Организация цеха по производству теплоизоляционного пенобетона // Строительные материалы. 2003. № 9.

Преимущества комбинированных стен в настоящее время мало у кого вызывают сомнения, а применение пенобетона в качестве утеплителя находит все большее распространение в практике строительства. Самым крупным потребителем теплоизоляционного пенобетона становится монолитное домостроение. Как показал наш опыт реализации на рынке стройматериалов, частный застройщик уже знает этот материал, и объем продаж мелкоштучных и крупных блоков в этом секторе постоянно растет.

Вместе с тем в технологии производства пенобетона имеется ряд проблем, которые поднимались на конфе ренции «Пенобетон 2003», состоявшейся в Белгороде весной этого года.

В целях совершенствования технологии и оборудо вания нами был организован опытно эксперименталь ный участок по выпуску пенобетонных блоков. Схема участка показана на рис. 1. Производство организовано таким образом, что летом участок выпускает до 400 м3 блоков в месяц, а зимой ведутся опытно эксперимен тальные работы. А так как зимы в Сибири долгие, нара ботано достаточное количество интересных результа тов, которые могут быть использованы при освоении производства.

Рис. 1 Схема участка по выпуску пенобетонных блоков: 1 - бункер наружный, 2 - вибросито, 3 - бункер расходный, 4 - шнековые транспортеры ( 4 шт.), 5 - пенобетоносмеситель с дозатором, 6 - пеногенератор, 7 - насосная установка к пеногенератору, 8 - расходные баки с нагревателями ( 2 шт. ), 9 - металлоконструкции площадки обслуживания, 10 - формы - 3 типа с лицензией, 11 - термокамера - накопитель, 12 - захват для форм, используется с тельфером ( 2 шт ), 13 - захват для блоков, 14 - тележка передаточная ( 2 шт.), 15 - станок пильный дисковый, 16 - кран-укосина для погрузки, 17 - кондуктор для ручной распиловки ( 2 шт.), 18 - установка переработки отходов и брака пенобетона, 19 - мельница планетарна, 20 - монорельс с тельфером 1т.



Изначально запланировано совершенствование тех нологии особолегкого пенобетона, самого эффективно го в строительстве и самого сложного в освоении произ водства. Сложность производства легкого безпесчаного пенобетона связана с его малой прочностью в первые сутки твердения и склонностью к усадке и трещинооб разованию в дальнейшем.

Основные рекомендации, полученные из собствен ного опыта и результатов обследования работающих це хов пенобетона:
 

1. Для обеспечения саморазогрева, самопропарива ния и упрочнения пенобетона в форме необходимо иметь температуру смеси 40–50°С, что решается уста новкой ТЭНов в бакдозатор для воды. Однако в осен невесенний, и особенно зимний период, когда темпе ратура цемента в наружном бункере опускается ниже 0°С, весьма затруднительно поддерживать температуру смеси на необходимом уровне. Хорошие результаты в этом случае дает установка промежуточного расходного бункера в цехе (рис. 2). Между бункером, установлен ным снаружи 5 и промежуточным бункером 1 желатель но установить сито для просеивания цемента 4, так как в цементе часто встречаются инородные включения, способные вывести из строя технологическую линию.
 

2. Пенобетоносмесители выпускают несколько за водов, однако не все они соответствуют оптимальному технологическому процессу. Вопервых, емкость сме сителя должна быть не менее 1,2 м3 и обеспечивать за ливку, как минимум одной формы. Вовторых, угол разворота лопаток и число оборотов должно обеспечи вать высокую скорость перемешивания с минимальным разбрызгиванием смеси, что учтено не во всех конст рукциях. Наш смеситель сконструирован таким обра зом, что при вращении лопастного вала производится одновременная зачистка стенок и днища смесителя. Пенобетоносмеситель следует устанавливать на высоте 1,6–2,2 м для обеспечения заливки формы самотеком (рис. 3) Применение для разливки пенобетона геротор ных насосов на стационарном участке считаем малоэф фективным, так как усадка смеси составляет от 10 до 25%. Мы пытались применить высокообъемный и ма лооборотный героторный насос, обеспечивающий ми нимальную усадку смеси, однако в последствии пере шли к способу прямого разлива в формы, тем более что время перестановки форм на нашем участке составляет всего 1,5–2 мин и эта операция во времени совмещена с другими, а только на промыв насоса и трубопроводов требуется не менее получаса рабочего времени.
 

3. При решении вопроса лить в формы или разре зать, нами был выбран компромиссный вариант – от ливка в формы крупноразмерных блоков и затем их раз резка на мелкоштучные изделия. Резка затвердевшего пенобетона осуществляется дисковой пилой (рис. 4). Это позволяет получать блоки с удовлетворительной ге ометрией и избегать основного недостатка цельнолитых блоков – сложности оштукатуривания поверхностей, соприкасавшихся со стенкой формы и имеющих дефек ты структуры. Длина крупноразмерных блоков – 2 м, высота 0,6 м, а по ширине 3 варианта форм – 3 блока по 300 мм, 4 блока по 240 мм, 5 блоков по 200 мм. Объем заливки соответственно 1,08; 1,15; 1,2 м3. После твер дения (через 12–24 ч) блоки разрезаются дисковой пилой на любую требуемую толщину. Это позволяет, имея 3 вида форм, получить практически весь спектр мелкоразмерных блоков.
 

Рис. 2. Линия подачи цемента

Рис. 2. Линия подачи цемента: 1. Промежуточный бункер; 2. Шнековые транспортеры; 3. Планетарная мельница ШЛ-312; 4. Вибросито; 5. Шнек из наружного бункера.

Рис. 3. Заливка пенобетона в формы

Рис. 3. Заливка пенобетона в формы: 1. Четырехсекционная форма; 2. Пеногенератор и пульт управления; 3. Пенобетоносмеситель; 4. Дозатор; 5. Шнеки; 6. Площадка обслуживания; 7. Трехсекционная форма под заливку.

Рис. 4. Пильный дисковый станок в работе

Рис. 4. Пильный дисковый станок в работе



До изготовления пильного станка крупноразмерные блоки разрезались вручную пилой, при этом использо вались 2 кондуктора – для снятия «горбушки» и для де ления на блоки (рис. 5). Производительность при этом способе невелика – до 7 м3 в смену на двух рабочих. Ос татки распила («горбушка») и производственный брак измельчаются в установке переработки отходов (рис. 1, поз. 18,) и возвращаются в технологическую линию для повторного использования.

Были опробованы различные способы обработки стенок форм, однако для легкого пенобетона не удалось найти подходящих смазок, предотвращающих прили пание пенобетона к стенкам, наблюдалось частичное разрушение блоков. Выход был найден при укладке в формы тонкой полиэтиленовой пленки (10 мкм), кото рая к тому же полностью герметизирует форму. Дополнительные затраты при этом составляют около 50 р/м3 пенобетона, зато поверхность блоков не испорчена смазкой, что важно при отделочных работах.

Последовательное совершенствование формы поз волило сократить ее металлоемкость до 450 кг/м3, а применение легкоразборных соединений снизило вре мя разборки и сборки форм до 5 мин. В конструкции формы всего несколько мелких деталей, требующих ме ханической бработки, и они могут быть изготовлены в условиях любой мастерской.

Стоимость изготовления форм составит не более 3 тыс. р. Конструкция форм защищена свидетельством на полезную модель № 29873.

4. Как уже было сказано выше, если использовать по догретую до 40–50оС пенобетонную смесь, то после за ливки идет процесс саморазогрева и операцию дополни тельной термообработки (пропаривания) можно исклю чить. Однако, если залитую форму оставить на площадке, вследствие неравномерного распределения температуры по глубине, структура пенобетона получается неравно мерная, что способствует образованию трещин в блоке. Для ликвидации этого явления на нашем опытном участ ке мы установили термокамерунакопитель, куда после заливки устанавливаются и выдерживаются некоторое время формы в 3 яруса по 4 формы в длину, то есть в одну камеру устанавливается 12 форм. При производительнос ти участка в 400 м3 блоков в месяц и существующей про пускной способности имеющихся термокамер, достаточ но использовать две камеры, которые занимают общую площадь всего 25 м2 (рис. 6). Металлоконструкция тер мокамеры выполнена из квадратных труб, в которых цир кулирует вода, подогреваемая ТЭНами в специальном ба ке. Так как формы с пенобетоном саморазогреваются, то тепло требуется только для поддержания температуры внутри камеры до 70оС, и мощности ТЭН в 5 кВт вполне достаточно. Для переноски форм от места заливки в тер мокамеру изготовлен специальный захват. Его вес состав ляет всего 100 кг. Для удобства удаления готовых блоков из формы, манипулирования крупноразмерным блоком при его установке на станок резки изготовлен специаль ный самозатягивающийся захват (рис. 7).

Рис. 5. Когда не работает пильный станок, выручает «Дружба-2»

Рис. 5. Когда не работает пильный станок, выручает «Дружба-2»

Рис. 6. Установка залитых форм в термокамеру на первой линии, на второй линии формы подготовлены к заливке

Рис. 6. Установка залитых форм в термокамеру на первой линии, на второй линии формы подготовлены к заливке

Рис. 7. Разборка форм

Рис. 7. Разборка форм

5. Как видно из схемы участка (рис. 1, поз. 19) в технологической линии установлена планетарная мельница ШЛ312 для домола (активации) цемента. Добавка активированного цемента позволяет увеличить прочность пенобетона в 1,5–2 раза, однако в связи с продолжением исследований в области применения тонкомолотого цемента, окончательные их результаты будут опубликованы в ближайших номерах журнала «Строительные материалы».