Методика

Пылевидные базальтовые отходы применяли в качестве минерального микронаполнителя, который представляет собой порошок с удельной поверхностью 346 м2/кг, истинной плотностью 2180 кг/м3 и насыпной плотностью 680 кг/м3. Определение микроструктуры образцов (рисунок 1) и химического состава производилось на сканирующем микроскопе Quanta 200 с приставкой для элементного анализа Apollo 40 методом энергодисперсионной спектроскопии по ФР.

Гранулометрический состав цемент и пылевидных базальтовых отходов определяли с помощью лазерного
анализатора частиц MicroSizer 201. Физико-механические характеристики композиций в соответствии с RUF ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности» исследовались на образцах размерами 70х70х70, 40х40х160 и 100х100х100 мм. Для определения деформации усадки бетона неавтоклавного твердения допускается применять призмы размерами 40х40х160 мм. Размеры образцов для определения деформаций усадки и ползучести выбирают в зависимости от наибольшей крупности заполнителя в пробе бетонной смеси в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-78. Химический состав ПБО, представленный в таблице 1, показывает, что основным оксидом является SiO2 в количестве 68.33 % по массе.

Гранулометрический состав ПБО представлен частицами от 0,4 до 75 мкм. ВБО, полученные при обработке минераловатных плит, применялись в качестве дисперсно-армирующего компонента газобетона. Базальтовые отходы представляет собой волокна толщиной 40–705 мкм, длиной 2–8 мм. Для изготовления газобетонной смеси все компоненты дозировались в соответствии с программой исследования. Если диаметр расплыва теста менее 28 см, в раствор добавляют воды и испытание повторяют. Если расплыв в пределах 28–30 см, то формуют образцы. Результат заносят в таблицу 4 (РС, см). Перемешивание осуществлялось в течение 5 мин, после чего сухую готовую смесь всыпали в подогретую до 50 ºС воду и перемешивали с помощью пропеллерной мешалки при 150–180 об./мин в течение 2 мин. Приготовленную газобетонную смесь заливали в формы-тройчатки 10x10x10 см, предварительно разогретые до температуры 40–45ºС. Газобетонная смесь в формах вспучивалась в течение 20 мин. Горбушка срезалась металлической струной через 3 часа после заливки смеси в формы.

Результаты

Для оптимизации состава газобетона был проведен четырехфакторный планированный эксперимент на трех уровнях варьирования типа B4. В качестве факторов варьирования были приняты В/Т отношение и содержание алюминиевой пудры. В таблице 3 представлена матрица планирования эксперимента типа B4, по результатам которого получены математические модели зависимостей В/Т отношения и содержания алюминиевой пудры.