Что такое пенообразователь для бетона и как его получают

Ячеистая структура пеноблоков обеспечивает ряд свойств, которые неизменно привлекают внимание застройщиков, в том числе частного сектора. В производстве пенобетона обязательно задействован такой компонент, как пенообразователь, так как без него ячеистый бетон не образуется. В статье расскажем о том, что это такое подробней.

Вспенивание строительной смеси, состоящей из цемента, песка и воды, происходит как раз за счет добавления в нее пенообразователя. Механизм процесса будет выглядеть следующим образом — воздушные пузырьки, образующиеся в результате химической реакции, очень быстро разрыхляют (вспенивают) смесь, что приводит к созданию газосиликата.

На фото – пенообразователь из белковых компонентов

За счет повышенного содержания воздуха в конечном продукте, вспененный бетон обладает такими свойствами, как небольшая масса и тепло- и звукоизоляция. Кроме того, для обработки пенобетона можно использовать вполне доступные простые инструменты, например, пилу. В отличие от более плотных бетонов, для демонтажа которых не редко требуется резка железобетона алмазными кругами.

Состав материала и его виды

Универсальный пенообразователь не найден до сих пор. Подобное свойство жидкости обеспечивается за счет присадки к ней поверхностно-активных веществ (ПАВ). Для чистой воды в качестве такой присадки может выступить мыло.

Оно образуется в результате реакции щелочи с растительным или животным жиром. Известно, что натриевые мыла имеют твердую консистенцию, а калиевые – жидкую. Начинающие мастера по изготовлению пенобетона пробуют брать за основу пенообразователя именно последнюю, однако в таких случаях буквально все терпят неудачу.

Получение материала на производстве

Почему? Ответ лежит чисто в химической плоскости: в состав цемента входит большое количество солей кальция, ионы которого встают на место ионов калия и натрия и образуют нерастворимые соединения. Получившаяся в начале процесса пена быстро исчезает.

Однако если в качестве жирозаменяющих продуктов взять смоляную или нафтеновую кислоту, в результате реакции получится мыло, пена которого в присутствие кальция будет не оседать, а увеличиваться в объемах. Вот такое компонент является основой для пенообразователя в случае его изготовления кустарным способом, или своими руками.

Созданные на органической или синтетической основе, пенообразователи различаются по свойствам. С применением второго вспененный бетон получается менее качественным и прочным, но зато он более дешев и прост в своем производстве.

Внутренняя структура пенобетона

Газосиликат, где был использован белковый пенообразователь для пенобетона, намного прочнее по той причине, что раствор активнее связывается с пеной, а межпузырьковые перегородки получаются толще и надежнее. С экологической точки зрения такой материал более чистый и безопасный.

Промышленные пенообразователи

В производстве пенобетона применяют огромное количество пенообразователей (как мы уже говорили, универсального варианта до сих пор нет). Все они отличаются в некоторой степени друг от друга, но общее предназначение у них одно – формировать устойчивую пену в производстве вспененного бетона.

Как производится пенобетон на заводе

Любой вариант должен отвечать следующим требованиям:

Технико-экономическим показателям. Цена расходуемого пенообразователя в долларовом эквиваленте не должна превышать $2 на 1 м3 производимого газосиликата. В противном случае резко возрастает себестоимость конечной продукции, и использование пенообразователя по завышенной цене становится экономически невыгодным. Необходимо отметить, что прямой зависимости между стоимостью материала и качеством выпускаемой продукции не отмечено.

Неизменности химических свойств. Вне зависимости от партии и даты выпуска пенообразователя, он должен иметь постоянные и неизменяемые химические свойства. Если характеристики изменяются, сбивается вся технологическая цепочка и требуется ее постоянная подстройка, что ведет к увеличению сроков производства и снижению качества продукции.

Материал должен иметь большой срок хранения, обычно не менее 1 года. Если закупать пенообразователь с меньшими параметрами, приходится делать это небольшими партиями, что опять же экономически нецелесообразно.

Оборудование для изготовления пенобетона

У него должен быть небольшой удельный расход. Установленный расход пенообразователя на 1 м3 производимого вспененного бетона должен составлять не более 1,5 л. Это значение было определено опытным путем и превышать его не рекомендуется для того, чтобы не оказывать влияния на процесс схватывания пенобетона, и оно является оптимальным для одной загрузки пеногенератора.

Иметь несложный состав, т.е. он не должен быть многокомпонентным.

Совет: не используйте в производстве большое количество составляющих, это ведет к усложнению процесса получения рабочего раствора и уменьшает точность их дозирования.

Кратность и стойкость

Данные параметры являются основными физическими свойствами технической пены.

Они находятся в непосредственной зависимости от вида пенообразователя и устройства пеногенератора.

От показателей кратности и стойкости зависят физико-механические свойства пористого бетона.

В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями значение кратности пенообразователя должно быть не меньше 10.

По классификации ГОСТ 12.1.-007-76 пенообразователи относятся к 3, 4 классу малоопасных веществ и должны отвечать требованиям радиационной и санитарно-гигиенической безопасности. Это нетоксичные и невзрывоопасные вещества.

По биоразлагаемости требования к пенообразователям совпадают с требованиями к применению ПАВ в производстве строительных материалов.

Пена для изготовления блоков

Второй важнейший показатель – стойкость, он показывает коэффициент стойкости пены. Показатель устойчивости пены в цементном тесте определяется и применяется в основном в лабораторных условиях. В производственных условиях чаще пользуются понятием «коэффициент использования пены».

Временная стойкость смеси

Значение данного параметра также является важной характеристикой технической пены и определяется осадкой пенобетонной смеси во времени. Чем качественней взят пенообразователь, тем выше стойкость пенобетонной смеси и, соответственно, выше качество конечного продукта.

Таким образом, для первоначальной оценки пенообразователя необходимо учитывать параметры кратности пены и коэффициента стойкости пены, а также концентрацию пенообразователя для создания стойкой пены. Именно эти показатели являются основными критериями оценки материала.

Самостоятельное получение пенообразователя

В некоторых случаях будет целесообразным получить пенобетонные блоки в кустарных условиях, то есть самостоятельно. Этот процесс обойдется застройщику пенобетонных домов дешевле, чем закупка готового материала.

Немаловажным аспектом явится то, что можно получить блоки тех размеров, которые требуются, нужно только подготовить опалубку с требуемыми габаритами. Пенообразователь в этом случае изготовить не сложно.

Совет: для создания коммуникационных каналов сквозь блоки вам не потребуется алмазное бурение отверстий в бетоне, достаточно использовать обычные сверла.

Технология

Его основой будет канифольное мыло. Живичная канифоль обрабатывается щелочью, а для вязкости в систему добавляется столярный клей.

Для получения пенообразователя (из расчета на 1м3 пенобетона) требуется:

• каустическая сода — 0,016 кг;
• канифоль- 0,06 кг;
• столярный клей — 0,063 кг.

Каустическая сода

Получение проходит в несколько этапов:

Сварите мыло, для чего канифоль мелко раскрошите,а заем просейте через сито, максимально допустимый размер кусочков – 5 мм. Каустическую соду разведите водой до плотности 1,2 кг/м3, доведите до кипения и постепенно всыпьте всю канифоль (на 1л раствора требуется 1,5 кг канифоли). Кипятите всю смесь примерно 2 ч.

Канифоль

Раздробите заранее клей на мелкие части и замочите их в воде на сутки в соотношении 1:10. Затем нагрейте состав до 60˚С и перемешайте до полного растворения.

Столярный костный клей в гранулах

Добавьте остывшее мыло в клеевую смесь небольшими порциями с обязательным перемешиванием. Соотношение: 1 к 6.

Рекомендации

Как уже упоминалось, не следует употреблять для производства пенообразователя кальциевое мыло: получается много пены, но качество полученных блоков заставит мастера огорчиться.

Инструкция советует для проверки пенообразователя его небольшое количество нужно налить в любую посуду и перевернуть ее. Состав должного качества выпадать из емкости не должен.

Совет: для получения качественного пенобетона нужно взять пенообразователя в количестве 0,7 — 1,4 л на 1 м3 приготовленной цементной смеси.

Вывод

Из статьи вы узнали, что такое пенообразователь, какими характеристиками и свойствами он должен обладать, а также выяснили какой пенообразователь лучше для пенобетона.Также была раскрыта технология для самостоятельного производства материала, чтобы блоки можно было изготавливать в домашних условиях. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.