Механическая активация — это процесс, использование которого позволяет улучшать эксплуатационные характеристики строительных материалов. Неавтоклавные пенобетоны по прочностным характеристикам существенно уступают автоклавным, что несколько сдерживает их широкое применение. Это связано в первую очередь с тем, что процессы гидратации пенобетонов в условиях автоклавной обработки протекают полностью и продукты гидратации (в основном это тоберморитоподобные гидросиликаты кальция Ca5Si6O16(OH)2nH2O) термодинамически устойчивы при нормальной температуре и практически не растворимы в воде.

Ускорить протекание реакции гидратации портландцемента может механическая активация клинкерообразующих минералов в водной среде. При этом существенно увеличивается скорость растворения зерен клинкера, быстрее наступает пересыщение раствора, больше выделяется гидрооксида кальция и образуется большее количество центров кристаллизации.

Известно, что механическая активация портландцемента положительно влияет на его конечные свойства, но в приложении к ячеистому бетону это явление изучено недостаточно. Механическая активация позволяет не только увеличить удельную поверхность вяжущего вещества, но и изменить структуру поверхности его частиц, то есть аморфизировать ее.

Механическая активация в вихревом слое ферромагнитных частиц

Одним из методов механоактивации портландцемента является его обработка в вихревом слое ферромагнитных частиц, который создается путем воздействия на них вращающегося электромагнитного поля. Полученные ранее результаты использования установки обработки материалов (УОМ) для диспергации строительных материалов показали её высокую эффективность и низкую энергоемкость (в сравнении с шаровыми мельницами и дезинтеграторами).

Основной целью данных исследований является оценка возможности и эффективности активирования цемента в УОМ при производстве неавтоклавного пенобетона. При этом на данном этапе не ставится задача получения пенобетона пониженной плотности. Для достижения поставленной цели в процессе исследований требовалось оценить степень влияния обработки портландцемента в УОМ на физико-механические свойства неавтоклавного пенобетона.

В ходе экспериментов, из портландцемента ЦЕМ I 42,5Н (по ГОСТ 31108-2003) производства ОАО «Себряковцемент», готовились контрольная и рабочая водные суспензии с В/Т = 0,5. Рабочая суспензия обрабатывалась в УОМ проточным способом. Пенообразователь ПБ-2000 вводился в лабораторный пенобетоносмеситель во время перемешивания суспензии. Пенобетонная смесь приготавливалась в течение 3 минут. Из полученной пенобетонной смеси изготавливались образцы-кубы с ребром 100 мм. После предварительной выдержки образцы подвергались тепловлажностной обработке в лабораторной пропарочной камере по режиму, ч: 3 + 8 + 8 при температуре изотермического прогрева 75 °С, а затем сушке при температуре 100 ±5 °С. После этого определялась плотность и прочность полученных образцов, а также рассчитывался коэффициент конструктивного качества (АК).