Искусственные заполнители
Простейшим и наиболее доступным из искусственных заполнителей является бой кирпичного щебня, введение которого в бетоны придает последним ряд положительных теплофизических и конструктивных качеств, а также интенсивную окраску в пределах желтых, ярких терракотовых и коричневых тонов.
Приготовление бетонной смеси на основе кирпичного щебня требует его предварительного увлажнения. Использование кирпичного щебня позволяет при малом расходе цемента получить бетон с объемной массой менее 2000 кг/м3 и прочностью при сжатии до 12,5 МПа.
Среди применяемых в составе отделочных слоев заполнителей из отходов промышленности видное место занимают также шлаки. Имеется довольно много примеров использования доменных шлаков в декоративных фактурах, наносимых методом присыпки на поверхность свежеуложенного раствора или же полимерцементной клеевой подложки стеновых панелей и облицовочных плит, в которых с успехом используются цветовые качества шлака и его стекловидная структура.
Введение таких шлаков в качестве заполнителя в отделочные растворы придает им особое свойство — огнестойкость, позволяющую применять для декорирования поверхности строительных изделий новый вид обработки — оплавление.
Наиболее декоративным из искусственных заполнителей отделочного бетона является бой оконного и цветного стекла, сочетающий интенсивную и разнообразную окраску с искрящимся блеском частиц. Такой дробленый бой стекла с крупностью фракций от 1,2 до 5 мм целесообразно использовать в составе декоративных бетонов на цветных цементах. Проведенными в лаборатории испытаниями установлено, что введение в бетонную смесь стекольного боя в количестве до 10% от массы крупного заполнителя не оказывает отрицательного влияния на физико-механические свойства бетона, а увеличение до 20-30%, не вызывая снижения прочностных показателей, заметно ухудшает морозостойкость.
Сказанное иллюстрируется данными, где представлены результаты испытаний пропаренных кубов беспесчаного декоративного бетона на зеленом клинкерном цементе и мраморной крошке с добавкой боя цветного стекла фракций 2,5-5 мм.
Более крупные фракции дробленого стекла, так называемый эрклез, могут применяться и для выполнения декоративных фактур способом присыпки по поверхности свежеуложенного цементно-песчаного раствора. Эрклез получается из отходов производства светотехнического стекла, пуговичных заготовок, посуды и др.
Дробление таких отходов осуществляется только в молотковых дробилках, что обеспечивает объемную – тетраэдрическую форму зерен без острых режущих граней. Наилучшее сцепление эрклеза с раствором достигается при размерах зерен 10-20 и 20-40 мм. Расход материала на 1 м2 стены при использовании первой фракции составляет около 15 кг, второй — 25 кг.
Присыпка мелкими фракциями эрклеза (например, 1,2-2,5 и 2.5-5 мм) позволяет значительно уменьшить расход отделочного материала, но не обеспечивает ее надежного сцепления с подстилающим раствором и требует нанесения полимерной клеевой основы.
В лаборатории индустриальной отделки разработан способ изготовления искусственного цветного заполнителя на основе цементно-песчаной и известково-песчаной смеси автоклавного твердения. Такие материалы использованы для отделки методом присыпки на дно формы по слою песка стеновых панелей из ячеистого бетона в г. Салавате.
Изготовление цветной искусственной щебенки включает совместный помол исходных компонентов, затворение смеси и формование из нее брикетов, их автоклавную обработку и дробление на нужные фракции. Другим вариантом может быть грануляция смеси, при которой отпадает необходимость в ее автоклавизации и дроблении.
Лабораторными экспериментами установлено, что оптимальными составами цементно-песчаной смеси для получения цветной искусственной щебенки, обеспечивающими высокие декоративные и физико-механические свойства материала, являются 1:1:1 (цемент : песок молотый : песок немолотый) и 1 : 2 (цемент : песок молотый).
Результаты испытаний образцов-кубов 7X7X7 см из такой смеси, подвергнутых запарке в автоклаве при 1,3 МПа по режиму 2 + 4 + 3, приведены в табл. 17.
Весьма эффективным приемом формования искусственного цветного заполнителя является гранулирование сухой смеси приведенных выше составов.
Гранулированный заполнитель разных фракций. Преимуществом такой технологии является исключение операций запарки и дробления материала, отсутствие отходов, а также большое своеобразие получаемой декоративной фактуры.
Определение прочности гранулированного заполнителя проводилось по ГОСТ 9758-68 сдавливанием зерен в стальном цилиндре после их твердения в различных условиях. Остальные испытания выполнялись по обычной, ранее принятой для щебенки методике.
С целью экономии материалов и приближения искусственной цветной щебенки по деформативным свойствам к конструктивному пенобетону производилась поризация массы путем добавки дозированных количеств готовой пены, приготовленной на клеекани-фольном пенообразователе. Образцы из поризованной массы после их запарки по указанному выше режиму подвергались испытаниям по обычной методике. Дополнительно определялся коэффициент размягчения материала, равный отношению его прочности в водонасыщенном состоянии к прочности сухих образцов.
Одновременно значительно повышается водопоглощение, что в условиях применения защитных покрытий для ячеистого бетона требует проведения дополнительных испытаний таких покрытий.
Механизированная линия изготовления искусственного заполнителя, исходя из его годовой потребности в 5500 т, спроектирована конструкторско-технологическим отделом . Эта линия предусматривает выпуск цветного вяжущего и на его основе- цветного искусственного щебня и цветных гранул.
Цветное вяжущее готовится путем совместного помола песка, белого или серого цемента и пигментов в шаровой мельнице СМ-6008 производительностью 1,4 т/ч. Формование цветных гранул организовано на чашечном грануляторе производительностью 1 м3/ч. Изготовление искусственной щебенки производится на передвижной одноагрегатной дробильно-сортировочной установке Д-562А с производительностью 5 м3/ч. Приготовление массы для цветного щебня осуществляется на смесительной установке, представляющей собой стандартную установку С-946, модернизированную с целью быстрого перехода от одного цвета раствора на другой.
При дроблении искусственной щебенки получается некоторое количество отходов, которые после вторичного дробления или помола могут быть использованы в качестве цветного наполнителя полимерных и полимерцементных паст, а также при повторных замесах для изготовления цветной щебенки.
В заключение данного раздела следует отметить, что применение декоративных заполнителей наиболее целесообразно в отделочных фактурах, наносимых способом присыпок на дно формы или по поверхности свежеуложенного бетона. При этом цвет цемента подстилающего раствора практически не играет роли, т. е. может быть обычным серым. В этих условиях могут использоваться все описанные выше каменные и камневидные материалы, причем предпочтение следует отдавать тем, которые обладают некоторой пористостью, что обеспечивает их лучшее сцепление с цементным раствором. Такими материалами могут быть природные известняки, бой керамики и щебень или гранулы на основе автоклавной цементно-песчаной смеси.
