О компании | Оборудование | Технология | Прайс-лист | Вопрос-ответ |
· ТЕХНОЛОГИЯ. |
3. НЕКОТОРЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРИЗВОДСТВА НЕАВТОКЛАВНОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА.
3.1. Технические характеристики ячеистых бетонов.
Основными параметрами характеризующими строительный материал из неавтоклавного ячеистого бетона (газобетон и пенобетон) являются:
средняя прочность на сжатие (М или В), (кгс/см2 или МПа);
удельная плотность (D), (кг/м3);
морозостойкость (Fn, где n - кол-во циклов попеременного замораживания и оттаивания);
долговечность изделия (кол-во лет, приблизительно равное параметру n умноженное на 2);
отпускная влажность (в процентах по массе);
текучесть смеси, (мм);
значение усадки при высыхании, (мм/погонный метр или в % по массе);
коэффициент теплопроводности материала, (Вт/м*градус);
требуемое сопротивление теплопередаче (R), (См2/Вт);
значения отклонений геометрических параметров (мм).
В соответствии с техническими условиями ГОСТ 21520-89 и в зависимости от назначения кладки стен из мелких стеновых ячеистобетонных блоков характеристики изменяются в следующих интервалах:
№ п.п. | Характеристика | Единица измерения | Для несущих стен, цоколя | Для теплоизоляционных стен |
1 | Предел прочности на сжатие | Кг/см2 | 25-50 | < 15 |
2 | Удельная плотность | Кг/м3 | 700-1200 | 600-300 |
3 | Морозостойкость | цикл | 15-50 | < 15 |
4 | Коэффициент теплопроводности | Вт/м*град | 0,18-0,24 | 0,075-0,093 |
5 | Сопротивление теплопередаче | См2/Вт | 3.2-4.0 | <3.2 |
6 | Текучесть | мм | 150-250 | 150-250 |
7 | Отпускная влажность | в %% по массе | 15-25,35 | <15 |
Проект по технологии производства стеновых блоков из неавтоклавного ячеистого бетона выполнен в соответствии ТУ 5835-001-11856715-93, нормами технологического проектирования ОНТП 07 - 85, технологическим регламентом разработанным ЗАО <КНСТ>. Материалы и бетон для изготовления блоков должны соответствовать требованиям ГОСТ 25485. Удельная плотность и прочность блоков выбирается с учётом этажности стены и назначение в применении блоков: для несущей части стен, для фасадной части или сердцевины стен.
Классы (марки) бетонов по прочности на сжатие и марки бетонов по средней плотности должны быть не ниже класса (марки) по прочности (В 1.5) или (М25) и марки по средней плотности не более D1200.
Значение усадки при высыхании, а также теплопроводность бетона блоков не должны превышать значений, указанных в ГОСТ 25485.
Значение отклонений геометрических параметров и показателей внешнего вида не должны превышать предельных значений для кладки на растворе:
Отпускная влажность бетона блоков не должна превышать в %% по массе сухого блока в соответствии с ГОСТ 21520 -89.
Условное обозначение блоков, их маркировка, технология приёмки, методы контроля, транспортирование и хранение указаны в технических условиях <Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие>, ГОСТ 21520-89.
Технические характеристики блоков контролируют в соответствии с требованиями следующих стандартов:
3.2. Сравнение некоторых характеристик тяжёлого строительного материала и неавтоклавного ячеистого бетона.
Приведём некоторые значения характеристик тяжёлого строительного материала и усреднённые значения для газобетонных стеновых блоков полученных по неавтоклавной технологии в соответствии с техническими условиями по ГОСТ 21520-89, а также параметры газобетонов и пенобетонов, полученные по результатам испытаний:
Таблица 1. (тяжёлый строительный материал).
материал (среда) | плотность (кг/м3) | прочность (кгс/см2) | влажность (в % по массе) | теплопроводность (Вт/м*градус) | Морозостойкость (Fn) | усадка (в %) |
бетон | D1800-D2500 | M200-M300 | 25 | 1.2 | F50-F100 | - | керамзитобетон | D800-D1500 | М100-М300 | - | - | - | - |
кирпич | D1300-D1750 | М75-М100 | водопоглащение. 8% | 0.8 | F35-F50 | - |
Таблица 2. (неавтоклавный ячеистый бетон, газобетон и пенобетон).
материал | плотность (кг/м3) | прочность (кгс/см2) | отпускная влажность (в % по массе) | теплопроводность (Вт/м*градус) | Морозостойкость. (Fn) | значения усадки при высыхании (в %) |
газобетон | не более D1200 | не менее марки В1.5 (М25) | не превышает: 25-на основе песка; 35-на основе золы | не превышает значений указанных в ГОСТ 25485 | не менее F25-нар. стены, F15-вн. стены | не превышает значений указанных в ГОСТ 25485 |
газобетон | D900 | марка В3.5 (М35) | 20 | 0.17-0.35 | F30 | - |
пенобетон | D250-D1000 | М8.6-М39 | 15 | 0.1-0.25 | F30 | - |
Таблица 3. (теплоизолирующие лёгкие материалы)
материал (среда) | плотность,кг/м3 | прочность,кгс/см2 | теплопроводность,Вт/м*градус |
геокар | D250-D430 | M8-M12 | 0.05-0.08 |
пеностекло | D60-D120 | M2-M8 | 0.04-0.07 |
пеногипс | D30-D50 | - | - |
шлаковата | D40 | - | - |
эковата | D35 | - | - |
базальтовый | D30 | - | - |
стекловата | D10 | - | - |
пенопласт, пенополиуритан, пенополистирол, пеноизол, минвата | D10-D20 | - | 0.03 |
вода | - | - | 0.052 |
воздух | - | - | 0.023 |
3.3. Сравнительный анализ лёгких бетонов и утеплителей.
Сравнивая с другими аналогами, отметим, что ячеистый бетон относится к классу строительных материалов, как бетон и кирпич. Материалы, указанные в таблице 3. являются утеплителями. В отличие от бетона и кирпича, у которого плотность и прочность высокая, ячеистый бетон эффективнее использовать для малоэтажного строительства и каркасного высотного домостроения с ограждающей частью из неавтоклавного ячеистого бетона, а также в технологиях монолитной заливки полов, потолков и промежностей стен. В этом случае неоспоримое преимущество ячеистого бетона достигается по коэффициенту теплопроводности и цене.
Приведём некоторые выводы анализа сделанные видным учёным доктором наук, профессором В.Л. Уткиныи в работе "Новые технологии строительной индустрии": Лёгким называется бетон со средней плотностью от 200 до 1800 кг/м3. Различают лёгкие бетоны с неорганическими и органическими заполнителями. Из лёгких бетонов с неорганическими заполнителями наиболее известны: керамзитобетон, шлакобетон и ячеистый бетон. В качестве органического заполнителя чаше всего используется опилки или стружки, в результате чего получается "гераклит" или "фибролит". Из разновидностей лёгкого бетона в настоящее время наибольшее применение имеет керамзитобетон. Из Табл. 1 видно, что прочность керамзитабетона сравнима с прочностью тяжёлого бетона. Это даёт возможность заменить изделия из тяжёлого бетона изделиями из керамзитобетона.
Ячеистый бетон казался решением извечной проблемы поиска стенового материала, которые в равной мере обладает высокой прочностью и низкой теплопроводностью. Эти свойства - антагоничны. Чем меньше воздуха в материале, тем он прочнее и тем легче пропускает тепло. И, напротив, чтобы сделать материал "тёплым", его насыщают воздухом, но тогда снижается прочность. Регуляторами прочности и его теплопроводности явлюются входные компоненты: цемент и песок или его заменители. Например, когда песок отсутствует, получается пенноцемент с объёмной массой 150 - 300 кг/м3. Если цемент заменить гипсом, получим теплоизоляционный материал - пеногипс (см. Табл. 3).
Показано, чтобы теплозащита соответсвовала новым нормам (требуемое сопротивление теплопередаче должно быть не менее 3.5 См2/Вт), стена из ячеистого бетона должна иметь толщину от 550 до 900 мм. Соответственно, стена из кирпича должна иметь толщину больше в 2.5 раза. Таким образом ячеистый бетон остаётся одним из популярных строительных материалов.Существовало мнение, что стабильно получить ячеистый бетон с заданными свойствами можно только с помощью автоклавов, поскольку при естественном твердении вероятны трещины, усадка и шелушение на поверхности изделий. В Новосибирской школе ,на сегодня, данные вопросы уже решены (см. ниже). В тоже время, стоимость автоклавных линий достигает 350 - 490 миллионов рублей. Поэтому заслуживает внимание опыт разработки и изготовления дешёвого оборудования для производства неавтоклавного ячеистого бетона. Совершенствование лёгких бетонов - интересное и перспективное напрвление научного поиска. Развитие производства ячеистого бетона с естественным твердением - это одно из самых перспективных и в тоже время, самых трудных напрвлений научного поиска".
Из работы В.Л Уткина: "Ячеистый бетон низкой плотности был бы идеальным утеплителем, если удалось достичь низкой плотности. Реально не удаётся делать ячеистый бетон с плотностью ниже 300-400 кг/м3. Можно получить пеноцемент с плотностью 150-200 кг/м3 или пеногипс с плотностью 30-50 кг/м3. Но производство пеноцемента в промышленных объёмах проблемотично". Отвечаем на этот вопрос. На сегодня производство лёгкого неавтоклавного пенобетона (и в частностном случае - пеноцемента) в Новосибирске решена в промышленных объёмах с помощью прменения НАНОТЕХНОЛОГИИ в области приготовления ячеистых бетонов. На базе диспергаторов уже действует завод по приготовлению лёгкого пенобетона с плотностью ниже 300-400 кг/м3.
Из других утеплителей, пеностекло - один из лучших видов утеплителя. Его практическому применению препятствуют сложность технологии и высокая цена. Эковата - это прессованный материал, состоящий из клея и измельчённой макулатуры. Используется чаще всего для внешнего утепления построек. Пенополистирол и ему подобные полимеры будучи химечески активным, он постепенно разрушается и теряет теплозащитные свойства. Срок службы полимеров составляет 15-20 лет. За этот срок его теплопроводность повышается как минимум вдвое. Базальтовое волокно и стекловолокно - практически идеальные утеплители. Производятся из горных пород базальта и кварцевого песка. Производство таких материалов стоит дорого - до 450 миллионов рублей (Франция).
Таким образом, из выше сказанного, можно сделать общий вывод. Чтобы получить дешёвый, твердый или легкий ячеистый бетон в виде утеплителя проще развивать производство неатоклавного ячеистого бетона. Думается, что такие вопросы, как удаление трещин, усадки,шелушения изделий и приготовление блока (твёрдого или лёгкого) с заданными свойствами поддаются решению. В этом направление, уже сегодня, крупные строительные компании в Новосибирске решают такие задачи и реализуют на практике.
3.4. Стоимость установок и политика выбора строительного материала.
Возьмём некоторые данные из книги В.Л. Уткина "Новые технологии строительной индустрии". Комплект оборудования для изготовления пенобетона естественного твердения можно приобрести за 3.5-4.2 миллиона рублей с производительностью до 55 кубометров в сутки. А цена современной технологической линии для производства газобетона автоклавного твердения составляет 350-490 миллионов рублей с производительностью до 270 кубометров в сутки. На этом рынке, сегодня, лидирует немецкая фирма "Wehrhahn" работающая с Россией и Казахстаном. Заслуживает внимания опыт разработки и изготовления дешёвого оборудования для производства автоклавного ячеистого бетона на Заводе ячеистых бетонов в Набережных Челнах. Крупные научные школы по совершенствованию лёгких бетонов работают в следующих городах страны: Белгороде (А.С. Коломацкий0, Казани (В.Г. Хозин), Москве (Т.А. Ухова), Омске (С.Н. Свириденко), на Урале и конечно в Новосибирске. По данным рекламных проспектов и проводимых строительных ярморок полностью автоматизированную установку для производства неавтоклавного ячеистого бетона можно приобрести в Фирмах "Кварк" и "Фоумчем" (Италия) за 8.5-10.5 миллионов рублей. Полуавтоматизированную установку по производству неавтоклавного пенобетона с плотностью 200-300 кг/м3 по безпесочной технологии можно приобрести в Фирмах "Кварх" и "Фоумчем" (Италия) за 700 тыс. рублей. В фирме "Унипор" (Германия) за 1.7 миллионов рублей. В Фирме "Фибробетон" (РФ) за 1.5 миллионов рублей. В фирме "АДС СОВБИ"(РФ) за 550 тыс. рублей. В этих установках дозирование и загрузка входных компонентов - ручное. Общая комплектация для всех установок следующая: смеситель 1000 литровый в виде горизонтальной цистерны и горизонтальным шнеком; аэратор (генератор пены) состоит из компрессора производительностью 613 л/мин. воздуха и пенопроизводящего механизма; насос винтовой мощностью 5.5 КВт с производительностью 13 кубометров в час. Стоимость аналогичного оборудования предлагаемого на рынок "Компанией новые строительные технологии" на порядок ниже отмеченных выше. (см. Прас-лист).
Определим стоимость строительного материала. Стоимость одного кубометра бетона марки М200 и изделий из ячеистого бетона плотностью (800кг/м3) практически одинаковая - 2500 рублей. Стоимость 1 м3 кирпичей выше, чем у бетона и ячеистого бетона. Сравнивая эти три строительных материала (бетон, кирпич и ячеистый бетон) при одинаковом сопротивлении теплопередачи (R=3.5 См2/Вт) толщина выложенной стены из ячеистого бетона будет в 2.5 раза меньше, чем из кирпича и бетона. В этом случае видно, что выбор строительного материала оставляет за собой - ячеистый бетон. Сравнивая неавтоклавный ячеистый бетон и автоклавный ячеистый бетон, отметим главное: при одинаковых характеристиках стоимость 1 м3 автоклавного газобетона значительно выше неавтоклавного - в пределах 3200-3600 рублей за 1 м3. Во-вторых, блоки изготовленные по автоклавной технологии газобетона, в результате использования мелкого модуля крупности песка (0.3-0.5), впитывают воду как "губка", а отдаёт плохо. В этом случае стены зданий построенные из этого материала могут содержать воды больше нормы и за счёт разницы температуры воздуха со временем дать трещины. По этой причине блоки должны ложиться на клей. Таким образом, для возведения зданий из автоклавного газобетона требуются дополнительные затраты для защиты стены от возможного образования трещин. В неавтоклавной технологии используется крупный песок с модулем крупности (1.4-2.1), в результате чего вода из блока отдаётся намного лучше. Блоки ложаться на обычный раствор. В неавтоклавном производстве возможно изготовление изделий для фасадной части стен. Проще и экономичнее конструировать стены в виде "пирога" и "конструктора" (учитывая в разрезе несущую, фасадную и ядро стены), а также использовать Метод "Монолитная заливка" стен. Здесь, возможно сотрудничество с утеплителями, указанных в таблице 3. Таким образом, если в технологии производства неавтоклавного ячеистого бетона победить образование трещин и усадки, а такая задача решается, то выбор из перечисленных материалов для каркасного домостроения и малоэтажных зданий остаётся несомненно за неавтоклавным ячеистым бетоном.
3.5. Сырьевая база для производства неавтоклавного ячеистого бетона.
Сырьевой базой для производства неавтоклавного газобетона являются:
Цемент (кг.),
Песок (кг.),
Вода (кг.),
Газообразователь (А1) - алюминиевая пудра (гр.),
Химические добавки (Е) для ускоренного газообразования в растворе (гр),
Химические добавки (Е1) для ускоренного твердения газомассы (гр.).
Сырьевой базой для производства неавтоклавного пенобетона являются:
Цемент (кг.),
Песок (может не входить в состав пенобетона) (кг.),
Вода (кг.),
Пенообразователь.
3.6. Технологическая схема приготовления неавтоклавного ячеистого бетона:
Доставка и приём цемента, подача в дозатор и смеситель.
Доставка и прием песка, подача в дозатор и смеситель.
Нагрев воды и слив её в дозатор и смеситель.
Приготовление суспензий (А1), (Е), (Е 1) и заполнение расходных бачков.
Приготовление газобетонной (или пенобетонной) смеси в смесителе и разливка его в формы.
Промывка смесителя после смены. Профилактические мероприятия и техническое обслуживание оборудования.
ЗАО "Компания Новые Строительные Технологии" г. Новосибирск, Заельцовский район, улица 9, телефон/факс: 8(383) 219-79-51, рабочий сотовый: 8-960-788-2439, e-mail: sobe@ngs.ru, сайт: www.s-obi.narod.ru. |