Газобетон, как впрочем и другие строительные материалы, характеризуются показателями эксплуатационной стойкости и долговечности. Поэтому был проведен обширный комплекс исследований с целью проверки влияния различных технологий формования газобетонной массы на надежность производимых газобетонных блоков. В частности, испытывались газобетонные блоки плотностью 500 кг/м3 на прочность и жесткость. Результаты испытаний полностью соответствовали требованиям, предъявляемым газобетонным изделиям плотностью 700 кг/м3, коэффициент запаса прочности составляет 1,36-2,87.
Производимые газобетонные изделия (мелкие стеновые блоки и панели) испытывались на атмосферостойкость при одностороннем воздействии климатических факторов на водонасыщенный материал. Никаких признаков разрушения после 75 циклов одновременного дождевания, замораживания-оттаивания и ультрафиолетового облучения обнаружено не было.
Одновременно определялись показатели основных факторов долговечности – морозостойкость при переменном увлажнении и высушивании, карбонизационная и влажностная усадка, предельная растяжимость; были получены высокие показатели эксплуатационной стойкости газобетонных блоков. Они объясняются тем, что снижение водотвердого отношения (при использовании ударных воздействий) приводит к рациональному изменению пористой структуры (уменьшению общей капиллярной пористости и снижению количества опасных капиллярных пор размерами 0,1-0,01 мкм), способствующему повышению долговечности ячеистого бетона и его эксплуатационной стойкости. Высокие показатели прочности и жесткости армированных газобетонных панелей, при прочих равных условиях, обусловлены повышенным сцеплением арматуры с ячеистым бетоном. Сцепление арматуры с бетоном составляет 35-40% от прочности ячеистого бетона при сжатии.
При традиционной литьевой технологии производства газобетонных изделий, как правило, наблюдается неполное обволакивание смесью арматурных стержней, особенно в верхней зоне формуемого газобетонного массива, обусловленное недостаточным гидростатическим давлением газобетонной смеси. В конечном итоге вокруг арматуры, расположенной перпендикулярно направлению вспучивания газобетонной смеси, образуются пустоты и так называемые «тени», которые и приводят к снижению сцепления арматуры с газобетоном и уменьшению прочности и жесткости армированных газобетонных изделий.
При использовании ударного формования значения ускорения колебаний газобетонной смеси имеют значения от 12 до 28 м/сек и получаемые перегрузки, складываются с гидростатическим давлением, что позволяет устранить образовавшиеся пустоты или «тени» вокруг арматурных стержней. На образование структуры газобетона вокруг арматуры оказывают влияние колебания системы (газосиликатная смесь, арматурные стержни и форма). Эти колебания имеют различную частоту, интенсивность и, главное, различную продолжительность.
Кроме того, при формовании газосиликатного армированного сырца по литьевой технологии, особенно при повышенных значениях вязкости смеси, имеет место «всплытие» (перемещение арматуры в направлении вспучивания газосиликатной смеси) арматуры, несмотря на ее относительно жесткое фиксирование в форме специальными устройствами.
Арматурный каркас смещается от требуемого положения в газосиликатном массиве, что вызывает дополнительное напряжение в газосиликатных блоках и панелях от упругих сил арматурного каркаса и негативно влияет на прочность и жесткость армированных газосиликатных изделий. Если при производстве применяется технология ударного формования подобных явлений не происходит.
Результаты сравнительных испытаний показали, что при уменьшении расхода цемента на 25% по вибрационной и ударной технологиям по сравнению с литьевой обеспечивается высокое качество ячеистого бетона, при этом пластическая прочность газосиликатного сырца примерно в два раза выше по сравнению с сырцом, полученным литьевым способом формования.
Промышленное внедрение ударной технологии по сравнению с вибрационной позволило уменьшить расход цемента примерно на 30%, извести – на 10-15%, сократить на 1,0-1,5 часа время набора газосиликатным сырцом пластической прочности, необходимой для транспортировки на стол резательной машины для резки на газосиликатные блоки заданных размеров, а также повысить качество изделий из газобетона.
Газобетон имеет следующие стабильные показатели:
- Плотность – 530-650 кг/м3
- Прочность при сжатии – 4,6-7,2 МПа
- Коэффициент конструктивного качества – 163-170
- Коэффициент вариации плотности – 0,02-0,03
- Коэффициент вариации прочности при сжатии – 0,11-0,13
- Коэффициент морозостойкости – 0,98-1,00
- Теплопроводность – 0,12-0,14 Вт/м*К
- Влажностная усадка ячеистого бетона составляет 0,48-0,50 мм/м
Применение ударного метода формования газобетонной массы имеет ряд несомненных преимуществ перед вибрационной технологией. Установленная мощность ударных площадок в 3-4 раза меньше, чем виброплощадки. По сравнению с виброплощадкой расход электроэнергии на формование 1 кубического метра ячеистого бетона на ударной площадке сокращается в 8 раз, энергоёмкость уменьшается в 14 раз, металлоёмкость снижается в 3 раза.
