Технология производства универсального строительного материала - пенобетона. Методы производства пенобетона

Пенобетон - это один из самых эффективных строительных материалов для строительства как загородных домов и дач, так и городского жилья. При доступности технологии производства пенобетона в «домашних условиях» - стоит задуматься о создании частного бизнеса.

    Сейчас большая часть загородных домов строится из дерева. Это экологически чистый, податливый и достаточно тёплый материал, в нём легко дышится и деревянные дома быстро прогреваются и хорошо держат тепло. К сожалению, этот материал не применим в городских условиях. Многоэтажные здания мегаполисов – это, в основном, железобетонные и кирпичные конструкции. Приходится искать материал, который может легко и эффективно заменить дерево и позволит создавать жильё для миллионов. Причём, как в пределах городской черты, так и за городом. Отталкиваясь от поставленных условий, отечественные и зарубежные строители всё больше внимания начинаю уделять такому строительному материалу, как пенобетон. Пенобетон - это один из самых эффективных строительных материалов для строительства как загородных домов и дач, так и городского жилья. Другое название этого материала – ячеистый бетон. Для России этот материал наиболее актуален, так как его изготовление возможно из местных сырьевых компонентов. В тоге, стоимость постройки стены из пенобетона будет в 3 и более раз дешевле аналогичной стены из кирпича.
    К основным преимуществам этого материала относятся такие его качества как долговечность, достаточно высокая огнеупорность и поразительная теплоизоляция. Пенобетон может подходить практически для всех видов задач: от строительства наружных стен до внутренних перегородок, а так же для междуэтажных перекрытий и тепло и звукоизоляции крыш.

    Задумайтесь, самый главный принцип теплоизоляции – это воздушные прослойки, не большие замкнутые пространства с воздухом. Примеров можно привести огромное количество: одеяло которым мы накрываемся перед сном, двойные окна в домах, термос, сохраняющий температуру жидкости часами, двойные двери в квартире и .т.д. Если воздух ограничить в замкнутом объёме и пользоваться им как утеплителем – это будет самый эффективный способ. Пузыри воздуха в пенобетоне выполняют именно такую функцию.
    Второй, не менее важный критерий – это экологичность материала. Здесь пенобетон опять в выигрышной ситуации. Даже дерево подвержено гниению, грибку и достаточно критично относится к влажности окружающей среды. Пенобетон – силикатный материал, поэтому все эти недостатки его не касаются.
    При доступности технологии производства пенобетона в «домашних условиях» - стоит задуматься о создании частного бизнеса. Необходимые составляющие для начала производства это: растворсмеситель горизонтального типа, пеногенератор и чертежи изготовления форм для розлива готового пенобетона. Производить пенобетон различной плотности возможно с использование готовой смеси пенообразователя. Даже саму смесь, годную для использования в производстве блоков можно изготавливать самостоятельно.
    Основная функция пеногенератора – получение из пенного раствора мелкодисперсионной, однородной и устойчивой пены с заданной кратностью, с равномерно распределёнными пузырьками воздуха. Объёмный вес пены может регулироваться в пределах от 140 до 400 грамм на литр. Это эквивалентно изготовлению пенобетонных смесей с плотностью 300 – 1200 кг/м3.
    Сейчас доступно множество промышленных вариантов установок для производства пенобетона. Общая стоимость всего комплекта оборудования может быть в пределах 500 тыс. рублей. За эту сумму, возможно, приобрести установку для производства пенобетона производительностью 6-8 м3/час, мощностью примерно 10 КВт, пеногенератор (функции которого можно прочесть выше), компрессор, который подаёт сжатый воздух в пеногенератор и смеситель, а так же пеносмеситель – ёмкость для смешивания воды с пенообразователем в определённом соотношении.

    Производство пенобетона - особенности технологии

    Технология производства пенобетона заключается в смешении пены с растворной смесью. Концентрат пенообразователя и воду дозируют по объему. Готовый раствор смешивают, получая пенообразователь для пенобетона. Пенообразователь поступает в пеногенератор для получения пены. В бетоносмеситель загружают воду, цемент и песок - по массе и изготавливают растворную смесь. В бетоносмеситель подается пена из пеногенератора и перемешивается в течении 3-х 5-ти минут. В бетоносмеситель подается сжатый воздух давлением до 6 атм., под действием которого пенобетон, приготовленный в бетоносмесителе, транспортируется, посредством гибкого рукава, к месту укладки, в формы или опалубку.

     Расход пенообразователя зависит от его марки, и не превышает 2 кг. на 1 м3 пенобетона.
    В таблице приведены средние значения (точная дозировка определяется на месте ).

     Потребительские характеристики пенобетона в зависимисти от плотности смотрите здесь.
     
    Для размещения оборудования достаточно 20 м2. Необходимо предусмотреть площади для хранения и подготовки цемента, песка и пенообразователя (минимум 20 м2), а так же площади для установки форм (для стандартной формы 3Х6=18 м2). Производительность всего комплекса напрямую зависит от объема имеющихся форм (стандартный комплект оборудования позволяет производить до 5 м3 в час). Для оптимальной загрузки оборудования, при работе в одну смену, нужно от 20 м3 до 30 м3 заливаемого объема стандартных форм). Следовательно минимальная площадь для размещения оборудования не может быть меньше 20+20+(6Х18=108)=148 м2 (учитывая проходы - оптимально 200 м2). Кроме того необходимо иметь площади для выдержки (5 суток) и хранения готовых блоков из расчета 1,5 м2 на 1 м3 готовой продукции. При производительности 20 м3/смена это составит 20Х5Х1,5=150 м2 (оптимально 200 м2). Высота помещения не имеет принципиального значения.

    Методы производства пенобетона

    Современные тенденции жилищного и общественного строительства в Украине характеризуются увеличением доли возведения индивидуальных малоэтажных и многоэтажных каркасных домов. Такое направление связано не только со снижением энергетических и материальных затрат, но и с повышением требований к архитектурной выразительности и комфортности возводимого жилья. Данный вид строительства предусматривает использование в несущих элементах зданий прочных строительных материалов и самонесущих мелкоштучных стеновых конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных изделий. В этом случае мелкие стеновые блоки из ячеистых бетонов являются предпочтительными в отношении аналогичных материалов. В связи с этим увеличились объемы производства ячеи- стобетонных изделий, в том числе пенобетонных, изготавливаемых с использованием новых технологических приемов, которые решения позволили шире использовать этот эффективный материал в современном строительстве.
    Возросло также количество публикаций в профессиональных журналах и рекламной информации по этому виду ячеистого бетона в сети интернета. При положительной тенденции развития пенобетон- ной технологии, расширении объемов ее использования порой не отмечаются ее отрицательные стороны. Пенобетонная технология преподносится как простой способ изготовления ячеистобетонных изделий, которая якобы требует меньших энергетических затрат, трудозатрат и удельной металлоемкости. Проводятся неравнозначные технологические сравнения по видам ячеистого бетона. Так, при сравнении пенобетона с газосиликатом учитывают только производственные энергозатраты, но не учитывают затраты на производство самого цемента, как наиболее энергоемкого материала в составе пенобетона. Считаю, что пенобетонная технология имеет как ряд технологических преимуществ, так и ряд недостатков. Основными технологическими преимуществами является: возможность транспортировки пенобетон- ной смеси, формирование ячеистой структуры бетона в момент приго
    товления смеси и при обычной температуре. Недостаток - относительно большой расход вяжущего, связанный с отрицательным действием пенообразователей на гидратацию вяжущего, которые и снижают прочностные характеристики пенобетонных изделий. Введение пенообразователя в значительном количестве для получения более низкой плотности смеси и высокое В/Т отношение смеси приводит к замедлению скорости твердения и к снижению прочности пенобетонных изделий.

    Рис. 1. Технологические схемы производства пенобетона с использованием технической пены с приготовлением пенобетонной смеси методами: а)- традиционным; б)-сухой минерализации: 1- бункера сырьевых материалов; 2- дозаторы; 3- смеситель для приготовления раствора; 4- пеногенератор; 5- смеситель для приготовления пенобетонной смеси; 6- форма
    В настоящее время в пенобетонной технологии используют следующие методы для приготовления пенобетонной смеси:
    1. Поризация бетонной смеси предварительно приготовленной пеной:
    а) традиционный пенный способ, заключающийся в раздельном приготовлении высокократной пены и поризуемого раствора, в последующем их смешивании в отдельном смесителе или в смесителе для приготовления раствора (рис. 1а);

    б) метод сухой минерализации пены, заключающийся в предварительном приготовлении низкократной пены и ее минерализации сухими компонентами смеси путем постепенного и равномерного введения их в приготавливаемую пеномассу при одновременном перемешивании в смесителе (рис. 16).
    2. Приготовление пенобетонной смеси без приготовления пены: - метод приготовления пеномассы аэрированием, основанный на
    воздухововлечении раствором вяжущего и кремнеземистого компо- XL нента с пенообразователем при ско
    ростном их перемешивании (рис. 2).

    Рис. 2. Технологическая схема изготовления пенобетонных изделий с использованием метода аэрирования для приготовления пенобетонной смеси: 1- расходные бункера сырьевых материалов; 2- дозаторы; 3- высокооборотный смеситель; 4- форма для формования пенобетонных изделий

    Каждый из рассматриваемых методов имеет свои технологические преимущества и недостатки. Используя их целенаправленно, можно управлять свойствами пенобетонной смеси, пенобетона. Имеются и отличия в перечне используемого оборудования, в затратах для организации производства изделий или пенобетона для монолитной укладки в строительных условиях.
    Так, при первых двух методах приготовления пенобетонной смеси в технологическом комплекте набора оборудования используются пе- ногенераторы для приготовления пены. В традиционном методе пено- генератор должен приготавливать пену средней кратности (10-40) с высоким коэффициентом ее использования по объему (более 0,8) в поризуемом растворе. Эти свойства пены зависят не только от вида используемого пенообразователя (ПО), но и от конструкции пеногене- ратора.
    На физико-технические свойства пенобетона при использовании традиционного метода приготовления пенобетонной смеси оказывает влияние ряд технологических параметров. На плотность пенобетона:
    - объем вводимой пены и коэффициент ее использования в пори- зуемом растворе, который зависит не только от свойств пены, но и от вязкопластичных характеристик поризуемого раствора;
    - количество вводимой воды;
    - коэффициент осадки пенобетонной смеси.
    На прочность пенобетона оказывают влияние:
    - марка и расход вяжущего;
    - количество кремнеземистого компонента и его дисперсность;
    - содержание воды, с расходом которой связан объем образования капиллярных пор и подвижность поризуемого раствора;
    - концентрация пенообразователя в растворе твердеющего вяжущего;
    - вид и количество вводимой добавки.
    При приготовлении пенобетонной смеси методом сухой минерализации используют пену низкой кратности (примерно 4-6), которую можно приготовить как в отдельном пеногенераторе, так и в высокооборотном смесителе. Пену стабилизируют за счет введения в нее предварительно смешанных сухих компонентов смеси при равномерном их распределении путем постоянного перемешивания пенобетонной смеси. Быстрая адсорбция воды сухими компонентами приводит к снижению подвижности пенобетонной смеси и ее стабилизации. Этот метод позволяет получать более плотные межпоровые перегородки в пенобетоне, за счет уменьшения В/Т отношения и более плотной упаковки частиц вяжущего и кремнеземистого компонента.
    Основными технологическими параметрами, определяющими свойства пенобетонной смеси, а в последующем и пенобетона, являются кратность пены и В/Т отношение смеси. На плотность пенобетона большее влияние оказывает кратность пены, чем изменение В/Т отношения. Снижение В/Т до определенного значения приводит к повышению прочности пенобетона, но при переходе через оптимум этого технологического параметра происходит потеря подвижности пенобетонной смеси вплоть до ее разрушения. При использовании этого метода необходима и очень важна согласованность в работе оборудования по подаче сухих компонентов, их равномерное распределение в поризуемой смеси без ее разрушения. Значение коэффициента выхода пенобетонной смеси характеризует согласованность технологического процесса. Этот показатель и значение В/Т отношения смеси определяют ее технологические свойства, которые взаимосвязаны с физико- техническими свойствами пенобетонных изделий или монолитной теплоизоляции. Метод сухой минерализации приготовления смеси при соответствующем аппаратном оформлении позволяет получить пенобетон с высоким значением коэффициента конструктивного качества. Реализовать этот метод приготовления пенобетонной смеси в полной мере и со всеми технологическими преимуществами в производственных условиях технологически сложно в связи с трудностями его аппаратного сопровождения.
    При приготовлении пенобетонной смеси методом аэрирования нет необходимости в использовании пеногенератора. Однако, в связи с тем, что все процессы поризации совмещены в одном агрегате (в высокооборотном смесителе), то к нему предъявляется ряд особых технических и технологических требований. К техническим относятся: объем смесителя и соотношение его основных размеров, скорость оборотов вала, динамика потоков смеси при перемешивании. К технологическим факторам: коэффициент загрузки смесителя по объему, время аэрирования, В/Т отношение, количество и вид ПО, начальная и конечная подвижность пенобетонной смеси. Многофакторная взаимосвязь процесса приготовления смеси значительно влияет как на время ее приготовления, так и на свойства пенобетонных изделий.
    На плотность пенобетонной смеси основное влияние оказывают:
    - объем воды в смеси, что, соответственно, связано с подвижностью поризуемой смеси и объемом образования капиллярных пор;
    - вид и количество пенообразователя.
    При этом определенное значение имеет последовательность загрузки компонентов в смеситель, продолжительность аэрирования смеси и интенсивность перемешивания, которая должна изменяться при уменьшении плотности смеси. На прочность пенобетона, при прочих равных условиях, наибольшее влияние оказывают:
    - плотность пенобетона;
    - расход и вид цемента;
    - соотношение цемента и кремнеземистого компонента, их дисперсность;
    - В/Т отношение смеси;
    - вид и концентрация ПО;
    - тип и количество вводимой добавки.
    Положительной особенностью метода аэрирования является то, что наблюдается частичная активация смеси, получение мелкопористой ячеистой структуры пенобетона, которая взаимосвязана с прочностью пенобетона и коэффициентом поризации.
    Во всех рассмотренных методах приготовления пенобетонной смеси есть различия, заключающиеся в технологической возможности использования добавок. Так, при традиционном раздельном методе приготовления пенобетонной смеси наиболее эффективно использование добавок, которые вводят на стадии приготовления растворной части смеси. Это позволяет предварительно и целенаправленно изменять технологические свойства раствора до введения пены. В методе сухой минерализации возможность введения добавок в раствор практическое влияние на технологические свойства минимально. Здесь добавка вводятся непосредственно в раствор ПО, что иногда снижает эффект их технологического действия. Поэтому необходимо соблюдать принцип совместимости добавки и ПО, исключить снижение пенообразующей способности такого раствора, а в последующем влияние ПО на вяжущее. При этом немаловажное значение имеет эффект первоначальной адсорбции ПАВ на вяжущем, что влияет на свойства пенобетонной смеси, а в последующем на прочности пенобетона. Это относится и к методу приготовления смеси аэрированием.
    Таким образом, каждый метод приготовления пенобетонной смеси имеет определенные технические и технологические особенности. Проведенный анализ их производственного использования при изготовлении неавтоклавных пенобетонных изделий и устройства монолитной теплоизоляции в строительных условиях на некоторых предприятиях России и Украины выявил ряд повторяющихся технологических ошибок, которые уже изначально сказываются на качестве приготавливаемой смеси. Так, при традиционном методе приготовления пенобетонной смеси практически не используются комплексные добавки, которые позволяют снижать В/Т отношение пенобетонной смеси и повысить скорость твердения пенобетона. Для повышения коэффициента использования пены в растворе используют высокие значения В/Т отношения смеси, что приводит увеличению капиллярной пористости межпоровых перегородок бетона и усадке пенобетонных изделий, снижению прочности. В большинстве случаев при этом методе используются пены с низким значением коэффициента стойкости в по- ризуемом растворе, что приводит к увеличению ее расхода, разрушению и, соответственно, к снижению скорости набора структурной прочности пенобетонной смесью. Из-за этого происходит осадка пори- зованной смеси в начальный период твердения пенобетонных изделий.
    На некоторых предприятиях подача пенобетонной смеси к месту укладки сопровождается неоднократными перегрузками с высотой падения смеси больше 0,5 м, что приводит к увеличению плотности и расслоению пенобетонной смеси. Для обеспечения необходимой текучести по шлангам используется пенобетонная смесь с высоким значением В/Т (0,6-0,7), что, соответственно, сказывается на свойствах монолитного пенобетона.
    При использовании метода сухой минерализации имеется ряд следующих недостатков. Используемые аэродинамические пеногене- раторы не обеспечивают стабильности свойств пен, а это приводит к колебанию плотности изготавливаемых пенобетонных изделий. Загрузка сухих компонентов в смеситель производится без предварительного смешивания цемента и кремнеземистого компонента. Неравномерная подача этих компонентов приводит к частичному разрушению пены, которое компенсируют введением дополнительного ее объема. Однородность приготавливаемой пенобетонной смеси не контролируется и не обеспечивается из-за неудовлетворительной работы самого смесителя. Для транспортировки смеси по шлангам используется повышенное давление в нагнетателе, в результате чего при выгрузке происходит разрушение воздушных пузырьков (до 30%).
    При использовании метода аэрирования отмечено колебания плотности пенобетонной смеси из-за отсутствия точной дозировки компонентов смеси и контроля ее плотности. Узкий диапазон технологических параметров при приготовлении пенобетонной смеси, многофакторность метода, отклонение от оптимальных технологических параметров приводят к ухудшению качественных характеристик пенобетонной смеси, порой и к браку пенобетонной продукции.
    Пенобетонная технология требует точного соблюдения технологического регламента производства, многофакторного учета влияния технологических параметров на свойства смеси и пенобетона. Только при таком подходе можно получить качественный материал. Эта технология требует другого организационного и технологического подхода, так как работа «на глаз», неточное дозирование сырьевых материалов способствует выпуску некачественной продукции, которую уже производят некоторые предприятия, на что и есть обоснованные жалобы строителей. Такая организация производства неавтоклавных пенобетонных изделий или устройства монолитной теплоизоляции в строительных условиях может только дискредитировать идею расширения использования этой технологии в современном строительстве.

    Похожие товары

    Изображение
    Теплоизоляционный или пустотелый кирпич. Кирпич рядовой пустотелый М100, М150
    Обычный рядовой кирпич устраивает всё меньше и меньше, толщина стен по ГОСТу уже сейчас должна достигать 0,8 - 1,5м (а это 2,5 кирпича и больше), что с экономической точки зрения является нецелесообразным. Самым популярным материалом, отвечающим этим требованиям и позволяющим экономить, стал теплоизоляционный кирпич. Теплоизоляционный - название общее, включающее несколько разновидностей кирпича...
    Отзывы :0шт.
    Оборудование для производства сотового поликарбоната.
    Линии предназначены для производства сотового листа из полипропилена или поликарбоната толщиной от 4 до 10 мм. Сотовые листы из полипропилена используются для замены гофрокартона при изготовлении высококачественной упаковки.
    Линии предназначены для производства сотового листа из полипропилена или поликарбоната толщиной от 4 до 10 мм. Сотовые листы из полипропилена используются для замены...
    Отзывы :0шт.
    Бункер для песка. Песок и его применение. Добыча карьерного песка.
    Бункер для песка от производственного предприятия «Робус» предназначен для складирования песка и других сыпучих материалов

    Песок – это вид нерудного сыпучего материала, который широко применяется практически во всех сферах строительства. Он состоит из смеси зерен горных пород различных видов, которые образовались в процессе естественного разрушения минералов. В зависимости от технических...
    Отзывы :0шт.
    Оборудование для производства наполнителя для туалетов. Древесные пеллеты. Наполнитель туалета для кошек и собак - изготовление
    Оборудование для производства наполнителя для туалетов. Древесные пеллеты - сложный технологический процесс. Все предприятия использует самое современное оборудование и передовые технологии, чтобы добиться высочайшего качества выпускаемой продукции.
    Отзывы :0шт.
    линия для производства бумажных салфеток с тиснением виктория. Автоматический станок для производства бумажных носовых платков
    Линия для производства бумажных салфеток с тиснением виктория - описание, технические характеристики. Цифровое управление. Подсчет количества произведённых на станке салфеток и пачек. Обнуление данного счетчика защищено паролем, что позволяет вести независимый учет продукции. Пульт управления оснащен 17" монитором и панелью для установки значений функциональных параметров, индикации параметров и...
    Отзывы :0шт.