Структурный химический анализ газобетона. Экологичен ли данный продукт?
Здравствуйте! Следующий наш опыт из серии исследований газобетонных блоков, которые мы собрали в Воронежской области. Повторюсь, у нас 7 образцов, 7 производителей, которые продаются в нашем не таком уж и большом городе. Мы уже проверили вырывные усилия, сделали какие-то выводы. Давайте заглянем внутрь, что внутри. Мне самому интересно, экологичен ли данный продукт, потому что я вроде бы являюсь поклонником газобетона, а внутрь никогда не заглядывал, только что-то читал. А вот теперь своими глазами.
Итак, мы обратились к нашим друзьям в Воронежский государственный технический университет. Честно говоря, достаточно большое исследование провели. Собрали у семи образцов порошок, протёрли эти блоки и отнесли в университет. Спасибо огромное всему аспирантскому и профессорскому составу бывшей кафедры физики твердого тела! Огромное вам спасибо!
Исследование мы проводили на рентгеновском дифрактометре D2 PHASER. Он позволяет качественно и количественно совершить фазовый анализ, то есть фазы в кристаллических решётках, расстояние между этими решётками он анализирует и выносит свой вердикт, какое из веществ ему попалось, относительно огромнейшей базы данных, зашитой в нём.
Прежде всего хочу вам показать общую картинку всех семи производителей. Вот. В принципе, очень всё друг на друга похоже. Вы видите. Вот эти всплески, которые видны, – это и есть какое-либо из веществ, которое он поймал. То есть на каком-то спектре, на каком-то углу (потому что он углы изменяет исследования) он знает, что вот здесь должно быть это, здесь это, анализирует со своей огромнейшей базой данных и выносит вердикт. Видите? В принципе, они более или менее все похожи, но есть различия, конечно же. И, соответственно, от вот этих вот высот, этих пиков, можно уже анализировать количественное составляющее того или иного вещества.
Честно говоря, есть математические методы вот этого количественного определения, но у нас в Воронежском государственном техническом университете немного по-другому устроен вот этот вот рентгеновский дифрактометр, поэтому оценивать количественные отношения приходится, можно сказать, вручную, подстраивая.
Вот смотрите: кривая – это сделано по факту того образца, который был заложен, а вот эти вот столбцы, так назовём их (видите, они разных цветов) – вот это прибор подставляет из своей базы. Высота этих столбцов и является количественным представлением. Соответственно, нужно, можно сказать, совместить то, что получилось, и то, что в базе. Меняя курсором вот эти высоты, прибор анализирует количество этого вещества.
К чему я это? Зачем я это всё рассказываю? Что по большому счёту именно количество в таких сложных веществах, натуральных веществах, как газобетон тот же... Это же не просто порошок синтезированный химический, где одно-два составляющих, которые этот прибор щёлкает просто на раз-два. Это натуральное вещество. Вот здесь вот очень много нюансов. Поэтому именно по количеству, возможно, не совсем корректно оценивать количество какого-либо вещества (30 %, 40 %), потому что погрешность всё-таки в количестве, да, она здесь будет. Это вот особенности вот этой методики. Это не то что плохо или хорошо. Это особенность. Поэтому ребята, на самом деле, когда пишут какие-то научные статьи, дипломы, диссертации, они количество практически не применяют. Они применяют просто соотношение «больше/меньше», «больше половины», «меньше половины». Вот какими-то больше категориями мыслят. Ну и мы постараемся это самое сделать.
Хотя я составил сводную таблицу, попытался всё свести в единый документ, но, повторюсь, мы не будем акцентировать внимание именно на количестве. Мы попытаемся качественно разобраться, что и как, то есть больше/меньше. Мы можем здесь уже с большей вероятностью говорить, что какого-то вещества в этом производителе больше, а в этом меньше. Давайте попробуем.
Прежде всего, по структуре всех блоков, видите, на первом месте – песок, кварц, то есть силициум О2 (SiO2), самый распространённый минерал на нашей планете, обычный песок. Да, в газобетон входит песок. Его там больше всего. Вы это видите. Дальше уже интереснее. Анализатор выявил тоберморит, кальцит, ангидрид и катоит. Вот из чего состоят наши газобетонные блоки. Вот они, эти вещества. Это всё минералы. Пробежимся по каждому из минералов, а потом попытаемся сделать выводы, по количественному отношению сравнить, где больше, где меньше, стоит этого пугаться или нет.
Итак, песок. Всё понятно. Кварц.
Тоберморит. На самом деле формул вот этого самого минерала тоберморита только в этом приборе 20 штук. Наверняка в мире их даже ещё больше. Хотя не знаю, начинаю его изучать. Прежде всего попадаются статьи, в которых пишут, что вот этот самый тоберморит отвечает за прочность бетонов, именно он служит вот этой долговечности бетона, именно он отвечает за долговечность так называемого римского бетона, которому уже тысячи лет. Найдя именно его в этих самых образцах, учёные говорят: «Да. Вот этот минерал позволяет сохраняться бетонам римским тысячи лет». Классно! Его много в газобетонном блоке. Он образуется при реакции цемента с водой. Некоторые исследования утверждают, что вот этого самого тоберморита должно быть в газобетонном тесте больше 30 %. Ну, в принципе, мы видим: везде так и есть, потому что там где-то 30, 40. Повторюсь, количественно у нас большие погрешности, мы не можем оценить. Но, в принципе, да. Кроме одного производителя, всё соответствует вот этим исследованиям, что чем больше, тем лучше.
Дальше – кальцит. Этот минерал тоже очень широко распространён в земной коре. Он является породообразующим разных известняков, входит в состав мела и мергеля, и даже в мраморе он присутствует. Представляете? И, конечно же, кальцит – все ракушки состоят из кальцита. Кальций. Помните? И наши кости с вами – кальцит. Вот такие вот минералы. Плохой он? Я думаю, нет. Есть одна особенность у этого минерала: он может вымываться водой с углекислотой. Связывают образование многих пещер в горных породах именно с большим содержанием вот этих самых кальцитов, и миллионы лет работает вода, кислотная какая-то среда, и образуются пещеры. Есть утверждение, что при взаимодействии воздуха, в котором, конечно же, содержится углекислый газ, происходит постепенно процесс карбонизации так называемой, и вот этот самый кальцит может немного разрушаться. Но, как мы с вами понимаем, пещеры не образовываются за годы, за десятки лет. Это миллионы лет работы воды, кислотной воды, углекислого газа, то есть да, постепенно он может разрушаться – за миллионы лет. Но считается (опять же, в исследованиях), что вот этого вот кальцита должно быть как можно меньше. Лучше, когда его меньше 5 %. В принципе, мы всё подтверждаем нашими исследованиями. Примерно так и есть.
То есть чем больше тоберморитов и меньше кальцитов, тем лучше наше тесто. Вот это, наверное, основные два критерия (можно сказать, даже один критерий) у газобетона.
Ну и что? Напоследок. Немножечко в тесте находится ангидридов. Это тоже минерал – ангидрид. «Гидрид» – это вода, как вы понимаете. А «ангидрид» – безводный. Утверждают, что это безводный гипс так называемый, который лишён вот этой вот воды, молекул воды, связанной воды в структуре. Но этот ангидрид – достаточно прочный минерал. И, кстати говоря, я нашёл даже, что в Италии его периодически используют вместо мрамора. Неплохо! И ещё ангидридом лечатся. Народная медицина очень сильно любит этот минерал, это вещество.
И ещё одно вещество, тоже минерал – катоит. Вот здесь вот чем интересно? Смотрите на формулу. Алюминий, которого все страшатся и говорят: «О, там используется алюминиевая пудра». Для газообразования, для образования вот этих самых пор в газобетоне используется алюминиевая пудра, которая почему-то завозится из-за границы. Советской нет. Но тем не менее. И вот алюминий весь, вся эта алюминиевая пудра взаимодействует внутри теста, и образуется в том числе вот этот вот катоит. Мы нашли наш алюминий. Это обычный минерал. Кстати, он редкий. Его, там, всего лишь где-то 12 месторождений во всём мире. Сколько-то (несколько) в России. Но чаще он встречается даже в промышленности. Вот, при схватывании портландцементов, в состав которых тоже, кстати, входит какая-то доля алюминия, образуются вот эти самые катоиты. Его оценивают даже как один из самых важных минералов в строительной индустрии. Абсолютно ничего страшного.
Из чего же состоит газобетон, получается? Из минералов. При смешивании песка, извести, цемента, алюминиевой пудры, возможно, каких-то других добавок, которые ускоряют созревание или порообразование, или ещё что-то, у нас получается набор минералов при температуре и в автоклавах. То есть этими самыми автоклавами (с давлением, с определённой температурой) мы ускоряем природные процессы. Минералы в природе же образуются за тысячи, миллионы лет. Правильно? Как образовался гипс, тот же известняк и всё подобное? Здесь мы просто ускоряем процессы природные и получаем в итоге техногенные минералы.
И как вы думаете: газобетон полезен или нет, как некоторые минералы, в народной медицине? То есть можно тереться о стену и лечиться. Я думаю, ничуть не хуже, чем обожжённая керамика (керамический кирпич или блок). Глина в земле, её обожгли и получили какие-то определённые свойства. Или: взяли набор веществ, нагрели, давлением сжали и получили набор минералов. Где хоть что-то вредное? Ответьте мне.
Ну ладно. А теперь давайте разберёмся всё-таки по соотношениям. Что у нас получилось? Внимание на таблицу опять. Как видим, кварца у нас больше всего. Вот этот самый большой пик, кстати, на нашем рисунке – это и есть кварц, силициум О2. Ну и больше всего его в «ВКБ». Вы видите? То есть мы не можем оценить здесь верно, 68 ли процентов его или какое-то другое количество, но мы можем точно оценить... Вот я даже свёл два графика рядом, 6-й и 4-й образец. Видите? То есть однозначно можно сказать, что в одном кварца больше. Какое процентное соотношение? Здесь есть погрешность. Но то, что здесь больше, а здесь меньше, – это точно.
И, кстати говоря, мы всё в лаборатории университета как раз думали: для чего же вот этот песок? А песок, получается, по большому счёту – это тот же самый щебень в бетоне. В структуре, вот в этом тесте у нас же нет никаких крупных включений, а вот эти зёрна кварца, они получаются самыми крупными в тесте, и они играют роль щебня в бетоне. Щебень в бетоне нужен для того, чтобы увеличить прочность. Получается, и песок придаёт прочности вот этому самому тесту, то есть остаётся просто скрепить эти зёрна между собой тем же самым тоберморитом или другими минералами, или связью этих минералов. Абсолютно логично, да? То есть само зерно вот этого кварца, оно очень прочное, гораздо прочнее всего вещества газобетона, и оно играет вот такую роль. То есть мы это видим. В «ВКБ» песка больше всего. Прошлое исследование вспоминаем, смотрим. Самые большиевырывные усилия? «ВКБ». Всё не просто так.
Дальше – тоберморит. А вот по тобермориту почему-то «ВКБ» проигрывает. Здесь нужно обратиться к технологам и акцентировать на этом внимание, наверное, потому что всё-таки мы прочитали в каких-то исследованиях (мы не знаем с вами, верные они или нет, но тем не менее), что тоберморита должно быть много. К сожалению, «ВКБ» проигрывает по этому показателю. То есть научные сотрудники, которые утверждают, что тоберморита должно быть больше, а кальцитов меньше, говорят, что именно срок жизни в этом случае самого вещества газобетона будет дольше, потому что тоберморит не разрушается с долгим временем, а вот всё-таки кальциты могут с углекислым газом взаимодействовать. Соответственно, кальцитов не должно быть много.
В «ВКСМ» и «Лиски-Газосиликате» показано, что вот этих самых кальцитов в этой партии больше. Мы не говорим, что их 17 %. Возможно, их в процентном соотношении гораздо меньше, но именно больше относительно других производителей. Вот такая партия нам попалась на исследование. Ну и дальше – ангидридов и катоитов... Здесь трудно сказать. Они просто есть.
Повторюсь, там есть ещё какие-то элементы химические, очень сложные формулы, но это больше относится ко всяким пластификаторам, вводу всяких дополнительных элементов, которые улучшают смесь. Там длинные-длинные формулы, каких-то там доли процентов, очень незначительное число. Да, попадаются. Но в целом вот они, вещества, из которых состоит газосиликат или газобетон.
Первый раз в жизни мы это оценили, проверили, увидели. Мне кажется, теперь вы будете с большим доверием относиться к этому материалу. Я, по крайней мере, лишний раз убедился, что не просто так являюсь поклонником данного строительного материала. Как всегда я утверждал, он максимально технологичен и долговечен. Всё. Это бетон. Лёгкие бетоны с порами.
Если заметили какие-то неточности, у вас возникли какие-то вопросы, то пишите нам в комментариях. Кстати говоря, у меня есть все исходные файлы наших исследований, и если вам вдруг станет интересно и вы не против нам помочь, у вас есть какие-то другие анализаторы (других фирм), вы можете провести математический анализ именно количественного отношения разных веществ, то я с удовольствием поделюсь исходниками, и вместе проанализируем более точное количественное соотношение различных минералов в различных производителях. Мне было бы очень интересно, если бы вы откликнулись на эту мою просьбу.
Пишите. Ставьте лайки, не забывайте. Пока!
Группа Вертикаль - продажа кирпича, газосиликатных блоков и тротуарной плитки : ★ большой ассортимент стеновых материалов разного назначения и размеров ★ доставка до объектов стройки заказчика собственным грузовым автопарком ★ наличие складских площадей для хранения продукции
Контакты ООО “Группа Вертикаль”:
г. Воронеж
на Левом берегу - ул. Остужева, 45В, тел.: + 7 (473) 232-03-22
в Северном районе - ул. Антонова-Овсеенко, 35У, тел.: + 7 (473) 275-70-70
Мы в интернете:
Сайт: https://group-vertical.ru
ВКонтакте: https://vk.com/kirpich_bloki
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCzhYq7IYRzhMVzv3HpzzOeA/featured