эффективные химические добавки для арболита ускоряющие твердение цемента: хлористый кальций, хлористый алюминий, хлористое железо, сульфат натрия, сода, жидкое стекло, соляная кислота, хлористый магний, хлористый барий, хлористый бериллий. Из эффективных добавок, выступающих в качестве пластификатора известны: СМ-1, СМ-2, ГП-1, С-3, Реламикс и др.
Чтобы уменьшить влияние древесных сахаров, и в то же время улучшить показатели прочности известна практика совместного применения ускорителей и пластификаторов.
Хлористый кальций для арболита
Самая популярная добавка для производства арболита как в странах бывшего Советского Союза, так и для производства деревобетона за рубежом это хлористый кальций.
Хлористый кальцийХлористый кальций выступает в роли пластификатора для бетонной смеси. Даже небольшое количество хлористого кальция способно ускорить схватывание и твердения бетонного раствора.
Поговорим о недостатках. Цемент для арболита по составу различается. Например, на практике российский состав цемента может отличаться от европейского состава, даже если будет указана одна и та же марка. А хлористый кальций очень чувствительный к составу и его пропорцию нужно подбирать для каждого из цементов только опытным путем. Он сильно поглощает влагу из воздуха (гигроскопичность) и поддерживает постоянную влажность бетона. Это свойство немного ухудшает показатели прочности арболита, как и ухудшает теплоизоляционные характеристики. Из-за использования хлористого кальция на поверхности бетона появляются выцветы, а его химическая стойкость по отношению к другим химикатам уменьшается.
Несмотря на вышеперечисленные недостатки, хлористый кальций и сейчас активно применяют в производстве арболита, потому что это очень сильный ускоритель твердения.
Сульфат алюминия (сернокислый глинозём)
В сравнении с хлористым кальцием сульфат алюминия не обладает сильной гигроскопичностью, на поверхности арболита не образует выцветов, а химическая стойкость бетона не ухудшается.
Сульфат алюминияНо в то же время введение сульфата алюминия уменьшает прочность арболита на 10-12%.
Жидкое стекло
Жидкое стекло в арболите работает по-другому, нежели хлористый кальций и сернокислый глинозем: образует пленку, которой обволакивает щепу, таким образом, защищает цемент от древесных ядов щепы.
Но изготовленный арболит на жидком стекле имеет на 50% более низкую прочность, в сравнении с хлористым кальцием.
Поэтому, если и использовать жидкое стекло, то только совместно с другими модификаторами. Известно совместное использование жидкого стекла и хлористого кальция. Определена пропорция: 1% жидкого стекла и 4% хлористого кальция от массы цемента. Применения этой комплексной добавки требует проведения термообработки древесного заполнителя, что увеличивает затраты при производстве, а соответственно стоимость изделия из арболита.
Известно также применение комплексной добавки состоящей из сернокислого глинозема и жидкого стекла. Это сочетание повышает прочность арболита в 1,5-2 раза, при этом щепу не обязательно подготавливать (вылеживать, минерализовать и т. д.).
Другие комплексные химические добавки для арболита
Кроме вышеперечисленных популярных компонентов известны другие не менее эффективные химические добавки для арболита, однако их применение по разным причинам ограничено:
- Фосфорная кислота и окислы металлов
Благодаря вяжущим свойствам этого модификатора увеличивается прочность, огнестойкость, и теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства арболита. Но, чтобы приготовить такой состав нужно сырье (большое количество отходов металлургических заводов), которое найти проблематично.
- Глицерин
Глицерин в количестве 1,5-4% от массы цемента увеличивает прочность арболита, способствует быстрому твердению цемента, улучшает прочность сцепления щепы с цементным вяжущим. Его сочетание с хлористым кальцием позволяет полностью растворить зерна цемента, улучшить однородность цементного камня и его адгезионных свойств. Однако глицерин – это дорогое удовольствие, по стоимости в 4 раза превышающее стоимость хлористого кальция.
- Карбамидная смола и борогипс
Карбамидная смола в сочетании с борогипсом образует нерастворимое соединение, которое не дает выходить экстрактивным веществам, содержащимся в древесном заполнителе. Широкого применения этот состав не нашел из-за дефицита борогипса.
- Гидроокись кальция и карбонат аммония
Два компонента вступают в реакцию: на поверхности щепы образуется твердая корка из карбоната кальция. Древесный заполнитель становится химически менее активен по отношению к цементу. Количество добавки 5-7% от массы цемента. Комплексная добавка ускоряет процесс твердения, улучшает сцепление древесного заполнителя с цементным камнем. Однако использование комплексного состава ограничено из-за аммиака, который выделяет карбонат аммония.
- Хроматы (соли хромовой кислоты)
Модифицированная добавка, содержащая хромат-ион, применяется для изготовления армированных арболитовых изделий. Ее использование замедляет коррозию арматуры. Сочетание хромат-иона с нитрит-нитратом хлорида кальция (в количестве 4-5% от массы цемента) позволяет ускорить процесс твердения и увеличить прочность арболита на 57%.
- Гидролизный лигнин
Благодаря использованию древесного гидролизного лигнина, у арболита уменьшаются показатели водопоглощения (снижение гигроскопичности в 3,9-4,2 раза при испытаниях в 100% влажной среде), прочность на сжатие увеличивается в 2 раза. Лигнин – безопасный для человека компонент (его даже используют в медицине), предназначен для производства арболитовых изделий, которые будут эксплуатироваться при большой влажности. Здания из такого арболита будут более долговечными. К сожалению, лигнин произвести очень сложно и дорого. Этот факт ограничивает его применение в качестве добавки в арболит.
- Торфяная вытяжка
Торфяная вытяжка повышает прочность арболита, увеличивая подвижность цементного раствора, улучшая обволакивание древесного заполнителя. Недостаток использования торфяной вытяжки: щепу предварительно нужно вымачивать в растворе метанола при температуре 80-100 градусов. А если в арболитовый состав добавить волокна верхового торфа, то они, перемешиваясь со щепой и цементом, переплетутся и создадут своего рода арматуру для арболита. Прочность «армированного» торфяными волокнами каркаса будет высокая во всех направлениях.
- Кремнеземсодержащий отход
Частицы аморфного кремнезема из которых состоит кремнеземсодержащий отход при перемешивании с арболитовой смесью обволакивают щепу. Таким образом, повышается прочность при статистическом изгибе, уменьшается водопоглощение. Ограничение использования: в странах СНГ трудно найти кремнеземсодержащие отходы.
- Сульфатный щёлок (черный щелок)
Черный щелок выступает как минерализатор щепы. Обеспечивает хорошее сцепление цементного камня с древесным заполнителем, увеличивая плотность. Ограничение применения: сульфатный щелок является дефицитным сырьем.
- Комплекс: полиметаллический водный концентрат, тонкодисперсный минеральный продукт газоочистки и тонкодисперсный доломитовый утяжелитель
Этот комплексный состав улучшает физико-механические свойства арболита, препятствует влиянию древесных ядов, ускоряет процесс твердения.
- Комплекс: высококальциевая зола-унос, поливинилацетатом (ПВА), жидкое стекло
Химические добавки, входящие в этот комплекс позволяют произвести арболит с высокой прочностью и низкой теплопроводностью. Однако добавка достаточно нестабильно действует на цементный камень.
Существует много различных исследований по применению комплексных добавок. В основном комплексные химические добавки для арболита улучшают его физико-механические свойства, но в то же время имеют определенные недостатки, а некоторые имеют ограничения в применении.
Поэтому научный вопрос разработки новой эффективной добавки остается актуальным. В то же время открыт вопрос разработки «экспресс-методики» по оценке влияния химических компонентов на арболит. Все исследования обычно выполняются прямым методом: изготавливается и испытывается большое количество образцов арболита.
Исследование влияния химических компонентов на прочность арболита
Специалисты проекта Stavba.ru по разработанной экспресс-методике исследовали известные химические добавки для арболита: хлористый кальций, сода, соляная кислота, жидкое стекло, магний сернокислый, марганец сернокислый, кальциевая селитра, сульфат аммония, цинк сернокислый, медный купорос, хлористый калий, хлористый натрий.
Исходные данные: цемент ПЦ 500 Д0 с густотой цементного теста 28%, расход цемента 400кг/м3, расход щепы 240кг/м3, отношение воды к цементу = 1,1. В состав каждого образца добавляли химический компонент.
Химические добавки для арболитаПо результатам в таблице видно, что химические добавки, такие как хлористый кальций, жидкое стекло, добавка Stavba дают такую плотность и прочность арболита, что позволяют отнести его к конструкционно-теплоизоляционному виду материала.
- Добавка хлористого кальция – оптимальный расход 2% от массы цемента, прочность арболита на сжатие 4,1 МПа, плотность 650 кг/м3
- Добавка жидкого стекла – оптимальный расход 2% от массы цемента, прочность арболита на сжатие 2,98 МПа, плотность 650 кг/м3
- Добавка Stavba – оптимальный расход 2% от массы цемента, прочность арболита на сжатие 3,76 МПа, плотность 650 кг/м3
Если у вас возникли вопросы, вы можете обратиться к специалистам Stavba.ru в форме обратной связи на странице сайта «О нас».
Себестоимость арболита и калькуляция
Перед запуском производства необходимо рассчитать материальную себестоимость продукта, который будет выпускаться. Простыми словами мы должны убедиться, действительно ли предприятие будет выгодным, насколько быстро произойдет окупаемость вложенных в него средств. Средства, которые будут вложены в будущее производство, условно можно разделить на три направления. Первое направление – это комплекс приобретаемого оборудования, которое будет установлено в производственном помещении, второе – аренда или покупка производственного помещения и его запуск, и третье направление – закупка минимального количества сырья, рабочий инструмент и вспомогательное оборудование, средства на выплату заработной платы рабочему коллективу.
Рассмотрим подробнее каждое направление. Брать за рекомендацию на 100% данное описание не стоит, так как в каждом регионе ввиду индивидуального развития, может быть иная картина, как на строительном рынке, так и в оптово-розничной торговле строительных материалов. И назвать более точные сроки окупаемости собственного производства, можно будет только при тщательном изучении рынка и детальном расчете себестоимости выпускаемого продукта. Если по первому направлению все понятно, то есть известна цена на комплекс оборудования и остается заложить срок окупаемости в месяцах, чтобы разделить сумму потраченных средств на данный срок, то со вторым и третьим направлением разберемся подробнее.
Распределение средств на аренду или приобретение производственного помещения закладывает хозяин производства по своему усмотрению. Факторов влияющих на данное направление предостаточно. В первом разделе нашей статьи, мы подробно описали все тонкости в выборе производственного помещения. Когда помещение выбрано, и мы знаем, сколько оно нам обходится ежемесячно, приступаем к его запуску. Для запуска производства необходимо провести предварительный детальный анализ на бумаге – произвести размещение основного и вспомогательного оборудования, необходимых помещений, зон для хранения, складирования сырья, рабочей оснастки и выпущенной продукции, рабочих мест для выполнения тех или иных рабочих операций. Также необходимо заранее обеспечить беспрепятственный въезд и выезд рабочей техники для ввоза и вывоза сырья и продукции. При работе рохлями и самоходными штабелерами необходимо произвести выравнивание поверхностей по направлению движения данных средств. Необходимо обеспечить хорошее освещение и наличие точек с напряжением 220/380 вольт для подключения вспомогательного оборудования. После того как произведен анализ, необходимо рассчитать стоимость материалов и работ на ваше производство. Данный расчет, как и первая цифра – стоимость комплекса оборудования, пойдет второй цифрой к дальнейшей калькуляции.
Третье направление самое большое по числу статей расходов к нашей калькуляции. Не будем заниматься полным описанием каждой статьи расходов, а затронем основные. В основе выпуска арболитовой продукции лежит сырьевая база, состоящая из цемента, древесной щепы и минерализатора щепы – сульфата алюминия или хлористого кальция. Каким должно быть сырье для качественного арболита, опишем чуть подробнее.
Цемент необходимо применять как можно качественней, его качество будет определять основные технические показатели будущего арболита, сэкономить на цементе – неизбежно выпустить брак. Марка должна быть не менее 500 и желательно без добавок. Есть возможность использовать более высокомарочные цементы с маркой более 500, не пугайтесь, их использование не приведет к повышению себестоимости. Расход с увеличением марки цемента снижается, а вот выгода растет, а именно позволяет арболиту в короткие сроки схватиться, что данному материалу так необходимо. Чем дольше происходит схватывание, тем больше не до растворимых сахаров находящихся в щепе будет выходить, и препятствовать схватыванию, выгода очевидна, быстрее схватывание, выше оборачиваемость форм, больше выпуск продукции. В цену цемента обязательно должна быть включена доставка, а работа, например на наливном цементе снизит цену куба готовой продукции до 20%. Работать необходимо только на свежем цементе. Ежемесячно лежалый цемент теряет марку от 50 до 100 единиц, а это увеличение сроков схватывания и набора прочности, как итог резкое снижение качества готового продукта, особенно в зимний период.
Как контакт с алюминием влияет на бетон? | Журнал по бетонным конструкциям
- Вопрос: Есть ли у кого-нибудь информация о реакции между алюминием и бетоном?
Ответ: Форти Брум, бывший продавец смесителей и неофициальный историк THE CONCRETE PRODUCER, рассказывает историю о производителе барабанов, который разработал новый барабан смесителя в конце 1960-х годов. У штатного инженера была отличная идея попытаться уменьшить вес за счет использования алюминия. Отдел маркетинга легко уловил потенциальную привлекательность нового продукта, и вскоре был изготовлен прототип машины. Устройство работало очень хорошо в течение нескольких дней.
Но затем, после полной загрузки бетона на соседнем заводе товарных смесей, дно бочки раскололось по шву и разошлось, практически погрузив шасси в свежий бетон.
К сожалению для этого производителя, кто-то не задал вопрос, недавно опубликованный на странице интерактивного отраслевого форума Aggregate Research Industries (www.
Вопрос о влиянии контакта бетона с алюминием вызвал бурные отклики. Один респондент резюмировал это так: «Алюминий и бетон не смешиваются ни в пластичном, ни в затвердевшем состоянии».
Алюминий вступает в реакцию со щелочами (ОН), содержащимися в бетоне на портландцементе. Когда эти два химических вещества объединяются, в результате реакции образуется газообразный водород. Вот почему, когда реакция происходит во влажном бетоне, вы заметите крошечные пузырьки, выходящие на поверхность плиты.
Один из респондентов прокомментировал: «Если вы добавите достаточное количество алюминиевой пудры в полную загрузку бетона, в конечном итоге будет достаточно газа, чтобы вызвать расширение смеси, и в конечном итоге свежий бетон выльется из барабана. Для менее драматичного теста. , возьмите на строительной площадке алюминиевый желоб и заполните его бетоном. Примерно через 45 минут вы должны увидеть пузырьки, поднимающиеся на поверхность бетона».
В большинстве случаев время контакта между алюминием и свежим бетоном относительно короткое, поэтому обычно это не вызывает проблем. Таким образом, вы можете использовать алюминиевую платформу грузовика для перевозки бетона в течение короткого времени без каких-либо побочных эффектов, а также очищать ее после использования.
Но в ситуациях длительного контакта могут возникнуть серьезные последствия. Во-первых, может произойти значительная коррозия алюминия, залитого бетоном. Коррозия может вызвать расширение бетона и последующее растрескивание затвердевшего бетона.
Во-вторых, если алюминий соединить с любыми черными металлами, также произойдет гальваническая коррозия. В обоих случаях присутствие хлорида кальция значительно ускоряет процесс коррозии.
Даже, казалось бы, небольшое количество алюминия в бетоне может быть проблемой. Один респондент привел пример рабочей площадки, где подрядчик использовал алюминиевую проволоку 10-го калибра для связывания арматуры. Через девять месяцев продюсер вернулся на место, пытаясь объяснить локальные дефекты растрескиванием. Когда испытатели врезались в бетон, они обнаружили расположение каждой алюминиевой стяжки, которую использовала команда.
Иногда реакция, возникающая при смешивании алюминия с бетоном, может быть полезной. По крайней мере, одна добавка на рынке использует коррозию алюминия для производства расширяющегося цемента. Цементная паста расширяется, заполняя пустоты.
Конни Филд, библиотекарь ассоциации Portland Cement Association (PCA) в Скоки, штат Иллинойс, предоставила хороший источник информации по этой теме. Несколько лет назад PCA выпустила два отчета по этому вопросу: «Коррозия алюминиевых трубопроводов в бетоне» (RX173) и «Коррозия закладных материалов, отличных от арматурной стали» (RX19).8). Резюме этих отчетов вы найдете на сайте www.cement.org. Вы можете загрузить файл Adobe Acrobat Reader или связаться с Конни по адресу [email protected].
Дополнительная информация об Американском институте бетона
Найдите продукты, контактную информацию и статьи об Американском институте бетона
Сульфат алюминия | Univar Solutions
Сульфат алюминия | Юнивар Решения | Юнивар РешенияМагазин не будет работать корректно, если файлы cookie отключены.
Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.
Фильтры Сброс фильтров
Тип упаковки
Сумка 5 вещь
Марка
Технические 5 вещь
Сертификация
НСФ 1 вещь
Форма
Гранулированный 2 вещь
Земля 2 вещь
Порошок 1 вещь
Показано 5 результатов
Сульфат алюминия | Юнивар Солюшнс | Технический | Земля | Сумка | 50 фунтов | $1,7000 | $85. 00 | $85.00 |
Сульфат алюминия | Технический | Земля | Сумка | 50 фунтов | $1,7000 | $85. 00 | $85.00 | |
Сульфат алюминия | General Chemical Corp. | Технические | Гранулированный | Сумка | 50 фунтов | — | Цена запроса | — |
Сульфат алюминия | Генерал Химическая Корпорация | Технический | Порошок | Сумка | 50 фунтов | — | Цена запроса | — |
Сульфат алюминия | Специализированные химикаты GEO | Технический | Гранулированный | Сумка | 50 фунтов | — | Цена запроса | — |
Показаны:
25 за страницу 50 за страницу 100 на странице
Не видите нужный продукт или вам нужна помощь в определении того, что вам нужно?
Мы являемся вашим поставщиком сульфата алюминия
Как муниципалитету, промышленному предприятию или частному водоснабжению вам требуются химикаты и поддержка, чтобы готовая вода соответствовала санитарным и экологическим нормам, установленным в вашем штате или населенном пункте. Сульфат алюминия является одним из наиболее часто используемых коагулянтов для очистки питьевой воды и сточных вод.
Univar Solutions — один из крупнейших поставщиков сульфата алюминия в США, имеющий более 120 офисов по всей стране. Наше предложение включает в себя как сульфат алюминия в виде 48% раствора, так и алюминий в мешках в виде порошка и гранул. Жидкий алюминий содержит около 5,4 фунта. сухого алюминия на галлон. Положитесь на наш частный автопарк, нашу команду технических экспертов и наш профессиональный сервис на каждом этапе взаимодействия с вашими потребностями в сульфате алюминия.
Приложения
Очистка питьевой воды |
|
Очистка городских и промышленных сточных вод |
|
Целлюлозно-бумажное производство |
|
Текстильное и красильное производство |
|
Фармацевтика и косметика |
|
Классы
- Технический
- НСФ
- Без железа
- Кошерный пищевой
- Фармакопея США
Характеристики
Категория | Типовой | Мин. | Максимум |
---|---|---|---|
Al2(SO4)3 |
|
|
|
Al2O3 |
|
|
|
Растворимое железо (Fe2O3) |
|
|
|
Трехвалентное железо (Fe2O3) |
|
|
|
Фунтов на галлон |
|
|
|
Продукт Сульфат алюминия
Необходимый том
Конечный рынок
Выбрать 3D-печать Клеи/герметики Аэрокосмическая промышленность Аэрокосмическая / Военная промышленность сельское хозяйство Техника Автомобильный Автомобильные экстерьеры Автомобильные интерьеры Автомобиль под капотом Автомобильная УТХ БКС Строительство зданий Бизнес-машина Химическое производство Химикаты Покрытия, клеи, герметики и эластомеры Композиты компаундирование Компаундирование (шпаклевка, покрытия, клеи, пенопласт. ..) Специальность по строительству (компьютерный корпус – производительность, износ и т. д.) Corr/Fire Ret(труба/резервуар, CIPP, башня, вентилятор) Электрический Электрика и электроника Электроника Энергетический сектор (сегменты «Нефть и газ» и «Нефтепромысловые услуги») Науки об окружающей среде Волокна и текстиль Обращение с жидкостью Еда Еда и напитки Мебель Стакан Семья Бытовая промышленность и учреждения ВН и переменный ток промышленный Инфраструктура (столбы электропередач, дамбы, мосты.