Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Бетонная смесь

Технология производства изделий из силикатных бетонов


Технология производства изделий из силикатных бетонов

Силикатный бетон — искусственный камневидный материал, представляет собой затвердевшую при тепловлажностной обработке паром повышенного давления смесь известково-кремнеземистого вяжущего, заполнителя и воды.

Силикатные бетоны классифицируются по основному назначению на конструкционные и специальные:
по виду — заполнителей на бетоны на плотных и пористых заполнителях;
по крупности заполнителей — на мелко- и крупнозернистые. Силикатные бетоны по ГОСТ 25214 характеризуются следующими показателями и свойствами:
— предел прочности при осевом сжатии от 7,5 до 70,0;
— предел прочности на осевое растяжение от 1,0 до 4,0;
— предел прочности на растяжение при изгибе от 2,5 до 7,0;
— морозостойкость от F 35 до F 600;
— водонепроницаемость от В 2 до В 10;
— средняя плотность от 1000 до 2400 кг/м3.

Отпускная плотность силикатного бетона в изделиях равна заданной проектной марке.

Показатели истираемости силикатного бетона на плотных заполнителях, характеризующиеся потерями массы образцов при испытании на истираемость, не должны превышать указанных ГОСТ 13015.0.

Свойства изделий из силикатного бетона аналогичны свойствам изделий из цементного бетона. Из силикатного бетона могут быть изготовлены многие сборные изделия, применяемые в жилищном, гражданском, промышленном и сельском строительстве. Наиболее эффективно изготовление из силикатного бетона пустотных изделий (плиты перекрытий, колонны, ригели, балки, сваи), так как пустоты улучшают условия прогрева и охлаждения изделий, снижают массу изделий и расход материалов на их изготовление.

Для малоэтажного строительства могут быть изготовлены:
— элементы несъемной железосиликатнобетонной опалубки для ленточных фундаментов;
— фундаментные блоки;
— блоки стен подвалов;
— камни бетонные стеновые;
— перемычки;
— ступени и лестничные марши;
— многопустотные плиты перекрытий или плиты сплошного сечения;
— балки таврового и прямоугольного сечения для сборных перекрытий и покрытий;
— пустотелые камни-вкладыши для сборных перекрытий и покрытий;
— линейные элементы стропил и обрешетки для черепичной кровли;
— черепица.

В крупнопанельном домостроении из силикатного бетона могут быть изготовлены все внутренние несущие изделия: внутренние стеновые панели, плиты перекрытий, лестничные площадки и марши, элементы каркаса, стропила.

Для приготовления силикатного бетона применяются следующие материалы: вяжущее, заполнители, добавки и вода.

Вяжущее. В силикатном бетоне вяжущим материалом является продукт совместного тонкого измельчения негашеной воздушной кальциевой или гидравлической извести с кремнеземистыми материалами, которые вступают между собой в химическое взаимодействие в процессе автоклавной обработки. В состав вяжущих вводят также добавки для регулирования сроков схватывания, повышения размолоспособности компонентов вяжущего.

В качестве вяжущих применяют:
— известково—кремнеземистые, состоящие из тонкомолотых извести и песка (кварцевого, кварцево—полевошпатового, полиминерального состава, отходов горнообогатительных комбинатов);
— шлаковые, состоящие из металлургического, фосфорного или топливного шлака и извести;
— известково-зольные, состоящие из тонкомолотых извести и топливных зол;
— известково-аглопоритовые и др., состоящие из извести и отходов производства искусственных пористых заполнителей;
— известково-белитовые, состоящие из тонкомолотых продуктов низкотемпературного обжига известково-кремнеземистой шихты и песка или белитового (нефелинового) шлама и песка.

Компонент вяжущего — известь должна удовлетворять требованиям ГОСТ 9179 со скоростью гашения не более 25 мин.

Шлаки должны соответствовать ГОСТ 3476 и содержание в них сернокислых и сернистых примесей в пересчете на S03 должно быть не более 2%^ загрязняющие примеси не допускаются.

Золы должны соответствовать ГОСТ 25828, кроме содержания свободного оксида кальция, которое не регламентируется.

В качестве мелкого заполнителя силикатного бетона применяют природные и дробленные пески, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8736 и ОСТ 21 -1 «Песок для производства изделий автоклавного твердения». При этом средняя насыпная плотность песка должна быть не менее 1300 кг/м3;
содержание зерен размером от 5 до 10 мм не более 25%;
содержание пылевидных, илистых и глинистых частиц размером менее 0,05 мм не более 3%;
содержание органических примесей не темнее цвета эталона; содержание кварца (несвязанного Si02) не нормируется;
содержание — в пересчете на Na20, не более 3,6 %;
содержание сернистых и сернокислых соединений в пересчете на S03 не более 2%;
содержание слюды не более 0,5%:
посторонние засоряющие примеси ( древесина, глыбы песчаника и глины, камни, металлы и др.) — не допускаются. Содержание окислов К20 (по калиевому полевому шпату) пересчитывают на содержание Na20 (по натриевому полевому шпату) умножением количества К20 в % на 0,66. Содержание щелочей (К20 + Na20) и слюды определяют только при поступлении песка нового месторождения.

В качестве крупного заполнителя применяют щебень из плотных горных пород, щебень из гравия или доменного, фосфорного и других видов шлака размером зерен не более 20 мм, отвечающие требованиям ГОСТ 10268, ГОСТ 5578, искусственный безобжиговый силикатный гравий, а также пористые заполнители, отвечающие требованиям ГОСТ 9757, ГОСТ 11991, ГОСТ 19345, ГОСТ 9759, ГОСТ 9760, ГОСТ 25592.

Для регулирования свойств вяжущего, бетонной смеси и бетона применяют следующие добавки:
— гипсовый камень по ГОСТ 4013 — для замедления гидратации извести;
— триэтаноламин (ТЭА) по ТУ 6-02-916 — для повышения размо-лоспособности компонентов вяжущего и пластификации бетонных смесей;
— кремнийорганические жидкости ГКЖ – 10 и ГКЖ – 11 по ТУ 6 -02 – 6976 – 74, синтетическая пластифицирующая добавка СПД-М по ТУ 38-303-18-84;
— поверхностно-активный щелок (ТУ 6 – 03 – 26), ЛСТ по ОСТ 13 -183-83, сульфитно— дрожжевую бражку (СДБ) по ОСТ 81 – 79 – 74 для улучшения удобоукладываемости и воздухововлечения. Могут использоваться и другие добавки. При этом эффективность их применения должна быть проверена в конкретных производственных условиях.

Вода для приготовления силикатного бетона должна отвечать требованиям действующих стандартов на воду для приготовления бетона.

Для армирования сборных деталей из плотного силикатного бетона применяют арматуру и закладные детали в соответствии с СНиП 11 .203.01 и ГОСТ 10922. 152

В состав предприятия по производству изделий из силикатного бетона входят: отделение приема сырьевых материалов, арматурное, помольное, бетоносмесительное, формовочное, автоклавное отделение, склад готовой продукции.

В помольном отделении совместно измельчают все компоненты вяжущего.

Подготовка этих материалов перед помолом состоит в следующем:
— известковые материалы и гипсовый камень измельчают до предельной крупности кусков 25 мм, а шлак до предельной крупности 10 мм;
— песок карьерной влажности просеивают через виброгрохот с отверстиями 10 мм. Мерзлый песок оттаивают;
— шлак с влажностью более 25% , в целях предотвращения замазывания мельниц, сушат.

Измельчение материалов производят в вибрационных или трубных мельницах.

При использовании извести с нестабильными свойствами тонкомолотое вяжущее усредняют в гомогенизаторах СМ-991, в которых его механически и пневматически перемешивают в течении 1 часа.

Бетоносмесительное отделение по своему назначению и составу аналогично бетоносмесительному отделению предприятия по производству железобетонных изделий на основе цемента.

Для перемешивания силикатобетонной смеси применяют смесители принудительного действия.

Силикатобетонные смеси на основе известково—-кремнеземистых вяжущих приготавливают двумя способами: с сохранением эффекта гидратационного схватывания оксида кальция в бетонной смеси и с полной гидратацией оксида кальция в бетонной смеси без эффекта гидратационного схватывания (гидратный способ).

По первому способу все компоненты бетонной смеси перемешивают в смесителе в один прием и затем используют для формования изделий. Бетонные смеси на основе шлакового вяжущего приготавливают по этому способу.

По второму (гидратному) способу вяжущее, заполнитель и часть воды после предварительного перемешивания помещают в силоса для полной гидратации извести. Затем в смесь добавляют необходимую по расчету воду и повторно перемешивают.

Из смеси, приготовленной по первому способу, получают изделия, характеризующиеся повышенными физико-механическими свойствами и большей стойкостью к воздействию агрессивных сред, чем изделия из смеси, приготовленной по второму способу.

При первом способе минимальное количество вяжущего в бетонной смеси должно составлять при использовании:
— крупного песка—заполнителя — 200 кг/м3,
— песка средней крупности — 230 кг/м3,
— мелкого и очень мелкого песка — 280 кг/м3.

Для приготовления смеси по второму способу минимальный расход вяжущего увеличивается на 50 – 100 кг/м3 бетона.

Все компоненты бетонной смеси — вяжущее, заполнитель и воду дозируют по массе с точностью для вяжущего и воды — 2%, заполнителя — 3%. Компоненты бетонной смеси загружают в смеситель в следующем порядке: заполнитель, затем вяжущее, после кратковременного перемешивания (30 с) — воду. Общая продолжительность перемешивания — 3-4 мин. Коэффициент выхода смеси (в плотном теле) — 0,8.

Для ускорения процесса гидратации извести и повышения прочности бетона-сырца, рекомендуется применять воду, подогретую до температуры 40—80 °С и песок с температурой не менее 0 °С.

Для пластификации бетонной смеси в ее состав вводят водные растворы пластифицирующих добавок.

Ориентировочный расход материалов на 1 м3 силикатного бетона: вяжущее — 380 – 400 кг, в том числе известь — 190-200 кг, песок—заполнитель – 1700-1800 кг, вода— 180-200 кг.

Бетонная смесь, приготовленная по первому способу, должна быть использована для формования не позднее 30-60 мин, причем нижний предел времени допустим для смесей с использованием вяжущего со степенью гидратации оксида кальция до 60%, а верхний — для смесей с более высокой степенью гидратации. Бетонная смесь, приготовленная на основе шлакового или известково-шлакового вяжущего, должна быть использована не позднее, чем через 60 мин

При подготовке смеси по второму способу, время переработки не должно превышать 60 мин.

Срезанные с отформованного изделия излишки и остатки бетонной смеси сразу же после формования возвращают в смеситель или бункер бетоноукладчика.

Силикатобетонные смеси, приготовленные с использованием эффекта гидратационного схватывания извести (первый способ), разогреваются за счет гидратации извести до 20 – 25 °С. При этом процесс гидратации извести сопровождается схватыванием с образованием структуры, обладающей тиксотропными свойствами. После окончания обработки смеси механическими воздействиями свежеотформованный бетон приобретает прочность от 0,1 до 1,5 МПа в зависимости от степени предварительной гидратации извести, жесткости смеси и степени ее уплотнения.

Силикатобетонные смеси, приготовленные на основе шлакового, известково-шлакового вяжущего, а также по гидратному способу, не разогреваются и свежеотформованный бетон характеризуется прочностью до 0,1 МПа.

Штабель с отформованными изделиями на автоклавной вагонетке при помощи электропередаточного моста или цепного загрузочного устройства с толкателем транспортируют в автоклав для тепловлажностной обработки.

Цикл автоклавной обработки состоит из трех основных периодов: подъема температуры и давления в автоклаве до 1,1 МПа; выдерживания изделий при постоянном давлении 1,1 МПа, снижения температуры и давления до атмосферного.

Во избежание нарушения структуры бетона первый период автоклавной обработки ведется равномерно с регулированием до 100 °С по температуре, а далее — по давлению.

Снижение давления в автоклаве с 1,1 МПа до атмосферного ведется равномерно по температуре.

Продолжительность первого периода — 3-5 час, второго — 4-6 час, третьего – 2-4 часа. Цикл автоклавной обработки с учетом времени на загрузку и выгрузку изделий составляет 12-15 часов.

При тепловлажностной обработке крупноразмерных изделий подъем температуры в автоклаве увеличивают для снижения различия температурных деформаций металлической формы и бетонного изделия в период нагрева.

Выгружаемые из автоклава силикатобетонные изделия не должны подвергаться резкому охлаждению. Остывание изделий должно происходить в неразобранных штабелях на вагонетках, при естественном или принудительном охлаждении.

Продолжительность принудительного охлаждения изделий должна быть от 6 до 8 час, а естественного остывания крупноразмерных изделий в штабелях форм до распалубки — не менее 20 час.

Для предупреждения образования в изделиях температурных усадочных трещин, разборку штабелей форм и снятие с верхнего изделия щита производят при разности температур поверхности изделий и цеха не более 40 °С.

Предприятия по производству изделий из плотного силикатного железобетона и бетона работают по агрегатно-поточной, конвейерной и полуконвейерной технологиям. Помол вяжущего и приготовление бетонной смеси производят в самостоятельных помольном цехе и БСУ либо в комплексном смесеприготовительном отделении (рис.7.3.1).

Известь, песок, гипсовый камень и вода через весовые дозаторы поступают в шаровую мельницу для приготовления известково-песчаного вяжущего. Затем с помощью пневмонасоса вяжущее через весовой дозатор поступает в бетоносмеситель принудительного действия. Одновременно в бетоносмеситель подается добавка ПАВ и песок через ленточный питатель. Приготовленная смесь поступает в бункер бетоноуклаладчика.

Рис. 7.3.1. Технологическая схема помольного и бетоносмесительного отделений: 1 – известь; 2 – песок; 3 – гипсовый камень; 4 – вода; 5- весовые дозаторы: 6 – шаровая мельница: 7 – пнев-мокамерные насосы: 8- аспирация: 9 – гомогенизатор; 10 – добавки ПАВ; 11- вяжущее; 12 – остаток формовочной смеси; 13 – ленточные питатели; 14 – бетоносмеситель принудительного действия; 15 – бункер накопитель: 16 – реверсивный транспортер; 17 – бункер бетоноукладчика; 18 – бункер отходов

Рис. 7.3.2. Конвейерное производство изделий из плотного силикатного бетона мощностью 50 тыс. м в год для крупнопанельного домостроения: 1 – автоклавы; 2 – электропередаточный мост грузоподъемностью 80 т; 3 – посты охлаждения изделий и комплектации составов; 4 – кран пакетировшик; 5 – снятие креплений бортов и отпуск арматуры; 6 – удаление вкладышей и отпуск арматуры; 7 – распалубка на кантователе; 8 – чистка и смазка форм; 9 – сборка формы, укладка арматуры и закладных деталей; 10 – укладка каркасов; 11 – передаточная тележка; 12 – пост окончательной подготовки форм; 13 – укладка бетонной смеси; 14 – виброплощадка с антишумовым колпаком; 15- выравнивание поверхности и срезка излишков смеси; 16 – до-уплотнение поверхности изделия; 17 – подготовка изделий к автоклавной обработке; 18 – пост комплектации штабеля; 19 – пост разборки штабеля; 20 – вывоз готовой продукции; 21 – резерв* ные посты; 22 – ремонт форм; 23 -краны; 24 – установка для электронагрева стержней

По агрегатно-поточной технологии операции технологического процесса при изготовлении изделий из плотного силикатного бетона, как правило, соответствуют операциям при изготовлении изделий из цементного бетона, кроме тепловлажностной обработки, которая осуществляется в автоклавах.

По конвейерной технологии производство изделий из плотного силикатного железобетона изготовляют по следующей схеме, представленной на рис. 7.3.2. На постах 7,8,9 происходит распалубка готовых изделий, чистка и смазка форм, сборка, укладка арматуры, арматурных элементов и закладных деталей. Из бункера бетоноукладчика бетонная смесь подается в формы, уплотнение бетонной смеси, выравнивание поверхности. Затем изделие поступает в автоклав (1). Процесс загрузки и разгрузки длится 3-4 ч. Изделие запаривают по режиму : 3+6+5 ч при избыточном давлении 1.1-1.2 МПа. Окончательная отделка изделий производится на специализированных постах.





Похожие статьи:
Ремонт и восстановление бетонных изделий

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Бетонная смесь

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум