Производство ячеистобетонных изделий по технологии фирмы "Хебель"

В 1997 году в ОАО "Забудова" (п. Чисть) по технологии немецкой фирмы "Хебель" в составе домостроительного комбината (заводы по производству сухих строительных смесей, цементно-песчаной черепицы, извести, оконных и дверных блоков) введён в промышленную эксплуатацию завод по производству ячеистобетонных изделий и конструкций. Проектная мощность унитарного промышленного предприятия "Завод строительных конструкций" (УПП ЗСК) составляет 200 тыс. м 3 изделий в год. В 2001 году завод выпустил 216 тыс. м 3

Требования к сырьевым материалам

В проекте (контракте) завода немецкой стороной были заложены требования к исходным сырьевым материалам, особенно к цементу и извести (содержание оксида кальция, кинетика гидратации, тонкость помола, сроки схватывания, минералогический состав и др.) превышающие требования по ГОСТ, СТБ, которые в республике и странах СНГ практически не производятся такие цемент и известь.

Например, применяемое сырьё месторождения "Колядичи" для производства цемента на ОАО "Красносельскцемент" и существующая технология производства клинкера с короткими вращающимися печами не позволяют получить клинкер с коэффициентом насыщения выше 0,9 и цемент с содержанием алита 60-62%. Предприятия строительной индустрии республики не выпускают известь с содержанием оксида кальция более 80%, а кинетика гидратации извести не отвечает требованиям DIN 1060.

Специалистами инженерно-технического центра ОАО "Забудова" и УПП ЗСК, в ходе проведения комплекса экспериментальных работ, были разработаны рецепты ячеистобетонной смеси для плотностей бетона 350-700 кг/м 3 применительно к сырьевой базе Республики Беларусь. Внедрено в производство более 30 рецептур, позволяющих производить ячеистобетонные изделия и конструкции различного объёмного веса и прочности: D 350, В1,0; D 400, В1-1,5; D 500, В1,5-2,0; D 600, В2,5-3,0; D 700, В3,5-5,0.

Для производства ячеистобетонных изделий используются следующие сырьевые материалы:

• песок карьера "Бояры" содержит SiO 2 (общий) не менее 85,5% или кварца не менее 75%; слюды не более 0,5%; илистых, глинистых и пылевидных примесей - не более 3%;
• дроблёный гипсовый камень содержит СаSO 4 · 2 H 2 O не менее 70%;
• цемент марки ДО Белорусского цементного завода содержит алит 62,1-64%, белит 15,6-17%, трёхкальциевый алюминат не более 6,5-8%; четырёхкальциевый алюмоферрит 11,7-12,5%; сроки схватывания, начало - 2,5 ч, конец - 3,5 ч.; удельная поверхность по Блейну не менее 3000 см 2 /г;
• негашёная известь производства УПП ЗСМ ОАО "Забудова" содержит активных СаО+МgО 78-80%; "пережог" не более 2%;
• алюминиевая пудра производства ООО "Металлпром" г. Волгоград (ПАП 1 или ПАП 2, содержание активного алюминия не менее 80%);
• сталь арматурная гладкая класса А Iп диаметрами 6,8 и 10 мм упрочнённая протягиванием из арматуры класса А I по ГОСТ 5781 Жлобинского металлургического завода;
• антикоррозионное покрытие арматуры "Люкс 5521", производства ЗАО СП "Белфарбалюкс" ОАО "Забудова", адгезия плёнки краски 1 балл, время высыхания до степени 3 при t 20±2 °С - 1 час.

Технология производства

Дозировка и смешивание компонентов

Песок с карьера автотранспортом доставляется на завод и выгружается на крытый склад. Со склада транспортёром подаётся в расходный бункер песка. В шаровой мельнице, производительностью 25 т/ч из песка карьерной влажности 4-5%, гипсового камня и воды приготовляется песчаный шлам средней плотностью 1,7 кг/дм 3 . Удельная поверхность песка в шламе составляет 2500?3000 см 2 /г по Блейну. Дозировка песка и гипсового камня происходит с помощью весов, встроенных в подающее устройство. Влажность песка измеряется во время транспортировки песка по транспортёру, полученные значения учитываются при подаче в мельницу необходимого количества воды на помол для приготовления песчаного шлама. По измеряемому на выходе из мельницы объёмному весу песчаного шлама (плотности) производится корректировка подачи воды.

Из мельницы, песчаный шлам попадает на виброгрохот, где отделяются остающиеся грубые неразмолотые остатки, а также мелющие тела.

Насос подаёт шлам в три шламбассейна для гомогенизации и промежуточного хранения. Объём одного шламбассейна составляет 100 м 3 . Шламбассейны оснащены мешалками, которые постоянно работают, чтобы предотвратить седиментацию твёрдых частиц. Кроме того, шламбассейны оснащены средствами контроля уровня.

Известь и цемент из расходных бункеров, оборудованных измерителями уровня, с помощью шнеков в соответствии с заданной рецептурой ячеистобетонной смеси подаются в смеситель-дозатор, где они предварительно перемешиваются.

Алюминиевая суспензия приготавливается в смесителе (суспензаторе) из алюминиевой пудры, поверхностно-активного вещества и воды. Через дозатор в смеситель поступают вода, алюминиевый порошок и поверхностно-активное вещество (сульфанол, например), которые непрерывно перемешиваются. Для взрывозащищённости смеситель оснащён вентиляционным устройством, двойной оболочкой для охлаждения воды холодильным агрегатом, а также аварийным стоком. Смеситель оснащён температурным реле, которое автоматически включает все аварийные устройства при повышении температуры свыше 20 °С. Из смесителей необходимая согласно рецептуре доза суспензии насосом подаётся в ёмкость для взвешивания в смесительном отделении.

Под смесителем для приготовления ячеистобетонной смеси в бетонном бассейне, оснащённом мешалкой, собираются воды от промывки и чистки смесителя, которые затем закачиваются в ёмкость для взвешивания, находящуюся в смесительном отделении. Здесь же (по необходимости) холодной водой или паром она доводится до нужной температуры и через дозатор поступает в смеситель.

Песчаный шлам и шлам отходов от разрезки массивов (возвратный шлам) с помощью дозировочных насосов подаются в смеситель.

В смеситель подаётся сначала предварительно отдозированная вода, затем друг за другом отдозированные песчаный и возвратный шлам. После этого в смеситель подаются уже взвешенные и предварительно перемешанные известь и цемент. В течение процесса перемешивания автоматически измеряются температура и вручную вязкость смеси, которые при необходимости корректируются. Затем добавляется в заданном количестве алюминиевая суспензия из расположенной непосредственно над смесителем ёмкости для взвешивания алюминия. После окончания перемешивания смесь подаётся (заливается) в подготовленную форму.

Управление всем процессом смесеприготовления ячеистобетонной смеси осуществляется с пульта управления, расположенного под смесительной башней и рядом с постом заливки смеси в формы. Дозировка компонентов и процесс смешивания ячеистобетонной смеси происходят полностью автоматически и контролируются компьютером управления, в котором заложены программы рецептов для получения ячеистого бетона требуемого качества, которое зависимости от качества исходного сырья. В компьютере заложено 30 рецептов ячеистобетонной смеси.

Формование массива

Приготовленная в смесителе смесь ячеистого бетона заливается в подготовленную (очищенную и смазанную) форму. Форма состоит из поддона длиной 6,2 м и шириной 1,56 м с установленным под ней механизмом передвижения. Один из торцевых бортов связан с поддоном шарнирами и может откидываться от своего вертикального положения на угол около 15°. Второй торцовый борт связан с поддоном и продольными бортами формы рамной конструкцией с роликами, обеспечивая при необходимости сдвиг торцевого борта в продольном направлении относительно поддона. За счёт регулирования объёма смеси при изготовлении армированных элементов из ячеистого бетона, когда изделия короче максимальной длины 6,0 м, обеспечивается уменьшение отходов при резке массива, т.е. сокращаются потери сырьевых материалов.

Форма со смесью двигается по рельсам в тепловом туннеле. В течение 4-6 часов происходит процесс вспучивания, схватывания и твердения ячеистобетонного массива. При наборе сырцом пластической прочности 0,4-0,6 КПа массив транспортируется на пост разрезки на изделия заданных размеров.

Транспортировка массивов осуществляется продольными бортами формы с помощью первого мостового крана с гидравлическим захватом. Лапы захвата прижимаются к продольным бортам формы, и при этом происходит обжатие массива, благодаря чему массив может быть поднят в воздух и оттранспортирован к комплекту резательных машин.

Резка массива

Резательная установка состоит из поперечной и продольной резательных машин, вакуум-щита для снятия "горбушки", устройств для транспортировки обрезков сырца массива и подготовки возвратного шлама.

Прежде чем массив будет установлен на стол продольной резательной машины, в ней должна быть установлена автоклавная решётка. Второй из расположенных в этом цеху мостовых кранов переносит и устанавливает решетки со склада на продольную резательную машину. Стол резательной машины состоит из отдельных элементов, между которыми параллельно входят поперечные элементы решётки. После установки решётки в машину для продольной разрезки закрываются закрылки (исключая попадание сырца на решётку). Рама продольной резки отходит в крайнее заднее положение, а расположенные между двумя валами справа и слева от пластического стола струны поперечной резки опускаются до уровня стола. Кран захватом устанавливает массив с продольными бортами формы на стол резательной машины и затем борта устанавливаются на специальную тележку. На этой тележке борта подаются в цех армирования, там они механически очищаются и смазываются и снова доставляются к крану. В это же время поддон и торцевые борта формы очищаются и смазываются вручную.

Затем кран захватом забирает с тележки очищенные и смазанные продольные борта, транспортирует их обратно к поддону формы, где они устанавливаются, и форма снова собирается и подаётся под смеситель для заливки ячеистобетонной смеси. Продольные борта, которые поднимаются после установки армированного массива, несут на своих верхних гранях фиксаторы арматуры, арматурные кронштейны и стержни для фиксации армированных каркасов.

По пути к арматурному цеху до поста очистки фиксаторы арматуры снимаются одним из двух кранов и доставляют для разборки. Стержни извлекаются из армированных кронштейнов и складываются в специальных транспортных контейнерах. После соответствующей обработки они снова применяются в технологии производства. То же самое справедливо и для арматурных кронштейнов, которые, после того как из них будут вынуты стержни, складируются в транспортных контейнерах.

При изготовлении армированных изделий продольные борта (по пути от поста очистки до крана литейного цеха) комплектуются пакетом для армирования, который устанавливается вместе с продольными бортами в форму. Пакет для армирования располагается соосно с продольной осью формы и фиксируется путём прикручивания винтами кронштейнов армирования к продольным бортам.