Цех по производству пенобетона

Ячеистые бетоны можно использовать в качестве наполнителя несущих стен при строительстве каркасного дома. В этом случае всю нагрузку берет на себя каркас. Однако каркасное домостроение с использованием ячеистых бетонов по большей части относится к области многоэтажного строительства и для частного застройщика не является актуальным. Получается, что при строительстве небольшого дома ячеистый бетон будет попросту неоправданно дорогим материалом из-за высокой стоимости фундамента. Кроме того, толщина несущих стен из ячеистого бетона достигает полуметра, что для небольшого дома многовато. Ячеистый бетон - материал пористый и, следовательно, обладает пониженной плотностью. Увеличение же плотности ради уменьшения толщины стены приведет только к тому, что материал потеряет многие свои выдающиеся свойства, такие как способность "дышать" и сохранять тепло. Дома из ячеистых бетонов возводят люди, которые хотят построить довольно большой коттедж для круглогодичного проживания, но при этом стремятся оптимизировать свои расходы.

3. Сущность технологии  производства пенобетона

Технология представляет собой производство лёгких ячеистых бетонов с помощью добавки к цементно-песчаной смеси пены. Способ позволяет получать широкий диапазон плотностей бетонов путём изменения дозировки пены непосредственно на месте проведения строительных работ. Полученный пенобетон в равной степени приемлем как для заливки бетонных конструкций непосредственно на строительной площадке, так и для производства сборных элементов на полигонах и заводах железобетонных изделий, как с естественным твердением, так и с теплообработкой. Использование пенобетона предоставляет строительным фирмам массу преимуществ в сравнении с традиционными строительными материалами: не требуется щебень, гравий, керамзит, известь; применяется природный, а не молотый песок; высокая подвижность смеси (более 60 см) позволяет заливать любые формы, скрытые полости; не требуется вибрация укладываемой смеси, что позволяет заливать тонкие внутренние перегородки (50мм) в вертикальную опалубку; лёгкая, не требующая высоких инвестиционных затрат, организация выпуска сборных пенобетонных изделий на действующих предприятий стройиндустрии (достаточно приобретения пеногенератора и расходного материала - пеноконцентрата); применение бетононасосов устраняет трудоемкий процесс - распределение бетонной смеси по заливаемой конструкции, в 3-4 раза по сравнению с крановой укладкой снижаются трудозатраты.

Использование пенобетона позволяет выполнить новые, более жесткие нормативы, предъявляемые к теплосохраняющим свойствам строений. Высокие теплоизолирующие свойства пенобетона обусловлены уникальностью порообразования, так как поры равномерно распределены по всему бетонному массиву, имеют одинаковые размеры и 97-процентную закрытость. Построенное из пенобетона жилье обладает повышенной комфортабельностью и эксплутационными свойствами: прохладой в летний зной; отсутствием "мостиков холода; отличной звукоизоляцией - 60 дБ; идеальной поверхностью под любой вид декора; высокой огнестой костьюхорошей гвоздимостью стен.

Вследствие высоких теплоизоляционных свойств, стены из пенобетона могут изготавливаться с меньшими толщинами. Весь процесс приготовления пенобетона на основе классической технологии с использованием пеногенератора, применяемой во всем мире, состоит из 4 основных технологических этапов:

1. Запустили смеситель, на  вращающийся вал смесителя загрузили: воду + цемент + песок. Приготовили цементно-песчаный  раствор (~3-4 минут);

2. Не останавливая смеситель подаем пену из пеногенератора заданной плотности до полного объема (~1 минута и менее);

3. Перемешиваем до однородной  массы (~1-2 минуты);

4. Закрываем горловину, подаем  в смеситель, сжатый воздух, транспортируем  смесь к месту укладки (формы, наливной пол и др.) (3-4 минут).

Полный технологический цикл составляет примерно ~7-12 минут (зависит от проф. подготовки персонала), от этого и складывается производительность оборудования: другими словами, если мы имеем смеситель 500 литров то при цикле 7-12 минут - 5-8 замесов в час - производительность составит 2,5-4 м. куб/час. Это реальные данные. Если у производителей оборудования, вы встречаете производительность значительно выше - знайте это не реально. Это либо: производитель сам никогда не производил пенобетон или специально искажает данные для привлечения покупателей обманным путем.

Стены из пенобетона, в зависимости от требований заказчика, можно штукатурить или сразу же красить или заклеивать обоями. Фасады из пенобетона можно обрабатывать любым удобным или экономичным способом, например:

окрашивать водоустойчивой дисперсионной фасадной краской; наносить тонкий слой высококачественной штукатурки; наносить грунтовку, смешанную с песком; укладывать в форму перед заливкой облицовочную плитку; наносить на свежезалитые панели фактурный слой из гальки, мраморной крошки и т.д.; добавлять красящие пигменты при приготовлении пенобетонной смеси.

 

 

 

 

 

 

4. Технологическая часть

4.1 Режим работы  цеха

Режим работы цеха определяется количеством рабочих дней в году, количеством часов работы в смену. Режим работы выбирается по нормам технологического проектирования предприятий (ОНТП-07-85):

количество рабочих дней в году составляет 252;

количество смен в сутки составляет 2;

количество часов работы в смену составляет 8.

Затраты времени на ремонт оборудования составляет 20 суток в год.

4.2 Производительность  цеха

Производительность цеха рассчитывается исходя из принятого режима работы и программы цеха. Следует учитывать вероятность появление брака, которая составляет 1-2% от выпускаемой продукции. Результаты расчет сведены в таблицу 3.

Таблица 3

наименование	Производительность цеха
	В год		В сутки		В смену		В час
	шт.	м3	шт.	м3	шт.	м3	шт.	м3
Пенобетон D600	241920	8709,12	960	34,56	480	17,28	60	2,16
С учетом 2% брака	246758	8883,3	979	35,25	489	17,62	61	2,2

 

 

4.3 Сырьевые материалы

Классическая технология получения пенобетона заключается в смешивании заранее подготовленной пены с растворной смесью. Концентрат пенообразователя и воду для приготовления раствора пенообразователя дозируют по объему. Т.е., разводят определенное количество пеноконцентрата в воде; обычно пеноконцентрат разводится в объеме равном 1,5-3% от объема воды (в зависимости от марки пеноконцентрата). Готовый раствор перемешивают, получая пенообразователь для пенобетона. Пенообразователь поступает в пеногенератор для получения пены. В бетоносмеситель загружают воду, цемент и песок - по массе и подготавливают растворную смесь. Затем в бетоносмеситель подается пена из пеногенератора и перемешивается в течение 3.5 минут. Далее пенобетон, приготовленный в бетоносмесителе, транспортируется, посредством гибкого рукава, к месту укладки, в формы или опалубку.

Ориентировочный расход компонентов на 1м3 пенобетона.

Плотность пенобетона	Цемент М – 500, кг	Песок, кг
300 кг/м3	270	0,0
400 кг/м3	360	0,0
500 кг/м3	430	0,0
600 кг/м3	382	160
700 кг/м3	426	210
800 кг/м3	470	260
900 кг/м3	520	300
1000 кг/м3	565	350

 

 

Расход пеноконцентрата зависит от его марки, и не превышает 2 кг на 1 м3 пенобетона.

Компоненты, необходимые для получения пенобетонной смеси.

Цемент

Портландцемент, рекомендуемая марка цемента - 400 и выше.

Заполнители

Крупные заполнители

Щебень, гравий в качестве тяжелого заполнителя не требуются. Возможно добавление легкого заполнителя (например, керамзит), тогда прочность пористого бетона при той же объемной плотности может возрасти на 100-200%.

Мелкие заполнители

Как правило, для приготовления бетонной смеси плотностью до 400-600 кг/м3 (для кровельных и половых изоляционных покрытий) песок не используется. Начиная с плотности пенобетона 600 кг/м3, в качестве мелкого заполнителя используются природные или дробленые пески. Предпочтительнее применять речной песок. Он должен быть чистым, без каких-либо включений. Для укладки применяются пески мелкой фракции 0-0,2 мм. Глинистых включений не должно быть более 2-3%.

Вода

При изготовлении пенобетона рекомендуется применять питьевую воду, без какой-либо проверки. Содержание воды в пористом бетоне складывается из расчетного количества, необходимого для затворения раствора, и воды, содержащейся в пене. Перед добавлением пены водоцементное отношение раствора должно составлять минимум 0,38. Слишком низкое значение водоцементного отношения может явиться причиной получения изделия с более высокой, чем заданная, объемной плотностью. Это обусловлено тем, что бетон будет забирать из пены необходимую для химических и физических взаимодействий воду, вызывая частичное разрушение пены, т.е. снижение ее объема в пенобетонной смеси. Оптимальное соотношение - в интервале от 0,4 до 0,45. Температура воды не допускается выше +25°С.

Пенообразователь

Пенообразователь - белковое химическое соединение. В России производится на нескольких заводах под разными марками и с небольшими отклонениями по техническим характеристикам и ценам.

Для приготовления клееканифольного пеноконцентрата используются следующие материалы:

1. Канифоль сосновая ГОСТ-19113-84 ~150 г;

2. Клей костный ГОСТ-2067 ~100 г;

3. Едкий натр ГОСТ-4328-77 ~ 20 г.

Полученный пеноконцентрат должен храниться в герметично закрытых деревянных или пластмассовых бочках, укрытых от прямых солнечных лучей, при температуре не выше +30°С. Пеноконцентрат выдерживает понижение температуры до 5°С. Срок его хранения с момента приготовления составляет 15-30 суток. Для информации: производимые серийно на специализированных предприятиях концентраты пенообразователей имеют гарантированный срок хранения 12-18 месяцев. [8]

Пенообразователь ПБ-Люкс. По сравнению с другими пенообразователями, предлагаемыми на рынке для производства пенобетона имеет мало отличий, только для пенообразователя ПБ-Люкс в требованиях ТУ заложена наиболее важная характеристика пенообразователя - стойкость пены в технологической среде, подтверждаемая для каждой партии. Она составляет 0,95-0,98. Именно эта характеристика позволяет объективно оценить технологические свойства пенообразователя.

Также на рынке существуют пенообразователи "PB-2000", "Морпен", "Ареком" и др. В конечном итоге, нужно ориентироваться на тот пенообразователь, который обходится дешевле всего.

Твердение пенобетона и уход за ним

Литому пористому бетону, как и любому другому, связуемому цементом, необходимо создать температурно-влажностный режим. Это служит, с одной стороны, для поддержания процесса гидратации цемента, набора прочности, с другой стороны, снижает температуру экзотермии, препятствует образованию трещин в бетоне.

С этой целью рекомендуется сразу же после укладки смеси накрывать бетонную поверхность полиэтиленовой пленкой. При естественном твердении в нормальных условиях (t=22°С) пенобетон через 7 суток набирает 55-70% марочной прочности. Отпускная прочность сборных элементов - 70-80% от проектной марки. Монтаж можно начинать по истечении 3-4 недельной выдержки элементов на воздухе со дня их изготовления.

Известь

Известь - кипелку следует применять не ниже 3-го сорта, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 9199-77, а так же дополнительным требованиям: содержание активных Ca·MgOдолжно быть не менее 70%, "пережога" не более 2%; скорость гашения 5-15 мин. Удельная поверхность извести должна быть 5500-6000 см2 /гр., содержание гидратированных частиц должно быть менее 3%.

Смазка для форм ОЭ-2

Обратная эмульсия (тип "вода в масле") применяется для смазки форм при изготовлении пенобетонных изделий. Она состоит из: эмульсии ОЭ-2 (20%) и насыщенного раствора извести (80%). Смазка должна быть постоянной по составу и хорошо удерживаться на вертикальной поверхности форм.

4.4 Подбор состава  пенобетона

Расчет расхода материалов на 1 замес в 1 л исходного состава определяют по следующим формулам:

 

Вяжущего Рвяж = ρсух/(kс×(1+C))×V = 0,6/(1,1×(1+0,75))×1×1,05 = 0,33(кг)

Извести Ри = Рвяж×n = 0,33×0,25 = 0,0825(кг)

Цемента Рц = Рвяж – Ри = 0,33 – 0,0825 = 0,2475(кг)

Песка Рп = Рвяж × С = 0,33 × 0,75 = 0,2475(кг)

Воды В = (Рвяж + Рп) × В/Т = (0,33+0,2475) × 0,34 = 0,196(л)

где - заданная средняя плотность бетона в сухом состоянии, кг/л;

- коэффициент увеличения сухой  смеси в результате твердения  вяжущего, равен 1,1;

- объем замеса, л, умноженный на коэффициент избытка смеси 1,05;

=0.75 - число частей кремнеземистого  компонента, приходящихся на 1 часть  вяжущего (табл.3.2 М 317);

=0.25 - доля извести в вяжущем;

=0.34 - водотвердое отношение.

При расчете расхода пенообразователя находят величину пористости, которая должна создаваться порообразователем для получения пенобетона заданной средней плотности:

Согласно рекомендациям, приведенным в пункте 4.3 подбираем Пенообразователь для пенобетона ПБ-Люкс в количестве 2,5 % от массы рабочего раствора. Так как расход материалов на 1 замес составляет в сумме 762.65 гр, то пенообразователя потребуется 1, 9 гр на 1л раствора.

39,9 р. за 1 кг, в т. ч. НДС

Пенообразователь ПБ-Люкс представляет оптимальную смесь анионактивных ПАВ со стабилизирующими и функциональными добавками. Используется в качестве порообразователя при производстве пенобетона. Продукт обладает высокими технологическими, экономическими и экологическими характеристиками, позволяя при минимальных издержках получать максимальную прибыль.

Используется во всех известных технологиях получения пенобетона - с использованием пеногенераторов, "миксерной" с различной организацией перемешивания, баротехнологии. Пенообразователь ПБ-Люкс придает устойчивость пенобетонной массе, что позволяет транспортировать готовую массу на значительные расстояния.

Пенообразователь для пенобетона ПБ-Люкс прошел все необходимые испытания, имеются все необходимые документы. ПБ-Люкс является первым пенообразователем, который сертифицирован по нормам радиационной безопасности для строительства: