Технология изготовления газосиликатных блоков
Технология изготовления газосиликатных блоков
Введение
Впервые
газобетон получил в 1889 году Гофман (Прага). Он примешивал к пластичным
цементам и гипсовым растворам кислоты и углекислые или хлористые соли,
выделявшие при химическом взаимодействии газ, который создал пористое строение
у затвердевшего потом раствора. Патент Гофмана не получил практического
применения.
Следующий шаг
в этом направлении был сделан в 1914 году, когда Аулсворт и Дайер (США)
предложили применять в качестве газообразователя порошки алюминия, цинка и
некоторых других металлов, которые при взаимодействии с Са(ОН)2
выделяли водород и действовали как вспучивающие добавки. Это изобретение
следует считать началом современной технологии газобетона.
В 1922 году
Адольф и Поль (Германия) применили перекись водорода (пергидроль Н2О2)
для вспучивания бетонной смеси. Однако для массового производства газобетона
применение пергидроли оказалось нецелесообразно и неэкономичным.
Практическое
значение для развития производства газобетона имели исследования Эрикссона (Швеция),
начатые в 1918 – 1929 годах. Он предложил вспучивать пластическую смесь извести
с тонкоизмельченными кремнеземистыми веществами и добавкой цемента (10%) при
взаимодействии алюминиевого порошка и Са(ОН)2 предусматривалось
твердение поризованной известково-кремнеземистой массы в автоклаве при 8
атмосферах.
В дальнейшем
развитие технологии газобетона по способу Эрикссона сначала в Швеции, а затем и
в других странах пошло двумя путями. Одим из путей привел к началу производства
газосиликата, названного итонгом. Это пористый бетон автоклавного твердения,
получаемый из смеси извести с кремнеземистыми добавками, но без добавления
цемента или при малом его расходе.
Начало
развития производства газоблоков в нашей стране было положено в 1929 году.
Великая Отечественная война прервала этот процесс и к теме ячеистых бетонов
вернулись уже в 60-х годах. С начала 70-х годов, как в СССР так и за рубежом,
широкое развитие получило производство газобетона и газосиликатобетона по
резательной технологии. В связи с этим к 2000 году явно стал назревать вопрос
введения резательного комплекса в регламентированный состав оборудования для
производства пенобетона, да и для производства газобетона, так как применение
прогрессивной резательной технологии в отличие от формования изделий в
индивидуальных формах позволяет:
1.
осуществлять производство всего ассортимента изделий из ячеистого бетона в
формах одного размера;
2. проводить
автоклавную обработку массивов, что способствует увеличению оборачиваемости
форм и снижению металлоемкости парка форм в 2..3 раза;
3. повысить
до 0,4..0,45 коэффициент заполнения автоклава и соответственно снизить на 20…30
% удельные энергозатраты на 1 куб. м. ячеистобетонных изделий;
4. увеличить
производительность формовочных линий в 2 раза за счет увеличения объема
формуемых массивов ячеистобетонного сырца;
5. резко
уменьшить количество ручных операций
Основные
преимущества газобетона:
1.Отличные
тепло- и звукоизоляционные свойства
2. В отличие
от пенобетона, не требует защиты от влаги (внешней штукатурки).
3.
Пожаробезопасность.
4.
Экологическая чистота.
5. Легко
обрабатывается (можно пилить ножовкой, заколачивать гвозди)
6. Универсальность
в применении.
1. Исходные
данные для проектирования
1.1 Характеристика
изделия и требования стандартов, предъявляемые к нему.
Таблица 1.1.1
Техническая
характеристика изделия.
Наименование изделия
|
Эскиз
|
Размеры, мм
|
Марка
|
Объем изделия
|
Примечание
|
1
|
b
|
h
|
По прочности
|
По плотности
|
Газосиликатные блоки
|
|
400
|
200
|
200
|
М35
|
D600
|
0.016
|
-
|
Газосиликат
представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал, получаемый из смеси
извести с молотым кварцевым песком путём вспучивания предварительно
приготовленного шлама (теста) с помощью газообразователей и отвердевания в
различных условиях (автоклавная обработка или пропаривание).
Блоки
газосиликатные - прочный, лёгкий и удобный строительный материал.
Газосиликатные
блоки плотностью от 500 кг/м2 применяются как стеновой материал в
малоэтажном или монолитном строительстве.
Пористость
газосиликата: в процессе вспучивания газосиликат увеличивается в объеме вверх,
поэтому часть пор имеет не сферическую, а вытянутую в этом направлении форму.
Это влияет на прочность газобетона, причем колебания прочности его в разных
направлениях могут составлять до 20%. Газобетон имеет закрытые и открытые, т.е
сообщающиеся поры.
Размеры
отдельных пор у всех ячеистых бетонов примерно одинаковы; средний размер пор
составляет от 0,6 до 0,8 до 2-2,2 мм.
У
теплоизоляционно-конструкционных ячеистых бетонов общая объемная пористость
составляет 50до 60%.
Водопоглащение
ячеистых бетонов зависит от вида вяжущего вещества. Поэтому изделия из газосиликата
разрешается использовать в помещениях с относительной влажностью воздуха не
выше 60%. Водопоглащение теплоизоляционного газобетона от 45 до 60%, но у
теплоизоляционно-конструктивного – от 20 до 50%. Снижение прочности при сжатии
у насыщенного водой газосиликата составляет от 25 до 40% первоначальной. При
высыхании прочность газобетона почти полностью восстанавливается.
Морозостойкость
ячеистых бетонов проверена положительным опытом применения их в строительстве.
Лабораторные
испытания тоже подтверждают это. Так, потеря прочности газосиликата после 25
циклов попеременного замораживания и оттаивания составляет для газобетона марки
700-20%, а марки 1000-18%. Исследования показали, что на долю резервных пор в
ячеистых бетонах приходится около 10% общего объема пор, заполненных водой, что
является достаточным для расширения воды при превращении ее в лед.
Температуростойкость
и огнестойкость. Температуростойкость ячеистых бетонов невысока. Предельные
температуры применения изделий могут быть приняты примерно 400оС.
Скорость нагревания отражается на прочность изделий: быстрый нагрев
способствует появлению трещиноватости скорее, чем медленное нагревание до той
же температуры.
Ячеистые
бетоны относятся к несгораемым строительным материалам. Изделия из них обладают
более высоким пределом огнестойкости, чем из обычных плотных бетонов, благодаря
большой пористости и низкой теплопроводностью.
Таблица 1.1.2
Свойства
газосиликата
Марка по средней
плотности
|
Марка по прочности при
сжатии
|
Класс по прочности при
сжатии
|
Марка по
морозостойкости (F)
|
Водопог-лощение, %
|
Основное назначение
|
600
|
35
|
2.50
|
35…75
|
6…9
|
Теплоизоляционно-конструктивные
|
Таблица 1.1.3
Теплофизические
свойства ячеистого силиката по СниП II-3-79.
Характеристики в сухом
состоянии
|
Расчётная массовая влажность
материала (при соблюдении условий эксплуатации), %
|
Расчётные
характеристики (при соблюдении условий эксплуатации)
|
Плотность, кг/м2
|
Теплопроводность,
Вт/м*°С
|
|
Теплопроводность,
Вт/м*°С
|
Паропрони-цаемость,
мг/м*час*Па
|
600
|
0,14
|
8..12
|
0,22..0,26
|
0,17
|
1.2 Режим
работы, производственная программа
Для
предприятий с автоклавной обработкой, т.е. выпускающих ячеистые бетоны
автоклавного твердения, в году принимается 305 рабочих дней, формирование
проводится в 2 смены. Продолжительность смены 8 часов.
При производительности
22 тыс. м3 в год изделий без брака. Брак на производстве составляет
5%, т.е общая производительность составит 23 100 м3 в год.
Таблица 1.2.1
Наименование изделия
|
Производственная
программа
|
в год
|
в сутки
|
в смену
|
в час
|
м3
|
шт.
|
м3
|
шт.
|
м3
|
шт.
|
м3
|
шт.
|
Газосиликатные блоки
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3
Характеристика сырьевых материалов
Основными
видами сырья для изготовления автоклавных ячеистых бетонов служат песок,
известь, вода и порообразователи.
Песок
используют преимущественно с содержанием 76-95% двуокиси кремния, хотя
оптимально – не менее 90% SiO2, не более 5% глины и 0,5
слюды. По остальным показателям песок должен удовлетворять ГОСТ 8736-74; он
должен содержать несвязанной двуокиси кремния не менее 90%, сернистых и
сернокислых примесей в пересчете на SO3 – не более 2%, щелочей (в
пересчете на Na2O) – не более 0,9; пылевидных, илистых и глинистых
частиц размером менее 0,05 мм – не более 0,5 %; зерен размером более 5 мм – не
более 5%. Средняя насыпная плотность 1500 –т 1550 кг/м3. Дисперсность
песка, после сухого или мокрого помола на заводах выпускающих газосиликат
средней плотностью 320 – 500 кг/м3 с пределом прочности при сжатии
1- 1,6 МПа, должна быть 2300-300 и 2200-2500 см2/г – для
газосиликата средней плотностью 340-500 кг/м3 с пределом прочности
0,9-1,6 МПа. Получение песка необходимого гранулометрического состава,
обеспечивающего наиболее плотную укладку компонентов смеси, возможно при мокром
помоле части песка и совместном сухом помоле другой части с известью и
цементом.
Более прочный
газосиликат получают из чистых песков с большим содержанием двуокиси кремния,
что объясняется малым содержанием или полным отсутствием в цементирующим
веществе включений или новообразований, снижающих прочность бетона.
При
изготовлении газосиликатных блоков в городе Асино был использован песок
вознесенского месторождения с характеристиками, которые удовлетворяют
требованиям ГОСТ 8736-74.
Таблица 1.3.1
Характеристика песка
Месторождение песка
|
Содержание
гравия, %
|
Частные (полные)
остатки,
%, на ситах, мм
|
Содержание
пылеватых, илистых и глинистых частиц, %
|
Модуль
крупности
|
Плотность,
кг/м3
|
2,5
|
1,25
|
0,63
|
0,316
|
0,16
|
насыпная
|
истинная
|
Вознесенское
|
-
|
4,5
(4,5)
|
4,0
(8,5)
|
3,5
(12,0)
|
63,5
(75,5)
|
18,5
(94,0)
|
1,5
|
1,95
|
1525
|
2600
|
Известь. Для
ячеистой массы пригодна маломагнезиальная молотая негашеная известь - кипелку
активностью не менее 70%. Для автоклавных ячеистых бетонов следует применять
высокоэкзотермическую известь с температурой гашения около 85 оС.
Негашеная известь должна иметь тонкий помол, так как высокая дисперсность ее
обеспечивает развитие большой поверхности взаимодействия между CaO извести с
SiO2 кремнеземистой добавки и интенсивность химической реакции между
ними при автоклавной обработкенизделий. В ней должно содержаться окиси магния
не более 5%. В извести должно быть не менее 70% активных CaO + MgO, т.к
изготавливаются изделия из ячеистых бетонов крупного размера требования к
извести особенно повышаются: в этих случаях необходима молотая известь -
кипелка не ниже 2 сорта, содержащая не менее 3% «пережога».
Таблица 1.3.2
Характеристика
извести 2 сорта.
Активные CaO + MgO
Не менее
|
Активный MgO
Не более
|
СО2
Не более
|
Непогасившиеся зерна
|
|
80
|
10
|
|
20/40
|
15
|
|
Газообразователи.
В производстве газосиликата в качестве газообразователя применяют алюминиевую
пудру. Размер частиц пудры должен не отличатся один от другого: 1 см3
алюминиевой пудры должен покрывать площадь 4600 – 6000 см2.
Газовыделение при введение пудры в цементный или известковый раствор должно
начинаться через 1 – 2 минуты и продолжаться 15 – 20 минут. Пудру следует
хранить в металлическом герметической таре, она пожароопасная.
1.4 Расчет
потребности силикатного сырья
Таблица 1.4.1
Удельный
расход компонентов сырьевой смеси на 1м3 изделий требуемого
качества.
Плотность ячеистого бетона,
кг/м3
|
Известь, кг
|
песок, кг
|
Вода, кг
|
Алюминиевая пудра, кг
|
600
|
320
|
180
|
220
|
1
|
Расход
алюминиевой пудры составляет от 0,5 до 1,4 кг на 1 м3 газобетона.
Таблица 1.4.2
Потребность
сырья с учетом карьерной влажности и производственных потерь.
Наименование
материала
|
Расход на расчетную
единицу
кг/м3
|
Потребность материалов,
кг
|
в год
|
в сутки
|
в смену
|
в час
|
Известь
|
В сухом состоянии
|
320
|
7040000
|
23082
|
11541
|
1442,6
|
С учетом потерь
|
336
|
7392000
|
24236,1
|
12118
|
1514,75
|
Вода
|
В сухом состоянии
|
220
|
4840000
|
15868,9
|
7934,4
|
991,8
|
С учетом потерь
|
231
|
5082000
|
16662,3
|
8331,1
|
1041,4
|
Алюминиевая пудра
|
В сухом состоянии
|
1
|
22000
|
72,1
|
36,1
|
4,5
|
С учетом потерь
|
1.05
|
23100
|
75,7
|
37,9
|
4,7
|
Песок
|
В сухом состоянии
|
180
|
3960000
|
12983,6
|
6491,8
|
811,5
|
С учетом карьерной
влажности (3%)
|
184,4
|
4056800
|
13301
|
6650,5
|
831,3
|
С учетом потерь
|
189
|
4158000
|
13632,8
|
6816,4
|
852
|
Страницы: 1, 2
|