Алюминиевая паста ГПБ1

Алюминиевая паста ГПБ — газообразователь на основе тонкодиспергированного алюминия и органической связующей добавки. Применяется при производстве автоклавного и неавтоклавного газобетона, а также в составе специальных лакокрасочных материалов и антикоррозионных покрытий. Выпускается двух марок — ГПБ-1 и ГПБ-2. Основу пасты составляет пудра алюминиевая ПАП-1 по ГОСТ 5494-2022 в сочетании с органической добавкой.

Состав и нормативная документация алюминиевой пасты ГПБ

Газопаста для бетонов ГПБ представляет собой механическую смесь алюминиевой пудры марки ПАП-1 и органической добавки — диэтиленгликоля. Пудра ПАП-1 по ГОСТ 5494-2022 состоит из особо тонкоизмельчённых чешуйчатых частиц алюминия, покрытых тонкой оксидно-жировой плёнкой (парафин или стеарин). Исходным сырьём для ПАП-1 служит первичный алюминий марки не ниже А5 по ГОСТ 11069-74.

Органическая добавка — диэтиленгликоль — выполняет функцию связующего: обволакивает частицы алюминия, снижая пыление и придавая составу пастообразную консистенцию. Благодаря связующему паста ГПБ обладает гидрофильностью — при контакте с водой частицы алюминия легко смачиваются и равномерно распределяются в суспензии.

Марки ГПБ-1 и ГПБ-2 — технические характеристики

Газопаста выпускается двух марок, различающихся содержанием активного алюминия и гранулометрическим составом. ГПБ-2 отличается более высокой массовой долей активного алюминия и более тонким помолом, что обеспечивает повышенную газообразующую способность.

Массовая доля активного алюминия определяется по объёму водорода, выделяющегося при реакции навески пасты с раствором гидроксида натрия (методика по ГОСТ 5494-2022, п. 6.5). Гранулометрический состав контролируется ситовым анализом по ГОСТ 6613-86: чем меньше остаток на мелких ситах, тем тоньше помол и однороднее распределение частиц в бетонной смеси.

Методы изготовления алюминиевой газопасты

Алюминиевая паста для газобетона производится двумя принципиально различными способами: мокрым помолом и сухим методом. Каждый из них имеет особенности, влияющие на свойства готового продукта.

Мокрый помол

При мокром помоле алюминиевый порошок измельчается в шаровых мельницах в присутствии жидкой среды — как правило, органического растворителя или воды с добавлением ингибиторов коррозии. Содержание связующей добавки в пастах мокрого помола составляет 15–30 %, что значительно снижает пыление при работе. Однако необходимость применения ингибиторов коррозии усложняет технологию и может влиять на экологическую безопасность производства. Пасты мокрого помола характерны для зарубежных производителей и отличаются тем, что при попадании в щелочную среду бетонной смеси реакция газообразования начинается с задержкой, что в ряде случаев технологически удобнее.

Сухой метод

Сухой метод предполагает введение органической добавки (диэтиленгликоля) в готовую алюминиевую пудру с последующим перемешиванием. Именно этот способ используется при производстве отечественных паст ГПБ. Содержание связующего при сухом методе ниже, чем при мокром помоле, поэтому массовая доля активного алюминия в пересчёте на общую массу пасты выше. Это положительно сказывается на кинетике газовыделения, стабильности показателей от партии к партии и позволяет снизить расход газообразователя на единицу объёма бетонной смеси. Кроме того, продукт, изготовленный сухим методом, имеет больший гарантийный срок хранения (12 месяцев).

Принцип газообразования в ячеистом бетоне

Алюминий — химически активный металл, энергично реагирующий с щелочными компонентами бетонной смеси. В среде портландцемента и извести (гидроксида кальция) протекает реакция, в ходе которой алюминий взаимодействует с гидроксидом кальция и водой. Продуктами реакции являются гидроалюминат кальция и газообразный водород.

Именно выделяющийся водород вспенивает бетонную массу, формируя в ней равномерно распределённые замкнутые поры. Объём газа, образующегося при полной реакции одного грамма алюминия, составляет порядка 1,245 л (при нормальных условиях). На практике расход алюминиевого газообразователя для ячеистых бетонов невелик — около 0,1–0,2 % от массы цемента. После завершения газовыделения и набора прочности алюминий в бетоне остаётся связанным в виде нерастворимых алюминатов кальция и не оказывает вредного воздействия на готовое изделие.

Скорость газообразования (кинетика газовыделения) — один из критических параметров газообразователя. Она определяет, насколько равномерно вспучивается массив и каким будет распределение пор по размерам. Отечественные пасты ГПБ отличаются от импортных аналогов более ранним началом газовыделения: реакция начинается уже в первые минуты после ввода суспензии, что требует оперативного перемешивания бетонной смеси.

Преимущества алюминиевой пасты перед пудрой

По сравнению с применением сухой алюминиевой пудры ПАП-1 или ПАП-2, использование газопасты ГПБ даёт производителю газобетона ряд технологических преимуществ:

Безопасность. Связанные частицы алюминия практически не пылят. Это снижает вероятность образования взрывоопасной аэровзвеси (предел взрываемости алюминиевой пудры в воздухе — от 40 г/м³ по ГОСТ 5494-2022). Паста относится к менее опасным грузам при хранении и транспортировке.

Удобство дозирования. Пастообразная консистенция позволяет использовать как объёмные, так и весовые дозаторы, а также насосное оборудование. Перед вводом в смеситель пасту легко разводят водой до состояния суспензии.

Однородность суспензии. Гидрофильные свойства пасты обеспечивают равномерное распределение частиц алюминия в водной среде, что снижает вероятность образования зон с неравномерной пористостью в газобетонном массиве.

Стабильность свойств. Качество газопасты менее подвержено влиянию внешних условий (влажности воздуха, температуры хранения), чем свойства сухой пудры. Паспортные показатели от партии к партии отличаются незначительно.

Меньший расход. За счёт более высокого содержания активного алюминия и эффективного распределения в смеси, расход газопасты ГПБ на единицу объёма бетона, как правило, ниже, чем расход пудры с предварительной подготовкой суспензии.

Применение газопасты ГПБ в производстве газобетона

Основная область применения алюминиевой пасты ГПБ-1 и ГПБ-2 — производство автоклавного ячеистого бетона (газобетона). Газобетонные блоки широко используются в жилищном и промышленном строительстве благодаря низкой теплопроводности, малой плотности и высокой точности геометрических размеров.

Подготовка суспензии и дозирование газообразователя

Перед вводом в бетоносмеситель пасту разводят водой в соотношении, определяемом технологическим регламентом конкретного предприятия. Температура воды для разведения и время перемешивания суспензии подбираются экспериментально с учётом марки газообразователя, состава бетонной смеси и требуемой плотности готового изделия.

Точное дозирование критически важно: избыток газообразователя приводит к образованию крупных пор и снижению прочности бетона, недостаток — к неполному вспучиванию и завышенной плотности. Типичный расход алюминиевого газообразователя (в пересчёте на активный алюминий) составляет 0,5–0,7 кг на 1 м³ бетонной смеси при целевой плотности D400–D600.

Влияние газопасты на структуру ячеистого бетона

Использование качественного газообразователя непосредственно влияет на эксплуатационные характеристики готового газобетона: равномерность распределения пор, их средний диаметр и замкнутость. Мелкопористая структура с замкнутыми порами обеспечивает низкое водопоглощение, высокую морозостойкость и хорошие теплоизоляционные свойства. Применение газопасты ГПБ-2 с более тонким помолом (остаток на сите № 0045 не более 5 %) позволяет получить более мелкую и однородную пористость по сравнению с ГПБ-1.

Другие области применения алюминиевой пасты

Помимо производства газобетона, алюминиевые пасты находят применение в смежных отраслях. Паста марки ПД (ТУ 48-5-204-80) используется как пигмент в лакокрасочных материалах — эмалях, красках и лаках, придавая им серебристый цвет и антикоррозионные свойства. Алюминиевые пасты также входят в состав резиновых клеев, образующих при нанесении металлизированную поверхность, и специальных антикоррозионных смазок для защиты металлоконструкций.

В каждом из перечисленных случаев выбор конкретной марки пасты определяется требованиями к содержанию активного алюминия, гранулометрическому составу и совместимости с основой (водная, органическая). Для газобетона используются газопасты ГПБ, для лакокрасочной промышленности — пасты серии ПД или аналогичные.

Формы поставки и условия хранения газопасты ГПБ

Алюминиевая паста ГПБ-1 и ГПБ-2 поставляется в герметичных металлических ёмкостях (барабанах) из алюминия, коррозионностойкой или алюминированной стали. Стандартная фасовка — барабаны массой нетто 30 кг. По согласованию с потребителем возможна поставка в иной таре.

Требования к хранению и транспортировке:

По истечении гарантийного срока продукт может быть использован после повторного контроля массовой доли активного алюминия и гранулометрического состава. Хранение в негерметичной таре, а также в условиях повышенной влажности приводит к окислению частиц алюминия и потере газообразующей способности.

Выбор марки газообразователя для производства газобетона

При выборе между ГПБ-1 и ГПБ-2, а также между пастой и алюминиевым порошком, технолог должен учитывать следующие факторы:

Требуемая плотность газобетона. Для лёгких теплоизоляционных марок (D300–D400) предпочтительнее ГПБ-2 с повышенным содержанием активного алюминия и тонким помолом — это обеспечивает более полное и равномерное вспучивание при минимальном расходе.

Скорость технологического цикла. Отечественные пасты ГПБ начинают реагировать быстрее импортных аналогов — уже на первых минутах после контакта с щелочной средой. Это необходимо учитывать при настройке времени перемешивания и заливки форм.

Условия производства. На предприятиях без систем аспирации и взрывозащиты предпочтительна паста, а не пудра, в силу минимального пыления и пониженной взрывоопасности.

Экономика. Пудра ПАП-1 с отдельно добавляемой гидрофильной добавкой (сульфанол, специализированные ПАВ) обходится дешевле, но требует дополнительных операций по подготовке суспензии и квалифицированного контроля смачиваемости. Газопаста ГПБ — готовый продукт, не требующий дополнительной подготовки кроме разведения водой.

Техника безопасности при работе с алюминиевой пастой

Несмотря на то что паста ГПБ менее опасна, чем сухая алюминиевая пудра, при работе с ней необходимо соблюдать требования промышленной безопасности. Алюминий — горючий металл; при контакте с водой возможно выделение водорода с образованием взрывоопасной газовоздушной смеси. Недопустимо тушение возгорания алюминиевых продуктов водой — используют сухой песок, глинозём, специальные порошковые огнетушители или асбестовые покрывала.

Рабочие помещения, где проводится подготовка суспензии и дозирование газообразователя, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. Персонал обеспечивается средствами индивидуальной защиты (респираторы, перчатки, защитные очки). Хранение пасты осуществляется вдали от источников открытого пламени и нагревательных приборов.