Ячеистый бетон способ изготовления

Технология и способы производства разных видов строительного ячеистого бетона

Ячеистый бетон – неоднородный по своему составу материал, а поэтому его свойства сильно зависят от исходного сырья, метода изготовления компонента, обеспечивающего пористую структуру, и, конечно, от условий твердения. Современное производство предлагает несколько методов изготовления. И сегодня мы поговорим с вами про способы производства ячеистых бетонов и применяемое оборудование.

Технология производства ячеистого бетона

К ячеистым бетонам относят газо- и пенобетон на основе портландцемента, пористый материал на основе извести, газогипс, а также газопенобетоны и ячеистые бетоны с различными крупными наполнителями. Несмотря на такое изобилие разнообразных материалов, все методы производства можно условно разделить на 2 группы: автоклавные и неавтоклавные.

Об особенностях производства ячеистого бетона на заводе с немецким оборудованием рассказывает следующее видео:

Автоклавный способ

Именуют так не сам метод изготовления, а способ твердения материала. Чаще всего такой обработке подвергают газобетоны – цементные, силикатные, гипсовые, так как исходные компоненты такой смеси позволяют осуществиться дополнительным реакциям, заметно повышающим прочность изделия.

Принципиально газобетон на основе портландцемента может производиться и без автоклавной обработки, а вот газосиликаты набирают достаточной прочности только в условиях автоклавного твердения.

Подготовка компонентов

Итак, первый этап производства ячеистого бетона автоклавного твердения. Главным наполнителем ячеистого бетона служит воздух. Очевидно, что с чем более тонкими и легкими материалами приходится сталкиваться пузырькам воздуха, тем больше их сохранится в конечном продукте.

Чтобы добиться как можно более высокой пористости, исходные компоненты измельчаются. Как правило, это кремнеземистый ингредиент и известь, так как цемент и алюминиевая пудра уже находятся в достаточно измельченном состоянии. На практике прибегают к 2 основным методам подготовки.

• Мокрый помол песка – кремнеземистый компонент, и сухой вяжущего – известково-песчаной смеси.
• Сухой совместный помол цемента, извести и песка при содержании влаги в последнем не более 2%.

Приготовление смеси

Способы изготовления смеси, а, вернее говоря, формовочной массы зависят от технологии – литьевой или вибрационной и вида газообразователя. Конечные задачи при этом разные.

Если изготавливается газобетон, то подразумевается смешивание всех компонентов и формование смеси. При этом поризация происходит в формах. Технология приготовления пенобетона подразумевает получение вспененной смеси, готовой к заливке в формы.

Газобетонную смесь готовят следующим образом.

1. Дозированные ингредиенты загружают в газобетоносмеситель в следующем порядке: сначала песчаный или зольный шлам, затем недостающий объем воды, вяжущее – портландцемент, известь, и газообразователь – обычно это алюминиевая пудра.
2. Дополнительные компоненты – ПАВ, гипс, вводят вместе с вяжущим. Алюминиевую пудру предварительно обезжиривают, перемешивая с ПАВ;
3. Шлам и вода подогреваются так, чтобы общая температура смеси составляла 35 С. Таким образом, обеспечиваются лучшие условия для реакции алюминия с гидроксидом кальция.
4. Смесь перемешивают до загрузки газообразователя – 1–3 мин, а затем еще 3–5 мин после загрузки, чтобы добиться максимально равномерного распределения пудры по объему. Если используется вибрационная технология, то перемешивание обеспечивается вибрацией аппарата.

Формование газобетонной массы

При изготовлении газобетона вспучивание должно происходить в форме. Это весьма тонкий процесс и требует тщательного регулирования путем нагревания массы, введением ПАВ, механического воздействия.

Используются 2 метода.

• Литьевая технология предполагает вспучивание в неподвижной форме. Здесь процесс регулируется путем прогрева, добавки воды или ПАВ. Применяется стендовый метод
• При вибровспучивании форму со смесью размещают на виброплощадке, где она вибрирует с частотой до 150 Гц и малой амплитудой 0,6–0,2 мм. Время обработки – 3–6 минут, захватывает весь процесс газовыделения.

Используется агрегатно-поточный или конвейерный метод. Формы заполняются, передаются на виброплощадку, а затем на пост остывания, где снимается «горбушка», а изделие нарезается по размерам.

Твердение в автоклаве

Автоклавирование осуществляется в специальном аппарате под давлением в 0,8–1,3 МПа и при температуре водяного пара в 175–191 С. Осуществляется процесс в 3 этапа.

1. В автоклав подают пар до тех пор, пока температура пара и изделия по всей толщине не станет одинаковой.
2. На второй стадии происходят химические реакции – взаимодействие гидроксида кальция и оксида кремния с получением двухосновных гидросиликатов. Этот процесс сопровождается стремительным набором прочности. Здесь важным является обеспечить постоянство температуры и давления.
3. Снижение температуры и давления – при этом стремительно испаряется вода, что может привести к появлению трещин в изделиях. Чтобы минимизировать риск, прибегают к ступенчатому понижению давления.

Про процессы, протекающие при производстве ячеистых бетонов неавтоклавного твердения рассказывается ниже.

Неавтоклавный способ

К этой категории относят твердение в естественных условиях и тепловлажностную обработку. Как правило, таким образом изготавливают пенобетоны. Конечной целью производства является получение поризованной массы, а не изделий.

Технология включает несколько стадий.

1. Подготовка сырья – в пеновзбивателе создают техническую пену – клееканифольную, смолосапониновую и так далее.
2. Сначала смешивают воду и фиброволокно, затем в смесь добавляют свежующее и песок. После перемешивания в раствор добавляют техническую пену.
3. Смесь перемешивают в смесителе, не более 3 минут. По сути дела, это и есть готовый пенобетон.
4. Массу заливают в подготовленные металлические формы. Последние могут быть как формами готового изделия – литьевой способ, так и опалубкой для крупного блока. После твердения такой блок разрезают на станке – резательная технология.
5. При естественном твердении изделия располагают в закрытых или открытых помещениях до схватывания – 2 суток, после чего вынимают из форм. Затем укладывают штабелями и закрывают влажными матами и мешками. Бетон нуждается в периодическом увлажнении – 3–4 р. в сутки первые 2 недели и 1–2 – в следующие.

Твердение при пропаривании значительно ускоряет процесс набора прочности. В этом случае формы с пенобетоном загружают в пропарочные камеры – тоннельные или ямные, где бетон обрабатывают паром при низком давлении – 0,7 МПа и при температуре 70–80 С. Пропаривание бетона экономически выгоднее, так как продукт набирает прочности намного быстрее.

Теперь расскажем об оборудовании для производства блоков из ячеистого бетона.

Необходимое оборудование

Технологическая линия изготовления включает несколько постов: подготовку смеси, приготовление, формование и твердение. Для каждой стадии требуется оборудование, соответствующее задачам.

• Подготовка – дозировка и подача в смеситель может осуществляться и вручную, но автоматические дозаторы гарантируют лучшее соблюдение условий. Однако на мини-линиях до сих пор используют ручной способ – на напольных весах. Для пенобетона на предварительном этапе в пеногенераторе готовят техническую пену.
• Смешивание – газобетон перемешивает в самоходном вертикальном газобетоносмесителе. Пенобетон смешивают в трех- или двухбарабанном пенобетоносмесителе.
  Бетон заливают в подготовленные формы. Литьевой метод предполагает стендовые неподвижные формы, при вибрационном те же формы перемещают на виброплощадку.
• Газобетон нарезают – для этого используется станок с металлическими струнами.
• Пенобетон естественного твердения остается на площадках для набора прочности – здесь необходим лишь транспорт. Для автоклавной обработки используется автоклав – герметичный котел с диаметром в 2, 2,6, 3,6 м.
• Готовые изделия остывают и упаковываются.

Самое время поговорить о расчете состава ячеистого бетона.

Следующее видео расскажет вам более подробно об оборудовании для создания ячеистого бетона:

Расчет состава материала

Состав ячеистых бетонов зависит от назначения: очевидно, что для изготовления газобетона с пористостью в 98% потребуется иное соотношение компонентов, чем для материала с пористостью в 68%. Решается такая задача с помощью уравнения, причем часть данных определяется экспериментальным путем.

Уравнение для 1 куб. м. ячеистого бетона выглядит так:

• Ц – расход цемента ,кг/куб.м.
• З – расход заполнителя, кг/куб. м.
• В – расход воды, л/куб. м.
• V_пор – объем пор за счет применения порообразователя, л,
• ρ_{3 ,} Ρ_ц – действительная плотность пористого материала.

Расчетную находят по следующему уравнению:

• 1,15 – коэффициент, учитывающий объем воды, связанной с цементом.
• C – соотношение между заполнителем и цементом, определяется по типу бетона: 1-1,75 – для автоклавных газобетоном, 0 – для неавтоклавных с низкой плотностью, так как здесь заполнитель не применяется, 3,5;4;4,5;5,5;6 – для известкового вяжущего.

Соотношение В/Т определяют экспериментальным путем, основываясь на текучести ячеистого бетона.

Р, кг/куб.м.	Диаметр расплава, см
300	0,45
500	0,40
700	0,35
900	0,30

Зная соотношение, вычисляют расход воды: В=(Ц+3) (В/Т).

Из уравнения вычисляют объем пор: V_пор=1000-Ц(1/ρц+С/ρ3+(1+С)В/Т).

А необходимое количество газообразователя вычислят из соотношения:

• 1390 – выход ячеек;
• К – коэффициент эффективности газообразователя, для алюминиевой пудры К=0,85.

Состав пенобетона найти намного легче.

• П – необходимый объем пенообразователя,
• 20л/кг – соотношение для гидролизованного протеина;
• К – коэффициент эффективности, для гидролизованного протеина составляет 0,8.
• 20 – соотношение воды и массы бетона. Константой не является, хотя считается оптимальным соотношением.

Изготовление своими руками

Ячеистый бетон вполне можно приготовить и самостоятельно. Решается задача несколькими путями.

Неавтоклавный газобетон

Мобильная установка включает в себя бетоносмеситель для перемешивания, компрессор, установку для подключения и разливочный шланг. Таким образом изготавливают неавтоклавный газобетон.

Оборудование включает подробную инструкцию и диск, где объясняется и технология изготовления, и принципы работы аппаратов. Стоимость аппарата – 57–58 тыс. р.

1. Формы для пеноблоков изготавливаются из листов железа или фанеры, смазываются машинным маслом.
2. Компоненты смеси измеряются и загружаются в смеситель.
3. После окончания процесса смесь разливочным шлангом подают в формы.
4. Формы оставляют для отвердения. Снимают их через двое суток, а изделия остаются набирать прочность еще 26 дней.

Пенобетон

Пенобетон приготавливается по несколько иной технологии.

1. Для получения пены потребуется пеногенератор. Его работу обеспечивает компрессор. Стоимость аппарата зависит от мощности и бреда – от 19 до 32 тыс. р.
2. Бетонную смесь изготавливают в бетономешалке. Допускается ручное замешивание, хотя это и весьма трудоемкий процесс. Стоимость аппарата – от 8 тыс. р.
3. Пена из расчета 1,5 л на 1 куб. м. добавляется в бетонную смесь и опять перемешивается – либо в бетоносмесителе, либо вручную.
4. Вспененный бетон заполняет формы. Пористый бетон можно использовать и для получения монолитных конструкций или заполнения полости в колодцевой стене, например.

Приобретение оборудования имеет смысл тогда, когда затевается достаточно большое строительство – не гараж и не хоз постройка. При небольшом объеме работы выгоднее взять технику в аренду.

Ячеистый бетон – отличный вариант для утепления здания и сооружения легкой постройки. Технология изготовления его довольно проста и не слишком затратна, а потому и стоимость материала доступна многим. к тому же сегодня не составит труда приобрести ячеистый бетон, произведенный на заводе, либо даже самому его изготовить.

О линии производства для изготовления ячеистого бетона расскажет видео ниже:

Источник

Технология производства ячеистых бетонов

Технология производства высокоэффективных конструкционно-теплоизоляционных ячеистобетонных блоков для малоэтажного и коттеджного строительства.

В статье представлены технология производства и показатели свойств стеновых блоков из неавтоклавного ячеистого бетона с использованием доломитовой муки в качестве минерального наполнителя.

Сегодня найдется не много материалов, которые используются и строительстве в своем первозданном виде. Век новых технологий подарил людям возможность совершенствовать их свойства. Кирпич, как правило, имеетулучшенные теплоизоляционные и прочностные характеристики, для древесины придумано множество химических препаратов, которые позволяют защитить дом отпожара и вредных насекомых. Новейшие разработки учитывают не только требования к несущей способности строительных материалов, но и обеспечивают легкость их использования и экономичность.

Как известно, характерными особенностями ячеистого бетона являются отличная теплоизоляция, аэропроницаемость, пожаробезопасность, долговечность и экономичность, что делает его весьма конкурентоспособным на современном рынке строительных материалов.

В настоящий период развития строительного производства наблюдается резкое ужесточение требований к теплозащитным свойствам ограждающих конструкций при отсутствии разработанных рекомендаций, которые хотя бы в общих чертах могли бы определить основн ые пути достижения вводимыхтребований. Это предопределило широкое использование многослойных теплоизоляционных систем на основе пенополистирольных и минераловатных плит, долговечность и экологическая безопасность которых является темой широкой дискуссии.

В последней четверти прошлого столетия наибольшее распространение получил один вид ячеистого бетона — автоклавный газобетон. Производство этого материала требовало значительных энергетических и материальных затрат. Основным его ишредиентом был кварцевый песок, размалываемый почти до тонкости цемента в гигантских энергоемких шаровых мельницах. Обработку отформованных изделий производили в громатных, тяжелых и дорогих автоклавах диаметром до 3,6 м и длиной в несколько десятков метров.

Неавтоклавный ячеистый бетон развивался почти одновременно с автоклавным, но такого широкого распространения не получил, оставаясь продукцией мелких предприятий, принадлежащих строительным организациям, небольшим акционерным обществам или частным лицам.

При неавтоклавном производстве смесь для получения газобетона оставляют твердеть в естественных условиях. Это относительно дешевый способ получения строительного материала: минимальны затраты электроэнергии, нет необходимости применять специальное оборудование. Несомненно, при существенном росте цен на энергоносители, повышении доли транспортных расходов в себестоимости продукции этот вид производства заслуживает внимания, в особенности при проектировании и строительстве малоэтажных домов.

Ячеистый бетон — трехфазная система, в которой твердая фаза обеспечивает каркас и прочность материала, газовая фаза обеспечивает его физические свойства, жидкая фаза, присутствующая в капиллярно-пористом теле, оказывает определенное влияние на физико-технические свойства.

Зная влияние каждого из сырьевых компонентов и их совокупное влияние на свойства ячеистого бетона, можно целенаправленно управлять ими на всех стадиях технологического процесса производства ячеистобетониых изделий.

Исходя из того что твердая фаза должна обеспечивать прежде всего требуемую прочность, технологический процесс должен быть направлен на создание наиболее прочного межпорового пространства. Это обеспечивается свойствами исходного сырья, которые зависят как от собственно химического и минералогического состава, так и от качества подготовки исходных компонентов.

Традиционно для изготовления изделий из ячеистого бетона применяют следующие материалы: вяжущие, кремнеземистые компоненты, газообразователи, воду и пластифицирующие добавки, регулирующие процессы газообразования и загустения.

Целью работы явзяется разработка технологии производства высокоэффективных конструкционно-теплоизоляционных стеновых блоков из неавтоклавного ячеистого бетона для малоэтажного и коттеджного строительства с использованием доломитовой муки в качестве минерального наполнителя.

В проводимых исследованиях для получения изделий из неавтокдавного ячеистого бетона были использованы следующие сырьевые материалы:

• вяжущее: портландцемент марки ЦЕМ I 42,5 Н ГОСТ 31108 [1] (производитель ПРУП «Белорусский цементный завод», г. Костюковичи, Республика Беларусь);
• минеральный наполнитель: мукадоломитовая (производитель ОАО «Доломит»), удовлетворяющая требованиям ГОСТ 14050 [2];
• газообразователь: алюминиевая пудра ПАП-2 (производитель ОАО «БЕЛХИМ») по ГОСТ 5494 [3];
• добавки: ускоритель твердения — сульфат натрия по ГОСТ21458 [4], пластификатор РеламиксТ-2 (производитель ООО «Полипласт Северо-Запад», г. Кингисепп);
• вода по СТБ 1114 [5].

В лабораторных условиях был получен неавтоклавный ячеистый бетон и апробирован на выпуске опытно-промышленной партии объемом 5 м 3 стеновых блоков из неавтоклавного ячеистого бетона на предприятии ООО «УНИБУД» (г. Мозырь, Республика Беларусь).

Производство стеновых блоков из нсавтоклавного ячеистого бетона на предприятии осуществлялось по литьевой технологии на линии ПБЗ-120А российского производства (ООО «СтромТехИнвест»),
Технологический процесс приготовления бетонной смеси состоял из следующих технологических операций: приготовление алюминиевой суспензии; приготовление раствора химических добавок; перемешивание составляющих бетонной смеси.

Алюминиевая суспензия приготавливалась в емкости, входящей в состав узла ППЖК (предварительная подготовка жидких компонентов). Подготовка газообразователя заключалась в том, что весовым дозатором дозируют гидрофильный газообразователь, благодаря которому исключается добавка ПАВ в суспснзатор и снижается время приготовления суспензии от 10 до 15 раз. Далее происходило дозирование воды в пропорции (1:30) газообразователя, и все эти компоненты подавались в смеситель. Перемешивание смеси осуществлялось от 20 до 30 мин. Готовая суспензия перекачивалась в расходную емкость узла СДЖК (смеситель — дозатор жидких компонентов) автоматизированного комплекса.

Раствор химических добавок приготавливался в соответствующей емкости узла ППЖК (предварительная подготовка жидких компонентов). Температура воды состааляла не ниже 40°С. Заданное количество сульфата натрия, пластификатора Реламикс Т-2 и едкого натра растворялось в определенном количестве воды, дозировалось небольшими порциями при непрерывном перемешивании. Готовый раствор добавок перекачивался в расходную емкость узла СДЖК.

Портландцемент и долом ит подавался винтовыми транс-портерами в дозатор-смеситель компонентов (ДСК) для приготовления бетонной смеси, который работает совместно со смесителем-дозатором жидких компонентов (СДЖК). Управление совместной работой ДСК и СДЖК производилось со щита электронного управления СДЖК, где находится микропроцессор, который по запрограммированной циклограмме производит следующий ряд действий:

• автоматическое дозирование сухих компонентов;
• автоматическое дозирование жидких компонентов;
• автоматическое управление последовательностью и временем работы всех агрегатов комплекса;
• автоматизацию регулировки температуры жидких компонентов.

Применение химических добавок в оптимальных количествах предусматривалось для уменьшения расхода воды затворения, интенсификации нарастания пластической прочности сырца и улучшения прочностных показателей.

Дозировка компонентов в смеситель при приготовлении бетонной смеси производилась в соответствии с программной установкой в следующей последовательности: вода и раствор химических добавок, снятая горбушка, цемент, доломит, алюминиевая суспензия. Время приготовления растворной смеси после выгрузки сухих компонентов в смеситель составляло от 3 до 5 мин. Перемешивание растворной смеси с алюминиевой суспензией — не более 2 мин.

Подготовленные к заливке формы подавались на узел формования по рельсовым путям с поста чистки и смазки. Для смазки форм применялись специальная смазка «АТ-5-Б». Боковые стенки формы и дно накрывались полиэтиленовой пленкой, которая фиксировалась зажимами.

Смесь заливалась в форму по гибким рукавам. После заливки форма с массивом перемешалась по обгон ной тележке на конвейерную линию транспортировки в зону предварительной выдержки. Массив с температурой смеси не более 35°С подавался по рельсовым путям в туннельную камеру предварительной выдержки. Открытые поверхности массива укрывались полиэтиленовой пленкой от пересыхания.

Предварительная выдержка массива осуществлялась в камере созревания нс менее 4 часов при температуре не более 50°С. При достижении достаточной для резки пластической прочности сырца форма перекатывалась на пост распалубки, на котором бортоснастка разбиралась, и массив с поддоном по обгонному пути подавался на пост резки. С целью получения изделий с точностью размеров ±1,0 мм применялись машины автоматизированного резательного комплекса РИФ-1. Там же и осуществлялось снятие горбушки.

Снятие горбушки и разрезание массива на изделия производилось с помощью автоматической резательной установки с точностью реза ±2 мм. Снятая над формой горбушка с помощью ленточного транспортера подавалась в бункер, затем дозировалась в смеситель отходов, где перерабатывалась в шлам.

Далее производилась разрезка массива ячеистого бетона на изделия заданного размера. Разрезание массива происходило без боковой бортоснастки. Распиленные массивы на поддонах-тележках по обгонному пути подавались в туннельные пропарочные камеры для дальнейшей тепловлажностной обработки. Температура бетонного сырца при установке в камеру пропаривания составляла от 30 до 40°С. Тепловлажностная обработка (ТВО) изделий осуществлялась в туннельных камерах от 10 до 12 часов при температуре не менее 50°С.

Таблица. Показатели свойств стеновых блоков из неавтоклавного ячеистого бетона

по СТБ 1117-98	опытной партии
Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м 3	576-625	589-600
Марка по плотности	D600	D600
Марка по прочности	М25	М25
Класс по прочности	В2	В2
Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/(м·°С), не более	0,14	0,12
Коэффициент паропроницаемости в сухом состоянии, Мг/(м·ч·Па), не менее	0,17	0,26
Усалка при высыхании бетона, мм/м, не более	3,0	1,79
Сорбционная влажность при относительной влажности воздуха 75%, %, не более	8,0	6,9
Отпускная влажность, %, не более	35,0	20,3
Марка по морозостойкости, циклы, не ниже	F25	F35

После ТВО полученные стеновые блоки из неавтоклавного ячеистого бетона подвергались испытанию по СТБ 1117 [6]. Технические характеристики изделий, полученных по описанной технологии, представлены в таблице.

Выводы:

Разработана технология производства высокоэффективных блоков из нсавтоклавного ячеистого бетона на основе доломитовой муки со следующими техническими показателями, удовлетворяющими требованиям СТБ 1117: марка (класс) по прочности М25 (В2), средняя плотность не более 600 кг/м 3 . Данные изделия рекомендуется применять в качестве конструкционно-теплоизоляционного материала для малоэтажного и коттеджного строительства.

Библиографический список
1 ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия. — Пне/). 2004.01.09.- М.: Изд-во стандартов, 2003, с. 25.
2 ГОСТ 14030-93 Мука известняковая (доломитовая). Технические условия. Ввод. 1995.01.01,- М.: Илд-ао стандартов, 2003, с. 10.
3 ГОСТ21458-89 Сульфат натрия кристаллизационный. Технические условия. Введ. 1976.01.01. — М.: Изд-во стандартов, 1976. — 17 с.
4 ГОСТ5494-95 Алюминиевая пудра. Технические условия. — Введ.
1997.01.01,- М.: Изд-во стандартов, 1997, с. 8.
5 СТВ 1114-98 Вода для бетонов и растворов. Технические условия.
— Введ. 1999.01.01,-Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь,1998, с. 16.
6 СТБ 1117-98 Блоки из ячеистых бетонов стеновые. Технические условия. — Введ. 1999.04.01,- Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998, с. 36.

Источник