Технология производства ячеистых бетонов

Технологии и оборудование, поставляемое нашей компанией, позволяют производить все виды ячеистых бетонов, но всё же, основная специализация нашей фирмы – это оборудование для производства пенобетона. Ниже мы рассмотрим особенности технологии производства различных видов ячеистых бетонов.

Технология производства неавтоклавного пенобетона

Пенобетон получают в результате затвердевания вспученной при помощи пенообразователя смеси вяжущего, кремнеземистого компонента и воды. При вспучивании исходной смеси образуется характерная ячеистая структура бетона с равномерно распределенными по объему воздушными порами. Пенообразователи бывают органического и синтетического происхождения.

В настоящее время распространены два основных метода поризации смеси для изготовления пенобетона – предварительное приготовление пены на пеногенераторе и одностадийный замес, при котором происходит взбивание пены в кавитационных установках.

Одностадийный замес

Подобное оборудование в СНГ изготавливает не так много производителей. Сущность метода состоит в подаче сухих компонентов непосредственно в смесь воды и пенообразователя, взбиваемую на высоких оборотах в кавитационной установке, и перемешивании всех компонентов. Длительность замеса на кавитационной установке, включая время загрузки компонентов смеси и розлива готового пенобетона, составляет 5-6 минут.

Технология, при которой в смесителях одностадийного цикла взбивание пены происходит не за счёт турбулентности, а за счёт подачи в смеситель воздуха и создания повышенного давления, называется баротехнологией. Стоит отметить, что кавитационный метод поризации более перспективен, чем баротехнология из-за своей простоты и более высокого качества пенобетона.

Плюсами кавитационных установок является:

• пониженный расход цемента – в смесителях, работающих на высоких оборотах, происходит механоактивация смеси, за счёт чего достаточно качественный пенобетон получается при расходе цемента всего 280 кг на м³, пеногенераторная установка требует как минимум 340 кг, иначе уже приготовленная пенобетонная смесь усядет;
• невысокая стоимость, компактность, мобильность и простота подобного оборудования.

Минусами кавитационных установок является:

• небольшой моторесурс подшипниковых узлов – сальниковые уплотнения, защищающие подшипниковый узел от попадания в него раствора, из-за высоких оборотов рабочей части периодически выходят из строя, что требует проведения ремонтных работ; нам удалось решить данную проблему путём создания пневматической защиты подшипникового узла, к тому же наши установки полностью разборные и ремонто-пригодные, то есть замена сальникового уплотнения отнимет совсем немного времени, да и производить её надо не чаще чем один раз в пол года; мы так же запустили в серийное производство смесители, в которых подшипниковый узел вообще не контактирует с раствором, данные установки гораздо надёжнее пеногенераторных;
• прихотливость к виду пеноконцентрата – кавитационные смесители работают только на синтетических видах пеноконцентрата.

Предварительная поризация

При этом методе поризации пенообразователь разводится в воде, а затем подаётся при помощи жидкостного насоса в пеногенератор (обычно представляет собой трубку, содержащую механические препятствия – сетку и т.п.), куда так же подаётся воздух. В смесителе в течение 5-6 минут приготавливается смесь цемента, воды и песка, а затем из пеногенератора подаётся пена. Пена перемешивается с раствором в течение 3-4 минут и готовая смесь подаётся на разлив. Среднее время замеса, включая время загрузки компонентов смеси и разлива готового пенобетона, в пеногенераторных установках составляет 15 минут и более.

Плюсами пеногенераторной технологии являются:

• равномерная структура и высокая стойкость пены – пеногенератор способен выдать более равномерный пузырёк пены, чем кавитационный смеситель, что обуславливает более крепкие межпорные связи и соответственно немного большую прочность пенобетона;
• высокая однородность смеси – при пеногенераторном методе легче дозировать объём пены в замесе, он зависит только от количества, вида и качества поданного на пеногенератор пенообразователя, в одностадийных же установках небольшую роль играет и время взбивания пенообразователя, что оказывает влияние на однородность смеси, так как объёмная плотность при неправильной работе может изменяться от замеса к замесу;
• неприхотливость к виду пеноконцентрата – высокие обороты кавитационных смесителей выдерживает лишь синтетические пенообразователи, дефицита которых в принципе нет, пеногенераторные же установки работают практически на любых видах пенообразователя;
• достаточно большой моторесурс оборудования – пеногенераторные установки работают на невысоких оборотах, за счёт чего подшипниковые узлы на них чуть реже выходят из строя.

Минусами пеногенераторной технологии являются:

• высокая стоимость оборудования – в среднем оборудование на базе пеногенератора стоит в 1,5-2 раза больше чем кавитационные установки аналогичной производительности;
• низкая производительность – в установках на базе пеногенератора низкие обороты рабочей части из-за чего перемешивание смеси происходит гораздо дольше, чем на кавитационных установках, поэтому производительность смесителей большого объёма на базе пеногенератора зачастую меньше чем у совсем небольших кавитационных установок;
• более высокое потребление цемента – для производства качественного пенобетона по пеногенераторной технологии требуется на 20-30% больше цемента, чем в случае с кавитационными установками, что очень сильно увеличивает себестоимость конечного продукта;
• неравномерное перемешивание смеси – из-за низких оборотов рабочей части смесители на базе пеногенератора неравномерно перемешивают по объёму добавки, например, такие как фиброволокно.

Нам удалось создать уникальное оборудование, имеющие все плюсы пеногенераторного и кавитационного; методов порообразования и лишенное недостатков каждого из них – гибридную кавитационную установку, оснащённую пеногенераторным модулем. Так же мы продолжаем производство кавитационных смесителей, которые тоже лишены многих минусов аналогичного оборудования других производителей.

Этапы изготовления пенобетонных блоков

• приготовление пеноконцентрата – перед подачей в пеногенератор, пеноконцентрат разводится водой в отдельной ёмкости, в случае использования кавитационной установки этот этап не проделывается;
• приготовление пенобетонной смеси – во включённый смеситель заливается вода, засыпаются сыпучие компоненты и добавки, из пеногенератора подаётся пена, и вся смесь перемешивается в течение двух-трёх минут; люк смесителя герметично закрывается, при помощи компрессора в установке создаётся небольшое давление и открывается кран бетонопровода, через который вся смесь подаётся к месту укладки; в случае если используется кавитационный смеситель, пенообразователь заливается прямо в перемешиваемую воду ещё до засыпки сыпучих компонентов и взбивается в течение 30 секунд;
• укладка пенобетонной смеси – формы перед заливкой необходимо очистить от строительного мусора и смазать (в качестве смазки используются либо специализированные смазочные жидкости, либо машинное масло или веретёнка); заливка осуществляется непосредственно в форму, верхнюю поверхность блока выравнивают; о том, что на наш взгляд лучше – формовать или резать пенобетонный массив мы расскажем ниже;
• твердение пенобетона – после заливки форм, пенобетону необходимо создать температурно-влажностный режим; наиболее оптимальное значение температуры окружающей среды при проведении работ составляет 20 °С, при этих значениях температуры, пенобетон достигает 25% проектной прочности уже через 8-10 часов, а при этих значениях прочности можно производить распалубку форм и фасовку пеноблока.

Соотношение компонентов для приготовление пенобетонной смеси по нашей технологии:

На наш взгляд, в условиях небольших производств, которые не могут позволить себе высокоточные резательные комплексы, пенобетонную массу лучше заливать в формы, так как:

• время обслуживания наших форм гораздо меньше времени формовки, порезки и фасовки цельного массива пенобетона, например два рабочих с лёгкостью могут обслуживать в смену до двадцати кубов форм нашей конструкции;
• недорогие резательные комплексы, имеющиеся сейчас, не дают возможности производить пеноблок с приемлемой геометрий – погрешность иногда превышает 5 мм; наши формы позволяют производить пеноблок с погрешностью не более 1-2 мм, а такой блок уже можно класть на клей;
• затраты на приобретение резательного комплекса и ванн для заливки массивов пенобетона гораздо выше чем стоимость форм, необходимых для той же производительности цеха.

В условиях же больших производств, в первую очередь заводов по производству автоклавного газобетона, требуются всё же мощные высокоточные распиловочные комплексы.

Технология производства пенополистиролбетона

Пенополистиролбетон получают точно так же как и пенобетон, только в конечную смесь добавляются гранулы полистирола. Для того чтобы гранулы равномерно распределялись по объёму смеси, требуется обязательное применение ускорителей твердения, в противном случае гранулы будут всплывать на поверхность ещё до того, как смесь затвердеет.

В случае производства полистиролбетона в смесь не подаётся пенообразователь, в смесителе приготовляется тяжёлый бетон, подаются гранулы полистирола, ускорители твердения и смесь перемешивается. На любом из типов наших смесителей возможно получение неавтоклавного пенополистиролбетона и полистиролбетона.

Технология производства газобетона

Газобетон состоит из кварцевого песка, цемента, негашеной извести и воды, он изготавливается в промышленных условиях в основном при помощи автоклавов, в которых поддерживается определённое давление и температура. При смешивании в автоклаве всех компонентов с газообразователем происходит выделение водорода, который в несколько раз увеличивает исходный объём и количество пор. Процесс производства газобетона требует точного соблюдения технологии, поэтому чрезвычайно сложно освоить производство данного материала на небольших предприятиях, так как для производства качественного газобетона, тем более автоклавного, потребуется большое количество дорогого оборудования (мельницы, системы автоматизированной подачи, автоклавы и так далее).

По типу химических реакций газообразователи делят на следующие виды:

• вступающие в химические взаимодействие с вяжущим или продуктами его гидратации, например алюминиевая пудра;
• разлагающиеся с выделением газа, например, пергидроль;
• взаимодействующие между собой и выделяющие газ в результате обменных реакций, например, молотый известняк и соляная кислота.

Чаще всего газообразователем служит алюминиевая пудра, которая, реагируя с гидратом окиси кальция, выделяет водород. Когда в качестве порообразователя выступает алюминиевая пудра или пергидроль, необходимо обязательное автоклавное твердение. В случае обменных реакций, автоклавное твердение не обязательно, и можно ограничиться любым из типов наших смесителей, не используя дополнительное оборудование, но смысла в производстве такого газобетона нет – без автоклавного твердения он по своим свойствам будет уступать пенобетону.

Технология производства ячеистых блоков на основе гипса

Рост отпускных цен и ухудшение качества цемента, производимого Украинскими заводами, вынудили нас приступить к поиску заменителя цемента как вяжущего материала. Нами был выбран гипс. Ячеистый гипс массово производился в Советском Союзе, с обязательной искусственной сушкой, что требовало больших энергозатрат, площадей и инвестиций в оборудование заводов.

Разработанная нами технология позволяет производить пеногипс, плотность 400 кг/м³ и выше, по своим характеристикам (прочность на сжатие, морозостойкость, теплопроводность и так далее) не уступающий пенобетонам.

Стоит отметить, что себестоимость пеногипса несколько ниже, чем у пенобетона, скорость набора распалубочной прочности регулируемая и может составлять несколько минут, что позволяет получить огромную производительность в условиях совсем небольших производств, конечный продукт имеет более товарный вид из-за белоснежного цвета и более правильной геометрии блока.

У технологии пеногипса есть и существенные недостатки:

• чрезвычайная сложность технологии и очень сильная зависимость качества конечного продукта от технологического процесса;
• потребность гипса в естественной или искусственной сушке для удаления из него избыточной влаги, без чего гипс никогда не наберёт окончательной прочности;
• гипс очень сильно подвержен разрушающему воздействию влаги, это воздействие можно снизить при помощи полимерных добавок, но полностью устранить не удастся, из-за чего пеногипс это всё же материал не для несущих наружных стен.

На рынке существуют различные модификаторы гипса, но их стоимость очень велика и ставит под сомнение экономическую целесообразность производства пеногипса.

Производство пеногипса возможно как на наших типовых установках, так и на автоматизированных линиях нашего производства, причём установки или линии разработанные непосредственно под пеногипс не теряют возможности производить другие виды ячеистых бетонов.

Передача технологии и обучение заказчиков производству пеногипса возможно на различных условиях свяжитесь со специалистами нашей компании.

В разделе Фотогалерея можете ознакомиться с нашим оборудованием для производства пенобетона.