Билет № 25

Произвести реконструкцию агрегатно-поточной технологической линии по производству железобетонных плит для облицовки каналов с переводом на конвейерную технологию

1. Сформулировать требования, предъявляемые к железобетонным изделиям, подвергаемым действию воды

Изделия, подвергающиеся постоянно или периодически действию воды, должны обладать повышенной водостойкостью, водонепроницаемостью и морозостойкостью.

Данные изделия должны изготавливаться из бетона марки М400 и М500, по морозостойкости бетон должен иметь марки F50, F100, F150, F200 и F300 и по водонепроницаемости W2, W4, W6, W8. В северных районах страны данные изделия подвергаются, при большом их водонасыщении, воздействию низкой отрицательной температуры. В результате у них могут значительно уменьшиться прочностные и деформативные свойства. Поэтому, чем ниже температура замораживания, тем, соответственно, меньше должна быть критическая величина заполнения объема пор бетона водой в процентах от предельного (от 90 % при t = -10 °C, до 65 % при t =-60 °C).

2. Обосновать требования к исходным материалам

Бетон для железобетонных плит для облицовки каналов должен обеспечивать длительную службу конструкций, поэтому к данным бетонам помимо требований прочности предъявляют также требования по водонепроницаемости и морозостойкости. Выполнение этих требований достигается правильным определением состава бетона.

По водонепроницаемости в 180-ти суточном возрасте бетон делят на 4 марки: W2, W4, W6, W8. бетон марки W2 при стандартном испытании не должен пропускать воду при давлении 0,2 МПа, бетон марок W4, W6, W8 – при давлении соответственно 0,4; 0,6 и 0,8 МПа. По морозостойкости бетон делят на 5 марок: F50, F100, F150, F200 и F300, в этом случае марка определяет число циклов попеременного замораживания и оттаивания, после которого прочность бетона снизилась не более, чем на 25 %. При изготовлении ЖБИ, подвергаемых действию воды, допускается применение ПЦ, пластифицированного и гидрофобного цементов, пуццоланового и шлакового, а в некоторых случаях сульфатостойкого цемента. Пуццолановый цемент характеризуется большой физической и химической стойкостью при действии на бетон природных вод, малым тепловыделением при твердении, большей плотностью цементного камня, а, следовательно, и бетонная смесь отличается меньшей склонностью к водоотделению. однако, существенным недостатком бетонов на пуццолановых цементах является их меньшая морозостойкость. В суровых климатических условиях используют пластифицированный или обычный ПЦ.

Желательно, чтобы содержание С₃А в цементе не превышало 3-5 %. Предпочтительно также повышенное содержание в цементе белита. Для повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона применяют химические добавки: СДБ, СНВ, суперпластификаторы. Лучше всего применять кварцевые пески, а щебень или гравий – из изверженных или осадочных пород. Особое внимание следует уделить зерновому составу заполнителей.

3. Указать особенности определения состава бетона с заданной морозостойкостью (МРЗ)

Для получения МРЗ бетона необходимо создать структуру материла, обладающего высокой стойкостью в условиях попеременного замораживания – оттаивания. При проектировании состава это обеспечивается введением ряда дополнительных требований:

1. Правильным выбором цемента и применением МРЗ заполнителей.

2. Определением В/Ц не только из условий прочности, но и из условий заданной МРЗ.

3. Применением пластифицирующих и воздухововлекающих добавок.

4. Правильным выбором коэффициента раздвижки зерен заполнителя α, обеспечивающим надежность получения прочного и долговечно бетона.

4. Указать виды добавок для повышения морозостойкости железобетонных плит

Весьма эффективным и сравнительно простым повышением МРЗ является применение воздухововлекающих добавок. Для получения МРЗ бетона необходимо, чтобы расстояние между пузырьками воздуха, т.е. толщина прослоек между соседними воздушными порами, не превышало 0,25 см. Поэтому для надлежащего эффекта, необходимо обеспечить не только определенный объем воздухововлечения, но и получение воздушных пор возможно меньшего размера, т.к. это позволяет уменьшить их общий объем и способствует повышению МРЗ бетона при наименьшем снижении его прочности. Оптимальный объем вовлеченного воздуха составляет 4…6%.Также для повышения МРЗ ЖБ плит можно использовать пластифицирующие добавки: СНВ, СДБ.

5. Объяснить, как отразится на долговечности изделий использование пластифицирующих добавок

Пластифицирующие добавки занимают ведущее место среди хим. добавок, применяемых в технологии бетона. Эти добавки условно можно разделить на 2 группы:

1. Пластифицирующие добавки гидрофильного типа, улучшающие текучесть цементного теста.

2. Гидрофобизирующие добавки, вовлекающие в бетонную смесь мельчайшие пузырьки воздуха. Таким образом, эти добавки позволяют повысить удобоукладываемость, однородность бетонной смеси, либо при неизменном расходе цемента понизить В/Ц отношение, а след-но, повысить плотность бетона. Также добавки-пластификаторы способствуют увеличению коррозионной стойкости бетона и повышению водонепроницаемости и МРЗ. Как видно из описанного ранее, введение оптимальных кол-в пластифицирующих добавок улучшает кач-во б. с., т.е. можно сделать вывод, что увеличивается и долговечность ЖБИ на их основе.

6. Указать особенности ТВО бетонов с применением химических добавок

Процесс ТВО условно можно разделить на 2 части: предварительная выдержка и непосредственно сама ТО. Предварительная выдержка б. до ТО повышает конечную прочность б., позволяет применять более форсированные режимы, что сокращает длительность ТО. Длительность предварительной выдержки зависит от вида добавки: добавки – ускорители твердения ее сокращают, а использование ПАВ добавок – увеличивают.

7. Обосновать выбор технологического оборудования принятой конвейерной линии

Как известно при конвейерном способе производства, формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами. Произ-во начинается с чистки и смазки формы. Смазка производится с помощью распылительного пистолета. На следующем посту укладываются арматурные стержни и арматурный каркас. Далее продольную арматуру натягивают передвижными гидродомкратами и приводом рольганга передают на пост формовки, где производится укладка б. с. с помощью бетоноукладчика. Уплотнение смеси - на виброплощадке. Заглаживание верхней поверхности – бетоноукладчиком с заглаживающим устройством. Далее форму с изделием устанавливают мостовым краном на пакетировщик ямной камеры, где производится ТО. Далее форма передается на следующий пост, где производится раскрытие продольных бортов, обрезка стержневой напрягаемой арматуры. После чего форма поступает на первый пост рольганга, а изделие мостовым краном устанавливается на тележку для вывоза изделий на склад г.п. Т.о. в состав технологической линии может входить следующие оборудование: бетоноукладчик; виброплощадка; рольганг; автоматический захват; гидродомкрат.

8. Определить технико-экономическую эффективность выбранной технологии

Наиболее широко в настоящее время используется агрегатно-поточная и конвейерная технология производства. Установлено, что для конвейерной технологии при меньшей трудоемкости капиталовложения максимальны, а для поточно-агрегатной технологии сочетаются относительно небольшие затраты труда со сравнительно низкими удельными капиталовложениями. Организация производства по конвейерному методу обеспечивает значительное повышение производительности труда и увеличение выпуска г.п. при наиболее полном и эффективном использовании технологического оборудования. Однако конвейерная технология требует больших капитальных вложений. Применение этого метода рационально на заводах, выпускающих в массовом порядке изделия по ограниченной номенклатуре с минимальным количеством типоразмеров. Т.о. переход с агрегатно-поточной на конвейерную технологию эффективен тогда, когда на данные ЖБ плиты есть большой спрос. В противном случае будет более эффективен агрегатно-поточный способ производства.

Экзаменационный билет № 26

Разработать технологическую линию по производству стеновых камней их автоклавного газобетона на основе мелких песков

Песок завозится на рабочую площадку и выгружается в песочный бункер. С помощью фронтального погрузчика песок загружается в загрузочную воронку, откуда он поступает в шаровую мельницу по конвейерной ленте с системой взвешивания. Песок перемалывается с водой до состояния жидкого песочного раствора, который насосом загоняется в шламбассейн .

Примечание: если покупатель будет дозировать ангидрид в шаровой мельнице, это необходимо предусмотреть при создании соответствующей конструкции.

Далее вначале необходимо, чтобы песок был подроблен на дробильной установке для песка для уменьшения его фракции, необходимой для его помола на шаровой мельнице.

По выбору, по обводной трубе из бункера с песочным раствором он перекачивается через охлаждающую систему для раствора, чтобы получить раствор приемлемой температуры.

На рабочую площадку цементовозами завозятся связывающие материалы цемент, известь и гипс или ангидрид. Эти материалы хранятся в бункерах . Все это сырье взвешивается дозами и загружается в перемешивающее устройство в определенной последовательности. В перемешивающем устройстве исходный материал перемешивается до получения однородной смеси, затем выливается в подготовительную форму размером 6,16 x 1,58 x 0,685 м (ДxШxВ).

Сухая алюминиевый порошок поставляется в бочках. Алюминий дозируется винтовым конвейером в рассеивающем резервуаре, наполненном водой. После дисперсии с помощью мешалки алюминиевая суспензия выливается в перемешивающее устройство самотеком.

Форма состоит из корпуса формы, одна сторона которой зафиксирована, чтобы служить платформой для транспортировки блоков при изготовлении на более поздней стадии. Форма смазывается смазкой и переправляется в секцию разливки, где стоит, пока перемешивающее устройство не будет готово для разливки смеси.

После разливки форма перемещается по транспортеру в созревающую секцию . Если необходимо армированное изделие, арматура вставляется на этом этапе. В созревающей секции свежая смесь затвердеет до состояния крепкого «зеленого» массива.

Как «зеленый» массив достаточно затвердеет для обработки и порезки, он выносится из созревающей секции тем же многофункциональным транспортером, который устанавливает форму с «зеленым» массивом на конвейер для переноса к поворотному крану. При изготовлении армированных изделий в этом месте вытаскиваются иглы которые фиксируют арматуру во время созревания. Поворотный кран кантует платформу с массивом на 90 градусов , устанавливает ее на транспортную тележку линии резки, разблокирует и отсоединяет боковину формы, оставляя, таким образом, блок стоить вертикально на платформе.

Потом поворотный кран двигает корпус формы к пустой и очищенной платформе, находящая на возвратной линии резки. Поворотный кран соединяет платформу с корпусом формы и подает их к установке смазки форм. Смазка формы производится вручную. После смазки форма готова к подаче под смешивающую установку для получения очередной порции. В некоторых случаях необходимо почистить форму вручную.

Тележка линии резки переносит блок на платформу через разные этапы резки и контурной обработки. Вначале боки массива предварительно отрезаются проволочной пилой для получения приблизительной длины блока; по длине массив режется набором ножей для получения окончательных размеров. Контур (шпунт и гребень) вырезаются с помощью лезвия режущего инструмента соответствующей конфигурации; гребень вырезается со стороны, которая во время подъема была нижней.

После вертикальной резки и контурной обработки блок проходит через горизонтальный режущий автомат для разрезки блока по толщине. Горизонтальный разрез выполняется стационарными проволочными пилами, которые натягиваются пневматически. Проволочные пилы (струны) располагаются под углом к движению тележки для избегания вырывания материала на ведомом конце массива..

После горизонтальной резки платформа с массивом переходит в положение поперечного (вертикального) распила. Лифт снимет платформу от режущей тележки, и позволяет перегрузку на транспортную тележку. Подъёмная рама автомата вертикальной резки поднимает и спускает резочную раму через блок. Струны совершающие возвратно-качательное движения двигаются через блок.

Пневматическим устройством натянутые струны, управляемые сегментами шириной 200 мм и направляющим жёлобом 5мм шириной позволяет распилку блоков шириной 200 мм и больше. Индивидуальное натягивание струн препятствуют двойную распилку и гарантируют точный допуск.

Вакуумный колпак поднимает верхний слой Массива и отсыпает его в шламканал под резочным автоматом как только тележка двигается дальше. Тележка двигается в положение под поворотный кран для получения следующего блока. Корка на переднем и заднем конце блока отрезается и подает в шламканал под линией резки.

Когда поперечный режущий инструмент поднимает режущую платформу с режущей тележки, чтобы начать процесс поперечного распила, режущая тележка двигается в положение под поворотный кран для получения следующего блока. Вторая, транспортировочная, тележка, занимает место под механизмом поперечного распила и перемещает режущую платформу с обрезанным массивом на кран-платформу.

Фрезерующий станок вырезает захватные выемки в соответствие с толщиной массива в «зеленом» состояние массива следующим образом: На каждой стороне блока расположенные фрезерные инструменты с числом ножей на торсионный вале двигаются в блок и обратно. Подъемная рама двигает блок дальше и остановится в соответствие с шириной блока для вырезки следующего захвата.

Процесс распила завершен. Платформа с «зеленый» массивом переставляется посредством крана на заднюю сторону поворотного стола. Данный стол имеет двухсоставную конструкцию, когда массив укладывают на стол, обе створки находятся в горизонтальном положении. Затем вторая створка устанавливается вертикально, и решетка (на которой массив дальше транспортируется) выравнивается по массиву. Затем обе створки стола откидываются назад, при этом решетка возвращается в исходное положение, а массив занимает горизонтальное положение Отсоединение нижнего лишнего слоя блока на поворотном столе вызывает, что слой остается на платформе, когда поворачивается в горизонтальное положение и поднимается посредством платформ- краном. Кран переставить платформу вместе с остатком на возвратную линию.

Остатки снимаются грязесъёмником, собираются в стружкоприёмнике и дальше разводятся в шламканале. Платформа смётается щёткой и отправляется краном в начало для приема форма.

Отходы распиленного массива следует растворить в воде для получения возвратного раствора соответствующей плотности. Затем раствор закачивается в шламбасейн и используется вновь в свежей смеси. Решетка доставляет переставленный массив через конвейер к многофункциональному крану № 1. Многофункциональный кран № 1 укладывает три массива с решетками на колесную тележку, и укладочные штифты вставляются вручную в качестве прокладки между решетки.

Тележки используется для переноса массива (штабелей) до их разгрузки. Тележки въезжают в автоклав через многофункциональный транспортер, работающий перед автоклавами. Этот транспортер в состоянии заталкивать в автоклавы и вытаскивать из них целый состав тележек с уложенными массивами.

В автоклавах массивы обрабатываются при давлении около 13 бар. Давление и время выдержки выбираются в зависимости от используемого сырья и изготавливаемой продукции. В среднем производительность завода рассчитывается исходя из того, что автоклав загружается два раза в день (24 часа)

По окончании автоклавного процесса транспортёр доставляет массивы на вспомогательный транспортёр, где они ждут своей очереди на разгрузку. Для разгрузки штабелей используется многофункциональный кран, который сгружает массив с решеткой на рольганг. По рольгангу решетка с массивом подаётся к участку работы многофункционального крана, разгрузочного крана. На данном этапе можно ввести ручной труд, например, убрать прокладки или провести необходимую ручную сортировку и т.д.

Отдельный разгрузочный кран забирает «белое» изделие из решеток и кладет его на разделительное устройство (если необходимо).

Многофункциональный кран № 2 накапливает пустые решетки и загружает их обратно на конвейер на столе обратной кантовки. На этой линии решетки чистятся щетками и смазываются до их следующего контакта с «зеленым» массивом.

После сепарации разгрузочный кран переносит массивы на линию упаковки блоков, где они укладываются максимум в два ряда по высоте на деревянные поддоны и упаковываются .

1. Указать компоненты газобетона

Газобетон - это искусственный камень со сферическими порами диаметром около 3-х мм равномерно распределенными по всему объему.

Компоненты газобетона:

Основными компонентами этого материала являются алюминиевая пудра, кварцевый песок и известь. Сюда могут входить также промышленные отходы, такие как, например, зола и шлаки. В итоге масса из множества составляющих заливается в стальную форму, где происходит вспучивание бетонного "теста", и после первичного затвердевания разрезается стальными проволоками на блоки, плиты и панели. После этого изделия подвергаются закалке паром в автоклаве, где они приобретают необходимую жесткость.

В то же время, газобетон хорошо подлежит обработке простейшими инструментами: пилится, сверлится, строгается. В него легко забиваются гвозди, скобы и т.д.

Материалы и ресурсы требуемые для производства 1куб.м. автоклавного газобетона

Количество исходных материалов и ресурсов (электричество, пар и т.п.) нужных для производства 1 куб.м. газобетона. Также приведены требования к материалам. Эти данные очень важны, т.к. не на каждой производственной площадке можно выполнить все условия, необходимые для производства газобетона.

Для производства одного куба газобетона плотностью 500 кг. понадобиться следующее сырье:

Материалы	Количество	Требования к материалу
Песок	292кг	чистый тонкомолотый песок, без камней, глины, солей и органических составляющих, размер фракций менее 1,5 с максимальной 2
Цемент	99кг	Портландцемент без добавок, ПЦ500Д0
Известь	63кг	Тонкомолотая белая известь, 90%<0,1мм, СаО активный более 75%
Ангидрит (гипс)	17кг	натуральный гипс по ГОСТ
Алюминиевая пудра	0,46кг	спецповерхность не менее 10.000кв.см./гр.
Вода	382литров	вода с качеством питьевой

Химические реакции

Сырьевые компоненты:

Вода H2O

Кварцевый песок SiO2

Известь CaO

Цемент смесь CaO, SiO2, AL2O3, Fe2O3

Алюминий Al

1) Смеситель - гашение извести: CaO + H2O Ca(OH)2 , экзотермический процесс

2) Образование гидроалюмината кальция и пористой структуры:

2Al + Ca(OH)2 + 6 H2O -> CaO∙ AL2O3∙4 H2O + 3 H2 (поры)

3) Автоклавное твердение (12ч, 190°C,12атм)

6SiO2 + 5 Ca(OH)2 + 5 H2O -> 5CaO∙6SiO2∙5 H2O

(кварц.песок) (гидроокись кальция) (вода) (гидросиликат кальция, фазы C-S-H)

2. Указать способы получения газобетонных стеновых камней с низкой отпускной влажностью

Технологические схемы производства газобетонных изделий

Технология производства блоков и монолитов состоит из следующих этапов:

1. Дозирование песка, цемента, воды, загрузка в газобетоносмеситель.

2. Образование и введение газообразователя в рабочую смесь. Приготовление газобетонной смеси (цикл 11 минут).

3. Выгрузка газобетона в формы.

4. Вызревание газобетона в формах 2-4 часа.

5. Срезание или прикатывание образовавшейся «горбушки» на формах.

6. Выдержка газобетона в формах 8-16 часов.

7. Распалубка и укладка изделий на поддоны. Чистка и смазка форм.

8. Сушка на поддонах при температуре при tº 20 ºС 2 суток.

9. Отправка на склад готовой продукции.

10. Cозревание готовых блоков в течении 21-28 дней.

Общим в технологии ячеистых газо-, пенобетонов и газо-, пеносиликатов является последовательное осуществление таких технологических процессов: помол сырьевых компонентов; их смешивание в определенных рациональных количествах и получение ячеисто-бетонной смеси; заполнение формы; выдерживание; тепловлажностная обработка; калибровка; складирование. Однако возможные технологические схемы могут отличаться от приведенной за счет использования различного технологического оборудования и приемов на отдельных этапах производства.

По этим технологическим признакам различают литьевую и вибрационную схемы формования ячеисто-бетонных изделий. Если после формования и созревания ячеисто-бетонного массива изделия получают разрезанием его на отдельные блоки с последующим автоклавированием, то такая технология называется резательной.

Следует отметить, что литьевая технология применяется при производстве газо- и пенобетонов, в то время как вибрационная — при производстве только газобетонов.

Литьевая технология предусматривает отливку изделий, как правило, в отдельных формах из текучих смесей, содержащих до 50-60% воды от массы сухих компонентов (водотвердое отношение В/Т = 0,5-0,6). При изготовлении газобетона применяемые материалы — вяжущее, песчаный шлам и вода, дозируют и подают в самоходный газобетоносмеситель, в котором их перемешивают 4-5 мин; затем в приготовленную смесь вливают водную суспензию алюминиевой пудры и после последующего перемешивания теста с алюминиевой пудрой газобетонную смесь заливают в металлические формы на определенную высоту с таким расчетом, чтобы после вспучивания формы были заполнены доверху.

Избыток смеси («горбушку») после схватывания срезают проволочными струнами. Для ускорения газообразования, а также процессов схватывания и твердения применяют "горячие" смеси на подогретой воде с температурой в момент заливки в формы около 40 °С.

Тепловую обработку бетона производят преимущественно в автоклавах в среде насыщенного водяного пара при температуре 175-200 °С и давлении 0,8-1,3 МПа. На 1 м3 требуется 150 кг пара + 15 кВт.

Вибрационная технология газобетона заключается в том, что во время перемешивания в смесителе и вспучивания в форме смесь подвергается вибрации. В смеси, подвергающейся вибрированию, ускоряется газовыделение — вспучивание заканчивается в течение 5-7 мин вместо 15-20 мин при литьевой технологии. После прекращения вибрирования газобетонная смесь быстро (через 0,5-1,5 ч) приобретает структурную прочность, позволяющую разрезать изделие на блоки, время автоклавной обработки также сокращается.

Резательная технология изготовления изделий из ячеистого бетона предусматривает формование вначале большого массива (объемом 10-12 м3, высотой до 2 м). После того как бетон наберет структурную прочность, массив разрезают в горизонтальном и вертикальном направлениях на прямоугольные элементы, а затем подвергают тепловой обработке. Полученные элементы калибруют на специальной фрезерной машине, а затем отделывают их фасадные поверхности. Из готовых элементов, имеющих точные размеры собирают на клею плоские или объемные конструкции, используя стяжную арматуру. Таким путем получают большие стеновые панели размером на одну или две комнаты и высотой на этаж.

При литьевой технологии ячеисто-бетонные смеси отличаются повышенной подвижностью за счет высокого водозатворения (В/Т=0,45…0,65; текучесть по Суттарду 22—44 см). Вспучивание массы происходит в неподвижных формах в течение 20—50 мин, вызревание — 4—6 ч. Повышение В/Т требует высокомарочных вяжущих и увеличения их расхода, увеличивает продолжительность цикла производства изделий.

Литьевая технология ячеистого бетона, основанная на применении текучих смесей с большим количеством воды, имеет ряд недостатков. Готовые изделия имеют большую влажность 25-30%, поэтому у них большая усадка, вызывающая появление трещин. Изделия получаются неоднородными по толщине (по высоте формы) вследствие расслоения жидкой смеси, всплывания газовых пузырьков. Производственный цикл удлиняется из-за медленного газовыделения и схватывания смеси. Новые технологические методы позволяют смягчить или полностью устранить эти недостатки.

Вибрационная технология газобетона заключается в том, что во время перемешивания в смесителе и вспучивания в форме смесь подвергают вибрации.

Тиксотропное разжижение, происходящее вследствие ослабления связей между частицами, позволяет уменьшить количество воды затворения на 25-30% без ухудшения удобоформуемости смеси. В смеси, подвергающейся вибрированию, ускоряется газовыделение- вспучивание заканчивается в течение 5-7 мин вместо 15-50 мин при литьевой технологии. После прекращения вибрирования газобетонная смесь быстро, через 0,5-1,5 ч, приобретает структурную прочность, позволяющую разрезать изделие на блоки, время автоклавной обработки также сокращается. Все это повышает производительность предприятий и снижает себестоимость изделий из ячеистого бетона. Суть вибрационной технологии изделий из газобетонов состоит в более низком водозатворении сырьевой смеси (В/Т—ОД..0,4; текучесть по Суттарду 9—12 см) и в интенсификации процесса вспучивания при применении вибровоздействия за счет использования явления тиксотропии (разжижения) и ускорения хода реакции газовыделения. Продолжительность вибровспучивания — 1—3 мин. Способ впервые в мировой практике разработан и применен в нашей стране.

Известно, что при отсутствии активного воздействия, т. е. при напряжениях, не превышающих напряжений предельного сдвига, ячеистые смеси ведут себя как типично твердые тела. Картина разко меняется при приложении к ним вибрации, при определенных режимах которой коагуляционная структура ячеистой смеси с пленочными неводостойкими контактами может полностью потерять свои пластические свойства.

Условия, при которых после отключения виброплощадки в период стабилизации газовыделения происходит быстрое восстановление разрушенной вибрацией структуры, блокирующей уход газовых пузырьков и препятствующей осадке смеси, являются оптимальными при вибровспучивании. Мелкие поры, получаемые при использовании вибротехнологии, обусловливают малую подъемную силу пузырьков и соответственно более легкую блокировку в массиве. В момент прекращения вибровоздействия ячеистая смесь должна «застыть», зафиксировав свою макроструктуру.

Разработаны новые технологические приемы изготовления ячеистого бетона из холодных смесей (с температурой около 20°С) с добавками поверхностно-активных веществ и малым количеством воды. Такой газобетон на цементе после обычного пропаривания при атмосферном давлении достигает прочности автоклавного бетона, изготовленного по литьевой технологии. Замена автоклавной обработки пропариванием без ущерба для качества ячеистого бетона дает большой экономический эффект, так как отказ от дорогостоящего и сложного автоклавного хозяйства удешевляет и упрощает изготовление изделий.

Резательная технология изготовления изделий из ячеистого бетона предусматривает формование вначале большого массива (объемом 10-12 м3, высотой до 2 м)„После того как бетон наберет структурную прочность, массив разрезают в горизонтальном и вертикальном направлениях на прямоугольные элементы, а затем подвергают тепловой обработке. Полученные элементы калибруют на специальной фрезерной машине и отделывают их фасадные поверхности.

Из готовых элементов, имеющих точные размеры, собирают на клею плоские или объемные конструкции, используя стяжную арматуру. Таким путем получают большие стеновые панели размером на одну или две комнаты и высотой на этаж.

Резательная технология дает возможность изготовлять с большой точностью легкие сборные конструкции полной заводской готовности, что повышает качество монтажных работ и темпы индустриального строительства.

В России и СНГ со времен СССР получила распространение так называемая "ударная технология" производства автоклавного газобетона.

Ударная технология при производстве газобетона заключается в том, что залитая форма приподнимается и падает с определенной высоты (примерно 1-5 см) в течение периода активного газовыделения и роста массива. Смесь в течение одного ударного цикла находится в трех состояниях:

• покоя;

• свободного падения в форме;

• жесткого удара (после чего форму со смесью вновь поднимают на заданную высоту).

Динамические воздействия в начале процесса гидратации разрушают коагуляционную структуру, в результате чего происходит тиксотропное разжижение смеси, при этом достигается оптимальная вязкость для нормального протекания процесса газовыделения и вспучивания смеси, а позднее – обеспечивают уплотнение межпорового вещества. Таким образом, при ударной технологии происходит перераспределение объема пор радиусом менее 0,01-0,1 мкм, что приводит к снижению их доли и возрастанию объема пор радиусом 0,1-50 мкм. Преимущества данного способа производства:

• применение смесей с В/Т= 0,34 - 0,40 (при литьевом способе В/Т= 0,62 - 0,70);

• получение более высокой прочности (при одинаковой плотности), что дает возможность снижать расход вяжущих материалов;

• получение низкой отпускной влажности.

Поэтому многие будущие производители автоклавного газобетона заинтересованы в поставке оборудования, которое позволит производить автоклавный газобетон по ударной технологии. Однако, в большинстве современных производств не используются "ударные столы" так как в реальном производственном процессе у данного метода нет преимуществ.

З. Выбрать основное технологическое оборудование

Для изготовления изделий по резательной технологии используют комплект оборудования конструкции НИПИсиликатобетона «Универсал-60», состоящий из агрегатов продольной и поперечной разрезки, комплекта захватов, форм, запарочных решеток и др. Размеры разрезаемого сырца 6480х1230х650 мм. При продольно-вертикальной и горизонтальной разрезке применяют гладкие струны диаметром 0,8-1,2 мм из пружинной проволоки первого класса по ГОСТ 9389, при поперечной разрезке - струны диаметром до 1, 2 мм со спиральной навивкой из струны диаметром 0,3-0,5 мм. Для твердения изделий применяют автоклавную обработку, пропаривание или электропрогрев. В отдельных случаях практикуют двухстадийную тепловлажностную обработку изделий: пропаривание, затем автоклавную.

В начальный период запаривания из автоклава удаляют воздух продувкой паром в течение 0,7-1,5 ч. Режимы автоклавной обработки даны в табл. 1.36.

Укрупнительную сборку составных панелей из отдельных элементов, полученных по резательной технологии, осуществляют на заводе согласно рабочим чертежам. Эту операцию производят в горизонтальном или вертикальном положении. Сначала устанавливают предварительно откалиброванные изделия, на их сопрягаемые грани наносят клей, затем в заранее изготовленные отверстия вставляют стальные тяжи с шайбами или гайками и стягивают изделия. После архитектурной отделки панелей и установки в них оконных и дверных блоков, подоконников и т.п. повторяют подтяжку изделий. Составные панели должны отвечать требованиям ГОСТ 19570. Послеавтоклавную архитектурную отделку составных стеновых панелей производят водоэмульсионными красками, эмалями, декоративными присыпками, декоративными растворами.

Перечень оборудования для завода по производству газобетонных блоков автоклавного твердения от 180 м 3 в сутки

Основные характеристики GT-180А:

• мощность 180 куб. м;

• производство и транспортировка завода 12-14 месяцев;

• окупаемость 40-46 месяцев;

• мобильность, универсальность и транспортабельность завода;

• местное сырье и трудовые ресурсы;

• небольшая численность рабочих (29 человек);

• помещение не менее 4000 м.кв. с температурой не ниже +18-гр.С.

• невысокий, но достаточно надежный уровень автоматизации.

• снижение вложений по сравнению с аналогичными производствами в 2-3 раза

Перечень оборудования

1. Шаровая мельница производительностью 8 т/ч

2. Шламбассейны 60м³

3. Ресивер шлама 3м³

4. Бункер песка 60м³

5. Конвейер ленточный для подачи песка 15м

6. Питатель дозирования песка в мельницу

7. Бункеры цемента и извести по 25 тонн

8. Весовые дозаторы для сыпучих материалов

9. Весовые дозаторы для шлама

10. Дозатор воды

11. Смеситель алюминиевой суспензии с дозатором

12. Газобетоносмеситель

13. Виброплощадка

14. Конвейер доставки форм к постам длина до 25м .

15. Бортоснастка

16. Поддоны

17. Тележки

18. Посты горизонтальной, продольной и поперечной резки

19. Передаточный мостик

20. Лебёдка с блочками

21. Пост подготовки форм

22. Траверса

23. Загрузочный толкатель

24. Захват

4. Назвать виды газообразователей

В настоящее время основными газообразующими компонентами сырьевой смеси для получения ячеистых бетонов являются алюминиевые пигментные пудры марок ПАП-1 и ПАП-2, соответствующие требованиям ГОСТ 5494—71Е , и пергидроль.

Начало газовыделения — через 1—2 мин. Так как пудра пожароопасна, то с точки зрения техники безопасности ее необходимо хранить в металлической герметической таре.

Пергидроль — 80 %-ный водный раствор перекиси водорода Н202. С водой разбавляется в любых соотношениях. Должен соответствовать требованиям ГОСТ 177—77Е. Работать с ним следует с соблюдением определенных мер безопасности: использовать защитные очки, резиновую обувь, перчатки и спецодежду. При попадании на кожу сразу промыть большим количеством воды, лучше 2 %-м раствором соды.

По типу химических реакций газообразователи делят на следующие виды: вступающие в химическое взаимодействие с вяжущим или продуктами его гидратации (алюминиевая пудра); разлагающиеся с выделением газа (пергидроль Н202); взаимодействующие между собой и выделяющие газ в результате обменных реакций (например, молотый известняк и соляная кислота).

Чаще всего газообразователем служит алюминиевая пудра, она, реагируя с гидратом окиси кальция, выделяет водород по реакции

ЗСа (ОН)2 + 2Аl + 6Н20 = ЗН2^ + ЗСаО • Аl2О3 • 6Н2О

Согласно уравнению химической реакции 1 кг алюминиевой пудры выделит в нормальных условиях 1,245 м3 водорода. При повышении температуры объем газа возрастет и, например, при 40°С составит 1,425 м3. На практике расходуется большее количество алюминиевой пудры, так как она содержит менее 100% активного алюминия и, кроме того, часть газа теряется в процессе перемешивания и вспучивания раствора.

Это учитывается с помощью коэффициента газоудержания Кг.у, представляющего отношение объема газа, удержанного раствором, Vу к теоретическому объему выделяемого газа Vт при данной температуре Кг.у= Vу / Vт.

Коэффициент газоудержания обычно составляет 0,7-0,85; на изготовление 1 м3 ячеистого бетона объемной массой 600-700 кг/м3 расходуется 0,4-0,5 кг алюминиевой пудры.

Гидроокись кальция образуется в процессе взаимодействия портландцемента с водой при гидролизе трехкальциевого силиката. Для усиления газовыделения в смесь добавляют воздушную известь или едкий натр.

Алюминиевую пудру применяют в виде водной суспензии. При изготовлении на заводе алюминиевый порошок парафинируют, поэтому его частицы плохо смачиваются водой. Для придания пудре гидрофильных свойств ее обрабатывают водным раствором поверхностно-активных веществ (ССБ, канифольного мыла и др.).

Прокаливание же алюминиевого порошка с целью удаления пленок парафина с частиц может вызвать взрыв.

5. Указать, за счёт чего происходит вспучивание бетонной смеси

Характерной особенностью технологии газобетона являются процессы газообразования и вспучивания, являющиеся результатом взаимодействия ингредиентов бетонной смеси — газообразователя (обычно алюминиевой пудры) и гидрата окиси кальция, выделяющегося при гидратации цемента или специально вводимого в газобетонную смесь.

Выделяющийся водород (Н2) поризует (вспучивает) смесь и создает ячеистую структуру газобетона, а над бортами формы образует так называемую горбушку высотой 2—8 см. Наличие горбушки — серьезный недостаток технологии газобетона. На ее создание расходуется до 10% сырьевых материалов, включая цемент, алюминиевую пудру. Срезка и удаление горбушки требуют значительных затрат ручного труда (утилизация горбушки экономически оправданна только на больших, полностью механизированных заводах, а на предприятиях небольшой производительности она обычно идет в отвалы, загрязняя окружающую среду).

Объем выделившегося газа зависит от трех веществ — извести, воды и алюминия. В газобетонной смеси меньше всего алюминия (сотые доли процента), а других реагентов всегда в избытке. Следовательно, точность дозировки алюминия должна заметно влиять на степень вспучивания газобетонной смеси и высоту горбушки. При этом возникает феномен нестабильности вспучивания, на который влияет множество трудно учитываемых факторов: реологические свойства смеси, температура сырья и окружающей среды, сотрясение формы, щелочность и экзотермичность вяжущего, колебания атмосферного давления, сквозняки и др.

Приготовление ячеистой смеси при помощи газообразователя основано на свойстве пластичного раствора удерживать при вспучивании равномерно распределенный в нем газ. Вспучивание вязкопластичной массы является результатом одновременного протекания химической реакции между Al пудрой и щелочами (гидратом окиси кальция) в присутствии и при участии воды.

Механизм вспучивания массы заключается в следующем. Почти мгновенно после соприкосновения частицы Al пудры с водным раствором извести и достижением в месте контакта t не ниже 35ºС, начинает выделяться водород. В прилегающих к частице Al пудры микрозонах создается давление газа, которое воздействует на вязкопластичную массу. На всем протяжении процесса вспучивания масса должна иметь достаточную пластическую вязкость, иначе пузырьки газа будут прорываться и бесполезно уходит из массы:

2Al + 3Ca(OH)₂ +6H₂O = 3CaO x Al₂O₃ x6H₂O +3H₂↑+Q

Чем больше вводят Al пудры, тем больше выделяется водорода (1кг Al пудры выделяет ≈ 1,5м³ газа) и более пористым получается ГБ.

Газовыделение при введении пудры в цементный раствор должно начинаться через 1-2 мин и продолжаться 15-20 мин. Для интенсификации вспучивания добавляют 2%-ный водный раствор NaOH (едкого натра), в результате вспучивание заканчивается за 15 мин.

Разложение перекиси водорода идет с выделением кислорода, если концентрация Н₂О₂ высокая, следует добавить известь:

Н₂О₂ = Н₂О +О₂↑

При взаимодействии смеси порошкообразного кальцита с соляной кислотой выделяется углекислый газ:

СаСО₃ + 2НСl = СаСl₂ + Н₂О +СО₂↑

При любом способе газообразования смесь должна легко вспучиваться и не препятствовать выделению и распространению газа, но обладать необходимой газоудерживающей способностью. Слишком быстрое выделение газа вызывает оседание еще не схватившейся массы. В то же время выделение газа после схватывания вяжущего вызывает растрескивание частично отвердевшей смеси и снижение R изделий, поэтому окончание процесса газовыделения должно совпадать с началом схватывания.

Пористость

Поры в газобетоне делятся по размеру на две группы. Первая группа - это макропоры, диаметром более 100 µм, которые образовались в процессе вспучивание раствора. Поры, расположенные в твёрдых частицах газобетона, сравнительно небольшого размера и называются микропоры. По диаметру микропоры меньше100 µм, в большинстве случаев меньше 1 µм.

6. Указать способы защиты газобетонных изделий от атмосферных воздействий

Для защиты от влаги и других негативных атмосферных воздействий газобетонные стены обрабатывают специальными растворами, штукатурят, облицовывают деревом, сайдингом, кирпичом или декоративным камнем. Здесь тоже имеются свои нюансы. Так, например, необходимое условие - наличие вентиляционных каналов и пазух между газобетонной стеной и облицовкой. Иначе облицовка не защитит стены, а наоборот - навредит.

До недавнего времени на каждое упакованное место с ячеистобетонными блоками наносили знак «Беречь от влаги», означающий, что при транспортировке и хранении блоки должны быть защищены от воздействия воды.

На практике это требование означало (и означает) крайнюю желательность защиты их от явного переувлажнения. Т.е. требование «беречь от влаги» в переводе на просторечный язык предписывает не хранить блоки в луже и укрывать их сверху от дождя.

Это очень правильное требование. Излишнее увлажнение, приводящее к намоканию бетона блоков до водонасыщенного состояния, может привести к повреждению блоков морозом (при зимнем хранении), увеличит вес блоков (что повысит трудоемкость кладки) и увеличит срок между окончанием кладочных и началом отделочных работ, отсрочит ввод объекта в эксплуатацию. Поэтому переувлажнения блоков при перевозке, хранении и производстве работ следует избегать.

Следует избегать переувлажнения и при эксплуатации. Это не миф, а правда. А вот способы реализации защиты от переувлажнения сильно мифологизированы. Защита кладки от переувлажнения и защита от «атмосферных воздействий» – это совсем не одно и то же.

Атмосферные воздействия применительно к каменной кладке (в т.ч. газобетонной) – это увлажнение дождем и высушивание ветром и солнцем, происходящие на фоне меняющейся температуры. Воздействием солнечного ультрафиолета на минеральные материалы можно пренебречь.

Само по себе увлажнение дождем газобетону не вредит: прочность «мокрой» кладки от прочности «сухой» отличается процентов на 10, не больше (и то, лишь если промочить кладку насквозь, чего российские дожди сделать не в состоянии).

Морозного же разрушения газобетонной кладки уже построенного исправного здания и вовсе никто никогда не видел.

Тут мы приведем две цитаты из монографии одного из крупнейших советских ученых, изучавших ячеистые бетоны, Е.С. Силаенкова «Долговечность изделий из ячеистых бетонов» (М.: Стройиздат, 1986). Эти цитаты как раз и свидетельствуют – отсутствие наружной отделки не ведет к разрушению кладки из ячеистобетонных блоков:

- «…при натурных обследованиях зданий с нормальным температурно-влажностным режимом, несмотря на эксплуатацию этих зданий в течение 35-40 лет, в стенах из мелких ячеистобетонных блоков, не было обнаружено ни одного дефекта, который являлся бы следствием чередующегося замораживания и оттаивания.» (стр. 46);

- «Увлажнение поверхностных слоев ячеистобетонных стен атмосферными осадками не достигает опасного уровня. Видимо, в этом основная причина того, что неармированные изделия из ячеистого бетона, эксплуатирующиеся более 40 лет без какой-либо защиты от увлажнения атмосферными осадками в стенах жилых зданий, не имеют признаков морозного разрушения.»

Здесь можно добавить, что большинство из обследованных в 1970-е годы зданий, описанных в процитированной книге, продолжают исправно служить своим хозяевам до сих пор.

Самое главное для сохранности кладки из блоков – аккуратно обустроить все подоконные сливы, все козырьки над декоративными выступами и поясками, следить за сохранностью кровли и систем водосброса, устроить защиту кладки в зоне цоколя… Главное – сделать так, чтобы вода или снег не застаивались в контакте с кладкой. Тогда осадки не принесут газобетону вреда, а будут лишь колебать влажность его поверхностных слоев – капиллярный подсос в газобетоне очень мал и обычные дожди редко увлажняют кладку глубже, чем на 20-30 мм.

Высушивание на ветру и под действием солнца. Простое движение воздуха, постоянно обдувающего кладку, способствует быстрому высыханию наружных слоев кладки до влажности 2-5% (в зависимости текущей погоды). А вот жаркое солнце может высушить поверхность кладки, обращенную к югу, почти до нулевого влагосодержания (0,1-0,5%). Такое «усушивание» может покрыть поверхность кладки сеточкой мелких трещин (в теории). Но обычно, видимые трещины на автоклавных ячеистых бетонах появляются только после пожара. Солнце даже в Египте жарит недостаточно сильно для растрескивания газобетона.Этот вид «атмосферных воздействий» (жаркое солнце) следует учитывать при выборе тона для окраски южных стен.

Атмосферные воздействия:

• - вода (дождь, снег);

• - солнце;

• - мороз.

Степень увлажненности не влияет на прочность кладки (прочность может колебаться, но незначительно).

Если обеспечен отвод воды от всех участков, где возможно переувлажнение (нижние части оконных проемов, карнизы, парапеты, цоколь), то намокание поверхностных слоев, к которому только и могут привести, скажем, затяжные дожди или шквальные ливни, не может стать причиной повреждений (ни морозных, ни каких-либо еще).

Пересушивание поверхности кладки на солнцепеке может (в теории) вызвать косметические дефекты, но не повредит кладке.

Основная идея, противопоставляемая мифу об обязательности наружной отделки звучит так: «Защита газобетонной кладки от атмосферных осадков всегда желательна, но не всегда целесообразна», или, более четко, так: «Отсутствие наружной отделки не приводит к аварийному состоянию кладки». Для сохранения высоких теплозащитных свойств ограждающих конструкций из ячеистых бетонов следует придерживаться следующих правил:

1. Монтаж следует вести на клеевых растворах, обеспечивающих как минимум «равнопрочное» соединение материалов в первые 30 часов после кладки и обладающих как можно более низким коэффициентом теплопередачи.

2. Готовую конструкцию следует обязательно защищать от проникновения влаги, но образующийся слой защитного покрытия (фасадной штукатурки) должен обладать значительной паропроницаемостью для облегчения прохождения паров воды изнутри помещений наружу, что позволяет избежать образования мест конденсации влаги внутри конструкций.

3. Штукатурное покрытие должно иметь высокие адгезию к ячеистым бетонам, большую морозостойкость и достаточно гидрофобную поверхность, позволяющую, тем не менее, проводить работы по ее окраске.

7. Отметить технико-экономическую эффективность неавтоклавной технологии газобетона по сравнению с автоклавной

В связи с более низкими капиталовложениями при производстве газобетона без использования автоклавов в последние годы вновь резко возрос интерес к неавтоклавному газобетону. К тому же, неавтоклавный газобетон сейчас изготавливается с применением более современного технологического оборудования, новых видов тепловлажностной обработки. Подобраны оптимальные составы газобетонной смеси с учетом достижений в области диспергирования материалов и т.д.

Важной особенностью технологии теплоизоляционного газобетона неавтоклавного твердения является необходимость достижения высокой степени поризации смеси и сохранения ее устойчивости в течение этого процесса. Поризация смеси осуществляется на стадии формирования за счет взаимодействия газообразователя (алюминиевой пудры) со щелочью. Данная технологическая стадия, особенно в неавтоклавной технологии, является весьма ответственной, предопределяющей формирование пористой структуры материала. Получение изделий с заданной объемной массой зависит от газоудерживающей способности и устойчивости поризованной массы после окончания процесса вспучивания. Это определяет необходимость проведения исследования влияния различных технологических факторов, особенно состава газобетонной смеси, на процесс поризации смеси, то есть на ее реологические характеристики и устойчивость.

Энергоемкость неавтоклавной технологии ниже по сравнению с автоклавной технологией в 2–2,5 раза. Эта технология перспективна благодаря своей унифицированности и гибкости, опирающихся на единый гидротермальный принцип структурообразования цементирующих веществ из различных по составу сырьевых смесей, единую совокупность и последовательность химико-технологических переделов, многообразие компоновочных решений производственных линий при едином наборе применяемых аппаратов и оборудования. При всех этих качествах есть возможность получать большую номенклатуру плотных и пористых бетонов и изделий самого широкого назначения, в том числе для интерьерных звукоизолирующих и декоративных работ, а также для наружной утепляющей облицовки зданий и стеновых конструкций.

Но сравнительный анализ автоклавной и неавтоклавной технологий получения газобетона показывает, что к основным недостаткам автоклавной технологии относятся высокие энергозатраты и сложность формирования пористой структуры газобетона, которые требуют согласованного управления более чем 30 технологическими параметрами. Производство автоклавного газобетона целесообразно на крупных предприятиях, стоимость строительства которых составляет не менее 2 млн. долларов. Кроме того, при изготовлении газобетона автоклавным способом необходима алюминиевая пудра, которая постоянно дорожает. Прибыльность достигается значительными объемами выпускаемой продукции, однако при этом резко увеличиваются транспортные расходы по доставке продукции к месту ее использования.

Значительно меньшей зависимостью процесса поризации и конечных свойств материала от внешних факторов характеризуется неавтоклавный газобетон. Пористая структура полностью формируется в очень короткий отрезок времени в условиях динамичных воздействий (механического перемешивания). Поэтому температура окружающей среды, точность дозировки компонентов, в том числе строгое выдерживание водотвердого отношения, постоянство свойств вяжущего и кремнеземистого заполнителей не оказывают в этом случае такого серьезного влияния на свойства материала, как на газобетон.

Более того, главный показатель газобетона — средняя плотность — легко корректируется непосредственно в ходе технологического процесса. Это очень важно при изготовлении газобетонов на малых предприятиях или на строительной площадке. На основе новейших научно-технических достижений разработаны уникальные технологии, оборудование и реализовано широкое промышленное освоение производства дешевых стеновых и теплоизоляционных газобетонных материалов и изделий с плотностью 400–1200 кг/м3, позволяющих по сравнению с традиционными изделиями, в полтора-два раза повысить сопротивление ограждающих конструкций и на 20–40% снизить расход тепла на отопление зданий. Газобетонные материалы обеспечивают комфортное проживание в микроклимате, близком к микроклимату деревянного дома.

Надо отметить, что практически только в России известен газобетон неавтоклавного твердения. Те, кто его предлагают, акцентируют внимание на дешевизне его производства, т.к. не требуется дорогих котельных для производства пара и автоклавов, в которых происходит термическая обработка изделий. Однако, автоклавная обработка производится не только для того, чтобы ускорить процесс твердения. Главный смысл состоит в том, что в автоклаве при температуре +180оС и давлении до 14 бар в газобетоне образуются минералы повышающие прочность материала и, что особенно важно, в несколько раз уменьшается усадка. Так, например, для автоклавного бетона усадка не превышает 0,3 мм/м (усадочные деформации составляют 0,5 м/Пм), в то время как для неавтоклавного бетона она составляет 2-3 мм/м, что почти в 10 раз больше. Это означает, что в кладке из блоков неавтоклавного твердения в ходе эксплуатации могут появиться трещины, отпасть штукатурка или отделочный слой, повысится теплопотери.

Экзаменационный билет № 27

На заводе изготавливаются стеновые панели из ячеистого бетона с использованием молотого кварцевого песка. Реконструировать указанное предприятие с целью использования вместо песка золы ТЭС 1. Указать требования к ячеистому бетону для стеновых панелей

Панели изготовляются из автоклавных ячеистых бетонов марок по прочности на сжатие 25, 35, 50, 75 и 100.

1.1. В зависимости от марки по прочности на сжатие объемная масса ячеистого бетона панелей в высушенном до постоянной массы состоянии, указываемая в рабочих чертежах, и его контрольная характеристика должны соответствовать значениям, указанным в табл. 1.

Таблица 1

Марка ячеистого бетона по прочности на сжатие	Контрольная характеристика, кгс/кв.см, не менее	Объемная масса, кг/куб.м, не более
25	35	600
35	50	700
50	75	800
75	100	900
100	150	1000

1.2. Отпускная прочность ячеистого бетона панелей для каждой марки бетона должна быть не менее величины соответствующей контрольной характеристики.

1.3 Допускается снижение прочности ячеистого бетона контрольных образцов отдельных серий до 0,85 величины соответствующей контрольной характеристики при испытании образцов в сухом состоянии.

1.4. Объемная масса ячеистого бетона панелей в высушенном до постоянной массы состоянии не должна превышать указанную в рабочих чертежах более чем на 50 кг/куб.м.

1.5. Влажность ячеистого бетона в панелях при отпуске их потребителю не должна превышать:

22% - ячеистых бетонов на песке;

35% - ячеистых бетонов на золе.

Примечание. Допускается выпускать до 1 января 1976 г. панели из ячеистого бетона (на песке) влажностью не более 25 %.

1.6. Марка ячеистого бетона по морозостойкости должна соответствовать указанной в рабочих чертежах и быть не менее:

Мрз 25 - ячеистого бетона стеновых панелей, применяемых в зданиях с сухим и нормальным режимом помещений;

Мрз 35 - ячеистого бетона стеновых панелей, применяемых в зданиях с влажным режимом помещений.

1.7. Коэффициент теплопроводности ячеистого бетона в сухом состоянии не должен превышать значения, указанного в рабочих чертежах панелей.

2. Объяснить особенности подбора состава ячеистого бетона с использованием в качестве наполнителя золы ТЭС

Наиболее дефицитным и энергоемким компонентом бетона является цемент. Многолетние теоретические и экспериментальные исследования ведущих научно-исследовательских и учебных институтов и других организаций доказали высокую эффективность внедрения в производство бетона и железобетона золы-уноса и золошлаковых отходов ТЭС. Бетонные смеси с добавкой золы обладают большей вязкостью и перекачиваемостью, меньшими водоотделением и расслоением.

Например, использование золы-уноса и золошлаковых отходов ТЭС в керамзитобетоне взамен кварцевого песка снижает его плотность на 40-80кг/м3 и позволяет сократить расход цемента на 15-50кг в расчета на 1м3 бетона. При этом повышается коррозионная стойкость, теплофизические показатели бетона.

Применение золы-уноса даёт максимальную экономию цемента (10-25% в зависимости от вида, качества заполнителей и типа конструкций).

Анализ литературных источников показывает, что основными факторами, влияющими на коррозию арматуры и бетона с использованием зол и ЗШС, являются следующие:

- соотношение золы и цемента в золобетоне;

- содержание в золе несгоревших углистых остатков, стеклофазы, зернистых соединений;

- гидравлическая активность золы.

Исследования показывают, что правильный подбор состава бетона позволит обеспечить первоначальную пассивность арматуры в бетоне. Дальнейшая ее сохранность будет определяться проницаемостью бетона, толщиной защитного слоя до арматуры и условиями эксплуатации конструкций.

Сравнение норм расхода материалов

Вид ячеистого бетона: на смешанном вяжущем	Средняя плотность, кг/м3	Расход, кг
		Известь кипелка 70%	Цемент	Песок молотый		Зола - унос	Гипс
с применением песка	350	36	36	247		-	3
	500	90	90	275		-	4
	600	110	110	325		-	5
	700	130	130	386		-	6
	800	140	140	446		-	7
с применением золы	350	49	80	-	190		3
	500	70	110	-	275		4
	600	80	130	-	325		5
	700	100	150	-	386		6
	800	120	170	-	436		7

3, Выбрать способы производства стеновых панелей из указанных бетонов

Технология формования изделий из ячеистого бетона может быть выбрана по одной из схем;

поточно-агрегатная в индивидуальных формах;

поточно-агрегатная с механизированной разрезкой массива;

конвейерная с механизированной разрезкой массива.

При производстве армированных изделий по резательной технологии, требуется укрупнительная сборка элементов.

Технологическая схема производства

Цемент и известь из расходных бункеров поступают поочередно в дозатор сухими, песчаный шлам-в дозатор шлама, вода подается непосредственно в смеситель через расходомер. Весовые дозаторы, установленные на линии, объединены системой управления, обеспечивающей забор требуемого количества сырьевых компонентов и разгрузку дозаторов в смеситель по заданной программе. Используемый в технологии пеногенератор позволяет стабильно получать пену требуемого качества, поэтому после определения фактической производительности пеногенератора для получения бетона требуемой плотности количество подаваемой пены определялось временем его работы. Сухие материалы, песчаный шлам и вода загружались в смеситель и перемешивались, после чего в смеситель подавалась пена. Размеры смесителя подобраны таким образом, чтобы объем замеса был равен объему формы. Объем форм составляет 2,3 м3, соответственно в линии используется смеситель объемом 3,0 м3. Испытания смесителя показали, что коэффициент выхода бетона составляет величину 0,7-0,8 от его объема, и смеситель объемом 3,0 м3 обеспечивает заполнение формы максимального объема 2,3 м3.

Из смесителя масса заливается в бетоновозную тележку, которая развозит смесь по формам. Для стабилизации времени выдержки форм перед разрезкой они располагаются в термостатированных камерах, открываемых на время заливки бетона и извлечения из формы поддона с массивом. Время выдержки массива в формах в зависимости от состава бетона и применяемых добавок составляет 3-6 часов.

Формы, используемые на линии, установлены стационарно и состоят из рамы, к которой шарнирно прикреплены борта и на которой установлен съемный поддон. При этом продольные борта открываются на шарнирах, а поперечные — на рычагах, обеспечивающих плоскопараллельное отодвигание бортов от массива. Штанги захвата проходят в зазор между поперечными бортами и поддоном и захватывают поддон на нижнюю поверхность. Конструкция захвата исключает соприкосновение его деталей с массивом и связанные с этим повреждения поверхности массива. Раскрытие форм производится или вручную, или с помощью пневмопривода. Извлеченный из формы поддон с массивом устанавливается на каретку резательного комплекса. Каретка из исходного положения перемещается приводом на позицию поперечной резки, проходя через установку калибровки массива. На позиции поперечной резки массив разрезается колеблющимися струнами в поперечном направлении. Частота колебаний струны 80 двойных ходов в минуту. Амплитуда регулируется от 20 до 60 мм. Опускание и подъем рамы со струнами поперечной резки производится электромеханическим приводом. После завершения поперечной разрезки к массиву подходят упоры, каретка с массивом на поддоне начинает перемещаться вперед и проходит через струны продольной разрезки. Наличие подпорной стенки обеспечивает стабильное положение изделий при горизонтальной резке и позволяет практически полностью исключить склоны при выходе струн из массива.

Приводы комплекса разрезки изделий получают питание от преобразователя частоты, что обеспечивает регулирование скорости поперечной и продольной разрезки, точную остановку каретки на позиции поперечной резки и в конечных положениях. Схема резательного комплекса исключает образование трещин на массиве при продольной разрезке и обеспечивает точность резки в пределах 1 мм. Отходы от разрезки собираются, разбавляются водой и направляются в шламбассейн отходов. Собранный шлам дозируется и поступает в смеситель. За счет этого обеспечивается утилизация отходов от обрезки массива. После разрезки поддоны с массивом устанавливаются на автоклавную вагонетку. В цехе установлены автоклавы 2х19 м. За счет использования вагонеток маленькой высоты в автоклав входит по сечению 2 массива высотой 1200 мм. По длине в автоклав размещается 6 массивов. Получается, что за один цикл в автоклаве запаривается 25,9 м3 изделий. Коэффициент заполнения автоклава составляет около 0,43. Загрузка и разгрузка автоклавов осуществляется электропередаточным мостом. После запарки изделия снимаются с поддона захватом. Захват имеет длину 1,5 м, что соответствует половине длины массива.

4. Объяснить особенности тепловлажностной обработки ячеистых бетонов на основе зол ТЭС с учётом физико- химических процессов их твердения