М.Н. ГИНДИН, канд. техн. наук (ОАО «ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова»), А.В. ХИТРОВ, канд. техн. наук (Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения)

Технологическая линия для производства мелких стеновых блоков из автоклавного пенобетона на массовом сырье

  Повышение уровня комфортности жилища и требований к качеству строительства выдвигает на первый план необходимость обеспечения строительного рынка стеновыми блоками из ячеистого бетона плотностью до 500 кг/м³ с высокой точностью геометрических размеров.

  Получение высокой точности разрезки и ровной поверхности изделий на линиях зарубежных фирм Итонг, Хебель, Верхан обеспечивается применением коротких натянутых струн, не изменяющих свое положение при резке.

  В отечественной практике хорошо зарекомендовали себя технологические линии с формованием, разрезкой и автоклавной обработкой изделий на одном и и том же технологическом поддоне. Разрезка массива производится колеблющимися витыми струнами, длина которых больше габаритов массива. При размере массива в плане 1200x3000 мм длина струн составляет 1400 и 3200 мм. Разрезка массива длинными витыми струнами приводит к ухудшению качества поверхности реза и снижению точности разрезки. В то же время осуществление резки на формовочном поддоне позволяет снизить требования к прочности массива при разрезке. В этой технологии не требуется переноса массива на специальный поддон для разрезки или кантования массива с основания на боковую поверхность, как делается на зарубежном оборудовании.

  При разработке нового оборудования была поставлена задача обеспечить разрезку массива на блоки короткими струнами, оставляя массив во время всего технологического процесса на своем поддоне.

  Для реализации этой задачи были приняты следующие размеры массива, мм: длина -- 3000; ширина -600; высота- 1200.

  Известно, что при использовании технологии газобетона пузырьки газа вспучивают массив и прочность его вдоль и поперек направления вспучивания неодинакова [1,2]. Разница прочности вдоль и поперек направления вспучивания составляет 20-25%.

  Практически на всех современных технологических линиях, использующих технологию газобетона,

это свойство бетона учитывается, и разрезка массива на блоки производится таким образом, чтобы изделие подлине было ориентировано вдоль направления вспучивания.

  В форме шириной 600 мм при горизонтальном расположении блоков это условие не выполняется, поэтому в основу технологии был заложен принцип получения ячеистого бетона путем введения в смесь технической пены.

  Получаемый пенобетон изотропен, и ориентация блоков при разрезке не имеет значения. Технология пенобетона менее требовательна к качеству сырьевых материалов и позволяет получить качественные изделия при использовании извести активностью до 70%.

  Принципиальной особенностью примененной технологии является приготовление в смесителе смеси из цемента, молотого песка, извести и воды с последующим введением в состав технической пены, получаемой в пеногенераторе. Изменяя состав смеси и количество вводимой пены, на разработанной линии можно получать изделия плотностью от 300 до 1000 кг/м³.

  Для получения стеновых блоков плотностью 500 кг/м³ были подобраны составы бетонов, обеспечивающие за 4--5 ч набор массивом пластической прочности, достаточной для распалубки и разрезки изделий, разрезаемых вдоль и поперек оси формы струнами, длина которых превышала ширину массива на 100--150 мм с каждой стороны. Разрезка осуществлялась гладкими струнами диаметром 0,6-0,8 мм.

  Технологическая схема производства приведена на рис. 1.

  Цемент и известь из расходных бункеров поступают поочередно в дозатор сухих, песчаный шлам -- в дозатор шлама, вода подается непосредственно в смеситель через расходомер. Весовые дозаторы, установленные на линии, объединены системой управления, обеспечивающей набор требуемого количества сырьевых компонентов и разгрузку дозаторов в смеситель по заданной программе.

Е.В. ФИЛИППОВ академик АИЭС, И.Б. УДАЧКИН, академик РИА, О.И. РЕУТОВА, инженер.

Теплоизоляционный безавтоклавный пенобетон

Доказано, что всем требованиям к теплоэффективным материалам XXI века соответствует ячеистый бетон автоклавного и неавтоклавного твердения [1]. Установлено, что ячеистый бетон может быть использован как материал для стеновых ограждающих конструкций, так и эффективный теплоизоляционный материал, подаваемый на место использования в виде раствора по трубопроводу.

Положительным примером производства теплоизоляционного пенобетона является опыт немецкой фирмы «Неопор». Эта фирма вышла на мировой рынок в 1975 г. Технология внедрена в 40 странах мира. Эта и подобные технологии получили распространение в таких развитых странах мира как Германия, Швеция, США, Южная Корея и др.

Неопор-бетон — легкий ячеистый бетон, полученный в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пены, образованной с использованием протеинового пеноконцентрата. Заданной плотности бетона можно легко достигнуть, изменяя соотношение компонентов.

Построены тысячи домов и сооружений, в которых Неопор-бетон использовали для утепления крыш (средняя плотность бетона 80—400 кг/м³), для заполнения пустотных пространств (выработанные шахты, канализационные системы и др. (плотность 600—1000 кг/м³), для изготовления стеновых блоков, плит и панелей (плотность 700—1400 кг/м³). Есть опыт применения Неопор-бетона на ДСК и заводах ЖБИ.

Анализ немецкой технологии показывает, что она не может обеспечить полномасштабное решение проблем строительства теплых домов в России по следующим причинам.

Пенообразователь протеин не является доступным для массового использования в России. Его необходимо экспортировать из Германии или Казахстана. Стоимость продукта в настоящее время превышает 6 USD за 1 кг при расходе 0,9-1,5 кг/м³ пенобетона.

Начальная стоимость немецкого оборудования высока, что, несмотря на окупаемость, объективно сдерживает масштабное использование немецкой технологии.

Акционерное общество «Новостром», входящее в состав ЗАО «Корпорация стройматериалов», с 1992 г. разрабатывает отечественный вариант технологии теплоизоляционного пенобетона, который не уступает по своим характеристикам Неопор-бетону, а по доступности пенообразователя и стоимости оборудования значительно превосходит немецкий вариант. Это достигнуто за счет использования ноу-хау и патентов отечественных отраслевых институтов и организаций (АО «Новостром», НИИСМ (Киев), МГСУ, ВНИИстром и др.).

Принципиальным отличием отечественной технологии от немецкого аналога является то, что технология «Новостром» включает в себя этапы перемешивания пеномассы под избыточным давлением с последующим транспортированием бетона-полуфабриката к месту строительных работ по трубопроводу на расстояние более 200 м и высоту более 30 м. В этой технологии герметичный смеситель на втором этапе используется как камерный насос.

Основной объем пор образуется в момент выхода пеномассы из рас-творопровода через гаситель. В этой технологии исключена механическая порча пузырьков пены при транспортировании сырого пенобетона. Другим важным отличием новой технологии является использование многотоннажных отечественных пенообразователей класса «МОРПЕН», АОС и СДО с их вак-ционной модификацией (обогащением за счет ввода малых количеств добавок-модификаторов). Технические характеристистики установки представлены ниже.

Производительность, м³/ч ............ 5-7

Средняя плотность

пенобетона, кг/м³ ................. 200-1200

Теплопроводность Вт/(м-К) .. .0,04-0,48

Суммарная мощность

электродвигателей, кВт................ До 40

Расходный запас (объем

расходных бункеров):

цемента, т ...................................... 8

песка, т.............................................. 8

воды, м³ ......................................... 2

Давление сжатого

воздуха, МПа .............................. до 0,7

Пилотные установки эксплуатируются в городах Москве, Калуге,

Воскресенске (Московская обл.), Якутске, Белгороде. Начато освоение технологии в Республике Карелия. Первая промышленная установка изготовлена и поставлена на Мархинский завод стройматериалов и конструкций Республики Саха (Якутия) и в АО «Белгородасбест-цемент» в Белгороде.

В соответствии с приказом Министерства строительства Российской Федерации от 21.10.96 г. № 17-136 на предприятии АО «Белгородасбестце-мент» проведены приемочные испытания промышленного оборудования по производству теплоизоляционных безавтоклавных пенобетонов.

Работа выполнена ЗАО «Корпорация стройматериалов», Российской инженерной академией, Научное руководство, изготовление оборудования, отработка технологии и промышленное освоение осуществлялось организациями корпорации: АО «Новостром» (Москва), АО «НПП Воскресенскасбестцемент» и ТОО «Новатор» (Воскресенск).

      А.П. ПРОШИН, д-р техн. наук, А.И. ЕРЕМКИН, канд. техн. наук,

      В.А. БЕРЕГОВОЙ, канд. техн. наук, Е.В, КОРОЛЕВ канд. техн. наук,

      A.M. БЕРЕГОВОЙ, канд. техн. наук, (Пензенская ГАСА),

      А.А. КРАСНОЩЕКОВ, директор ОАО «Завод «Коммунальной энергетики»,

      СВ. СОБОЛЕВ, генеральный директор ОАО «Трест «Жилстрой»,

      А.А. ЛЯМОВ, зам. директора ЗАО «Термопор» (Пенза) 

      На кафедре «Строительные материалы» Пензенской ГАСА разработаны составы и технологии производства пенобетона, предназначенного для изготовления сборных и монолитных теплозащитных конструкций с использованием только отечественных компонентов.

      Общая пористость разработанных теплоизоляционных ячеистых бетонов плотностью 200--600 кг/м³ на портландцементом вяжущем достигает 92%. Очевидно, что при столь высокой степени поризации качество пористой структуры приобретает определяющее значение для материала в целом. Оптимальная ячеистая структура характеризуется наличием равномерно распределенных замкнутых и полидисперсных

      по размеру пор с гладкой глянцевой поверхностью припорового слоя. Добиться получения качественной макроструктуры пенобетона возможно только при использовании взаимодополняющих технологических и рецептурных факторов.

      В настоящее время на рынке химических реактивов, применяемых в производстве строительных материалов, появились эффективные отечественные пенообразующие ПАВ, которые позволяют получать в процессе перемешивания пенобе-тонную смесь низкой плотности. Главный недостаток таких смесей заключается в недостаточной устойчивости пеномассы, приводящей к расслоению материала и разрушению его ячеистой структуры.