ГАЗОБЕТОН НА ПЕРГИДРОЛЕ

ОПЫТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО БЕЗАВТОКЛАВНОГО ГАЗОБЕТОНА

Безавтоклавная технология изготовления изделий из ячеис­того бетона значительно проще автоклавной. В этом случае не требуются котельная, вырабатывающая пар высокого давления, и дорогостоящие автоклавы. >

При выпуске теплоизоляционного ^чеистого бетона, характе­ризующегося малым объемным весом и, следовательно, не тре­бующего большого расхода цемента, можно ограничиться безав­токлавной обработкой. Расход цемента в этих условиях не пре­высит существующие нормы.

Технология изготовления теплоизоляционного безавтоклавно­го газобетона на основе пергидроля освоена в производственных условиях комбинатом подсобных предприятий Главвоенстроя, бе­тонным заводом Днепростроя в Новой Каховке, заводом плит- оболочек Куйбьгшевгидростроя в Жигулевске, заводом желе­зобетонных изделий в Петропавловске (Казахская ССР).

А) Опыт производства газобетона на КПП Главвоенстроя

Особенностью технологии безавтоклавного газобетона на ос­нове пергидроля на КПП было использование золы-уноса в ка­честве кремнеземистого компонента и жидкого стекла как ус­корителя схватывания раствора.

Таким образом, для изготовления газобетона применялись следующие материалы:

А) портландцемент марок 300 и 400;

Б) зола-унос ТЭЦ;

В^ пергидроль технический;

Г) жидкое стекло с удельным весом 1,40:

Д) вода.

Строителям был нужен газобетон с объемным весом в пре­делах МО ■!()(> л,'/.и:' п пределом 'проктит» при ок. тгпн Л,„ - = 8 - г 10 кГ/см'-'. Для (Изготовления такого пкюбегона па вешопе

Применялся раствор следующего состава:

ШЛХШОЄ СШТ1ЮШЄІШЄ ЦСМСНТ. І II золы-уноса 1:1

В/П........................................................................................................................................ • 0,50

Количество пергидроля в % от веса сухих материалов. 3

Количество жидкого стекла в % от веса цемента.... 1,5

Текучесть раствора характеризовалась погружением конуса СтройЦНИЛа на 10 — 14 см.

Расход материалов на 1 мъ затвердевшего газобетона состав­лял:

Цемента марки 400 ...................................................................... 175 кг

Золы-уноса............................................................................... 175 »

Пергидроля.............................................................................. II л

Жидкого стекла......................................................................... 2,5»

Воды....................................................................................... 196 D

Для приготовления раствора цемент и золу-унос естествен­ной влажности, отмеренные по объему, перемешивали с водой в стандартной растворомешалке. Расчетное количество воды с уче­том влати, содержащейся в золе-уносе, заливали в растворо­мешалку в два приема: 85% 'вначале, до загрузки цемента ц золы, а остальные 15% доливали в приготовленный раствор вместе с пергидролем. Воду (предварительно подогревали при­мерно до 45° с тем, чтобы температура раствора составляла 26— 30°. Воду для разбавления пергидроля не подогревали.

В процессе приготовления раствора до введения пергидроля в растворомешалку добавляли расчетное количество жидкого стекла, разбавленного водой. Перемешивали смесы в растворо­мешалке до введения пергидроля в течение 1,5 мин. Этого достаточно для получения однородного раствора без комков. После введения пергидроля смесь перемешивали еще в тече­ние 30 сек.

Раствор готовили в трехбарабанной пенобетономешалке ти­па «Строитель» емкостью 250 л. Производительность ее была повышена до 30 —■ 35 л3 газобетона за смену за счет одновре­менного использования обоих верхних барабанов для приготов­ления замесов. В то время, когда приготовленный раствор из первого верхнего барабана сливается в нижний, где он переме­шивается с пергидролем в течение 30 сек., во втором верхнем барабане перемешивается смесь цемента, золы-уноса, воды и жид­кого стекла. После того как раствор с пергидролем в нижнем барабане будет перемешан и вылит в форм)', в этот нижний ос­вободившийся барабан вливают раствор из второго верхнего ба­рабана.

Тажим образом, пока происходят загрузка и приготовление раствора в первом верхнем барабане, во втором эта операция заканчивается, благодаря чему раствор из двух верхних бара­банов попеременно поступает в нижний для перемешивания с пергидролем. Тем самым процесс приготовления газобетонного раствора приближается к непрерывному.

Приготовленный раствор сливают из панобетономешалки в деревянные формы размером 45X45x70 см. Формы изготов­лены из толстой фанеры толщиной 10 мм, проолифленной 2 раза, и снабжены ручками для переноски.

Раствор твердеет в естественных условиях.

Формы, заполненные раствором, переносят сразу же после заливки до окончания вспучивания, соблюдая осторожность, чтобы избежать толчков и сотрясений и предохранить тем са­мым структуру газобетона от разрушения.

После 5— 7-дневного твердения в естественных условиях затвердевшие блоки извлекают из форм. Формы подготавливают для повторной заливки, а полученные газобетонные блоки рас­пиливают на плиты толщиной 8 см и размером в плане 45 X Xі 70 см. Таким образом, из одного блока при распиловке полу­чается пять плит.

В некоторых случаях полученные плиты покрывают с од­ной стороны стяжкой из цементно-песчаного раствора слоем толщиной в 2,5 см, а с другой стороны — битумной пароизоля - цией. При укладке сборной теплоизоляции из подготовленных таким образом плит образовавшиеся зазоры засыпают газобе - тонной крошкой, полученной при распиловке блоков.

Гидроизоляционный ковер наносят поверх кровли, утеплен­ной газобетонными плитами, обычным приемом.

Б) Опыт производства газобетона на бетонном заводе Днепростроя

Завод е 1957 г. изготовляет безавтоклавный газобетон с объ­емным весом 450—600 кг/м3 и прочностью 6—14 кГ/см2 для утепления железобетонных покрытий промышленных зданий.

Для. изготовления теплоизоляционного газобетона применяет­ся шлакопортландцемент марки 300 Днепродзержинском заво­да. В качестве ускорителя схватывания раствора используют гипс полуводный.

Цемёнт и гипс подвозят в цех автосамосвалом и выгружа­ют в устроенные вблизи стандартной строительной раствороме­шалки емкостью 150 л деревянные закрома, в которых раздель­но хранятся суточные запасы этих материалов.

Пергидроль поступает в алюминиевых контейнерах вмести­мостью по 1,5 т каждый. Из алюминиевого контейнера пергид­роль перекачивают в деревянную бочку, установленную на пло­щадке рядом с растворомешалкой, по резиновому шлангу при
помощи сжитого воздуха или переливают вручную ведрами. Бочка имению г запас пергидроля, досгаточпып для работы н одну смену.

Цемент и гипс засыпают вручную в мерные ящики, а затем загружают п растворомешалку, куда уже налито необходимое количество воды.

Для дозирования воды служит бачок с водомерным стеклом. К бачку подведен пар для подогрева воды до 40—50°.

Для приготовления газобетона в растворомешалке емко стыо 150 л ша один замес расходуется цемента 105—110 кг, Гипса 15—18 кг, воды 65—70 л я пергидроля 4—5 л.

Загруженные в растворомешалку подогретая вода, цемент и гипс перемешиваются в течение 2—3 мян. В результате получа­ют раствор однородной консистенции, характеризуемый погру­жением конуса СтройЦНИЛа на 9—10 см.

В приготовленный раствор, не прекращая перемешивания, мерником "вливают требуемые 4—5 л 'Пергидроля.

Через 15—20 сек. после введения иергидроля раствор выли­вают в форму, подвезенную на вагонетке под лоток раствороме­шалки.

Форму применяют металлическую высотой 0,6 м и размером в нлале 1,8X1 м. Две деревянные поперечные перегородки Де­лят ее на три равных отсека объемом по 0,33 лі3. Вся форма имеет объем около 1 м3. Замес раствора, приготовленный в 150- литровой растворомешалке, заполняет отсек примерно наполо­вину высоты формы. После вспучивания объем раствора увели­чивается более чем вдвое.

Заливают каждый замес раствора в отсек формы через вы­грузочное отверстие мешалки в течение 10—15 сек. Введение пергидроля в мешал к; :ивание и заливка отсека формы

Залиты» в форму газобетонный раствор сразу начинает вспу­чиваться. Заканчивается вспучивание через 2—3 мин. К этому моменту раствор загустевает, структура стабилизируется и фор­му можно перемещать), не опасаясь опадения раствора даже при возникающих при этом толчках. После передвижения вагонетки в таком же порядке заливают раствор в следующие два отсека, после чего вагонетку отодвигают и на освободившееся место под лоток растворомешалки подкатывают другую вагонетку с формой для очередной заливки.

Вагонетки с заполненными формами помещают в пропароч­ную камеру траншейного типа и выдерживают в ней до подачи пара 1—2 часа. Затем пропаривают при температуре 70—85° в Течение 6—8 час. Летом изделия не пропаривают, а выдержива­ют 1—2 суток в цехе. За это время блоки приобретают проч­ность, вполне достаточную для транспортирования. Пол ученные

Га. юбетоппые блоки размером 1x0,6X0,6 лі распалублинают при помощи тельфера, подвешенного к монорельсу, который расположен перпендикулярно к оси узкоколейной дороги. По этой дороге вагонетки подкатывают к месту распалубки. Гото­вые блоки при помощи специальных захватов и тельфера подни­мают, укладывают на вагонетку и вывозят на склад, где скла­дывают в штабеля.

Блоки отвозят на место использования и там их вручную распиливают либо вдоль, либо поперек на плиты размером IX Х0,6X0,1 или 0,6X0,6X0,1 м.

Освободившиеся формы чистят и собирают, внутреннюю по­верхность их смазывают отработанным машинным маслом, а зазоры между днищем и стенками уплотняют глиной. После этого формы снова направляют под заливку.

При существующей организации работ и весьма незначи­тельной механизации за смену выпускается 20 м3 газобетона. Вместе с бригадиром выпуском газобетона занято восемь чело­век в смену, не считая дежурного персонала цеха (слесарьі, электромонтер, водопроводчики кочегар). Работа распределя­ется следующим образом: два человека загружают цемент и гипс в загрузочный ковш растворомешалки; один является мото­ристом растворомешалки; он же при помощи мерника заливает в растворомешалку пергидроль и выпускает раствор из мешал­ки; двое заполняют формы раствором, подают их под заливку и откатывают вагонетки в пропарочные камеры; двое распалубли - вают, собирают и смазывают формы, а также штабелируют Затвердевшие блоки.

В зависимости от потребности завод работает в одну или две смены и выпускает в среднем 8 00Q м3 блоков в год.

В) Опыт производства газобетона на заводе железобетонных плит-оболочек Куйбышевгидростроя в Жигулевске

Для строительства Куйбышевской гидроэлектростанции тре­бовалось большое количество теплоизоляционных материалов. Чтобы быстро удовлетворить нужды строителей в теплоизоляци­онном материале, на заводе железобетонных плит-оболочек Куйбышевгидростроя было организовано производство безавто­клавного газобетона. По рекомендации НИИЖелезобетона была принята технология изготовления газобетона с газообразовате - лем пергидролем.

Дли утепления кроили ГЭС был необходим газобетон с объ­емным пегом не более (зПО к.;/лг' и продолом прочности при сжа­тии () 10 /с/'/глій.

І Іроизнодство такого газобетона безантоклавным способом
па различных цементах показало, что лучшим является шлако­портландцемент (предпочтительно марки 300).

Изготовление еще более облегченного газобетона потребова­ло применения ускорителей схватывания, способствующих быстрой стабилизации структуры газобетонного раствора пони­женной вязкости, для чего был использован полуводный гипс.

Была установлена следующая дозировка материалов на один замес для получения 1 мг газобетона: цемента 360 кг, гипса по­луводного 40—60 кг, или 15% от веса цемента, пергидроля 12—14 л, или 3—4% от веса сухих материалов, воды 190—230 л, Что соответствует величине водовяжущего отношения (отноше­ние веса воды и пергидроля к весу цемента и гипса), равного 0,45—0,55.

Замеры в производственных условиях высоты раствора до и после введения пергидроля, как это видно из результатов, при­веденных "в табл.'33, показали, что с увеличением количества вводимого пергидроля абсолютный объем газобетона возрастает. Однако прирост объема раствора на каждый процент введенно­го в него пергидроля происходит лишь при добавке до 3—4% газообразователя. Если вводят его больше (до 5%), то относи тельный прирост объема снижается вследствие недостаточной газоудерживающей способности раствора.

Таблица 33

Вспучивание раствора в зависимости от количества введенного пергидроля

Теплоизоляционный газобетон на заводе плит-оболочек КГЭС в Жигулевске изготовляют на ©пециалыной установке, смонтиро­ванной в торце помещения в специально построенной башне высотой 10,8 м, имеющей размер в плане 4,2x3,7 м (рис. 34).

Цех для производства газобетона имеет три пропарочные камеры ямного типа глубиной 1,9 м, шириной 1,8 м и общей дли­ной 18 м. Вдоль пропарочных камер проходит монорельс с двумя подвешенными тельферами грузоподъемностью по 3 т. Поперек цеха н разных местах имеются еще три тельферных монорель­са. примыкающих вплотную к продольному.

I hvit.^ivv. cr.:.'' r. iSOOeІ\!ІД Оч' I ЦОС І Н.'ІЧО гем по Схеме поса C-VS.-v:': V." 35.

Цемент и гипс периодически подвозятся автотранспортом и сгружаются в приемный бункер 2, с барабанным питателем 3 (см. рис. 34), откуда норией 1 подаются в расходные бункбра для цемента 4 и гипса 5 (рис. 35).

/—нория; 2—приемный бункер; 3 — барабанный питатель; 4— расходный бункер цемента; 5 — расходный бункер гипса; 6 — весовой дозатор; 7 — сборная воронка. 8 — растворомешалка; 9 — самоходная тележка; 10 — бак для воды; 11 — дозатор воды

Расходный бункер 5 вмещает 6 т цемента, достаточного для изготовления 15 м3 газобетона, т. е. для работы в течение одной смены. Загружаемые во второй расходный бункер 6 т гипса до­статочны для изготовления 120 м3 газобетона, т. е. для работы в течение 4 суток. Эти материалы взвешиваются на дозировочных весах в с точностью +2 кг и ссыпаются самотеком в сборную во­ронку 7, откуда они попадают и растворомешалку пропеллерно­го типа 8, установленную на самоходную тележку 9.

Растворомешалка, показанная на рис. 3G, представляет со­бой цилиндр диаметром 1 м, высотой 0,85 м и емкостью 0,5С л3, внутри которого на вертикальном валу насажены три пары ло­пастей, расположенных «а одинаковом расстоянии друг от друга по высоте. Нижняя пара лопастей находится в самом низу рас­творомешалки. Зазор между ними и днищем растворомешалки равен 5 мм.

Перемешивающее устройство делает 60 об/мин и приводится В движение от электродвигателя мощностью 2,8 кет через редук­тор и пару конических шестерен. В днище растворомешалки имеется отверстие для выгрузки смеси диаметром 300 млі, пере­крываемое затвором клапанного типа с резиновой прокладкой.

Растворомешалка установлена на самоходной тележке, ко­торая перемешается по рельсам, уложенным но обрезам пропа­рочных камер ямного типа. Это дает ей возможность проезжать над камерами вдоль всего их фронта. Раствор в этой растворо­мешалке приготавливают следующим образом: вначале влива­ют воду, нагретую в баке 10 (см. рис. 35) до температуры 35— 45 и отмеренную в водяном дозаторе 11. Затем при включенном перемешивающем устройстве в растворомешалку из сборной во-

Ронки всыпают определенное количество цемента и гипса. Пос­ле этого самоходная тележка с включенной в работу растворо­мешалкой перемещается по рельсовому пути над пропарочными камерами 14, в которые установлены подготовленные под залив­ку формы 15. Затем в растворомешалку, остановившуюся над соответствующей формой, вливают пергидроль из дозатора 13 и еще в течение 10 —20 сек. перемешивают раствор. Приготовлен­ный замес через нижнее отверстие мешалки сливают в форму, как показано на рис. 37. Запас пергидроля хранится в резерву­аре 12 (см. рис. 35), откуда он самотеком сливается в доза­тор 13.

Формы применяют металлические с откидными бортами на петлях размером 1,5x0,8 м и высотой 0,5 м. Чтобы избежать излишней потери газа, заливка приготовленного замеса должиа занимать; не более 30 сек., иначе пергидроль начнет разлагать­ся до заливки раствора в форму.

При выгрузочном отверстии диаметром 300 мм замес объе­мом 210—250 л, соответствующий 0,6 м3 затвердевшего газобе­тона, выливается из растворомешалки в течение 3—5 сек.

Залитый в форму раствор вспучивается тазом, выделяю­щимся при разложении пергидроля, и в течение 2—3 мин. уве­личивается в объеме в 2—2,5 раза. При этом он заполняет фор­му на всю ее высоту.

Одновременно с окончанием вспучивания начинается схваты­вание раствора, структура которого черёз 5—10 мин. стабилизи­руется настолько, чТо уже не нарушается от сотрясений и неиз­бежных ударов по форме при установке других форм в пропа­рочную камеру. :

После заливки первого ряда форм, расположенных на дне камеры, на них последовательно устанавливают второй и третий ряды. В одну пропарочную камеру размером в плане 1,8X7 м И глубиной 1,9 м вмещается 21 форма ро 7 шт. в ряду.

Продолжительность всего цикла пропарки изделий составляет:

Подъем температуры до 70—80° . . . .................................... 2-3 часа

Выдержка при температуре 70—80°....................................... 8—10 час.

Охлаждение до_30—40°....................................................... I—2 часа

После пропаривания затвердевшие в формах изделия 16 из­влекаются из пропарочной камеры тельфером 17.

Вслед за распалубкой, очисткой и сборкой формы, подготов­ленные под очередную заливку, возвращают тельферами в про­парочные камеры.

Готовые газобетоппые блоки отправляют на стройки, где их распиливают вручную поперечными пилами на плитки толщиной 10—12 см.

Для получения плит необходимых размеров блоки размером 1,5,Х 0,8 X 0,5 м распиливают поперек, получая таким образом из одного блока 10-—12 плит размером 0,8X0,5X0,1 (0,12) м.

Распиловка газобетонных блоков на месте укладки позволя­ет снизить до минимума брак и бой, неизбежные при перевозке пеармированных плит малой прочности;

Безусловно, изготовление тонкостенных плит непосредственно на заводе резко увеличило бы трудоемкость работ, так как чистка, смазка и сборка большого числа перегородок форм кассетного типа занимают значительно больше времени, чем распиловка блока на плиты.

Установка для производства газобетона была рассчитана на выпуск 15 м3 газобетона в смену. При двухсменной работе цех должен выпускаты по 750 м3 в месяц. Уже в первые дни работы выработка превысила плановую В отдельные месяцы изготовля­лось по 800—900 м3 газобетона.

Практика работы и расчеты показала, что производитель­ность установки может быть еще выше, если одновременно пе­ремешивать раствор и передвигать тележку с 'помещенной «а ней растворомешалкой, а также совмещать отвешивание мате­риалов на дозировочных весах с отмериванием воды в дозато­ре. При этом полный цикл приготовления и заливки раствора в формы и возвращение тележки с растворомешалкой на исход­ную позицию занимает 5 мин.

Таким образом, за 1 час можно сделать 12 полных циклов. За омену, приняв для расчета только 7 час. работы растворо­мешалки, можно сделать 84 замеса, что соответствует выпуску 40 м3 газобетона в смену.

Подготовка форм под заливку — работа трудоемкая, так как включает много операций: извлечение форм из пропарочной ка­меры, распалубку и штабелирование. готовых блоков, сборку и смазку форм, уплотнение зазоров в них и установку подготов­ленных форм в пропарочную камеру. В стесненных условиях цеха, имеющего малоприспособленный внутрицеховой транспорт, эти операции намного снижают производительность установки.

При существующей организации работ в смене занято во­семь, рабочих: трое —на приготовлении и заливке раствора, из них один—на дозировании материалов, один—на раствороме­шалке ( в его обязанности входит также и дозирование пер­гидроля) и один—на заливке форм; остальные пять человек, составляющие самостоятельное* звено, заняты распалубкой, шта­белировкой блоков и подготовкой форм. По мере необходимо­сти двое из них отвлекаются для доставки цемента и погрузки готовой продукции на автотранспорт. Это звено подготавлива­ет за смену 20—25 форм, вмещающих 12—15 м3 газобетона.

Производство без автоклавного газобетона было освоено в те­чение короткого времени. Сейчас газобетонная установка рабо­тает бесперебойно и полностью удовлетворяет возросшие по­требности района в теплоизоляционном материале.

Безавтоклавный газобетон был использован для утепления кровли ГЭС и других объектов Куйбышевгидростроя, корпусов комбината строительных материалов (в Яблоневом овраге), за­вода искусственного каучука, механического и других предприя­тий Жигулевска и Ставрополя на Волге и т. п.

Жигулевский завод продолжает совершенствовать техноло­гию производства безавтоклавиого газобетона на основе пер­гидроля и резко снизил удельный расход цемента за счет вво­да в состав раствора добавки золы сызранских сланцев в коли­честве 50% от веса сухих материалов.