Технологический процесс производства газобетонных блоков
Сегодня технология производства газобетонных блоков интересует всех, кто планирует строить загородный дом или открывать бизнес по производству ячеистых бетонов. Ведь этот строительный материал является очень удачным выбором в плане прочностных и теплоизоляционных характеристик, и к тому же изготовление газобетона может быть достаточно выгодным бизнес-проектом.
Что нужно знать о ячеистом бетоне?
Газобетон представляет собой искусственный камень с микроскопическими воздушными порами. Еще одно его название — автоклавный ячеистый бетон, и оно само по себе говорит о технологии его производства. Газоблоки обладают прекрасными энергосберегающими характеристиками именно благодаря своей пористой структуре. Кроме того, они отличаются относительно небольшим весом, в том числе по сравнению с кирпичом и другими видами строительной керамики.
Газобетонные блоки — это строительный материал, который может использоваться как для возведения внутренних перегородок, так и для несущих конструкций. Он не подойдет для высотных зданий или промышленных объектов, но в индивидуальном строительстве он прекрасно себя зарекомендовал. Относительно легкие газоблоки не оказывают большой нагрузки на фундамент, что позволяет сократить расходы на устройство основания. Кроме того, они обладают большими размерами, и это позволяет ускорить процесс строительства.
Состав газобетонных блоков
Все перечисленные преимущества этого строительного материала обусловлены его составом. Все, из чего состоит газобетон, — это цемент, кварцевый песок и газообразователь, в роли которого выступает алюминиевая пудра. Некоторые производители добавляют в состав гипс, известь, золу, другие ингредиенты.
Таким образом, газобетон делается на основе сухих компонентов, которые размешиваются с водой. Для этих целей подходит любая техническая чистая вода, соответствующая требованиям ГОСТа 23732-79. При этом важна температура воды. Желательно, чтобы она была не ниже 45°С, поскольку это ускорит твердение блоков, повысит их прочность, а для предприятия это выгодно тем, что увеличится производительность линии в целом. Таким образом, многие производители подогревают воду, поскольку более высокая температура означает лучшее качество материала. А еще это помогает уменьшить количество используемого цемента, поскольку нагрев воды стимулирует активность сухих компонентов смеси.
Производство газобетона требует довольно серьезного подхода к выбору песка. Теоретически для этих целей подойдет как карьерный, так и речной песок, но важно, чтобы в нем содержалось как можно меньше илистых или глиняных частиц. Также важно выбрать размер зерен — не более 2 мм. Технология производства газобетона автоклавным способом позволяет заменить песок шлаком или золой, полученным от металлургических производств. Золы ТЭС помогают получить газобетон с меньшей плотностью. Это помогает дополнительно сократить расходы на производство материала.
Для изготовления газобетонных блоков необходим портландцемент марок М400 и М500. Лучше всего, чтобы портландцемент соответствовал требованиям ГОСТа 10178-85. А вот алюминиевая пудра должна быть марок ПАП-1 или ПАП-2 — она и выполняет роль газообразователя. Иногда для тех же целей применяется специальная паста. Это может быть и суспензия, поскольку пылевидный алюминий не так удобен при замешивании раствора. Могут применяться и суспензии на его основе.
На чем основано действие алюминиевого порошка? Он вступает в реакцию с цементным или известковым раствором, обладающим свойствами щелочи, и в ходе этого химического процесса образуются соли (алюминаты) кальция и газообразный водород, обеспечивающий формирование пор.
Для производства газобетона очень важно сделать правильный расчет расхода по каждому компоненту исходного сырья. Существуют стандартные рекомендации для автоклавных газоблоков. Исходя из такой рецептуры, на весь объем смеси берут 50-70% цемента, 0,04-0,09% алюминиевого порошка и до 20-40% песка. Кроме того, понадобятся вода (0,25-0,8%) и известь (1-5%). Таким образом, для того чтобы получить 1 кубометр газобетона, нужно взять до 90 кг цемента, до 300 л воды, извести — 35 кг, песка — 375 кг, алюминиевого порошка — 0,5 кг. Но это количество может быть скорректировано уже в условиях конкретного производства в зависимости от качественных характеристик самого сырья.
Какое оборудование понадобится?
Технология изготовления газобетона относительно проста. Тем не менее кустарными методами здесь обойтись не получится. Нужно приобрести специальное оборудование, которое обычно заказывают в комплексе у производителя или его официального представителя, — это наиболее выгодный вариант. Это не одна какая-то установка, это целый автоматизированный мини-завод. Иногда производитель даже предоставляет услуги специалиста, который проконсультирует относительно монтажа такой линии, поможет ее наладить и подобрать оптимальный состав для смеси, используемой для такого оборудования.
Мини-завод по производству неавтоклавного газобетона
В линию входят различные устройства, и теоретически каждое из них можно купить по отдельности, если по каким-то причинам одно выйдет из строя. Речь идет о таких вещах, как формы и предназначенные для их транспортировки передвижные поддоны, устройства для резки готовых блоков, смесители для газобетона, дозаторы для сыпучих материалов и т.д. Но главное — это печь-автоклав, ведь речь идет именно о производстве автоклавных газоблоков, отличающихся наиболее высокими качественными характеристиками.
Оборудование для производства газобетона делится на несколько типов. Выбор конкретного варианта зависит от требуемой суточной производительности, от того, сколько работников планирует нанимать предприниматель, и как будут организованы смены. Возможны следующие варианты:
- Стационарные линии обладают суточной производительностью до 60 кубометров готовой продукции. Как правило, для них нужны складские и производственные помещения площадью не менее 500 м². Главной особенностью таких линий является то, что формы подъезжают к стационарно установленному смесителю и там заполняются раствором, после чего выполняются все остальные технологические этапы. Это очень простая технология, для того чтобы обслуживать такую линию, достаточно нанять одного дополнительного работника.
- Конвейерные линии нужны там, где требуется большая производительность — до 75-150 м³ в сутки. Здесь производство осуществляется более быстрыми темпами (конечно, сроки созревания изделия не меняются, от линии это не зависит). Однако конвейерные линии требуют больших по площади производственных помещений, а для их обслуживания понадобится не менее 8 человек, хотя большинство технологических процессов здесь происходит в автоматическом режиме.
- Мини-линии не могут похвастаться высокой производительностью, до 15 кубометров готовых блоков в сутки. Отличием от стационарных линий является то, что движется в них смеситель, а формы установлены стационарно. Главное преимущество — им не нужны большие производственные площади, достаточно 140-160 м², так что в качестве стартового варианта они пользуются популярностью.
В частном строительстве часто используют мобильные установки, которые нужны для самостоятельного изготовления газоблоков. Это окупается, причем по расчетам специалистов расходы на строительство снижаются примерно на 30%. Мобильные установки поставляются в комплекте с компрессором. Работают они даже от бытовой электросети.
Этапы производства
Газобетон бывает двух видов — автоклавный или неавтоклавный. Последний вариант стоит дешевле, хотя полученный материал и отличается более низкой прочностью. Тем не менее из-за того, что себестоимость его изготовления ниже (не нужно покупать автоклав, содержать его, платить дополнительно за энергию), он является довольно популярным вариантом, поэтому его стоит рассмотреть подробнее. Если предприниматель намерен выпускать неавтоклавный газобетон, технология производства для него должна сводиться к следующим основным этапам:
- Точная дозировка всех описанных выше компонентов, а затем тщательное их перемешивание. При наличии соответствующего оборудования этот этап отнимает не более 10 минут.
- Подготовленную массу с помощью специального оборудования выгружают в специальные формы (их заполняют только наполовину, поскольку смесь будет увеличиваться в объеме в процессе газообразования). Этот процесс будет протекать в течение 4-х часов. За это время смесь заполняет отведенный ей в форме объем, а иногда даже его ей бывает мало. Тогда через 2 часа излишки можно будет убрать.
- Процесс выдержки изделий занимает около 16 часов, и по истечении этого срока происходит их распалубка и перегрузка на поддоны, где они будут набирать так называемую отпускную прочность. Этот этап отнимает еще 2-3 дня. После этого изделия можно отправлять на склад, но продавать их еще рано, поскольку свою марочную прочность они наберут только на 28-е сутки.
Изготовление газобетонных блоков с применением автоклава на первых этапах практически ничем не отличается от описанной выше технологии. Сначала нужно отмерить необходимое количество всех компонентов (желательно, чтобы это было сделано с помощью дозаторов, это поможет повысить точность). Затем всю эту массу загружают в смеситель и тщательно перемешивают. Иногда специалисты для этих целей предлагают использовать бетономешалку. Затем вводят газообразователь — это происходит через 10-15 минут перемешивания исходных ингредиентов. Алюминиевый порошок в любом случае вступает в реакцию с раствором, для этого ему не нужно автоклавирование.
Полуфабрикат разливают по формам, выдерживают положенные 4-6 часов, после чего производится нарезка газоблоков. До набора прочности они должны полежать еще 10-18 часов.
Но самое важное — знать, как делают автоклавирование после всех описанных выше процедур. Сформированные блоки перегружают в специальную печь, в герметичную камеру, где при высокой температуре каждый блок обрабатывают насыщенным водяным паром. Давление при этом также должно быть высоким — до 12 кг/см².
Неавтоклавный бетон сушат в естественных условиях, но для автоклавных изделий этого не нужно. Тем не менее и их нужно держать около 28-30 суток на складе, где они будут набирать марочную прочность.
Мало знать, как делать газобетон, нужно еще суметь доставить его потребителю. Для этого газоблоки пакуют в специальную термоусадочную пленку и транспортируют на деревянных поддонах.
Технология производства газобетона
Строительство домов из газобетона очень популярно, благодаря тому, что данный тип строительного материала имеет хорошие характеристики и сравнительно не высокие цены и за долгую историю использования газобетона, он получил много отзывов.
Технология производства газобетона, состоит из нескольких ключевых этапов. Мы опишем технологию производства блоков газобетона, расскажем про необходимое оборудование, которое используется технологией производства газобетон.
Связанные статьи:
Технология производства газобетона
Первый этап: подготавливаются формы для заливки блоков
Форма для блоков — это как правило прямоугольная конструкция, которая имеет 4 борта и дно. Все детали надежно соединены болтами. Подготовленные формы, обрабатываются внутри маслом (как правило любое машинное) и уже готовы к заливке смесью, готовку которой мы рассмотрим на следующем этапе.
Второй этап: Готовка смеси для заливки газобетонных блоков
Материалы и компоненты требуемые для приготовления смеси
Исходными компонентами являются: цемент, известь, песок, теплая вода, газообразователь. Песок может быть обычный или же карьерный, требуется отсев максимальный размер до 2.1 единиц, содержание глины подобных веществ не более 7%. Цемент — портландцемент марки М — 400, М — 500.
Газообразователь — это алюминиевая паста «Газобетолайт».
Для регулировки усадки и скорости нарастания газомассы используется щелочная добавка.
Технология изготовления автоклавного газобетона | gazobeton.org
Газобетон – это легкий искусственный материал, полученный в результате твердения поризованной смеси, состоящей из гидравлических вяжущих веществ, тонкомолотого кремнеземистого компонента, воды и добавки газообразователя.
Для изготовления изделий из ячеистого бетона можно применять различные сырьевые материалы, но наибольшее распространение получили следующие:
— портландцемент ПЦ 400 – ПЦ 500, без активных минеральных добавок;
— известь негашеная кальциевая с содержанием CaO не менее 70%;
— кварцевый песок с содержанием кварца SiO2 не менее 85%, а глинистых примесей не более 3%;
— газообразователь алюминиевая пудра (паста) с содержанием активного алюминия не менее 80%.
Технологический процесс изготовления автоклавного газобетона включает в себя:
— прием и подготовку сырьевых материалов;
— приготовление газобетонной смеси;
— формование массивов газобетона;
— разрезку массивов на изделия;
— автоклавную обработку;
— упаковку изделий.
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.
Кварцевый песок выгружаются в приемный бункер, откуда по ленточному конвейеру поступает на помол для приготовления шлама. Помол производится в шаровых мельницах. Далее песчаный шлам транспортируется в шламбассейны, где гомогенизируется с помощью постоянного механического перемешивания.
Негашеная известь на предприятие поступает в тонкомолотом или комовом виде.
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.
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.
Процесс формования включает разгрузку (заливку) смеси из смесителя в форму и вспучивание смеси. Окончание процесса формования наступает после достижения максимальной высоты вспучивания смеси и прекращения активного газовыделения.
После вспучивания формы с газобетонной смесью выдерживаются на постах, желательно при температуре воздуха не менее +15-20oС до приобретения требуемой пластической прочности сырца. Для ускорения процесса набора первоначальной прочности формы со смесью могут выдерживаться в специальных термокамерах при температуре до +70-80oС. Время выдержки при использовании термокамер уменьшается.
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.
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.
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).
После завершения цикла тепловлажностной обработки изделия подаются на участок деления и упаковки, а затем на склад готовой продукции.
Основные моменты технологии производства блоков из автоклавного газобетона показаны на видео одного из участников ассоциации ВААГ:
Состав газобетона: компоненты и технология производства
Газобетон является пористым материалом и относится к ячеистым бетонам, делится на автоклавный и неавтоклавный. Различия в плане состава между ними незначительны, но в процессе производства разница существенна.
Компоненты газобетона:
- Портландцемент высокой марки (35%).
- Песок очень мелкой фракции (35%).
- Измельченная известь (1%).
- Алюминиевая пудра (0.05%).
- Вода (28%).
Чем лучше измельчены все компоненты, тем прочнее получается газобетон.
Сама технология изготовления газобетона заключается в смешивании наполнителей (цемента и песка) с газообразующими добавками (известь и алюминиевая пудра). После их перемешивания, между алюминиевой пудрой и известью начинается химическая реакция с выделением газа – водорода. Именно этот газ и создает в газобетоне поры, которые обеспечивают хорошую теплоизоляцию и легкий вес.
Меняя количество газообразующих добавок, можно добиться различной плотности газобетона, то есть, чем больше газа в бетоне, тем он легче, соответственно, меньше его плотность и прочность. На рынке стройматериалов можно найти газобетон плотностью от D150 до D700.
Газобетон хорош тем, что поры в его составе распределены очень равномерно, что обеспечивает одинаковую прочность и теплопроводность по всей толщине блоков.
После процесса газообразования и первичного схватывания смеси, общий массив разрезается струной на отдельные блоки нужной толщины. Далее газоблоки набирают прочность.
Что такое автоклавирование газобетона
Если мы говорим про автоклавный газобетон, то он обязательно проходит процесс автоклавирования. Автоклавами называют большие емкости, в которых создается высокая температура (160-180 С) и давление насыщенного водяного пара.
Процесс автоклавирования длится около 12 часов, и его задача заключается в быстром наборе прочности газобетона. Обычный тяжелый бетон набирает 70% своей марочной прочности примерно через месяц, но если увеличить температуру до 180 градусов, то прочность наберется в 100 раз быстрее.
Это решает сразу несколько проблем: усадка блоков отсутствует, не требуется время для набора прочности газобетона. Далее газобетон упаковывают в защитную пленку и развозят заказчикам.
Свежий автоклавный газобетон является очень влажным, воды в нем около 30-40%. Из-за влаги, его плотность значительно выше заявленной. По этому, перед отделочными работами, выложенная газобетонная стена должна просохнуть хотя бы два сезона.
Автоклавный газобетон имеет более высокую прочность, в отличии от неавтоклавного.
В научной терминологии, автоклавный газобетон называют тоберморитом – искусственным пористым камнем. Так как камни являются минералами, то они абсолютно экологичны. Газобетон не выделяет никаких вредных веществ, и не является радиоактивным.
Отличия газобетона и пенобетона
В плане наполнителей эти ячеистые бетоны похожи, отличие в газообразующих добавках. Если в газобетоне пузыри образуются из-за выделяющихся пузырей газа, то в пенобетоне из-за пены, которую добавляют в смесь отдельно. Проблемой пенобетона может быть его неоднородность, то есть, в одном месте пузырей будет больше, а в другой – меньше.
Процесс изготовления пенобетона намного проще, из-за чего его производством занимаются в гаражных условиях. Доверие к качеству заводского автоклавного газобетона и его составу намного выше. Прочность и геометрия автоклавного газобетона лучше, чем у пенобетона.
Из чего состоит газобетон(видео)
Неавтоклавный газобетон: состав и технология производства
Газобетон, как разновидность ячеистых бетонов, является популярным строительным материалом за счет своих существенных преимуществ. Подразделяется он на два вида: автоклавный и неавтоклавный. Применение второго вида газобетона позволяет использование его при монтаже монолитных сооружений. Неавтоклавный газобетон — относительно недорогой материал, применяемый для возведения несущих стен и перегородок.
Сферы использования
Неавтоклавные газобетоны применяются при возведении в малоэтажных зданиях и сооружениях несущих стен и перегородок. Применение неавтоклавного ячеистого бетона возможно при строительстве зданий и сооружений с большим количеством этажей в качестве наполнителя для каркасов стен из железобетона.
Использование газобетонов актуально при строительстве жилищных, промышленных и коммерческих построек. При строительстве малоэтажных зданий используется для наружных стен за счет своей самонесущей способности. Применяется ячеистый бетон с неавтоклавной технологией для армирования, теплоизоляции строительных элементов.
Вернуться к оглавлениюСостав
В неавтоклавном газобетоне имеются следующие составы:
- наполнители в виде чистого песка с включением золы, мела или гипса. Песок не должен содержать ил и глину;
- портландцементы;
- алюминиевая пудра для порообразования;
- хлорид кальция для ускорения процесса затвердевания, а также другие различные химические добавки, применяемые для регулировки газообразования и быстроты набора прочности;
- вода, преимущественно из поверхностных источников без содержания соли и мягкой жесткости.
Плюсы и минусы
Неавтоклавному газобетону присущи следующие преимущественные характеристики:
Неавтоклавный газобетон имеет следующие недостатки:
- Недостатки газобетона.
прочность меньше, чем у автоклавного ячеистого бетона и зависит от пропорций цемента;
- происходит снижение свойств теплоизоляции при заполнении водой пористой структуры материала, что способствует применению гидроизоляции;
- существует риск приобрести некачественную продукцию у производителей, которые экономят на материалах и технологии изготовления;
- происходит постепенное разрушение ячеистого бетона в результате механических нагрузок, что обязывает использование армопоясов в местах с наибольшей нагрузкой;
- усадка газобетона относительно большая и обязывает оттягивать с окончательными отделками поверхности;
- отсутствует возможность в эксплуатации блоков сразу после их изготовления.
Технология производства
Технология изготовления неавтоклавного газобетона состоит из следующих этапов:
- подготовка к заливке форм;
- заливка раствора;
- резка на блоки;
- выдержка раствора до набора его прочностных характеристик;
- сортировка и упаковка продукции.
Подготовка и заливка смеси
Начинают изготовление ячеистого бетона с подготовки компонентов смеси. Для этого берут цемент, известь, газообразователи, гипс и при необходимости специальные добавки для ускорения процесса застывания и увеличения прочности материала. Все компоненты в нужных пропорциях погружают в автоматизированный смеситель, в котором происходит перемешивание цемента, извести и остальных ингредиентов до консистенции, напоминающей сметану.
Перемешивание компонентов продукции происходит по заданной программе. Готовый раствор разливают в емкости наполовину, где и происходит образование пористой структуры газобетонных изделий, и оставляют затвердевать в естественных условиях. Такой способ изготовления существенно сокращает затраты на электроэнергию и транспортные услуги.
Вернуться к оглавлениюРезка материала на блоки
Резка газобетона возможна на различные формы.После заливки раствора выжидают полтора часа, при необходимости два часа, до приобретения его прочностных характеристик. Как только раствор приобрел распалубочную прочность, приступают к резке материала на плиты, блоки или панели.
Разрезают массив газобетона на различные формы и геометрические размеры. При небольших объемах работ применяют ручное оборудование, при больших – механическое, в виде электрических инструментов. Если отсутствует возможность приобретения специального инструмента для резки, изготавливают собственноручно ножовку, однако срок службы ее невелик. Профессиональные инструменты для резки – это рубанок, резец и штроборез.
Вернуться к оглавлениюВыдержка
После заливки емкости раствором срезают образовавшиеся верхушки с помощью металлической струны. После этого оставляют газобетонные блоки для выдержки на протяжении двенадцати часов. Оставляют заполненные емкости в помещении или на площадке с предусмотренным накрытием. Важно обеспечить защиту от проникновения прямых солнечных лучей и перегрева залитого раствора. Попадание атмосферных осадков на застывающую массу также нежелательно.
По окончании выдержки блоки извлекают и оставляют досыхать еще на несколько часов. Такая необходимость обусловлена набором прочности, нужной для их складирования. Газобетон достигнет максимальной прочности спустя двадцать восемь дней.
Вернуться к оглавлениюСортировка и упаковка
Перевозка газобетона.Сортируют газоблоки тремя способами, с помощью которых получают продукцию нужного типоразмера:
- формовка и сушка в емкостях кассетного типа;
- заливка раствора в емкости особой конструкции;
- заливка раствора в металлические емкости без внутренних перегородок.
Упаковку изделий осуществляют после окончательного затвердевания газоблоков. Укладывают их на поддоны и упаковывают с помощью термопленок, после чего перемещают на склад.
Вернуться к оглавлениюВывод
Усовершенствование неавтоклавного газобетона происходит постоянно и благодаря этому его применение становится целесообразней, чем использование автоклавного. Но перед выбором строительного материала и его технологического изготовления, важно обратить внимание на преимущества и недостатки газобетонов. Ведь при необходимости использования материала с высокими прочностными характеристиками, к сожалению, неавтоклавный ячеистый бетон не годится. Зато он отлично подойдет для быстрого возведения малоэтажных построек.
Газобетон — Википедия
Газобетонные блокиГазобето́н — лёгкий, ячеистый бетон с равномерно распределёнными по всему объёму замкнутыми порами[1] диаметром 1—3 мм. По технологии окончательной обработки различают автоклавный и «неавтоклавный» газобетон.
При производстве этого материала используются цемент, кварцевый песок и специализированные газообразователи, также в состав смеси при его изготовлении иногда добавляют гипс, известь, промышленные отходы, к примеру, зола и шлаки металлургических производств.
Газообразование в замешенной на воде смеси обусловлено взаимодействием газообразователя, обычно мелкодисперсного металлического алюминия с сильнощелочным цементным или известковым раствором, в результате химической реакции образуются газообразный водород, вспенивающий цементный раствор, и алюминаты кальция.
Пылевидный алюминий неудобен для применения при замешивании раствора, так как сильно пылит. Поэтому в качестве специализированных газообразователей используются алюминиевые пасты и суспензии.
Типичный цикл производства газобетона: Перемешанные сухие ингредиенты смешиваются с водой, раствор заливается в форму. Происходит реакция щелочного водного раствора гидроксида кальция и газообразователя, приводящая к выделению водорода, который и «вспучивает» смесь. Смесь увеличивает объём и вспучивается как тесто. После предварительного схватывания цементного раствора, монолит извлекают из формы и разрезают на заготовки блоков, плит, панелей. После этого разрезанные заготовки подвергают обработке водяным паром в автоклаве для придания им окончательной прочности, либо высушиваются в электроподогреваемых сушильных камерах.
Газобетон легко обрабатывается: пилится, сверлится, строгается обычными стальными инструментами, даже без твердосплавных напаек. В него легко забиваются гвозди, скобы, установочные изделия. Со временем в процессе карбонизации прочность может уменьшаться на 20-30% [источник не указан 185 дней].Так как пористость, а соответственно газо- и паропроницаемость современных блоков выше, то и карбонизация и старение происходит значительно быстрее указанных 15-20 лет, чем это описано в исследовании Е.С. Силаенкова. Не горюч, так как состоит только из минеральных компонентов.
Имеет меньшую естественную радиоактивность по сравнению с обычным бетоном, так как в его состав не входит гранитный щебень, слюды, — составная часть природных гранитов, которые имеют повышенную естественную радиоактивность из-за концентрации в этих минералах тория и урана.
Газобетон применяется в жилищном, коммерческом и промышленном строительстве. Основной объем потребления занимают строительные (стеновые и перегородочные блоки), также применяются армированные изделия (перемычки и плиты перекрытия).
- По назначению:
- конструкционные.
- конструкционно-теплоизоляционные.
- теплоизоляционные[2].
- По условиям твердения:
- автоклавные (синтезного твердения) — твердеющие в среде насыщенного пара при давлении выше атмосферного;
- неавтоклавные (гидратационного твердения) — твердеющие в естественных условиях, при электропрогреве или в среде насыщенного пара при атмосферном давлении.
- По виду вяжущих и кремнеземистых компонентов подразделяют:
- по виду основного вяжущего:
- на известковых вяжущих, состоящих из извести-кипелки более 50 % по массе, шлака и гипса или добавки цемента до 15 % по массе;
- на цементных вяжущих, в которых содержание портландцемента 50 % и более по массе;
- на смешанных вяжущих, состоящих из портландцемента от 15 до 50 % по массе, извести или шлака, или шлако-известковой смеси;
- на шлаковых вяжущих, состоящих из шлака более 50 % по массе в сочетании с известью, гипсом или щелочью;
- на зольных вяжущих, в которых содержание высокоосновных зол 50 % и более по массе;
- по виду кремнеземистого компонента:
- на природных материалах — тонкомолотом кварцевом и других песках;
- на вторичных продуктах промышленности — золе-унос ТЭС, золе гидроудаления, вторичных продуктах обогащения различных руд, отходах ферросплавов и других.
- по виду основного вяжущего:
Теплопроводность — одна из основных характеристик газобетона. Благодаря малой плотности и низкой теплопроводности, газобетон применяется в теплоизолирующих конструкциях (несущие и перегородочные стены зданий и сооружений). Теплопроводность газобетона марки D500 в сухом виде равна 0,12 Вт/м°C, в 4 раза ниже, чем у полнотелого кирпича (0,45-0,55 Вт/м°C), и несколько ниже теплопроводности дерева (0,15 Вт/м°C). Наличие влаги существенно влияет на теплопроводность газобетона, поэтому в характеристиках обычно указываются две величины — теплопроводность газобетона в сухом состоянии (обозначается λ(α)), и теплопроводность при влажности 4% — λ(β). Теплопроводность также существенно зависит от плотности газобетона: чем выше плотность, тем выше теплопроводность (так, теплопроводность газобетона марки D1000 уже 0,29 Вт/м°C), но также и прочность.
Коэффициент теплопроводности, Вт/м*°C | ||||
---|---|---|---|---|
Плотность | D300 | D400 | D500 | D600 |
Сухой газобетон | 0,072 | 0,096 | 0,112 | 0,141 |
Газобетон при влажности 5% | 0,088 | 0,117 | 0,147 | 0,183 |
История появления технологии производства автоклавного газобетона[править | править код]
Для придания бетону пористой структуры чех Гоффман добавил в цементные и гипсовые растворы кислоты, углекислые и хлористые соли. Соли, взаимодействуя с растворами, выделяли газ, который и делал бетон пористым. За изобретённый газобетон Гоффман в 1889 году получил патент, но дальше этого у него дело не пошло.
Замысел Гоффмана развили американцы Аулсворт и Дайер. В качестве газообразователя в 1914 году они использовали порошки алюминия и цинка. В процессе химической реакции этих порошков с гашеной известью выделялся водород, который и способствовал образованию в бетоне пористой структуры. Это изобретение оказалось столь значимым, что его и поныне считают отправной точкой технологии изготовления газобетона.
Свой вклад в дело совершенствования газобетона (газосиликата) внёс шведский архитектор и ученый Юхан Аксель Эрикссон. В своих исследованиях он пытался вспучивать раствор извести, кремнезёмистых компонентов и цемента за счёт взаимодействия этого раствора с алюминиевым порошком. Этот подход увенчался успехом. В 1929 году в местечке Иксхульт фирмой «Итонг» (Ytong) был начат промышленный выпуск газобетона. Инженерами этой фирмы за основу была взята технология тепловлажностного воздействия в автоклавах на известково-кремнезёмистые компоненты, запатентованная в 1880 году немецким профессором В. Михаэлисом. Только за первый год работы этим предприятием было произведено 14 тысяч м³ газобетона (газосиликата). Следует заметить, что фирмой «Итонг» цемент не применялся вообще.
Несколько иной метод производства газобетона внедрила в жизнь в 1934 году шведская фирма «Сипорекс» (Siporex). Он основывается на применении смеси из портландцемента и кремнезёмистого компонента. Известь в данном случае не применялась. Авторы этого метода — инженеры финн Леннарт Форсэн и швед Ивар Эклунд. Научные и практические достижения вышеперечисленных инженеров и стали впоследствии основой промышленного производства как газосиликатов, так и газобетонов во многих странах мира.
История производства ячеистых бетонов в СССР[править | править код]
Производство ячеистых бетонов в СССР стало активно развиваться в 1930-е годы. Автоклавные ячеистые бетоны (АЯБ) с газовой поризацией появились в промышленных масштабах к 1950-м годам. К 1960-м годам производство АЯБ стало самостоятельным развивающимся научным направлением, во многом опережающим европейские наработки в этой области.
К концу 1980-х годов в СССР из ячеистых бетонов было построено более 250 млн м² зданий различного назначения (жилых, общественных, производственных, животноводческих). При этом, несмотря на высокий уровень отечественных научных разработок, ориентиром для советской промышленности служили западно-европейские достижения (понижение плотности панелей и блоков вплоть до 300 кг/м³), основанные, в первую очередь, на стабильном сырье и оборудовании, обеспечивающем высокую однородность материала.
В 1987 г. с принятием очередной жилищной программы СССР основным средством её реализации стала научно-производственно-техническая программа «Система эффективного строительства жилых и общественных зданий из ячеистых бетонов», которая предполагала строительство около 250 новых заводов по производству АЯБ с доведением общего его выпуска к 1995 г. до 40-45 млн м³/год.
Планы по этой программе предусматривали не только механическое наращивание объёмов выпуска автоклавных бетонов. Важной задачей было также и снижение средней плотности выпускаемой продукции (для блоков она составляла 600—700 кг/м³). В программе говорилось: «Таким образом, семикратное увеличение производства ячеистых бетонов в нашей стране следует сопровождать двукратным снижением их объёмной массы».
К 2011 году производство ячеистого бетона в России составило более 3,2 млн м³/год, количество заводов-производителей АЯБ — более 80, до 2015 года планируется к запуску 10.
- ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые»
- ГОСТ 21520-89 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие»
- СН 277-80 «Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона»
- ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия»
- ГОСТ 31360-2007 «Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного твердения»
Технология производства газобетона
В данной статье мы поговорим о технологии производства газобетона. Если вы собираетесь строить дом из газобетона, то необходимо понимать не только процесс постройки дома, но и иметь основные представления о газобетоне с возможными трудностями, которые могут возникнуть при строительстве дома.
В первую очередь, что такое автоклавный газобетон? Автоклавный газобетон (АГБ) сильно отличается от обычно нами представляемого бетона. АГБ – композитный материал, в котором прочность при сжатии обеспечивается прочностью входящих в его состав заполнителей, а прочность при растяжении и изгибе, постоянства форм обеспечивается характеристиками вяжущего. Знаем цементный бетон, асфальтный бетон, полимерный бетон и в этом ряду слово газобетон выбивается. Газобетон, строго говоря, не бетон, а искусственно синтезированный минерал, причем достаточно однородный. По постоянству прочности он почти совпадает со сталью. Коэффициент вариации прочности порядка 5%, примерно также как у стальных сплавов.
Различия газобетона и газосиликата
В современном разговорном языке понятия газобетона и газосиликата перемешаны. Есть области в России, где распространен термин газосиликат. На северо-западе и центральной России чаще используется газобетон. По большинству описывается один и тот же материал – ячеистый бетон автоклавного твердения.
Смешение понятий возникло еще с 1960-1980 годов, когда производство автоклавных бетонов развивалось стремительно, параллельно существовали несколько способов производства. В частности были автоклавные бетоны на цементном, известковым и смешанном вяжущем.
В современной промышленности остались более долговечные на цементном и смешанном вяжущем, а чисто силикатные ячеистые бетоны вымерли как класс. Чистых газосиликатов современная промышленность не выпускает.
Поэтому сейчас, говоря «газосиликат», как правило, имеют в виду автоклавный газобетон.
Свойства газобетона определяется двумя технологическими переделами:
- Помол песка смалывается до тонины цемента (2000 – 3000 см²/г)
- Автоклавная обработка. Автоклав по сути большая скороварка, в которой поддерживается (нагнетается) давление 12 атм. при температуре 188°С и в течении 12 часов газобетонные массивы находятся в автоклаве
Кварцевый песок расходуется в синтезе гидросиликатов
SiO2 + h3O = h3SiO3
Синтезируется тоберморит – основной минерал, обеспечивающий прочность и долговечность газобетона. По сути силикатный кирпич, но только с ячеистой структурой.
Технология производства газобетона
Алюминиевая пудра, или любой другой металл, стоящий в электрохимическом ряду до водорода вводится в виде суспензии. Одновременно всё подается в бетономешалку известь, цемент, песчаный шлам (суспензия молотого песка) и просто вода. Компоненты проходят взвешивание, дозируются и затем отправляются на смешение в скоростную мешалку. Смешение происходит за 30 секунд в полном объеме, и за один массив выходит порядка 4,5 м³ газобетона. Заливается в формы разогретые до 40 °С, приблизительно половина от этого объема.
В результате реакции происходят газовыделения, когда алюминий вытесняет h3. Алюминий превращается в гидроксид, а затем участвует в гидросиликатах, где получаются алюминаты кальция и силикаты алюминия и т.д. Алюминий в окисленном состоянии, как в земной коре.
После заливания смесь отправляется в камеру созревания. Там происходит процесс парообразования. Образуется большое количество пор, массив возрастает до требуемого объема, набирая прочность, называемую транспортной. Затем массив при помощи тележки выезжает из камеры и отправляется на линию резки. Массив достаточно большой 4,5 метра по объему. Здесь происходит нарезка на блоки.
Далее из отдельных массивов формируются автоклавные поезда, которые поступают на автоклав. Здесь в течение 12 часов обрабатываются при высоком давлении в среде насыщенного водяного пара.
После автоклавной обработки блоки поступают на разделительную машину, т.к. в автоклаве могли слипнуться. На некоторых заводах разделение происходит до автоклавирования.
После разделения блоки упаковываются сверху в термоусадочную пленку или полиэтилен, это помогает сохранить влажность газобетона до начала строительства. Газобетон на заводах хранится на открытых площадках до 2-3 лет.
Далее со склада материал отправляется на строящийся объект.