gototopgototop

Меню сайта

Посетителей сайта

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
Сейчас: 23-01-2018 00:42

Пенообразователи для пенобетона. - Cтраница 4

Оглавление
Пенообразователи для пенобетона.
Страница-2
Страница-3
страница-4
Страница-6
Все страницы

 

Пенообразователи. Основные критерии оценки свойств пенообразователей.

Пенообразователи для пенобетона характеризуют следующие параметры:
  • кратность – отношение первоначального объема пены, к объему раствора пенообразователя затраченного на её получение;
  • стойкость или устойчивость – время распада единицы объема пены за единицу времени;
  • дисперсность – величина, характеризующая средний размер пузырьков и их распределение по объему пены;
  • плотность – соотношение жидкой и газовой фаз;
  • структурно механические свойства – способность определенное время сохранять первоначальную форму;
  • несущая способность – способность пузырьков пены без разрушения, удерживать на своей поверхности определенное количество иных веществ;
  • влияние на изменение пластической вязкости ячеистобетонной композиции;
  • гидрофобизация или гидрофолизация внутреннего порового пространства ячеистого бетона;
  • влияние компонентов пенообразователя на гидратацию цемента,не  должны снижать скорость схватывания и твердения пенобетона;
  • совместимость пены с другими компонентами, применяемыми для изготовления пенобетона (пластификаторы, ускорители, газовыделяющие, и гидрофобизирующие добавки и т.д.)
  • рабочая концентрация - от нее зависит себестоимость продукции.

  • цена пенообразователя - ощутимо влияет, на конечную стоимость продукции.

Главными из них, при оценке пенообразователя, являются три параметра:

  • - концентрация пенообразователя для приготовления стабильной (стойкой) пены;
  • - кратность получаемой пены;
  • - коэффициент стойкости пены в вяжущем растворе.
пенообразователи для пенобетона-40

Количество пены, в свою очередь определяет стоимость пенобетона!

Пена -  пенообразователь(воздухововлекающая добавка) СДО.

пенообразователи для пенобетона-41

Обычный пенобетон содержит 400-500 литров пены на кубический метр (при плотности 900-1400 кг/куб.м)

Пена -  белковый пенообразователь

пенообразователи для пенобетона-42 Пена - синтетический пенообразователь.
пенообразователи для пенобетона-43 Пена -  кератиновый пенообразователь.

ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ

пенообразователи для пенобетона-44 пенообразователи для пенобетона-45 pena34 пенообразователи для пенобетона-46 пенообразователи для пенобетона-47
На вопрос, что такое пенообразователи, можно было бы ответить просто: это те вещества, которые при определенных условиях образуют пену.
Однако на вопрос, какие же именно вещества образуют пену, столь однозначно ответить нельзя. Пена из водных растворов поверхностно-активных веществ - это одно, а пена из вязких растворов сахара или из раствора дизельного топлива в эфире -другое. Дабы в дальнейшем определить границы описываемого, условимся, что главное внимание мы будем уделять пенам, получаемым из водных растворов поверхностно-активных веществ или, сокращенно, ПАВ. Именно они и являются основными пенообразователями.                                                                                    
ПАВ - это собирательное понятие, это тысячи различных веществ, каждое из которых в той или иной мере обладает пенообразующей способностью.

Поверхностно-активные вещества при растворении в жидкостях, существенно понижают избыточную (свободную) поверхностную энергию, т.е. поверхностное натяжение, на границе раздела раствор - газ
Поясним, что при этом происходит:
Молекулы поверхностно-активных веществ состоят из полярных и неполярных групп. Полярные группы - это ОН, СООН, NH2, S03H и другие, а неполярные - это углеводородные цепи: прямые, разветвленные, замкнутые или их сочетание. Такая двойственность в структуре и определяет поведение молекул ПАВ в растворе и на границе раздела фаз.

пенообразователи для пенобетона-48
Молекулы поверхностно-активных веществ образуют пузырьки.
Чем меньше поверхностное натяжение раствора, тем меньше работа, которую нужно затратить, чтобы получить большую поверхность раздела газ-жидкость и тем легче, создать большую поверхность пленок в пене и получить большой объем пены. Из растворов поверхностно-активных веществ с малым поверхностным натяжением можно получать иены повышенной кратности. Поверхностное натяжение пенообразователей легко определить экспериментально, что позволяет предсказывать пенообразующую способность известных и вновь создаваемых ПАВ и оценивать их пригодность для изготовления пен. Но это далеко не единственный технический критерий, по которому выбираются пенообразователи. Для практики важны и такие характеристики, как растворимость в воде, моющая и смачивающая способность, способность к пенообразованию в жесткой и морской воде и многие другие. Зная эти показатели, можно, не проводя дополнительных специальных испытаний, определить рациональные области применения пенообразователей.
В последние годы, к числу важнейших оценочных критериев, относят биологическую разлагаемость ПАВ.  К сожалению, ПАВ могут оказывать отрицательное воздействие на растительный и животный мир, на природу вокруг нас.
По стандартам, действующим в странах, выпускаемые промышленностью поверхностно-активные вещества в зависимости от биологической разлагаемостъ подразделяются на три группы:
  • I-биологически хорошо разлагающиеся вещества (количество биологически разлагающегося вещества К - не менее 85%);
  • II-биологически средне разлагающиеся вещества (К = 70-85%);
  • III-биологически трудно разлагающиеся вещества (К менее 70%).
К поверхностно-активным веществам третьей группы - биологически жестким ПАВ - относится большинстве катионоактивных препаратов, а среди неионогенньх и анионоактивных веществ - такие, как рафинированный алкиларилсульфонат,  сульфонол НП-1, а также   и ряд других.
По существующим требованиям моющие средства должны содержать не менее 80% биорасщепляемых компонентов. Эти меры должны способствовать сохранению экологического равновесия в окружающей нас природе.

пенообразователи для пенобетона-49
Наиболее устойчивые пены образуются на основе белковых пенообразователей, которые получают из разнообразных веществ, либо полностью состоящих из белка, либо содержащих его в значительном количестве.
При производстве таких пенообразователей - белки предварительно гидролизуют, так как продукты их гидролиза обладают гораздо более высокой пенообразующей способностью, чем сами белки. 
Все белковые пенообразователи, представляют собой питательную среду для различного рода микроорганизмов, поэтому в состав этих пенообразователей обязательно вводят антисептики.  Без них пенообразователи быстро теряют свои свойства и начинают дурно пахнуть.
пенообразователи для пенобетона-50
Промышленные пенообразователи, на основе белкового сырья, приготавливают многостадийной переработкой. Так, при производстве белкового пенообразователя  -  после гидролиза белка, его нейтрализуют серной кислотой. Полученный раствор, упаривают до заданной концентрации.
Для повышения устойчивости пены в состав пенообразователя вводят  стабилизаторы.

Однако сырьевая база для производства пенообразователей из растительных и животных продуктов весьма ограниченна. Поэтому, в развитых странах освоено производство поверхностно-активных веществ, называемых синтетическими (искусственными).
Или к примеру, уже многие десятилетия выпускается промышленностью  ЦНИПС-1.   Проще говоря -  это  омыленные древесные пеки, переработки хвойной древесины, на уксусную кислоту - по-нынешнему СДО (смола древесная омыленная). Их вещественный состав весьма разнится от партии к партии, но всегда справедливо одно - смоляных кислот всегда намного больше чем жирных. А общеизвестно, что смоляные кислоты в щелочной среде свою пенообразующую способность увеличивают, а жирные, наоборот, снижают 
Последний, в виде черного полутвердого остатка получается при перегонке древесного дегтя. Омылением в горячих растворах щелочи получают водорастворимый продукт - эффективную воздухововлекающую пенообразующую добавку для поризации бетонов.
Пенообразователи ПО-1 и ПO-1A - жидкости от желтого до коричневого цвета, без осадка и посторонних включений.
ПО-1 получают путем нейтрализации керосинового контакта. Содержит не менее 45% сульфокислот. Для обеспечения высокой кратности и стойкости пены в состав вводят 3,5-5,5% костного клея и 10% этилового спирта или этиленгликоля.
ПО-1 А - смесь алкил сульфатов натрия на основе сернокислых эфиров вторичных спиртов с числом атомов углерода в алкильном радикале от 8 до 18. Содержание активного вещества не менее 20%.
Эти пенообразователи предназначены для получения огнегасительной пены.
При использовании генераторов высокократной пены (такими установками оборудованы пожарные автомобили) из 2-5%-ных водных растворов этих пенообразователей получается стойкая пена с кратностью 70-150. Такая пена хорошо тушит горящие нефтепродукты.

КАК ПОЛУЧАЮТ ПЕНУ?

пенообразователи для пенобетона-51
Пена, как и любая дисперсная система, может быть получена двумя способами:
  • Метод конденсации: объединением очень мелких (микроскопических) газовых пузырьков в более крупные
  • Метод диспергирования или дроблением крупных воздушных  пузырей и включений на более мелкие, а следовательно, и более устойчивые.
В первом случае, будущая газовая фаза первоначально присутствует в виде отдельных молекул, из которых затем образуются пузырьки. Типичный пример-пивная пена. Диоксид углерода (углекислый газ), возникающий при приготовлении (брожении) пива, растворен в жидкой фазе; когда давление на жидкость резко снижается (при откупоривании бутылки), раствор становится пересыщенным и излишки растворенного газа образуют газовую фазу. Многие твердые пены, получившие теперь широкое применение продукт конденсационного вспенивания.  Для этого в массу вводят специальные добавки, выделяющие в ходе химической реакции газ.

Конденсационный метод: почти мгновенного вспенивания, служит наглядной иллюстрацией закона газового состояния: при повышении давления или понижении температуры растворимость газа в жидкости увеличивается (закон Генри). Если снизить давление или повысить температуру, то газ сразу начнет выделяться и вспенит жидкость. На этом "эффекте открывания бутылки" основан один из методов вспенивания. В жидкости, подлежащей очистке от твердых частиц, сначала под давлением растворяют газ и добавляют ПАВ. Жидкость переливают в другой резервуар с пониженным давлением, растворенный газ высвобождается и, вспенивая воду, уносит с пузырьками загрязнения.
Конденсационные методы широко применяют при изготовлении хлеба и кондитерских изделий, при производстве пенопластмасс, в бытовых огнетушителях, в технологии газобетона и пенометалла.
Диспергационный метод: основан на получении пены в результате дробления и распределения воздуха или газа в растворе с пенообразователем. Обычно небольшие порции газа вводят в раствор и дробят их там до размеров мелких пузырьков. Легче всего этого добиться, продувая газ через трубку, опущенную в жидкость. Таким образом, могут быть получены монодисперсные пены (т.е. пены, состоящие из пузырьков одинакового размера). Итак, можно продувать воздух, предварительно раздробленный на струйки, через жидкость. Можно перемешивать воздух и жидкость какими-либо мешалками. Можно встряхивать взбивать, переливать. Иногда орошают жидкостью металлическую сетку, через которую принудительно подают газ .
В промышленности, для получения пены диспергационным методом, используют следующие принципы:
  • прохождение струй газа через жидкость в аэрационных и барботажных установках, в аппаратах с "пенным слоем", в пеногенераторах с сеткой, орошаемой раствором с пенообразователем;
  • действие движущихся устройств на жидкость или движущейся жидкости на преграду (в технологических аппаратах с быстроходными мешалками; (при взбивании, встряхивании, переливании растворов);
Эжектирование (от французского ejection-выбрасывание) воздуха движущейся струей раствора (в пеногенераторах).
В химической и пищевой промышленности наиболее распространены различные варианты движущихся устройств, которые при вхождении в жидкость вовлекают в нее воздух и при последующем движении дробят этот воздух на отдельные мелкие пузырьки. Так работают различного рода мешалки с двух- и многолопастными смесителями-крыльчатками, винтовыми и сетчатыми лопастями и т.д.
При вхождении в жидкость лопасть оставляет в поверхностном слое воздушный след. Устье этой воздушной каверны захлопывается, и большая порция воздуха оказывается вовлеченной в раствор. Это явление наглядно иллюстрируется кадрами скоростной киносъемки. Лопасть заменили металлическим шариком, свободно падающим в воду. Над водой от удара шарика о поверхность жидкости возникает водяная корона, верхняя часть которой сужается и, в конце концов захлопывается. Воздушный пузырь оказывается в плену. Такой способ пенообразования прост и легко реализуется в любом технологическом процессе.
Наиболее мощные и эффективные установки диспергационного пенообразования, разработаны для пожаротушения. Они столь надежны и производительны, что ими широко пользуются в самых разных отраслях народного хозяйства. Применяют в основном две группы устройств. К первой относятся воздушно-пенные стволы, работающие по принципу соударения струй: раствор пенообразователя под давлением выбрасывается из отверстий, расположенных под углом друг к другу, вследствие чего струи сталкиваются, дробятся и перемешиваются, захватывая воздух из окружающей среды. Пена, образующаяся в результате интенсивного перемешивания раствора и воздуха, выбрасывается через трубу, называемую стволом. Такая пена характеризуется малой кратностью и неоднородностью структуры, поэтому она нестойка. Однако такие генераторы даже при небольших давлениях выбрасывают струю пены на дальние расстояния, что облегчает тушение больших очагов пожара.
В пеногенераторах второй группы вспенивание происходит на сетках. Раствор пенообразователя под давлением выбрасывается из распылителя, попадает в виде капель на ячейки сетки и смачивает их. Поток воздуха, подаваемого вентилятором или эжектором, выдувает на ячейках сетки пузырьки пены. Эти пузырьки отрываются от сетки и образуют пену с мелкими однородными порами - пену громадной кратности (1000 и более) .  Такие пеногенераторы производят до 15000 л пены в секунду, а дальность полета струи достигает 8-12 м.
Известны и другие конструкции пеногенераторов. 
Диспергационные способы, получения пен, используют при тушении пожаров, в производстве некоторых строительных материалов, при стирке, флотации, очистке сточных вод, во многих технологических процессах.
pena2
Еще один путь получения пен открывает электрохимия. При электролизе воды на аноде выделяется кислород, а на катоде-водород. Этот метод используют в электрофлотации. Пена возникает за счет пузырьков газа, выделяющегося на электродах, и ПАВ, вводимого в раствор.
В настоящее время в технике, пенные системы готовят в основном диспергационными способами. Во всем мире непрерывно ведется разработка более эффективного оборудования для производства пены.
Для повышения кратности пены увеличивают интенсивность взбивания раствора пенообразователя и используют более совершенные типы пеногенераторов. 

Применение пенобетона.

Пенобетон наливной теплоизоляционный. Теплоизоляция крыши гостиницы в Сочи.

Пенобетон.Утепление пенобетоном внутреннего дворика гостиницы в Сочи.

Пенобетон.Утепление теплоизоляционным пенобетоном террасы гостиницы в Сочи.

Пенобетон наливной теплоизоляционный. Утепление лоджий гостиницы в Сочи.

Пенобетон.Утепление теплоизоляционным пенобетоном полов в многоэтажном доме.

Пенобетон утепление поверхности крыши.

Практическое пособие для молодых технологов по производству пенополистиролбетона . Состоит из 10 частей.


Яндекс.Метрика