Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

5.1.3 Исследование возможности введения легких заполнителей для 
получения пенобетонов на основе магнезиальных вяжущих с низким 
содержанием оксида магния (ВНСМ) 
Исследование, описанное в п. 5.1.1, и многие другие известные работы 
[72, 120, 115, 75], посвященные получению магнезиальных ячеистых 
бетонов, проводили с использованием магнезиальных вяжущих с высоким 
содержанием активного оксида магния.
Повышенное содержание оксида магния в системе MgO – MgCl 
способствует образованию среды со значениями pH слабощелочных сред (pH 
= 8 – 10). Использование магнезиальных вяжущих с низким содержанием 
оксида магния и стандартной плотности затворителя (1,2 г/см
3
) приводит к 
формированию теста вяжущего со слабокислой средой (pH = 5 – 6) [56, 135].
Большинство видов синтетических пенообразователей и все виды 
протеиновых имеют щелочную среду, и хорошо работают в аналогичной по 
щелочности среде, например, в портландцементном тесте. При 
взаимодействии с тестом ВНСМ, пена, полученная на основе щелочных 
пенообразователей, ломается до тех пор, пока среда системы не становится 
относительно нейтральной. Таким образом, в поризованной смеси образуется 
переизбыток молекул воды, что впоследствии способствует снижению 
прочности затвердевшего пенобетона. 
Использование кислотных пенообразователей, возможно, является 
одним из решений указанной проблемы, однако, все они относятся к 
синтетическим поверхностно-активным веществам, и, как было указано 
ранее, имеют низкую стабильность. 

---

101 
Другим доступным способом предотвратить чрезмерный расход пены 
любой природы является понижение плотности поризуемого раствора путем 
введения в него различных легких заполнителей.
Для выявления наиболее эффективного заполнителя, понижающего 
плотность магнезиального теста и повышающего его способность к 
поризации, был проведен предварительный эксперимент.
В качестве заполнителей были выбраны вспученный перлит фракции 
0,16...1,25 мм и вспученный вермикулит фракции 0,16…1,25 мм. Количество 
заполнителя для всех составов было выбрано одинаковым – 20 % от массы 
вяжущего.
Эксперимент проводили с использованием порошка вяжущего, 
полученного по методике, описанной в п.4.3. Содержание активного оксида 
магния составляло 20,3 %. Порошок вяжущего всухую перемешивали с 
легкими заполнителям и затворяли водным раствором бишофита плотностью 
1,2 г/см
3
в 
количестве, 
отвечающем 
водовяжущему 
отношению, 
необходимому для получения теста магнезиального вяжущего нормальной 
густоты. В затворенную смеси вводили пену плотностью 80 кг/м
3
, 
полученную 
на 
основе 
протеинового 
пенообразователя 
без 
модифицирующих добавок. 
Составы магнезиального пенобетона с различными легкими 
заполнителями оценивали по количеству введенной в систему пены для 
получения фиксированной плотности ячеистобетонной смеси. Количество 
вводимой в систему пены вычисляли в процентах от объема плотного 
магнезиального теста. Также оценивали прочность при сжатии 
затвердевшего пенобетона через 28 сутки твердения и динамику изменения 
плотности образцов в течение данного промежутка времени. 
Результаты эксперимента приведены в таблице 5.4. Показатели 
количества пены, вводимой в образцы без заполнителя, являются предельно-
возможными. Введение большего количества пены в данную систему 

---

102 
приводит к излишнему разжижению теста и способствует повышению 
плотности ячеистобетонной смеси.
Таблица 5.4 – Результаты эксперимента по подбору заполнителя 
Вид 
заполни-
теля 
Насыпная 
плотность 
заполнителя, 
г/см
3 
Количес-
тво пены, 
% 
Плотность 
ячеисто-
бетонной 
смеси, 
г/см
3
Плот-
ность 
образцов, 
кг/м
3 
R
сж
в 
возрасте 
28 суток, 
МПа 
Без 
заполни-
теля 
– 
150 
1,15 
1000 
2,3 
Перлит 
0,123 
50 
0,98
851
2,5 
Верми-
кулит 
0,142 
75 
1,00
892
2,3 
Динамика изменения плотности образцов в течение 28 суток твердения 
приведена в виде графика на рисунке 5.7. 
Рисунок 5.7 – Динамика изменения плотности образцов 
магнезиального пенобетона с различными видами заполнителей в течение 28 
суток твердения
На графике видно, что масса образцов стабилизируется на седьмые 
сутки твердения, дальнейшие незначительные ее изменения, очевидно, 

---

103 
связаны с колебаниями влажности окружающей среды. Потеря массы 
обусловлена удалением остатков воды затворения из затвердевшей 
хлормагнезиальной системы.
На основании полученных результатов, можно сделать вывод, что 
получение пенобетонной смеси на основе магнезиальных вяжущих с низким 
содержанием активного оксида магния возможно при условии введения в 
тесто вяжущего легких заполнителей, снижающих его плотность. Наиболее 
эффективным заполнителем, из предложенных, является вспученный перлит 
фракции 0,16...1,25 мм, имеющий самую низкую насыпную плотность.