В партии изделий первой категории качества количество половинчатых изделий не должно превышать 5%

8. В партии изделий первой категории качества количество половинчатых изделий не должно превышать 5%.

Партия изделий высшей категории качества должна состоять только из целых изделий.

Строение

В изломе пенобетон должен представлять однородную массу с равномерно распределенными мелкими шарообразными замкнутыми ячейками без прослоек, раковин, скоплений цемента и посторонних включений.

Для уменьшения теплопроводности нужно уменьшить размер пор, чтобы в толще пенобетона число их увеличилось. От уменьшения размера ячеек уменьшается теплопередача через конвекцию, от увеличения числа ячеек уменьшается теплопередача лучеиспусканием. От того, что ячейки будут замкнуты уменьшается водопоглощение. Круглая форма способствует лучшему распределению материала и ведет к большей прочности. Прослойки же и раковины нарушают правильность строения и поэтому вредны. Скопления цемента, так называемая "крупа", указывают на то, что цемент распределился неравномерно, что вместо того, чтобы попасть в стенки, он скатался в комки. Такой пенобетон бывает слаб. [12]

Внешний вид

Изделия из пенобетона должны иметь правильную форму, неповрежденные ребра, углы и поверхности. Пенобетон в изделии, или отливаемый на месте работ, не должен иметь трещин. Это - очень важное требование является обязательным и включено в ОСТ. [12]

Объемный вес

Объемный вес пенобетона, высушенного до постоянного веса, должен быть: для марки А не выше 400 кг/м2, для марки Б - в пределах от 400 до 500 кг/мг. Объемный вес является простым мерилом для определения пористости материала, и что от пористости зависят многие свойства - теплопроводность, прочность и другие. Заметим еще, что вес зависит от того, влажен ли пенобетон или он высушен, и единица объема сухого пенобетона - будет весить меньше, чем влажного. Поэтому, чтобы сравнивать объемные веса двух образцов пенобетона нужно, чтобы они были бы в равных условиях, а поэтому ОСТ указывает, что объемный вес определяется для "высушенного до постоянного веса пенобетона".

Что это значит? Мы знаем, что по мере того, как высыхает какой-нибудь кусок пенобетона, его вес уменьшается, а потому если будем сушить его до тех пор, пока из пенобетона не уйдет вся влага, то с этого момента, как долго бы не нагревали пенобетон, он больше не будет уменьшаться в весе, так как вся влага удалилась. [4] Таким образом сушить до постоянного веса, это значит сушить до удаления всей влаги или до полной сухости. [12]

Морозостойкость

Насыщенный водой пенобетон должен выдерживать 15-кратное замораживание при температуре от 10 до - 20° С без видимых повреждений. Пенобетон, предназначенный для холодильников или для таких частей здания, где он будет подвергаться замораживанию, не должен бояться мороза. Проверка этого качества делается так: насыщенный водой пенобетон замораживают, в холодильнике или во льде с солью, а затем дают оттаять; часа через 3 или 4, когда он оттаял его снова замораживают, дав простоять на морозе 3-4 часа, и опять оттаивают. Таких последовательных замораживаний и оттаиваний пенобетон должен выдержать не менее 15 смен. Считается, что подобное испытание в достаточной мере обнаруживает стойкость пенобетона против мороза, и что естественные условия, обычно, бывают гораздо менее суровы.

Из предыдущего видно, что требования к пенобетону марки А и Б отличаются в некоторых отношениях. Происходит это от того, что иенобетон марки А, имеющий меньший объемный вес, более порист, а вследствие єтого он менее теплопроводен (лучший изоляционный материал), но зато он и слабее и больше поглощает влаги. Это объясняется большим числом пор и более тонкими стенками пенобетона меньшего объемного веса (марки А) по сравнению с более тяжелым пенобетоном марки. [12]

Важнейшим свойством ячеистого бетона является его прекрасная теплоизоляционная способность - поры, содержащиеся внутри материала, наполнены воздухом, который, как известно, является очень хорошим теплоизолятором.

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. [12]

 

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

№ п/п	Обозначение	Производительность цеха
		в год		в сутки		в смену		в час
		шт.	м3	шт.	м3	шт.	м3	шт.	м3
1	А-100-50-8	125000	5000	496	16,8	248	8,4	31	1,05
2	А-100-50-10	100000	5000	397	16,8	199	8,4	25	1,05
3	А-100-50-12	83333	5000	331	16,8	166	8,4	21	1,05
4	А-100-50-14	71429	5000	283	16,8	141	8,4	18	1,05
5	А-100-50-16	62500	5000	248	16,8	124	8,4	16	1,05
6	А-100-50-18	55556	5000	221	16,8	111	8,4	14	1,05
7	А-100-50-20	50000	5000	198	16,8	99	8,4	12	1,05
Итого по цеху		547818	35000	2174	117,6	1088	58,8	137	7,35
С учетом 2% брака		548914	35070	2179	117,8	1090	58,9	138	7,36

 

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·MgO должно 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%. [1]

Химические добавки

Химические добавки и поверхностно активные вещества (ПАВ), применяемые для регулирования процесса структурообразования, нарастания пластической прочности и ускоренного твердения ячеистой смеси, а также для её пластификации, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 4013-74, ГОСТ 5100-73. [1]

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. [1]

4.4 Подбор состава пенобетона

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

 

Вяжущего

Извести

Цемента

Песка

Гипса

Воды

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:

·  санитарно-эпидемиологическое заключениe.

·  сертификат радиационной безопасности.

ПБ-Люкс - первый пенообразователь с контролируемой в каждой партии устойчивостью пены в цементном тесте.

Эксплуатационные преимущества пенообразователя ПБ-Люкс:

Универсальность. Используется во всех известных технологиях производства пенобетона (классической технологии, сухой минерализации пены, пенобаротехнологии). Кратность пены варьируется от 5 до 50 изменением настроек оборудования. Позволяет получать пенобетон с плотностью 350-1200 кг/м3.

Совместимость. Совместим со всеми органическими и неорганическими добавками используемыми для модификации бетона.

Практичность. Содержит все необходимые компоненты для достижения высокой кратности и устойчивости пены. Легко дозируется и смешивается с водой.

Устойчивость. Коэффициент устойчивости пены в цементном тесте превышает 0,95.

Физико-химические показатели пенообразователя ПБ-Люкс
Наименование показателя	Норма по ТУ 2481-004-59586231-2005
Внешний вид	Однородная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета
Запах	Специфический, присущий продукту
Плотность при 20°С, кг/м3	1040 - 1100
Водородный показатель (рН) продукта	8,0 - 10,5
Кратность пены рабочего раствора с объемной долей продукта 4%, не менее	7,0
Устойчивость пены в технологической среде	Выдерживает испытания

Таблица 5. Потребность цеха в сырьевых материалах

№ п/п	Наименование материала	Единица измерения	Расход материала
			в год	в сутки	в смену	в час
1	Вяжущее	т	5323	21,12	10,56	1,320
2	Известь	т	1331	5,28	2,64	0,330
3	Цемент	т	4597	18,24	9,12	1,140
4	Песок	т	3992	15,84	7,92	0,99
5	Гипс	кг	39917	158,4	79,2	9,9
6	Вода	м3	3170	12,576	6,288	0,786
7	Порообразователь ПБ-ЛЮКС	кг	21360	182,4	91,2	11,4

 

В данной курсовой работе используется пропаривание изделий в пропарочной камере, следовательно рассмотрим:

Технологический процесс производства

Производство изделий из теплоизоляционного ячеистого бетона включает следующие основные технологические операции: подготовку сырьевых материалов, приготовление ячеистобетонной смеси, формование изделий их тепловлажностную обработку.

Подготовка сырьевых материалов. Для того чтобы обеспечить повышенную устойчивость поризованной массы на стадиях формования изделий и набора структурной прочности, а также для создания большого объема цементирующих новообразований при твердении, в технологии теплоизоляционных ячеистых бетонов используют тонкодисперсные композиции. Тонкому измельчению подвергается кремнеземистый компонент и известь. Цемент, как правило помолу не подвергают, так как он уже имеет достаточно высокую удельную поверхность.

На практике применяют два способа подготовки сырьевых материалов:

1. Мокрый помол основной массы кремнеземистого компонента (песка) и сухой помол известково-песчаного вяжущего (при соотношении известь: песок, равно 1: 2). Содержание воды в песчаном шламе поддерживают на уровне, обеспечивающим хорошую его текучесть (плотность шлама около 1,6 г/см³);