Опишите способы создания поровой структуры и химические процессы происходящие при этом.

Известно много типов ячеистых бетонов, отличающихся различными способами получения пористой структуры, видами вяжущего вещества, условиями формования, твердения и т.д. Ячеистые бетоны классифицируются в первую очередь по способу получения пористой структуры на газобетоны и пенобетоны. Получение пористой структуры возможно также путем испарения значительного количества вовлеченной воды. на основе гипсового вяжущего - пеногипс и газогипс. Часто наименование "пенобетон" и "газобетон" применяют для обозначения ячеистых бетонов и силикатобетонов вне зависимости от основного вида вяжущего. Ячеистые бетоны могут рассматриваться как обычные бетоны, в которых роль крупного и, частично, мелкого заполнителя выполняют воздушные пузырьки. Такие бетоны обычно называют просто ячеистыми. Иногда в состав ячеистого бетона вводят крупный заполнитель в виде шлаковой пемзы, перлита, вермикулита, керамзита или других вспученных материалов. Такие бетоны принято называть ячеистолегкими.

Поризация при помощи введения пеномассы

В процессе пенообразования и «жизни» пены можно выделить три периода. В первый период при незначительном содержании в массе воздуха пузырьки пены отделены друг от друга толстыми пленками жидкости и могут свободно перекатываться; это более или менее вязкие, но текучие системы. На этой стадии пена имеет сходство с обычной концентрированной эмульсией. Во второй период, связанный с насыщением системы воздухом, пузырьки теряют свободу перемещения, превращаясь в полиэдрические ячейки, разделенные тонкими несколько изогнутыми пленками жидкости, т. е. наблюдается преобладание дисперсной фазы над дисперсионной средой. В этот период пена подобна желатинизированной эмульсии, а ее устойчивость определяется механической прочностью остова, образованного из пленок дисперсионной среды. Третий период — коалесценция соответствует довольно быстрому распаду и превращению пены в две объемные фазы (жидкость — воздух) с минимальной поверхностью раздела. Пены смешивают со строительными растворами, суспензиями полимеров, в результате чего и получают высокопористые материалы.

Порообразование при газовыделении

Вспучиваемость – конечный результат двух основных параллельно проходящихпроцессов: газовыделения вследствие взаимодействия тонко измельченного порошка алюминия со щелочами (известью, соединениями щелочных металлов и т. п.), содержащимися в смеси, и схватыванием этой смеси.

При применении алюминиевой пудры совместно с гидратом окиси кальция образуется водород в результате прохождения следующей химической реакции:

2Al+3Са(ОН)₂+6Н₂О -------> 3СаО·Al₂О₃·6Н₂О+3Н₂+1250 Дж/г·моль (300 ккал/г·моль)

На способность смеси к газообразо­ванию и вспучиванию оказывает влия­ние ряд факторов, которые целесооб­разно разделить на внутренние – обу­словливающие начальное состояние цементно-песчаной смеси, и внешние – определяющие условия ее вспучива­ния.

Укажите химические и механические факторы, от которых зависит количество пор в материале?

Первая группа факторов включа­ет: физико-химические свойства сырье­вых материалов; соотношение цемен­та и песка, извести и песка и т. д.; водотвердое отношение В/Т; количество пороообразователя; вид и количество добавки; температура массы, °С.

От этих факторов зависит исходное состояние ячеистобе­тонной массы – рН среды, вязкость, температура и потенциальная способность к порообразованию.

Вторая группа факторов включает: приготовление и формование смеси; внешние условия вспучивания массы.

Из факторов первой группы наиболее существенно влияют на технологические параметры физико-химические свойства сырьевых материалов, регулируя которые, можно в широких пределах управ­лять процессом поризации. Например, изменяя дисперсность алю­миниевой пудры и щелочность раствора за счет изменения количе­ства извести и соединений щелочных металлов, можно управлять газообразованием; колебания дисперсности сырьевых материалов вызывают колебания водопотребности, что, в свою очередь, изменя­ет вязкость цементно-песчаного раствора и т. д.

Факторы второй группы в основном определяет принятая техно­логия и технологические характеристики используемого оборудова­ния. Параметры перемешивания, высота массива при формовании, способ вспучивания (вибротехнология, литьевая) наиболее важ­ные из них.

Какая из приведенных на рисунке видов пористости создана специально для повышения теплоизоляционных свойств, а какие способствуют разрушению материала и почему (2 балла)?

1 создана специально, для повышения теплоизоляционных свойств материала.

2 поры геля (15·10^-8- 4·10^{-7 см);}

3 контракционные поры (5·10^-7 - 2·10^{-6 см);}

4 капиллярные поры (1·10^-4 - 5·10^{-5 см)}

2, 3, 4 – способствуют разрушению материала.

Наличие крупных пор ведёт к повышению теплопроводности системы вследствие увеличения доли теплопередачи конвекцией, в то время как мелкие поры оказывают существенное сопротивление теплопереносу (снижение доли теплопередачи излучением).

Поры 2, 3, 4 приводят к разрушению перегородок между ячейками 1 и тем самым снижают прочность всего композита в целом.