Рекомендации по технологии изготовления радиопоглощающего ячеистого бетона на основе шлакощелочного вяжущего с полимерной пропиткой
Актуально на 11.11.2026.
Как цитировать: "Рекомендации по технологии изготовления радиопоглощающего ячеистого бетона на основе шлакощелочного вяжущего с полимерной пропиткой". https://bukva.ai/docs/rekomendatsii-po-tehnologii-izgotovleniya-gosstroy-sssr-gosudarstvennyy
(утв. НИИЖБ Госстроя СССР 27.12.1982)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА (НИИЖБ)
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАДИОПОГЛОЩАЮЩЕГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА НА ОСНОВЕ ШЛАКОЩЕЛОЧНОГО ВЯЖУЩЕГО С ПОЛИМЕРНОЙ ПРОПИТКОЙ
Рекомендации содержат основные положения по технологии изготовления изделий из ячеистого радиопоглощающего бетона пониженной плотности (300 — 600 кг/м3) с упрочняющей пропиткой их полимерными составами.
Изложены требования к материалам и особенности технологии изготовления ячеистого радиопоглощающего бетона, а также рекомендации по приготовлению пропиточных составов и технологии упрочняющей пропитки изделий.
Предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Рекомендации содержат основные положения по технологии изготовления изделий из автоклавных ячеистых радиопоглощающих бетонов плотностью от 300 до 600 кг/м3 с последующей их упрочняющей пропиткой полимерными композициями.
Основные технологические параметры изготовления ячеистых радиопоглощающих бетонов в целом не отличаются от параметров производства обычных ячеистых бетонов, поэтому в настоящих Рекомендациях отражены лишь их отличительные особенности. По общим вопросам технологии ячеистых бетонов необходимо руководствоваться «Инструкцией по изготовлению изделий из ячеистого бетона» СН 277-80 (М., Стройиздат, 1981).
Рекомендации составлены на основе результатов исследований, выполненных в НИИЖБ Госстроя СССР, и предназначены для использования в проектных и строительных организациях.
Рекомендации разработаны Центральной лабораторией тяжелых бетонов (д-р техн. наук, проф. Л.А. Малинина, канд. техн. наук К.Н. Ким, инж. А.М. Камилов) при участии: лаборатории конструкций из ячеистых бетонов (кандидаты техн. наук И.Т. Баранов, Т.А. Ухова, Б.О. Багров), лаборатории полимербетонов (д-р техн. наук В.В. Патуроев, канд. техн. наук Ю.В. Максимов), организации п/я Г-4149 (канд. техн. наук Г.В. Шуваев, инженеры Б.И. Назин, В.М. Хохлов).
Все замечания и предложения по содержанию настоящих Рекомендаций просим направлять в НИИЖБ по адресу: 109389, г. Москва, 2-я Институтская ул., д. 6.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на производство изделий из радиопоглощающего ячеистого бетона плотностью 300 — 600 кг/м3 на основе шлакощелочного вяжущего с последующей их пропиткой полимерными композициями на глубину 2 — 100 мм.
1.2. Радиопоглощающий ячеистый бетон предназначен для применения при строительстве специальных сооружений радиотехнической, приборостроительной, а также других отраслей народного хозяйства.
1.3. Для изготовления радиопоглощающего ячеистого бетона используют сырьевые материалы, удовлетворяющие требованиям настоящих Рекомендаций.
1.4. Пропитку изделий из ячеистых бетонов полимерными композициями проводят с целью увеличения их прочности, поверхностной твердости, износостойкости, непроницаемости, снижения водопоглощения, обеспечения сохранности формы и размеров во время транспортирования, монтажа и эксплуатации.
1.5. Основные физико-механические свойства ячеистых бетонов, пропитанных полимерными композициями, приведены в табл. 1.
Примечание. Свойства бетонов определены на образцах-кубах размером 10 x 10 x 10 см после их пропитки на глубину 10 и 50 мм (полная пропитка).
1.6. Технологические параметры, приведенные в настоящих Рекомендациях, следует уточнять с учетом конкретных производственных условий каждого завода.
2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
2.1. Для приготовления радиопоглощающей ячеисто-бетонной смеси применяют сажу, воду и шлакощелочное вяжущее на основе молотого гранулированного шлака и щелочного компонента.
2.2. Доменный гранулированный шлак должен удовлетворять требованиям ГОСТ 3476-74 и СН 277-80 с удельной поверхностью 4500 +/- 100 см2/г, определяемой на приборе ПСХ-2.
2.3 В качестве щелочного компонента может быть применен один из следующих щелочных компонентов:
едкий натр технический .................................. ГОСТ 22691-59
едкое кали .............................................. ГОСТ 3285-69
щелочной плав ........................................... ТУ 6-18-45-68
2.4 В качестве радиопоглощающего компонента рекомендуется применять следующие марки сажи:
" ацетиленовая " марки ПГМ-15
2.5. Для приготовления раствора щелочных компонентов и затворения смеси необходимо применять воду, отвечающую требованиям ГОСТ 23732-79.
2.6. В качестве кремнеземистого компонента рекомендуется использовать кварцевый песок, где SiO_{2} должна быть не менее 90%.
2.7. Пенообразователи должны удовлетворять требованиям СН 277-80.
2.8. Шлак поставляется в мешках или навалом (при отправке навалом материал транспортируют в закрытых вагонах, контейнерах или машинах).
2.9 Щелочные компоненты перевозят в герметичной таре.
2.10 Сажа поставляется в мешках плотной упаковки.
3. ПОДБОР СОСТАВА И ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАДИОПОГЛОЩАЮЩЕГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА НА ОСНОВЕ ШЛАКОЩЕЛОЧНОГО ВЯЖУЩЕГО
3.1. Подбор состава радиопоглощающего ячеистого бетона производится с соблюдением требований СН 277-80.
3.2. При расчете количества сухих веществ для заданной плотности ячеистого бетона учитывается также количество сухого щелочного компонента и сажи.
3.3 Водотвердое отношение в связи с высокой гидрофобностью сажи определяется по следующей эмпирической формуле:
\text{В}/\text{Т } = \text{А } + \frac{P_{\text{с}}lnS_{\text{с}}}{115} ,
где P_{\text{с}} — количество сажи в % массы сухих компонентов; S_{c} — удельная поверхность сажи, М2/г; А — коэффициент, учитывающий технологию производства, в частности:
3.4 Количество сажи не должно превышать 15% массы сухих компонентов.
3.5. Допускается вводить до 10% молотого песка с удельной поверхностью не менее 3500 см2/г.
3.6. Щелочной компонент следует вводить в смеситель с водой затворения в виде водного раствора. При этом плотность раствора при t = 20 °C должна быть не менее 1,2 г/см3. Температуру щелочного раствора до введения в смеситель рекомендуется поддерживать в пределах 40 — 45 °C.
3.7. Раствор щелочного компонента приготавливают в баке, оборудованном пневматическим или механическим перемешивающим устройством.
3.8 Приготовление смеси производят следующим образом:
в смеситель вначале вводят 2/3 необходимого на замес количества щелочного раствора, затем требуемое количество шлака и сажи перемешивают в течение 4 — 5 мин, далее добавляют остальную часть щелочного раствора и перемешивание продолжается еще 4 — 5 мин. Общее время перемешивания должно составлять не более 10 мин.
3.9. Приготовление пены, ее расход и перемешивание со смесью осуществляют согласно СН 277-80.
3.10. Температура смеси до перемешивания с пеной должна быть не более 20 — 26 °C.
3.11. Количество растворной смеси до перемешивания с пеной необходимо контролировать с помощью прибора Суттарда. При этом расплыв должен быть не более 24 см.
3.12. Предварительная выдержка изделий до тепловой обработки при t наружного воздуха 18 — 20 °C должна быть 6 ч.
3.13. Автоклавную обработку производят по режиму 3 ч + 8 ч + естественный отпуск (подъем температуры, изотермическая выдержка при температуре t = 175 °C и давлении 0,8 МПа). Корректировку времени изотермической выдержки осуществляют в производственных условиях в зависимости от толщины изделия и давления пара в автоклаве.
4. ПРОПИТОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
4.1. Пропитку ячеистых бетонов осуществляют низковязкими композициями, состоящими из полимерного компонента и растворителя.
4.2. Свойства компонентов пропиточных составов, а также условия их хранения и транспортирование должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТ и ТУ, приведенных в табл. 2.
| Компоненты композиций | ГОСТ или ТУ | Содержание компонентов | |||
| (в мас. ч.) композиций | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| Смола эпоксидная ЭД-20 или ЭД-16 ГОСТ 10587-72 | |||||
| 100 | 100 | - | - | Полиэтиленполиамин (ПЭПА) | СТУ 49-2529-62 |
| 8 — 10 | 8 — 10 | - | - | Полистирол порошкообразный ПСТ-1 | |
| - | - | 100 | 100 | Ацетон | ГОСТ 2768-69 |
| 70 — 150 - | |||||
| 900 | - | Толуол | ГОСТ 1047-71 | - | 80 — 200 |
| - | 500 — 800 | 4.3. Соотношение компонентов пропиточных составов принимают согласно табл. 2, которое может меняться в зависимости от вязкости, необходимой глубины пропитки, требуемой прочности и других свойств пропитанного изделия. | 4.4. Приготовление пропиточных составов заключается в перемешивании компонентов до получения гомогенной массы. | 4.5. На строительной площадке пропиточные составы рекомендуется приготавливать в растворосмесителе принудительного действия с z-образными лопастями мешалки типа С0-26А или С-80. Допускается перемешивание компонентов вручную. | |
4.6. Загрузку компонентов осуществляют при работающей мешалке в следующей последовательности: растворитель, смола, отвердитель.
4.7. Для ускорения растворения полистирола его предварительно в течение 5 — 12 ч замачивают в растворителе.
4.8. Составы композиций для пропитки ячеистых бетонов приведены в табл. 2.
4.9. Компоненты композиций 1 и 2 (табл. 2) должны быть переработаны в течение 20 — 30 мин после введения полиэтиленполиамина, так как затем начинается полимеризация пропиточной композиции.
4.10. Композиции 3 и 4 (табл. 2) имеют сроки годности до 1 г и могут быть приготовлены для длительного использования.
4.11. Оборудование для приготовления и емкости для хранения пропиточных композиций должно быть изготовлено из материалов, стойких к действию органических растворителей — стали или алюминиевых сплавов.
4.12. Пропиточные композиции не должны содержать посторонних включений (воды, пыли и др.). Во избежание загрязнений пропиточных композиций и предотвращения испарения из них растворителей композиции следует хранить в герметически закрытых емкостях.
5. ПРОПИТКА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
5.1. Пропитку изделий из ячеистых бетонов проводят методом полного погружения в пропиточную композицию. Емкость для пропитки должна позволять производить одновременную обработку одного или нескольких изделий.
5.2. Для осуществления пропитки на глубину 10 — 30 мм рекомендуется использовать составы 3 и 4 (табл. 2). Пропитку на глубину 30 — 50 мм и более проводят, используя составы 1 или 2 (табл. 2).
5.3 Пропитку осуществляют в следующей последовательности:
заполняют емкости для пропиточного состава;
загружают изделия в сетчатый контейнер;
погружают контейнер с изделиями и выдерживают в пропиточном составе;
извлекают контейнер с изделиями;
5.4. Заполнение емкости для пропитки пропиточным составом производят самотеком из емкости для приготовления состава или при помощи насоса.
5.5. Сетчатый контейнер служит для перемещения пропитываемых изделий в процессе осуществления технологических операций, перечисленных в п. 5.3 настоящих Рекомендаций.
5.6. Сетчатый контейнер должен свободно погружаться в емкость с пропиточным материалом. Изделия в контейнере размещают в один слой с зазорами между ними не менее 10 мм. После размещения изделия сверху закрывают сетчатой крышкой, предотвращающей их всплывание во время погружения в пропиточный состав.
5.7. Для осуществления пропитки контейнер с изделиями опускают в емкость, заполненную пропиточным составом, и выдерживают в нем до достижения необходимой глубины пропитки.
5.8. Все изделия, находящиеся в пропиточной камере, должны быть полностью покрыты пропиточным составом. Кроме того, в камеру вводят дополнительное количество пропиточного состава для компенсации потерь и снижения его уровня после поглощения пропиточного состава бетоном.
5.9. Ориентировочный выбор продолжительности пропитки изделий проводят по табл. 3. Для каждого конкретного изделия и пропиточного состава режим пропитки уточняется при выпуске опытной партии.
| Плотность бетона, кг/м3 | Глубина пропитки, мм | Продолжительность пропитки, с, составами | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| 300 | 10 | 1 | 1 | 5 | 5 |
| 30 | 10 | 10 | 20 | 20 | |
| 50 | 15 | 15 | - | - | |
| 500 | 10 | 2 | 2 | 7 | 7 |
| 30 | 15 | 15 | 30 | 30 | |
| 50 | 25 | 25 | - | - | |
| 700 | 10 | 3 | 3 | 10 | 10 |
| 30 | 20 | 20 | 50 | 50 | |
| 50 | 30 | 30 | - | - | |
5.10. Расход пропиточного состава, необходимого для пропитки бетона в изделии, зависит от количества поглощенного бетоном состава и потерь (остаток на дне, стенках и в трубопроводах пропиточной камеры, испарившийся растворитель и т.п.). Количество потерь в отработанном технологическом процессе является величиной постоянной для конкретного изделия и оборудования и устанавливается опытным путем.
Количество поглощенного пропиточного состава, измеряемое в кг на 1 м2 пропитанной поверхности, зависит от плотности исходного бетона и для режимов пропитки, приведенных в п. 4.8 настоящего раздела, ориентировочно может быть установлено по табл. 4.
| Плотность бетона, кг/м3 | 300 | 500 | 700 | ||||||
| Глубина пропитки, мм | 10 | 30 | 50 | 10 | 30 | 50 | 10 | 30 | 50 |
| Количество поглощенного пропиточного состава, кг/м2 | 1,0 | 2,0 | 5,0 | 1,1 | 2,2 | 5,5 | 1,3 | 2,6 | 6,5 |
5.11. По окончании процесса пропитки контейнер извлекают из пропиточного состава и выдерживают над ним в течение 2 — 3 мин до прекращения стекания избытка пропиточного состава, после чего изделия направляют на сушку.
5.12. Сушку изделий проводят с целью полного удаления растворителя из порового пространства бетона. Сушку изделий проводят в течение 8 — 15 ч при температуре 15 — 40° на открытом воздухе (в летнее время) или вытяжном шкафу, обеспечивающем 5 — 7-кратный обмен воздуха. После окончания процесса сушки изделия выдерживают при комнатной температуре в течение 24 ч до полного отверждения связующего.
6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРОПИТАННОГО БЕТОНА
6.1. Контроль глубины пропитки осуществляют на образцах-кубах размером 10 x 10 x 10 см, обрабатываемых вместе с изделиями. По окончании процесса пропитки образцы раскалывают на две равные части так, чтобы линия раскалывания проходила через центр куба, и на поверхности раскола замеряют толщину пропитанного слоя, с точностью до 1 мм.
6.2. Определение предела прочности при сжатии кубов осуществляют по методике ГОСТ 12730-78.
6.3. Определение радиопоглощающих и других специальных свойств проводят по методике организации-заказчика радиопоглощающего ячеистого бетона.
7. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОГО ВЕДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
7.1. К работам по обслуживанию оборудования для осуществления процесса пропитки, приготовления пропиточного состава и сушки допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие обучение и сдавшие экзамены по правилам эксплуатации оборудования и технологическим приемам изготовления конструкций.
7.2. При организации производства пропитанных изделий и конструкций правила техники безопасности устанавливаются в соответствии с указаниями главы СНиП III-4-79 «Техника безопасности в строительстве», а также с требованиями ГОСТ и ТУ на компоненты пропиточных составов.
7.3. Производственные помещения должны быть оборудованы противопожарными средствами (водопровод, углекислотные огнетушители, ящики с песком и др.) в соответствии с требованиями главы СНиП II-2-80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений».
7.4. Производственные помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей 3 — 5-кратный обмен воздуха. Кроме того, аппараты и емкости, в которых проводят приготовление пропиточного состава, пропитку и сушку, оборудуются местными отсосами.
7.5. В производственных помещениях периодически (по графику) отбирают пробы воздуха для определения концентрации паров основных компонентов пропиточных составов, которая не должна превышать предельно допустимой: для ацетона — 200 мг/м3, для толуола — 50 мг/м3.
7.6. Обслуживающий персонал, занимающийся приготовлением пропиточного состава, пропиткой и сушкой, должен быть обеспечен спецодеждой из плотной ткани, спецобувью, защитными очками или масками, брезентовыми и резиновыми рукавицами.
7.7. Рабочие места, где проводят работы с пропиточными составами, должны иметь аптечку, в которой по согласованию с врачом должны быть медикаменты для оказания первой помощи. В случае отравления летучими компонентами пропиточных составов (головокружение, тошнота) следует немедленно выйти на свежий воздух и обратиться к врачу. При попадании пропиточного состава или его компонентов на кожу следует промыть это место теплой водой с мылом. При попадании компонентов пропиточного состава на слизистую оболочку глаз необходимо немедленно промыть ее обильным количеством воды и обратиться к врачу.
7.8. Лица, занятые на производстве ячеистых бетонов с полимерной пропиткой, должны ежегодно проходить медицинский осмотр с регистрацией по установленной форме. Лица, страдающие кожными и аллергическими заболеваниями (бронхиальная астма, вазомоторный насморк, крапивница, дерматит и т.п.), а также хроническими заболеваниями слизистой оболочки глаз к работе с материалами, перечисленными в п. 4.2 настоящих Рекомендаций, не допускаются.
7.9. Компоненты пропиточных составов хранят в соответствии с требованиями, изложенными в ГОСТ и ТУ на эти материалы. Растворители являются легковоспламеняющимися веществами. Их хранят в плотнозакупоренных металлических бочках в огнестойких складах и погребах при температуре не выше 15 °C.
7.10. В производственных помещениях и местах хранения компонентов пропиточных составов категорически запрещается курить, пользоваться источниками огня или искр, проводить электро- и газосварочные работы. Электрооборудование отделений приготовления пропиточного состава, пропитки и сушки должно быть выполнено во взрывобезопасном исполнении.
7.11. В рабочих помещениях следует вывесить инструкции по технике безопасности и противопожарному режиму с указанием обязанностей персонала в случае возникновения пожара.