Фибропенобетоны с использование отходов производств - Фибра полипропиленовая -  - Каталог статей - ТИМАС - центр материально-технического обеспечения

Научный руководитель: канд. биол. наук, доц.

Белгородский государственный технологический

ФИБРОПЕНОБЕТОНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВ

Производств пенобетона различной плотности позволяет изготавливать большую номенклатуру как конструкционных, так и теплоизоляционных материалов - крупных и мелких стеновых блоков, теплоизоляционных изделий, плит перекрытий, перемычек и др. [1]. К сожалению, пенобетон, имеющий плотность 700-800 кг/м³ имеет низкую конструктивную прочность. Для того чтобы увеличить прочностные характеристики такого бетона и был изобретен фибропенобетон.

Фибропенобетон - пенобетон, дисперсно армированный синтетическими или природными волокнами [2]. Синтетические волокна имеют ряд преимуществ перед металлической арматурой: значительно меньшая плотность волокон обеспечивает сохранение низкой плотности пенобетонов, а гибкая структура не дает материалу растрескиваться, повышая его прочность.

В настоящее время при получении пенобетонов преимущественно используются синтетические пенообразователи. Однако при производстве изделий или в процессе эксплуатации конструкций, содержащих эти вещества, последние способны выделяться в течение длительного времени, оказывая вредное влияние на организм человека и окружающую среду. В этой связи поиски экологически чистых и безвредных соединений, включаемых в состав бетонов, представляются весьма актуальными [3]. Наиболее приемлемыми в этом отношении являются белковые пенообразователи, которые не имеют негативных свойств, характерных для синтетических пенообразователей. Поэтому составляющей работой проведенных исследований явилось получение в лабораторных условиях пенообразователя из микробиологического отхода производства лимонной кислоты на ОАО «Цитробел» – отработанной биомассы гриба-продуцента и использование его для создания пено- и фибропенобетонов .

Для армирования изделий использовались отходы производства ЗАО «Химволокно» (г. Курск) - некондиционное полиэтиленовое, поликапроамидное, полипропиленовое, полиамидное, комплексное волокно (содержащее вискозу и капрон). Содержание дисперсной арматуры в фибропенобетоне составляло 1 % от объема твердой фазы. Характеристики синтетических армирующих волокон приведены в табл. 1.

Характеристики используемого армирующего материала

Вид волокна	Диаметр волокна, мм	Плотность, г/см³
Полиэтиленовое	0,25	1,9
Полиэтиленовое	0,6	1,9
Поликапроамидное	0,001	0,85
Комплексное волокно	0,001	1,35
Полипропиленовое	0,25	0,9
Полиамидное	0,001	1,14

По результатам проведенных исследований видно, что использование перечисленных видов волокон позволило снизить усадку изделий на 1,50 – 8,75%. Наименьшая усадка наблюдалась у образцов, содержащих полиэтиленовое волокно диаметром 0,25мм и полиамидное волокно диаметром 0,001мм в виде отрезков длиной 10 мм. Образуя связующую основу, волокна фибры, добавляемые в пенобетон, помогают избежать эффекта усадки.

Незначительная величина усадки позволяла сохранять не только требуемые размеры и форму изделий, но и их плотность. Образцы, армированные волокнами, были, в среднем, на 10-15 % легче, чем контрольный (не содержащий волокон). Диаметр волокон коррелировал с величиной усадки (чем меньше диаметр волокон, тем меньше усадка), вероятно, по причине того, что в этом случае плотность распределения волокон в толще пенобетонной массы возрастала.

Армирование пенобетона волокном способствовало упрочнению изделий. По результаты испытаний образцов на прочность на изгиб видно, что во всех случаях наблюдалось повышение прочности образцов. При этом прочность образцов с поликапроамидным, полипропиленовым и полиамидным волокнами возрастала в 1,5 и более раз, составив соответственно 2,4, 2,1 и 2,3 МПа против 1,45 МПа в контроле.

Таким образом был получен положительный ответ на возможность создания фибропенобетона при использовании недорогого и качественного белкового пенообразователя и отбракованных синтетических волокон. Бетон с такой средней плотностью и соответствующей прочностью успешно может быть использован для изготовления однослойных наружных стен и отвечает жестким требованиям по теплозащите.

Важно заметить, что рассматриваемый вариант получения фибропенобетона позволяет не только производить изделия, соответствующие всем требованиям, предъявляемым к подобным строительным материалам, но и решить ряд экологических проблем, связанных с накоплением отходов на предприятиях пищевой и химической промышленности.

2. Лобанов И.А. Безавтоклавные ячеистые бетоны, армированные синтетическими волокнами/ Лобанов И.А., Пухаренко Ю.В. Моргун Л.В.// Бетон и железобетон. – 1983 - № 8 – с. 28-30.