ZipBeton — все о строительстве: материалы, инструменты, проекты и идеи
Реакции газовыделения
В производстве ячеистых бетонов газообразователи, при перемешивании с другими компонентами растворов, равномерно распределяются по всей их массе, и в результате тех или иных химических реакций выделяют газ (водород, кислород и др.), который вспучивает раствор и придает ему необходимую пористость. Таким образом, реакции газовыделения играют первостепенную роль в производстве газобетона и газосиликата: скорость и интенсивность их протекания влияют на свойства получаемого ячеистого бетона.
В при производстве газобетона и газосиликата в качестве газообразователя применяется главным образом алюминиевая пудра. Химическая реакция между алюминием и известью протекает по следующему уравнению.
Объем, газа, выделяемого единицей газообразователя, так называемое «удельное газовыделение», зависит от многих факторов, в частности от тонкости алюминиевого порошка, его чистоты и др.
Поэтому расход газообразователя на 1 ж3, газобетона устанавливается в зависимости от удельного газовыделения и для алюминиевой пудры, проходящей через сито с 4 900 отвсм2 (№ 0085), составляет 0,2-0,6 кг.
При использовании алюминиевой пудры реакция газовыделения начинается не сразу после введения газообразователя, а через некоторое время, достаточное для тщательного перемешивания раствора и разлива его в формы. С наибольшей интенсивностью процесс газовыделения протекает через 5-10 мин. после перемешивания раствора и продолжается в течение 15-30 мин.
Процесс газовыделения не должен быть слишком медленным или очень бурным. И то и другое не обеспечивает получения газобетонных изделий с достаточно равномерной пористой структурой.
Алюминиевый порошок желательно вводить в раствор газобетона в виде водной суспензии или в смеси с каким-либо сухим компонентом для равномерного распределения его во всей ячеистой массе. Использование алюминиевой пудры в сухом виде может привести к получению неравномерной структуры газобетона и к перерасходу газообразователя.
Однако алюминиевый порошок очень трудно перемешивается с водой, так как он плавает на ее поверхности. Для устранения этого явления алюминиевую пудру следует предварительно прокалить в электропечи при температуре 180-200° в течение 4-6 час. Прокаливанием удаляется с поверхности частиц алюминия налет парафина, благодаря чему повышается качество газобетона.
При прокаливании следят за тем, чтобы максимальная толщина слоя порошка на противне не превосходила 15-20 мм. Вследствие того, что порошок легко сдувается и при этом может воспламениться, следует также следить за правильным температурным режимом печи и осторожно, без резких рывков, открывать и закрывать дверцы печи. Готовность порошка проверяют, всыпая его небольшими дозами в воду.
На реакцию газовыделения оказывает влияние также химический состав цемента.
В Швеции, Польше и в других странах предъявляют определенные требования к химическому составу цемента для производства газобетона. Содержание в цементе глинозема регламентируется в пределах 3-5%. Цемент должен содержать достаточное количество растворимых щелочей. Содержание хрома не должно превышать 0,1%. При этом чем меньше в цементе растворимых щелочей, тем меньше должно быть и хрома.
В случаях, когда цемент не удовлетворяет указанным требованиям, в раствор вводят едкий натрий (NaOH), который, соединяясь с алюминием, выделяет волород. Химическая реакция между алюминием и едким натрием происходит по следующему уравнению:
Количество едкого натрия, которое необходимо вводить в раствор, определяется опытным путем для каждого отдельного случая.
В ряде стран (Швеция, Польша и др.) при использовании в качестве газообразователя алюминия едкий натрий вводится в ячеистую смесь почти всегда. По данным зарубежных исследований, для приготовления 1 м3 газобетона с объемным весом 700 кгм3 требуется 0,5 кг алюминиевой пудры и 1,2-1,6 кг едкого натрия. При необходимости получения газобетона с меньшим объемным весом расход алюминия и едкого натрия соответственно увеличивают.
При использовании цемента с повышенным содержанием хрома в газобетонную смесь вводят железный купорос FeSO в виде водного раствора в количестве до 300 г на м3 газобетона.
Добавки, регулирующие реакцию газообразования, не всегда обеспечивают полное согласование этого процесса со сроками схватывания и твердения цемента. Для достижения такого согласования часто требуется воздействовать не только на газообразователь, но и на цемент путем введения замедлителей или ускорителей схватывания и твердения.
В качестве ускорителей схватывания и твердения в раствор вводят гипс, хлористый кальций, жидкое стекло. Для замедления схватывания в газобетон добавляют срезки газобетонного раствора, поднявшегося в результате вспучивания выше краев формы.
Применяемая в качестве газообразователя перекись водорода (пергидроль) при взаимодействии с цементом разлагается на воду и газообразный кислород.
Различные сорта цементов по-разному реагируют с пергидролем. Здесь так же, как и при алюминиевом газообразователе, встречается необходимость в регулировании процесса газообразования и сроков схватывания цемента. Для ускорения процесса газообразования применяется хлорная известь с 70% активного хлора. Химическая реакция между пергидролем и хлорной известью протекает по следующему уравнению:
При этом 1 г 27,5-31%-ного раствора перекиси водорода, разлагаясь, выделяет 200 см3 кислорода. В данном случае кроме кислорода выделяется также хлористый кальций (СаС12), который способствует ускорению процессов твердения цемента.
Источник
Реакция алюминиевой пудры с водой
 [ Ответ на тему ] |
 |
| Автор | Тема: Алюминиевая пудра | |||
| Ekolog-N Пользователь Ранг: 80 |  21.11.2008 // 16:28:14 Уважаемые химики! Прошу разрешить один спор. Пытаюсь убедить коллегу, что алюминиевая пудра — взрывоопасное вещество при достижении определенной концентрации в воздухе (особенно влажном). А он считает, что эта концентрация должна быть создана в закрытом объеме и надо подвести источник энергии, чтобы рвануло. Не хочется опытами проверять правоту одного или другого мнения. | |||
| ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |  | |||
| varban VIP Member Ранг: 8699 | 21.11.2008 // 17:35:36 Редактировано 1 раз(а) Для взрыва должен быть инициатор. Подвод энергии выше определенного порога является инициатором. Тут твой коллега прав. Но взвесь алюминиевой пудры в воздухе взрывоопасна, конечно же. А то таким макаром можно объявить и нитроглицерин совершенно безопасным веществом — ведь самопроизвольно, без подвода энергии, он не взорвется Кстати, влага воздуха не увеличивает опасность. Но и не уменьшает. | |||
| varban VIP Member Ранг: 8699 | 21.11.2008 // 17:37:01 Насчет закрытого объема — совершенно необязателен. Важна лишь концентрация пыли и наличие инициатора — искра, пламя, удар, трение. | |||
| Ekolog-N Пользователь Ранг: 80 | 21.11.2008 // 17:47:01 Редактировано 1 раз(а) Насчет влажного воздуха, не я придумала. Цитата из MSDS на алюминиевую пудру:»Пудра может образовывать взрывчатую смесь с воздухом, особенно влажным» (перевод с английского, MSDS разработан канадской фирмой J.T.Baker). | |||
| varban VIP Member Ранг: 8699 | 21.11.2008 // 18:09:45 Я не понимаю, почему. Реакция с влагой исключена, поскольку любой товарный порошок алюминия обрабатывается ПАВами, которые образуют тонкую гидрофобную пленку на поверхности. Иначе заметная часть алюминия превратится в окись. Для того, чтобы алюминий прореагировал, нужно эту пленку снять. Растворителем, щелочью. | |||
| Леонид VIP Member Ранг: 5266 | 21.11.2008 // 18:15:14 Редактировано 1 раз(а)
Он не прав! В смысле — Ваш визави. Ну так и пробуйте! Чего лишние вопросы задавать. | |||
| Каталог ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
| |||
| Сергей Костиков VIP Member Ранг: 1811 | 21.11.2008 // 20:16:07 Ну, вот, насоветовал. Сразу и вопросы прекратились. | |||
| Ekolog-N Пользователь Ранг: 80 | 21.11.2008 // 22:08:53
Ну так и пробуйте! Чего лишние вопросы задавать. А зачем специально вздувать, и так при работе столько пудры в воздух поднимается, что коллега-оппонент ранее интересовался, разве люди могут работать в таких условиях. | |||
| varban VIP Member Ранг: 8699 | 21.11.2008 // 23:29:16 Вот ТУ на ПАП-1, ПАП-2, ПАГ-1, ПАГ-2 и ПАГ-3: www.tsf.ru/gost/gost_5494-95/
При наличии источника инициирования воспламенения (горящие или накаленные тела, искрение от удара и трения, тепловые проявления химических реакций и механических воздействий, электрические разряды и т.д.) аэрозоль алюминиевой пыли при концентрации выше нижнего концентрационного предела (НКПР) взрывается. При этом осевшая в помещении алюминиевая пыль может перейти во взвешенное состояние и вызвать дополнительный, более сильный взрыв. НКПР алюминиевой пыли не менее 40 г/м3, ориентировочные значения показателей температуры воспламенения аэрозоля 540 °С, аэрогеля 320 °С. При взрыве аэровзвеси алюминиевой пыли максимальное давление взрыва достигает 0,8 МПа, при этом максимальная скорость нарастания давления взрыва составляет 35 МПа×с-1, а средняя — 25 МПа×с-1. Перечисленные показатели пожаровзрывоопасности определены в соответствии с ГОСТ 12.1.044. При попадании в пудру воды возможно ее самовозгорание. Опасность возрастает по мере увеличения дисперсности пудры. При работе с пудрой необходимо избегать пыления и скоплений осевшей пыли, не допускать наличия источников инициирования воспламенения, попадания в пудру влаги. 4.4 В соответствии с требованиями ГОСТ 19433 по степени опасности груза пудру относят к опасным грузам класса 4, подкласса 4.3. Категория опасности груза 431. Скорость детонации — от сотни до полторы тысяч метров в секунду. больше, чем у углеводородов. Что газы не выделяются, а поглощаются, не препятствует детонации — тепловой эффект реакции значительный и ударная волна формируется расширяющимся воздухом/азотом. Что о реакции с водой. тоже отмечают что опасно. Неужели боятся, что водород выделится?! | |||
| pupyshev VIP Member Ранг: 482 | 22.11.2008 // 8:17:49 Редактировано 2 раз(а) Какая близкая тема: в молодости занимался разработкой аппаратуры и измерением минимальной энергии зажигания и максимального давления взрыва порошков, в том числе и алюминиевых, перечисленных в вышепоименованных ТУ. | |||
| varban VIP Member Ранг: 8699 | 22.11.2008 // 11:59:16 Да, но в качестве компонента конденсированной взрывчатой смеси. Снижает скорость детонации (а значит — бризантность), но увеличивает теплоту взрыва (а значит — фугасность). Много таких ВВ — аммонал, алюмотол и подобные из гражданских, А-IX-2, ТА, ТГА и подобные из военных. |
