34 отзыва
+380683191055
+380
50
334-02-75
+380
66
036-68-24
Материалы для строительства и отделки стен
Корзина

Производство ячеистобетонных изделий: теория и практика.

Производство ячеистобетонных изделий: теория и практика.

В этой главе, взятой из книги известного в сфере ААС беларуского учёного,описана существующая технология производства автоклавного ячеистого бетона (AAC) компании AIRCRETE Europe. Здесь Вы также сможете прочитать о самых последних разработках компани

Производство ячеистобетонных изделий по технологии «ЭЙРКРИТ ДЮРОКС»

Фирма «ДЮРОКС» Голландия в середине 50-х годов прошлого века стала правопреемницей фирмы «ДЮРОКС» Швеция. С 1954 г. Фирма «ДЮРОКС» успешно развивалась в Голландии в тесном сотрудничестве с фирмой «ТВК» (Klebaver), владеющей интеллектуальной собственностью всех производственных процессов заводов «ДЮРОКС», «Калсилокс», «RWK».

Первые три завода «ДЮРОКС», построенные в Голландии, успешно работают и в настоящее время. Во многих странах мира успешно работает 21 завод по технологии «ДЮРОКС» (Голландия, Германия, Япония Польша Страны Скандинавии, Украина и др.) и выпускают армированные и неармированные ячеистобетонные изделия высокого качества.

В 2002 г. фирмы «Целконкрит» и «ТВК» основали в Голландии (г. Oldenzaal) новую фирму «AIRCRETE Europe B.V.», которая продолжила работы по дальнейшему развитию и совершенствованию технологии и оборудования заводов «ДЮРОКС».

Фирма «AIRCRETE Europe B.V.» специализируется на комплектной поставке заводов ячеистого бетона, используя технологию «ДЮРОКС» (далее фирма «ЭЙРКРИТ ДЮРОКС»). Кроме того, фирма выполняет инжиниринг заводов, монтаж или шефмонтаж оборудования, ввод в эксплуатацию заводов, обучение производственного персонала и технологическое (производственное) сопровождение.

В течение последних лет было построено несколько новых заводов «ЭЙРКРИТ ДЮРОКС», в том числе и в Украине («Завод строительных материалов № 1», г. Новая Каховка) или осуществлен переход имеющихся резательных систем на резательную технологию «ДЮРОКС».

Заводы старшего поколения, как правило, имеют годовую производительность 220-250 тыс. м3, в том числе 35-45 тыс. м3 армированных изделий (плиты покрытия и перекрытия, наружные и внутренние стеновые панели). Заводы нового поколения имеют годовую производительность до 450 тыс. м3 изделий из ячеистого бетона с очень низким (0,3-1,0%) количеством бракованной готовой продукции. Разрезка ячеистобетонного массива в горизонтальном положении по всем трем уровням (вертикальный поперечный, вертикальный продольный и горизонтальный продольный) осциллирующими (колеблющимися) струнами обеспечивает высокую точность геометрических размеров и гладкую поверхность изделий.

Неармированные изделия (блоки) отвечают требованиям EN771-4, а армированные -EN 12602. В странах, где производится ячеистый бетон по технологии «ДЮРОКС», изделия отвечают требованиям национальных стандартов.

Для получения супергладкой поверхности готовых изделий фирмой создана новая резательная машина, в которой за счет расположенных двух друг за другом резательных струн обеспечивается высокое качество поверхности изделий. Оптимальные параметры высококачественного колебания первой струны уменьшают усилие на струну (снижается удельное сопротивление резания). Наряду с повышением геометрической точности реза, уменьшается высота «задиров» резательной поверхности сырцы. Вторая резательная струна заглаживает резательную поверхность сырца массива и дополнительно уплотняет ее, обеспечивая в конечном итоге супергладкую поверхность готовых изделий. Благодаря этому появилось новое направление применения ячеистого бетона, а именно «CASCO» - несущие гладкие внутренние и наружные стены, GNT (междуэтажные перекрытия), а также элементы для наружной облицовки фасадов зданий, которые успешно применяются в Японии.

При использовании новых технологий резания, практически исключается штукатурка изделий, достаточно выполнить тонкий слой шпаклевки и изделия готовы для покраски или наклеивания обоев.

При изготовлении неармированных и армированных ячеистобетонных изделий стандартный калиброванный массив (нетто) имеет следующие размеры (L×B×H): 6,0×1,5×0,6 м. Высота (Н) калиброванного массива (ширина армированных изделий) может быть 0,75 и 0,85 м, а длина (L) - 8,0 м.

Рис. 3.7.1. Схема завода «ЭЙРКРИТ ДЮРОКС»

3.7.1. Подготовка сырьевых материалов

В отличие от ранее рассмотренных технологий производства ячеистобетонных изделий, где кремнеземистый компонент (песок) с карьерной влажностью размалывается как правило с водой в шаровых мельницах и тонкомолотые вяжущие материалы (известь, цемент и др.) в ряде стран в заданном соотношении (песок : цемент : известь) подаются непосредственно в смеситель, по технологии «ДЮРОКС» сухой песок размалывают вместе с вяжущими материалами в шаровой мельнице.

Требования к сырьевым материалам, а так же их подготовка и дозирование подробно изложены в предыдущих разделах книги.

Дозирование известково-цементно-песчаной смеси в смеситель для приготовления ячеистобетонной смеси осуществляется одним весовым дозатором, а при раздельном помоле компонентов ячеистобетонной смеси, каждый компонент дозируется отдельным дозатором. После дозировки смесь подается в смеситель.

В таблице 3.7.1 приведен примерный состав ячеистобетонной смеси.

Таблица 3.7.1 Состав ячеистобетонной смеси

 

Наименование

Кол-во

Песок, %

62

Портландцемент марки 400, %

20

Известь, %

18

Алюминиевая пудра, %

0,08 – 0,15

Водотвердое отношение (В/Т)

0,55 – 0,60

3.7.2. Смесеприготовление и формование

Смесь  приготавливается в  стационарном  вертикальном лопастном  смесителе (рис. 3.7.2) со следующими характеристиками:

геометрическая емкость, м3                                             7,5

скорость вращения лопастного вала, об/мин                     72

установленная мощность, кВт                                          30

 

На внутренней стороне смесительной конусообразной камеры установлены отражательные лопасти, длина которых практически доходит до вертикального вала. Лопасти вертикального вала почти касаются стенки камеры смесителя. Заливка смеси в форму осуществляется на электропередаточном мосту, после заливки форма по рольганговому конвейеру передается на посты вспучивания и выдержки.

В каждый замес заливается 800-900 л шлама отходов от резки массивов и промывки смесителя с плотностью 1,42 кг/л. Объем замеса 5,4 м3. Мешалка промывается после каждого замеса.

Диаметр расплыва смеси по Суттарду составляет 16-18 см. Начальная температура смеси 43 °С, максимальная - 90-92 °С. Время вспучивания 15-20 мин. Время выдержки массива до переноса захватом на резательную машину составляет 3-5 ч.

При формовании армированных изделий перед заливкой в форму вставляется кондуктор, на вертикальные стержни которого подвешиваются арматурные каркасы в вертикальном положении. Рама кондуктора устанавливается на бортах формы. Подвешивание арматурных каркасов на кондукторы осуществляется вручную на специальных стендах.

Рис. 3.7.2. Смеситель

3.7.3. Разрезка массива

При достижении сырцом пластической прочности, равной 0,35-0,40 кПа (замеренной на глубине 25 см на специальном посту) все борта формы открываются в горизонтальную плоскость (рис. 3.7.3).

Рис. 3.7.3. Кран со специальным захватом над раскрытой формой с массивом

Массив специальным гидравлическим захватом обжимается за продольные грани, плавно отрывается от поддона формы и переносится (рис. 3.7.4) на резательную машину. Форма с раскрытым бортом подается на пост механизированной смазки (одновременно смазываются борта и поддон формы).

Массив плавно опускается захватом на резательную машину (рис. 3.7.5). Перед этим по роликовому конвейеру к резательной машине подается автоклавная решетка (рис. 3.7.6), которая представляет собой пакет, набранный из металлических реек толщиной 5 мм, длиной 6 м и высотой 20 мм, установленных с интервалом 5 мм. Рейки являются частью автоклавных решеток и фиксируются на них при помощи штырей-фиксаторов на поперечных элементах решетки.

Рис. 3.7.4. Подъем массива и перенос его на резательную машину

Рис. 3.7.5. Резательная машина. На переднем плане поперечная резка с системой резки сдвоенными валами, на заднем плане - устройство нарезки супергладкой поверхности

Рис. 3.7.6. Автоклавная решетка перед подачей в резательную машину

Решетка предварительно проходит специализированный механизированный пост, где происходит ее чистка и смазка. Затем автоклавная решетка подается непосредственно по рольгангу на стол резательной машины, образованный роликами с пазами для реек, установленными на отдельных, перпендикулярных к продольной оси автоклавной решетки валах, крепящихся к специальному подъемному механизму. Рейки подхватываются снизу этими роликами и поднимаются (валы с роликами при этом проходят снизу) в окнах автоклавной решетки. На рейке стола при помощи захвата опускается массив и начинается его резка.

Вначале осуществляется поперечная вертикальная резка массива в направлении «снизу-вверх» с помощью качающихся струн, прикрепленных к раме с двумя валами, поднимающейся со скоростью 1 м в минуту (скорость подъема регулируется в пределах от 0,66 до 2,4 м/мин). Число колебаний поперечных струн в минуту 120. Может регулироваться до 300. Амплитуда - до 40-50 мм, диаметр струны 0,8 мм.

На рис 3.7.7 показан массив после поперечной вертикальной разрезки.

Рис 3.7.7. Массив на столе резательной машины после поперечной вертикальной разрезки

Затем производится горизонтальная и вертикальная резка массива, для чего массив толкается задней подпорной стенкой, ходовая часть которой выполнена на базе реечного привода (рис. 3.7.8). Массив перемещается вместе с рейками, катящимися по роликам, установленным на валах. Такие же ролики на валах расположены за режущими струнами.

Рис 3.7.8. Горизонтальная продольная нарезка и высокочастотная вертикальная продольная

нарезка

В начальный период резки разрезанная передняя часть массива, пройдя через струны, упирается в переднюю подпорную стенку. Таким образом происходит продольное сжатие массива по торцам и тем самым устраняются зазоры, образованные в массиве от прохода струн при поперечной вертикальной резке, что предотвращает выколы углов на изделиях при горизонтальной и вертикальной продольной резке. Затем при достижении определенного давления, фиксируемого датчиком, передняя подпорная стенка откидывается вверх и массив на рейках свободно катится по роликам со скоростью 2,5 м/мин. Скорость передвижения регулируется гидравлическим вариатором. Вертикальные струны, закрепленные на качающейся рамке, при этом проходят между рейками автоклавной решетки.

Одновременно с продольной резкой производится обрезка массива по боковым граням с обеих сторон вертикальными крайними струнами. Отрезанные слои ячеистого бетона толщиной 25 мм прижимаются к массиву и поддерживаются обрезиненными роликами, установленными вертикально. Эти ролики выполняют и другую функцию - предохраняют разрезанный массив от раскачивания из стороны в сторону при качании горизонтальных струн. Диаметр струн для продольной разрезке 0,8 мм, амплитуда колебаний струн регулируется от 20 до 60 мм, частота колебаний составляет 90-120 кол/мин. Горизонтальные струны закреплены к качающейся рамке. В процессе резки массива поперечные элементы двух автоклавных решеток закрыты специальными жалюзи.

После окончания резки массив на рейках опускается с помощью снижателя, имеющего горизонтальные валы с роликами, в пазах которых размещены рейки. Рейки укладываются на автоклавную решетку между штырями-фиксаторами. Затем массив с решеткой подается на пост снятия «горбушки» и торцевых обрезков толщиной примерно 90 мм. Уборка этих отходов осуществляется вакуум-захватом (рис. 3.7.9 и 3.7.10). Минимально допустимая толщина «горбушки» 30 мм, максимальная - 60-70 мм.

Рис. 3.7.9. Вакуумный захват в позиции ожидания над бункером для обратного шлама

 
 

Рис. 3.7.10. Вакуумный захват при снятии горбушки и торцов сырца машины

Резательной машиной обеспечивается точность резки мелких блоков ± 2 мм. Время цикла разрезки составляет 7 мин. Затем массив подается на пост комплектации (рис. 3.7.11), где специальным подъемником устанавливаются три массива с решетками друг над другом (рис. 3.7.12). Каждый вышележащий на решетке массив устанавливается на 8 стойках, по четыре с каждой стороны. После комплектации с помощью передаточного моста (рис. 3.7.12) массивы направляются в автоклав диаметром 2,8 м. Автоклавные тележки отсутствуют, в автоклавах смонтированы ролики, на которые закатываются решетки с массивами (рис. 

Рис. 3.7.11. Автоматическая комплектация (штабелировка) разрезаных массивов до автоклавной обработки

Рис. 3.7.12. Подача массива на электропередаточный мост для последующей загрузки их в автоклав

Рис. 3.7.13. Автоклавная обработка. На переднем плане автоклав загруженный массивами на решетках

3.7.4. Утилизация отходов

Отходы сырца от «горбушки», с боков и торцов массива попадают в специальный бункер в виде траншеи длиной 10-12 м, шириной 2 м и высотой 2 м (объем 10 м3), расположенной параллельно продольной оси резательной машины. В траншею под наклоном на валах длиной 1,7-2 м опущены пропеллерные четырехлопастные мешалки диаметром 0,5 м. Приводят их во вращение электродвигатели мощностью 15 кВт со встроенными редукторами с передаточным числом 1 : 10. Скорость вращения вала мешалки 140 об/мин. Всего установлено до 5-7 мешалок.

Шлам, доведенный до плотности 1,42 г/см3, подается из траншеи погружным центробежным насосом с одной турбинкой, имеющей всасывающую горловину диаметром 40-50 мм. Производительность насоса 500-1000 л/мин. Погружной насос выполняет и вторую функцию: дробит те куски сырца ячеистого бетона, которые не успели раздробиться мешалками. Для приготовления шлама из отходов используются воды от промывки смесителя. Готовый обратный шлам подается в специальный шлам-бассейн для дальнейшего использования в производстве ячеистых изделий.

3.7.5. Автоклавная обработка

После комплектации массивы с помощью электропередаточного моста загружаются в автоклавы диаметром 2,8 м. Продолжительность автоклавной обработки мелких блоков (подъем давления + выдержка при постоянном давлении + сброс давления) составляет 12 ч (3+6+3), армированных изделий 15 ч (3+9+3) при давлении 1,2 МПа. Автоклавы, так же как и конвейерная линия, оборудованы рольгангами, подшипники которых смазаны специальной термостойкой смазкой. Функции автоклавных тележек выполняют нижние в пакете массивов автоклавные решетки. После автоклавной обработки изделия выгружаются из автоклавов (рис. 3.7.14) и подаются на склад готовой продукции (рис. 3.7.15).

Рис. 3.7.14. Выгрузка изделий из автоклавов и подача их на склад готовой продукции

3.7.6. Номенклатура выпускаемой продукции

Ячеистый бетон «Дюрокс» производится в виде блоков размерами 500×240 мм, толщиной от 70 до 280 мм включительно (допуски по размерам: длина ± 2 мм; ширина ± 2 мм; толщина ± 1 мм), а также в виде армированных ячеистобетонных плит, которые могут быть разделены на панели несущих внутренних перегородок одноэтажных зданий стандартной шириной 600 мм, длиной 2420 или 2620 мм, толщиной 70 или 100 мм.

Допуски по размерам:

длина                ± 4 мм;

ширина             ± 2 мм;

толщина           ± 2 мм.

Кроме того, выпускаются:

стеновые панели шириной 750 мм, длиной от 100 до 240 мм включительно, толщиной от 100 мм с шагом (интервалом) 25 мм. Допуски по размерам: длина ± 4 мм; ширина ± 3 мм; толщина ± 2 мм;

кровельные плиты (плиты покрытия) шириной 750 мм, длиной до 6000 мм с интервалом 10 мм, толщиной от 100 до 240 мм включительно с интервалом 25 мм. Допуски по размерам: длина ± 4 мм; ширина ± 3 мм; толщина ± 2 мм;

плиты перекрытий шириной 750 мм, длиной до 6000 мм с интервалом 10 мм, толщиной от 100 до 240 мм включительно с интервалом 25 мм. Допуски по размерам: длина ± 4 мм; ширина ± 3 мм; толщина ± 2 мм.

Изделия поставляются пакетами в термоусадочной пленке на поддонах.

Физико-механические показатели бетона плотностью 600 кг/м3:

прочность на изгиб                                 18 кг/см2

модуль упругости                                    18260 кг/см2

Для кладки на растворе или стен на клею:

численное значение прочности при сжатии согласно NEN 3853 30 кг/см2
численное значение прочности при сжатии на изгиб                              3 кг/см2

модуль упругости                                                                                          15000 кг/см2

Коэффициент линейного расширения ячеистого бетона составляет 8,5×10–6 см/°С. Усадка бетона составляет максимум 0,3 мм/м. Влажность изделий при поставке потребителю составляет 20% по объему.

Кандидат технических наук Сажнев Николай Петрович, Сажнев Николай Николаевич и др.

Предыдущие статьи