Технология изготовления автоклавного газобетона
Приготовление газобетонной смеси производится в дозаторно-смесительном отделении. Портландцемент, известь (известково-песчаное вяжущее), песчаный шлам, шлам из отходов резки, вода и алюминиевая суспензия дозируются в соответствии с установленной рецептурой в специальный смеситель, обеспечивающий высокую гомогенность смеси.
Разрезанные на изделия массивы устанавливаются на автоклавные тележки и загружаются в автоклав. После полной загрузки автоклава начинается тепловлажностная обработка по определенному режиму, включающему плавный набор температуры и давления, изотермическую выдержку при температуре около 190°С и давлении 12 атм, плавный спуск давления и подготовка изделий к выгрузке.
Автоклавный газобетон – один из самых ярких представителей бетонов с пористой структурой, заслуживший огромную популярность по всему миру. Сравнительно недавно этот строительный материал добрался и до нашей страны. Сегодня он активно применяется при строительстве как промышленных, так и жилых объектов.
На производстве автоклавных бетонов специализируется сразу несколько крупных компаний. Широкая номенклатура этих стройматериалов представлена на российском рынке. Изделия отличаются не только по размерам, но и по форме, цветам. Неизменным остается один аспект – исключительно высокие технические и эксплуатационные характеристики, чем он выгодно отличается от ближайших конкурентов.
Из компонентов CaO и SiO2, вяжущих материалов и кварцевого песка, а также воды, в условиях автоклавной обработки (высокое давление и температура) происходит образование новых минералов – низкоосновных гидросиликатов кальция, что предопределяет более высокие физико-механические характеристики автоклавного газобетона в сравнении с неавтоклавными ячеистыми бетонами (пенобетон, газобетон).
3) После завершения процесса заливки массы в формы, они перемещаются в камеры созревания, где происходит процесс парообразования. Температура камеры созревания около 40-45 градусов Цельсию. После выдержки в течение 180-240 минут прочность массива повышается до требуемого уровня, и его вынимают из камеры созревания.
При производстве газобетонных плит, после заливки формы перемещаются в зону армирования. Оборудование введёт арматуру в форму, а после переместит в камеру созревания для образования пузырьков. Температура камеры созревания около 40-45 градусов Цельсию. После выдержки в течение 180-240 минут прочность массива повышается до требуемого уровня, и его вынимают из камеры созревания и отправляют на извлечение арматуры.
4) После достижения заготовками требуемой твёрдости, он перемещается в зону резки. Устройство для переворота извлекает заготовки из формы и поворачивает массив на 90 градусов, и после опускает его на тележку. Газобетонный массив разрезается с шести сторон в продольном и поперечном направлениях до нужных размеров (Д±3мм*Ш±1мм*В±1мм）.
За счёт небольшого веса пористых бетонов, рассматриваемый материал позволяет использовать блоки больших размеров. Газобетонные блоки чаще всего имеют высоту до 250 мм, при длине в 625 мм и ширине от 200 до 400 мм. За счёт этого кладка стен упрощается и ускоряется, при этом вес у блоков оказывается достаточным для их свободного перемещения и укладки.
5) Устройство для переворота поворачивает массив на 90 градусов, удаляет загрязнение на стороне основания и поворачивает его в прежнее положение. С помощью тележки массив транспортируется в автоклав, и при высокой температуре (200 градусов Цельсию) и высоком давлении (1,3 мПа) выдерживается примерно 12 часов. Выхлоп газа, полученный от автоклава, перемещается в камеры созревания для последующего использования.
В первом случае, тонкомолотая негашеная известь хранится, по аналогии с портландцементом, в силосах и уже готова к употреблению. Во втором случае, если поступает комовая негашеная известь, на предприятии используется технология приготовления известково-песчаного вяжущего путем совместного сухого помола в шаровых мельницах извести и кварцевого песка.
6) Газообразователь: В качестве газообразователя обычно используют алюминиевую пудру. При помощи газообразователя происходит реакция извести с алюминием, от которой выделяется водородный газ, что позволяет стимулировать вспучивание смеси. После завершения процесса вспучивания, выполняется уплотнение смеси. Таким образом, и происходит формирование пористой структуры смеси, которая позволяет газобетону отличаться хорошими теплоизоляцией, теплосбережением, звукоизоляцией, а также незначительным весов.
После достижения сырцом пластической прочности 0,04-0,12 МПа (в зависимости от технологии) формы подаются на резательный комплекс. Газобетонный массив калибруется со всех сторон и разрезается проволочными струнами в продольном и поперечном направлениях на изделия требуемых размеров. Метод резки газобетонных массивов в полупластическом состоянии с помощью тонких проволочных струн хорошо зарекомендовал себя и на современных резательных машинах позволяет получать изделия точных размеров с отклонениями от номинальных до ±1,0-1,5 мм. Такая точность позволяет осуществлять кладку блоков на тонкослойную клеевую смесь вместо традиционного цементно-песчаного раствора.
Название материала «автоклавный газобетон» своими корнями уходит в способ затвердевания цементного состава, после завершения химической реакции, при которой выделяется газ. На рисунке ниже представлена схема по полному производству рассматриваемого материала.
После вспучивания формы с газобетонной смесью выдерживаются на постах, желательно при температуре воздуха не менее +15-20 o С до приобретения требуемой пластической прочности сырца. Для ускорения процесса набора первоначальной прочности формы со смесью могут выдерживаться в специальных термокамерах при температуре до +70-80 o С. Время выдержки при использовании термокамер уменьшается.
4) Известь: Из компонентов CaO и SiO2, Al2O3, вяжущих материалов и кремнеземистых компонентов в гидротермальных условиях происходит высвобождение новых минералов — гидросиликатов кальция, что предопределяют высокую механическую прочность газобетона.
Класс газобетонов – стройматериалы из газогипса, шлаков и цемента. Что касается вяжущих веществ, ими выступают известь, газосиликат и т.п. В качестве газобетона автоклавного твердения, приобрел огромную популярность именно материал, основой которого является цемент с включением частичек извести.
2. Технические характеристики на производстве
Время перемешивания: 6-7 минут
Температура заливки смеси: 40-45℃
Время выдержки массива 2.5-3.0ч
Температура окружающей среды в выдержке: 45～55℃
Прочность массива после выдержки 0.15～0.18мПа
Автоклавная обработка
Время в автоклаве: 0.5ч
Время вакуума: 0.5ч (0～-0.06мПа)
Повышение давления: 1.5ч (-0.06～1.3мПа)
Постоянное давление: 8ч (1.3мПа)
Падание давления: 1.5ч(1.3～0мПа)
Итого времени: 12ч
Сырьевые материалы могут поступать на завод различными видами транспорта (чаще всего автомобильным и железнодорожным). Хранение вяжущих предусматривается в специальных силосах. Количество и объем силосов выбирается в зависимости от мощности завода, удаленности от поставщиков материалов и вида транспорта.
Химическая реакция сопровождается вытеснением водорода из пор, и их заполнение воздухом. За счёт этого формируется надёжная и плотная бетонная структура, где на поры с воздухом приходится до 80% всего внутреннего пространства материала. Концентрация пор корректируется за счёт алюминиевой пудры.
2) Песчаный шлам, вяжущие материалы и цемент дозируются в соответствии с установленной рецептурой и затем, по очереди, отправляются на смешение в специальный смеситель. В процесс смешения добавляется определенное количество пара, что позволяет смеси достигать температуры в 40-45 градусов Цельсия. Через 3-4 минуты, открывают нижний клапан смесителя для алюминиевой пудры, что позволяет её поступление в смеситель заливки. Смешение происходит за 40 секунд. Полученную массу выливают в формовку. Весь цикл занимает около 6-8 минут.
За счёт пористой структуры газобетон может похвастаться номинальным удельным весом, значение которого варьируется в пределах от 300 до 700 кг/м3, а также высокими теплоизоляционными характеристиками. Прочность на сжатие автоклавного бетона достигает 50 кг/см2.
1. Сырьё
Для изготовления автоклавного газобетона применяется различное сырьё: вяжущие материалы (обычно использует цемент и известь); кремнеземистые компоненты (наибольшие распространение получил кварцевый песок, шлак, зольная пыль, керамические отходы, строительные отходы); газообразователь (зачастую применяет алюминиевая пудра). Газобетон – прекрасная альтернатива традиционному шамотному кирпичу. Он обладает многими преимуществами по сравнению с кирпичом, включая, хорошие теплозащитные и теплоизоляционные свойства, малым весом, высокой огнестойкостью, простой обработки, безвредностью для окружающей среды и т.д.
Плотность газобетона изменяется посредством корректировки объёма пор: при этом меняется теплопроводность, прочность. Важно учесть – ключевые параметры изменяются неравномерно. Если говорить об уменьшении плотности, то она неизменно влечет за собой повышение теплоизоляционных характеристик, сокращению прочностных свойств.
