Материал: Производство газобетона

Производство газобетона

Введение

Газобетон используется в строительной индустрии более 100 лет. В России наиболее интенсивное развитие он получил в последние пять лет.

Газобетон является современным перспективным строительным материалом, наиболее часто используемым при строительстве жилых и нежилых зданий.

При производстве газобетона вредные для здоровья примеси не используются. Он находится на втором месте по экологической чистоте после дерева.

Газобетон - разновидность ячеистого бетона <#"805596.files/image001.gif">), для марки D700 коэффициент теплопроводности равен 0,17 Вт/(м).

Морозостойкость газобетонных изделий - F75, отпускная влажность - 25%.

Рисунок 1.1. Блоки стеновые

Предназначены для выполнение несущих и самонесущих, внутренних и наружных стен зданий и сооружений.

Объём поддона 0.75 м3. Размеры поддона с продукцией: L=1.0 м, B=0.625 м, H=1.305 м.

Таблица 1.1.

Рисунок 1.2. Блоки стеновые

Предназначены для выполнения несущих и самонесущих, внутренних и наружных стен зданий и сооружений.

Таблица 1.2.

2. Характеристика сырьевых материалов

.1 Вяжущее

Вяжущие содержат оксид кальция (CaO), имеющий решающее значение в производстве газобетона. Содержание активных СаО+МgО в извести должно быть не менее 70%, скорость гашения - 5-15 минут.

В качестве основного вяжущего используется строительная комовая известь воздушного твердения, отвечающая требованиям ГОСТ 9179-77 (1989). Влажность гидратной извести не должна быть более 5%. Используется известь II сорта, количество пережога у которой 2%, скорость гашения менее 8 минут, удельная поверхность 5500 см2/г. В этом случае, при приготовлении растворной смеси для получения газобетонной массы, выделяется большое количество теплоты, что способствует процессу порообразования, предохранению оседания газонасыщенной массы до ее затвердевания и повышению прочности готовых изделий ячеистой структуры. Известь доставляется автотранспортом. Месторождение г. Искитим (Новосибирская область) ЗАО "Искитимский известняковый карьер".

Также в качестве второго компонента вяжущего используется высококачественный бездобавочный портландцемент М500 производства ОАО «Искитимцемент» (г. Искитим, Новосибирская область).

.2 Кремнеземистый компонент

Песок для производства используется только карьерный, промытый и обогащенный, с содержанием кварца не менее 85%. Не допускается содержание в песке избыточных примесей по ГОСТ 8736-93: слюды не более 0,5 %, илистых и глинистых примесей не более 3 %.

Применяется Марусинский песок, имеющий истинную плотность 2,7 г/см3, насыпную плотность 1,3-1,6 г/см3. Производитель ЗАО "Левобережный песчаный карьер".

.3 Газообразователь

В качестве газообразователей главным образом используется алюминиевая пудра марок ПАП-1 и ПАП-2, отвечающая требованиям ГОСТ 5494-95 “Пудра алюминиевая пигментная” с содержанием активного алюминия 91,1...93,9 % с временем активного (максимума) газовыделения в течение 3...4 мин. от начала смешивания компонентов газобетонной массы. Для получения водной алюминиевой суспензии используется сульфанол, обладающий свойствами ПАВ из расчета 25 г на 1 литр воды .Общий расход газообразователя 0,25...0,86 кг на 1 м3 бетона плотностью 500...800 кг/м3. Применяется алюминиевая пудра марки ПАП-1. Производитель «Сибирский лакокрасочный завод» г. Новосибирск.

.4 Добавки

Добавки используются в качестве ускорителей твердения бетона и в качестве стабилизаторов структуры поризованной массы. В качестве добавки стабилизатора структуры поризованной массы используется гипсовый камень (ГОСТ 4013-82).

.5 Вода

Применяется пресная вода, отвечающая требованиям ГОСТ 23732-79.

Содержание в воде органических поверхностно-активных веществ, сахаров и фенолов, каждого не должно быть более 10 мг/л.

Окисляемость воды не должна превышать 15 мг/л.

3. ВЫБОР СПОСОБА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

.1 Характеристика существующих способов производства

Технология производства изделий из ячеистых бетонов состоит из следующих этапов: подготовка сырьевых материалов, приготовление формовочной массы, изготовление арматурных каркасов, формование изделий, тепловая обработка, контроль качества и складирование.

Технологии производства стеновых изделий из ячеистых бетонов различаются:

·   по способу подготовки сырьевых материалов;

·   по способу формования изделий;

·   по условиям твердения изделий;

·   по способу организации технологического процесса.

Технология подготовки сырьевых материалов осуществляется по нескольким схемам:

1. сухой совместный помол компонентов;

2. мокрый помол компонентов;

3. комбинированный способ.

Сухой совместный помол и гомогенизация обеспечивают хорошее смешение составляющих исходных материалов, при этом достигается высокое качество получаемого вяжущего. Достоинство этого способа - простота дозировки исходных материалов, наиболее полное использование оборудования, надежный контроль за производством. Недостаток этого способа - относительно большой расход энергии на помол.

На рисунке 3.1. приведена схема, подготовки сырьевых материалов путем сухого совместного помола компонентов.

Рисунок 3.1. Подготовка сырьевых материалов путем сухого совместного помола компонентов

Схема с мокрым помолом компонентов. Недостаток этой схемы - более низкое качество перемешивания, чем в первом варианте, однако при мокром помоле кремнеземистого компонента снижаются затраты на устройство обеспечивающих установок, повышается производительность мельниц. Кроме того, отсутствие сушки для большей части материалов, снижает энергозатраты.

На рисунке 3.2 приведена схема подготовки сырьевых материалов путем мокрого помола компонентов.

Рисунок 3.2. Подготовка сырьевых материалов путем мокрого помола компонентов

Комбинированный способ подготовки сырьевых материалов предусматривает применение песка карьерной влажности. К недостаткам этого способа следует отнести трудности получения вяжущего со стабильными свойствами. В практике заводского производства изделий из ячеистого бетона широкое применение получили схемы с сухим совместным и раздельным мокрым помолом компонентов, при этом решающее значение для выбора схемы имеет вид сырья.

Технология формования изделий:

1. литьевая технология;

2. вибрационная технология;

3. резательная технология.

Литьевая технология предусматривает отливку изделий, как правило, в отдельных формах из текучих смесей, содержащих до 50…60% воды от массы сухих компонентов (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 минут; затем в приготовленную смесь вливают водную суспензию алюминевой пудры и после последующего перемешивания тесто с алюминевой 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.

Вибрационная технология газобетона заключается в том, что во время перемешивания в смесителе и вспучивания в форме смесь подвергается 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 15-20 мин при литьевой технологии. После прекращения вибрирования газобетонная смесь быстро (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 .

Способ твердения изделий.

В зависимости от вида вяжущего твердение изделий из ячеистых бетонов может осуществляться двумя способами: автоклавным, когда тепловлажностная обработка производится в автоклавах при давлении 0,8…1,3 МПа и температуре 175…200 0С, и неавтоклавным, когда твердение происходит при температуре 60…90 0С при повышенной влажности воздуха (пропарочные камеры, электропрогрев и др.).

Тот и другой способ твердения имеет свои технические преимущества, однако с экономической точки зрения неавтоклавный способ твердения можно считать предпочтительным.

3.2 Обоснование выбора способа производства

В данном проекте для проектирования завода по производству газобетонных блоков был выбран автоклавный способ твердения, при подготовке кремнеземистого компонента по мокрому способу.

3.2.1 Выбор технологической схемы производства

Технологические схемы в принятом к разработке автоклавном способе с формованием изделий методом резки массива различаются подготовкой сырьевых материалов. Технологические схемы бывают: с подготовкой сырьевых материалов путем мокрого помола компонентов и сухого совместного помола компонентов.

Технологическая схема должна предусматривать переработку возможных отходов собственного производства, обеспечивать поточность и компактность производства, а также систему очистки технологических выбросов (воды, воздуха, газов).

Техническая и экономическая эффективность технологической схемы устанавливается по следующим показателям: энерго-топливо и металлоемкость на единицу продукции; получение продукции более высокого качества; количеством технологических отходов и выбросов; степенью обеспечения безопасных условий труда; экологической чистотой производства и др.

Систематизация основных существующих технологических схем получения газобетонных блоков и их анализ дает возможность проанализировать достоинства и недостатки технологических линий и выявить оптимальные варианты.

Учитывая достоинства и недостатки рассмотренных выше технологических схем производства газобетонных блоков принимаем к разработке технологическую схему с мокрым помолом компонентов, которая приведена на рисунке 3.3.

На рисунке 3.3. показан один из вариантов производства газобетонных блоков.

Со склада сырья песок, гипс, цемент пневмотранспортом подается на дозировку. Известь дробится до кусков размером не более 20 мм и также подается на дозирование.

Известь и 20% песка направляются в шаровую мельницу на сухой помол; 30% песка измельчается в шаровой мельнице мокрым способом. Плотность песчаного шлама должна быть не менее 1,68 кг/л. песчаный шлам транспортируется в шламбассейны, расположенные над дозаторами смесительного отделения. В шламбассейне песчаный шлам в течении 4-5 часов выдерживается при непрерывном перемешивании, а затем насосами подается в расходные баки бетоносмесительного отделения.

Газобетонная смесь готовится следующим образом. Отдозированные компоненты смеси загружаются в вертикальный самоходный газобетоносмеситель емкостью 4 м3 при включенном перемешивающем механизме. Загрузка производится в такой последовательности: песчаный шлам и вода, перемешиваются 30 сек, а затем добавляется вяжущее и водная суспензия алюминевой пудры. Перемешивается еще две минуты, а затем газобетонная масса разливается в формы.

Алюминиевая пудра для обезжиривания обрабатывается раствором ПАВ (сульфанолом). Сульфанол применяется в данном случае не только для обезжиривания пудры, но и как пластифицирующая добавка.

Для интенсификации взаимодействия алюминиевой пудры с Са(ОН)2 вода подогревается до 40°С. Затем 3,5 часа идет выдержка отформованных изделий для того, чтобы произошло газовыделение и изделия набрали структурную прочность. После чего, срезается образовавшаяся горбушка. Шлам от горбушки вторично используется для приготовления формовочной массы.

Рисунок 3.3. Технологическая схема производства газобетонных блоков

Затем у формы откидываются борта и производится резка массива вдоль и поперек по вертикале. Борта формы закрываются и изделия кран-балкой отправляются на тепловлажностную обработку.

Тепловлажностная обработка изделий проводится в ямных пропарочных камерах в течении 13 часов по режиму приведенному на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4. Режим ТВО

После ТВО формы поступают на распалубку. Производится разделение и отбраковка не качественных изделий, затем готовые блоки транспортируются на склад готовой продукции.

блок газобетон производство

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

.1 Режим работы предприятия