Некоторые важные аспекты при выборе технологии для производства пенобетона

В последнее время рынок строительных материалов в связи с введением новых требований по теплозащите зданий и сооружений (изменение №3 СНиП II–3–79 «Строительная теплотехника») начал пополняться продукцией из ячеи-стых бетонов, особенностью которых является возможность их использования как в качестве несущих, так и в качестве теплозащитных строительных материалов. Свою нишу в этом занимают и цементные пенобетоны неавтоклавного твердения. Как правило, их использование при строительстве сводится к возведению внутренних перегородок или в качестве заполнителя для ограждающих конструкций, а также в виде монолитных заливок.

Основным преимуществом пенобетона неавтоклавного твердения перед материалами, прошедшими автоклавную обработку является возможность применения технологии по заливке монолитного неавтоклавного пенобетона непосредственно на строительном объекте. Область применения наливного пенобетона весьма обширна: теплоизоляция полов, крыш, стен, трубопроводов, звукотеплоизоляция междуэтажных перекрытий, наливное каркасное домостроение и т.д.

Собственно использование пенобетона в качестве монолитного материала и является одним из наиболее эффективных в ближайшей перспективе.

Еще одним немаловажным преимуществом неавтоклавного пенобетона в сравнении с его автоклавным «конкурентом» является возможность производства легких низкоплотных (400 кг/м3 и ниже) материалов с прочностью достаточной для их применения.

Стоит заметить, что качество пенобетона изготовленного в условиях строительной площадки (условно – наливного пенобетона) у подавляющего числа производителей, зачастую не идет ни в какое сравнение с качеством пенобетона произведенного в стационарных условиях (условно – формованного, либо резанного пенобетонного блока). И в большинстве своем наливной пенобетон не соответствует требуемым характеристикам, особенно если речь идет о низкоплотном материале. Проблемой в данном случае является большой разброс по плотности получаемого материала, пониженная прочность, трещиностойкость и влагостойкость пенобетона как заполнителя, повышенные значения осадки пенобетонной массы по высоте в процессе формирования структуры. На качество получаемого материала оказывает влияние и качество используемых сырьевых компонентов, и условия созревания пенобетона, и, конечно же, культура производства.

Нельзя обойти стороной и транспортировку пенобетонной массы на значительные расстояния, как по горизонтали, так и по вертикали от места её приготовления до точки заливки, в результате чего происходят необратимые изменения в структуре пенобетона, которые в дальнейшем оказывают отрицательное влияние на эксплуатационные характеристики изготовленного материала.

Количество российских организаций, предлагающих пенобетонные технологии за последние 10 лет, по осторожным оценкам авторов, выросло в 10-15 раз. Спрос на пенобетон у строительных организаций увеличивается из года в год. Многие предприниматели и организации, решившие создать у себя пенобетонное производство, сталкиваются с обилием предложений, оставляющих при их более тщательном анализе ряд не решаемых вопросов.

Сложившаяся ситуация позволяет предпринять попытку в ближайшее время для решения проблемы производства пенобетонов низких плотностей с удовлетворительной эксплуатационной прочностью разработать технологический регламент получения подобного материала в условиях строительной площадки, а также подобрать комплекс химических добавок для реализации данной программы.

Основные ориентиры при выборе технологий для производства пенобетона

На сегодняшний день на рынке производителей строительных материалов представлены различные варианты технологических схем и аппаратурного оформления производства пенобетона. Анализ известных технологических решений позволяет систематизировать их и классифицировать по способам получения пенобетона:
1. Классический способ, заключающийся в раздельном приготовлении пены и раствора вяжущего с последующим их совместным перемешиванием в смесителе.
2. Способ «сухой минерализации пены», заключающийся в минерализации сухим порошком вяжущего и заполнителя, путем равномерного распыления их над поверхностью пены при одновременном перемешивании.
3. Баротехнология.
4. Способ получения пенобетонных масс, основанный на воздухововлече-нии в цементно-песчаный раствор с добавкой пенообразователя (аэрация).
5. Турбулентно-кавитационный способ под давлением.
6. Способ «обжатие-релаксация» по непрерывному методу.

Каждый из рассматриваемых методов имеет свои технологические преимущества. При этом ни один из них не имеет существенных преимуществ перед другими по значениям средней прочности получаемого пенобетона. В то же время оптимизация технологии и производственного регламента в сочетании с неизменностью качества и количества сырьевых компонентов может привести к повышению прочности пенобетона в 1,5-2 раза. Однако успех при производстве пенобетона зависит в первую очередь от экономического эффекта от данного вида деятельности, простоты функционирования оборудования и удобства работы обслуживающего персонала, а не только от получения оптимальных характеристик пе-нобетонных изделий.

На какие же параметры необходимо обратить внимание при выборе технологии производства ячеистого бетона.

1. Цена
– Дешевле всего будет стоить отдельный агрегат для получения пенобетона (от 75 тыс. руб.). Дороже (до 8-15 млн. руб.) обойдется полная линия по выпуску пенобетонных блоков с высокой производительностью. Расхожее мнение, что пенобетон – это просто, обанкротило не одну сотню энтузиастов.

2. Производительность
– Необходимо критически относиться к паспортным данным на оборудование и обещаниям производителя. Иногда время цикла приготовления порции поризованной смеси занижено в два–три раза. При этом не обязательно производитель оборудования намеренно вводит клиента в заблуждение. Обычно в предлагаемом режиме все же можно отработать один–три цикла, но после произойдет самопроизвольное увеличение времени цикла по причине высокого темпа для обслуживающего персонала или неудобства загрузки сырьевых компонентов. – Линии с производительностью более 40 м3/сутки экономически более целесообразно комплектовать резательным комплексом.

3. Качество пенобетона
– При производстве пенобетонных блоков плотностью выше 500 кг/м3 на качество продукции в большей степени будут влиять культура производства и применяемые сырьевые компоненты. Способ получения поризованной смеси на прочность производимой продукции будет влиять в незначительной степени. – При производстве блоков плотностью ниже 500 кг/м3 нужно обратить внимание непосредственно на возможность получения пенобетона с пониженными значениями плотности. Зачастую это или не возможно, или сопряжено с целым рядом трудностей. Прочность пенобетонов с плотностью 400 кг/м3 выше 15 кг/м2 бывает либо только «на бумаге», либо при использовании дорогостоящих технологий и к реальному производству отношения не имеет. Для производства плотностей пенобетона в диапазоне 150-200 кг/м3следует неоднократно убедиться, что этот материал вообще может быть получен стабильно и в больших количествах.

4. Геометрия пенобетонных блоков
– При литьевой технологии хорошую геометрию формованного пенобетонного блока могут обеспечить формы из листа металла не ниже 3 мм толщиной, при условии, что они были хорошо смазаны и пенобетон не прилип к стенкам формы, что плотность блоков – выше 500 кг/м3 (т.е. достаточно прочные) и при складировании пеноблоков на поддон рабочие не нарушили их грани.
– При использовании резательной технологии нюансов еще больше. Общеизвестны следующие проблемы:

Для струнных резательных машин:• Неровность реза и недорез снизу из-за невозможности дать высокое натяжение на струну вследствие её большой длины. • Огибание струной высокоплотных включений пенобетонной массы. В результате неровный рез. • Ограниченная возможность или полное её отсутствие при резке пенобетона, набравшего прочность, превышающую максимальное значение необходимое для нормального функционирования резательного комплекса. Т.е. время реза четко ограничено и промедление в 2-3 часа не позволяет порезать несколько более прочный пенобетонный массив – рвутся струны. • Режущее тело – струна, витая струна – не всегда легкодоступно и часто стоит дорого. • Отходы резки (обрезь) не выносятся из места пропила и впоследствии блоки на поддонах «спекаются» между собой, а при попытке разделить их – скалываются края.

Для дисковых резательных машин• Для реза моноблока высотой 600 мм требуется или один диск большого диаметра либо два диска точно совмещенных по линии реза. Оба решения весьма дорогостоящие. • Биение дисков приводит к некачественному резу. Устранение биения – одна из непростых проблем. • Заточка диска (дисков) требует специальных приспособлений и дорогостоящая. • Моноблок нужно распилить не на две части, а на большее количество частей во взаимно перпендикулярных направлениях. Соответственно, увеличивается и количество дисковых пил. • Вхождение быстро раскрученного диска в моноблок и его выход сопровождается отрывом кусочков пенобетона. Для решения этой проблемы необходимо проводить распиловку при повышенных значениях прочности пенобетона, что влечет за собой повышенный износ дисковых пил.

Для резательных машин с ленточными пилами• Проблемы сколов при вхождении полотна в массив и выходе из него также существуют. При резке затвердевшего моноблока полотно колеблется и рез получается волнистым. Возможности натянуть полотно сильнее не имеется. • Ограничения на диаметр дисков для полотна (600-800 мм) и невозможность компоновки пил под простое протаскивание моноблока требуют механизма подачи и, возможно, кантователей. Кантовать пенобетонный блок можно только в достаточно твердом состоянии, а это дополнительное время на затвердевание. Сам механизм подачи и кантования весьма дорогостоящий. • Ленточные пилы имеют усталость, поэтому через несколько часов работы требуется их снимать и выворачивать в обратную сторону, давая выдержку по времени. Продолжать рез можно новым комплектом, который уже прошел такую выдержку. • Ленточные пилы для абразивных материалов, коим является пенобетон, достаточно дороги и малодоступны.

Общие для некоторых резательных агрегатов недостатки• Порезанные пеноблоки должны складироваться механически, если это де-лают руки рабочего, то из-за ещё недостаточной прочности блоки зачастую получают дополнительные повреждения. • Количество отходов резки (обрези) должно быть минимальным и они должна быть использованы повторно. Для этого обрезь должна быть представлена мелким пенобетонным песком, иначе потребуется дополнительный агрегат – помольная машина. • Доставка моноблока на стол резательного агрегата и снятие порезанных блоков должны быть технологичны и не дороги. • Любая из вышеперечисленных проблем приводит к экономическим потерям.

Цепные резательные машины• Должны обязательно иметь компенсаторы растяжения цепей. • Должны иметь регулировку по скорости продвижения моноблока через портал с режущими цепями.

Моноформы для получения моноблоков

Все резательные комплексы, как правило, привязаны к размеру моноблока, т.е. требуют использования специальных моноформ, являющихся частью технологической цепочки. Моноформы должны быть быстроразборными, не занимать при разборке цеховое пространство (либо занимать немного, обеспечивая максимальную загрузку площади цеха), не иметь протечек, обеспечивать термовлажностные условия для набора прочности пенобетоном и иметь по возможности низкую стоимость.

5. Себестоимость пенобетона
– Основные статьи затрат – цемент, как сырьевой компонент и заработная плата обслуживающего персонала.
– Чтобы снизить затраты по зарплате, необходимо иметь высокую выработку на одного человека – 5-10 м3/смену, в том числе и на рабочих занятых на приеме сырья и отгрузке продукции. Проверить данный параметр можно по технологической карте, либо посетив одно из действующих производств с данной технологией.
– Экономия на цементе не должна сопровождаться снижением прочности пенобетона. Ниже мы вернемся к этому вопросу при анализе регламентов.

При выборе мобильных комплексов следует обратить внимание на следующее.

1. Мобильность
– Оборудование не должно быть громоздким, но обязано быть высокопроизводительным. Заливка стен или кровель на строящихся объектах зачастую производится в ограниченные сроки, а с низкой производительностью (2–3 м3/час), можно потерять заказы на большие объекты.
– Иногда требуется работать на высоких отметках (30-50 м) на слабых кровлях из профлиста. Подать с нулевой отметки пенобетон низкой плотности на такую высоту невозможно.

2. Универсальность
– Мобильные пенобетонные установки должны обладать возможностью изготовления с их применением пенобетонов как низких плотностей (200-400 кг/м3), – наиболее применяемых в условиях строительных площадок, так и высоких плотностей (до 1200 кг/м3).
– Оборудование должно обеспечивать не только получение поризованной смеси, но и доставку его к месту укладки, без изменения плотности.

3. Регламент
– Фирма–производитель оборудования должна обеспечить технологический регламент, при котором будут решены следующие проблемы:
• Осадка поризованной бетонной смеси низких плотностей при заливках стен (водоотсос кирпичем и гипсокартоном приводит иногда к тому, что осадка составляет 50-70% от первоначального уровня заливки).
• Работа в жестких погодных условиях, получение пенобетонов повышенной или пониженной пластичности, прочных пенобетонов или пенобетонов с минимальной себестоимостью.

4. Удобство в работе
– Быстрое развертывание, свертывание и перемещение комплекса.
– Легкость и простота в обслуживании, высокая надежность.

Незаконченная статья…

Самборский С.А, Иванов. И.А., Жмыхов. В.М., Шахова Л.Д. Некоторые важные аспекты при выборе технологии для производства пенобетона // Сб. материалов международной научно-практической конференции «Пенобетон-2007», СПб: Изд-во ПГУПС, 2007. С. 107-117.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *