Пенообразователь для пенобетона своими руками

Пенобетон как строительный материал известен уже более века. Благодаря целому ряду положительных качеств, спрос на него лавинообразно нарастает. Технология его производства довольно проста и не требует больших капиталовложений.

Для изготовления по классической технологии можно приготовить пенообразователь для пенобетона своими руками.

Для разового строительства, когда нет смысла покупать дорогостоящее оборудование и материалы, это самый подходящий вариант.

Определение пенобетона

По определению пенобетон – это ячеистый бетон с пористой структурой, получаемой за счет искусственно созданных замкнутых пузырьков воздуха. Образуется он после затвердевания цементного раствора, смешанного с устойчивой пеной. Чтобы образовалась эта пена, взбивают специальную жидкую смесь – пенообразователь. Цементный раствор распределяется по поверхности пленок, окружающих воздушные пузырьки, и затвердевает. Как уже говорилось, полученный пористый материал обладает целым рядом положительных свойств по сравнению с обычным бетоном:

• значительно лучшие теплоизоляционные свойства;
• значительно меньший расход цемента;
• меньшая масса, следовательно, меньшие затраты на фундамент, транспортировку, обработку и кладку;
• легкость и простота обработки (сравнимы с деревом);
• увеличивающаяся с возрастом прочность;
• экологическая чистота.

Основной недостаток пенобетона – относительно низкая по сравнению с обычным бетоном механическая прочность.

Пенобетон применяется преимущественно в виде так называемых пеноблоков, но находят применение и технологии монолитной заливки его в качестве утеплителя. Всплеск интереса к этому строительному материалу объясняется двумя факторами:

1. Ужесточение норм, касающихся теплозащиты строительных элементов.
2. Новейшие достижения в области конструирования и технологии ячеисто-бетонных изделий.

Существует ряд технологий производства пенобетона. В этой статье речь будет идти только об одном из них – классическом, поскольку в остальных случаях нужно более сложное оборудование. Классический метод наиболее отработан и больше всего подходит для производства пенобетона своими руками.

При этом методе сначала готовится цементно-песчаный раствор (цементное тесто). Затем в него добавляют приготовленную пеногенератором пену. Раствор в бетоносмесителе смешивают с пеной, в результате чего образуется пенобетонная смесь, а при отвердевании из нее получается пенобетон. Для этого метода обычно используют органический пенообразователь. Оборудование несложное, тем более что пеногенератор также может быть изготовлен своими руками.

Виды и составы материала

Универсального подхода к тому, насколько эффективен тот или иной пенообразователь, нет до настоящего времени. Как известно, чистая жидкость пены практически не образует. Но если в нее добавить немного поверхностно-активных веществ (ПАВ), уменьшится ее поверхностное натяжение, а значит и затраты энергии на образование пены. ПАВ для воды давно и хорошо известны – это мыло. Оно образуется при взаимодействии животного или растительного жира со щелочью. Натриевые мыла – твердые, а калиевые – жидкие. Многие начинающие пенобетонщики пробовали при изготовлении пенообразователя своими руками использовать как основу мыло. Получается прекрасная пена, а пенобетон никуда не годен.

Дело в том, что в цементе содержится много кальция. Ионы калия и натрия в молекулах мыла быстро заменяются ионами кальция, а кальциевые мыла в воде не растворяются. Соответственно, готовая пена быстро разрушается. Если же вместо животного или растительного жира взять смоляную или нафтеновую кислоту, то получится мыло, которое в присутствии кальция свои пенообразующие свойства не уменьшает, а увеличивает. Такое мыло может стать основой для пенообразователя, изготовленного своими руками.

Пенообразователь может быть на органической основе, но может быть и синтетическим. Синтетический дешевле и неприхотливее в производстве, но из него получается менее качественный и менее прочный пенобетон. С точки зрения экологии к нему тоже есть претензии. Органический – экологически чистый, создается из натурального сырья. Пенобетон на основе этого пенообразователя прочнее, поскольку пена активнее связывается с раствором, а межпузырьковые перегородки получаются более толстыми.

Изготовление пенообразователя

В качестве смоляной кислоты может быть использована всем известная канифоль. После ее омыления щелочью получим канифольное мыло, которое вполне может служить основой пенообразователя для изготовления пенобетона. Но если использовать только его, получается нестойкая пена. Для увеличения стойкости нужно увеличить ее вязкость. С этой целью может использоваться любой природный коллаген. В данном случае удобно использовать столярный клей. В итоге получается так называемый клееканифольный пенообразователь.

Для производства 100 м³ пенобетона требуется:

• канифоли живичной – 6 кг;
• едкого натра (соды каустической) – 1,6 кг;
• клея столярного костного – 6,3 кг.

Клееканифольный пенообразователь обычно применяется в виде эмульсии. Отдельно готовятся канифольное мыло и клеевой раствор. Для приготовления клеевого раствора кусочки клея замачивают на сутки в воде в соотношении 1:10, затем нагревают в той же самой воде при температуре, не превышающей 60⁰С, до полного растворения.

Одновременно готовится канифольное мыло. Для этого раствор едкого натра плотностью 1,17 кг/дм³ кипятят, высыпая постепенно в него канифоль, которую предварительно мелко дробят и просеивают через крупное сито с ячейками 5 мм. Раствор непрерывно помешивают. На 1 л щелочи требуется около 1,6 кг канифоли. Кипятить нужно 1,5-2 часа, пока канифоль не растворится полностью. Охладив полученное канифольное мыло до 60⁰С, его выливают мелкими порциями в раствор клея, тщательно перемешивая.

Смешивание канифольного мыла и клеевого раствора производится в весовой пропорции 1:6. Пенообразователь можно считать готовым, когда канифольное мыло без остатка растворится в горячем клеевом растворе. Пенообразователь, который изготовлен своими руками, готов и может применяться для получения пены с помощью пеногенератора.

Проверить качество пены можно, наполнив ею ведро и перевернув его затем вверх дном. Пена должна удержаться. Оптимальный считается значение плотности пены порядка 80 г/дм³. Можно получить пену значительно меньшей плотности – до 10 г/дм³, но для производства пенобетона она не годится – очень быстро разрушится.

Остается надеяться, что это описание окажет практическую помощь в самостоятельном изготовлении этого важнейшего компонента для приготовления пенобетона.