Технология производства газобетона

Добыча сырья является основной в ступени производства цемента. Сырьём для цемента служит слой известняка зеленовато – жёлтого цвета. Добыча ведётся открытым способом. Залегания цементного известняка располагаются на глубине до 10 м неравномерными слоями до 0,7 м Из опыта геологоразведочных работ таких слоёв, как правило, четыре.

Первичная обработка

После добычи известняк транспортируют и производят специальную сушку и первичный помол с добавлением специальных добавок. В маркировке такого цемента добавляется обозначение Д20, например ПЦ-500 Д0 обозначает 0% добавок, а ПЦ -400 Д20 - 20% добавок. В конце прохождения этой стадии смеси подвергают обжигу – таким образом, получается клинкер.

Конечная обработка

Далее полученный клинкер ещё раз размалывают и сушат с добавлением известкового камня и активными минеральными добавками. Полученный материал является готовым цементом с заданными свойствами.

Поскольку у каждого вида исходного сырья есть свои особенности: минеральный состав, влажность, прочность каждое производство имеет свою уникальную технологию, позволяющую добиться необходимых свойств цемента.

В основном при производстве цемента на второй стадии используют одну из трёх отработанных технологий:

• Мокрый. Применяется при производстве цемента из сырья состоящий из мела, глины, железосодержащих добавок. Требование к глине по влажности не более 20%, к мелу – не более 29%. Измельчение сырья производится в воде. Полученная шихта в виде суспензии влажностью до 50% поступает в печь для обжига. Диаметр печи может составлять 7 метров и длиной более 200 метров. В результате обжига получаются небольшие шарики – клинкеры, которые после тонкого помола станут готовым цементом.
• Сухой. Основным отличием данного способа является то, что сырьё после или во время измельчения не увлажняется, а наоборот сушится. Таким образом, порошкообразная шихта поступает на обжиг уже в сухом виде. Данный вид обработки является наиболее экономически целесообразным, поскольку позволяет экономить не только сырьё, но и энергию, которая при мокром способе тратится на удаления воды из шихты.
• Комбинированный. Данный способ производства совмещает в себе два способа и предполагает две разновидности технологий.

Получение негашенной извести.

В промышленности оксид кальция получают термическим разложением известняка (карбоната кальция):

CaCO3 = CaO + CO2

Также оксид кальция можно получить при взаимодействии простых веществ:

2Ca + O2 = 2CaO

или при термическом разложении гидроксида кальция и кальциевых солей некоторых кислородсодержащих кислот:

2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2 + O2

Производство алюминиевой пудры.

В качестве газообразователя в производстве газобетона и газосиликата применяют алюминиевую пудру, которую выпускают четырех марок. Для производства газобетона используют пудру марки ПАК-3 или ПАК-4 с содержанием активного алюминия 82% и тонкостью помола 5000...6000 см2/г. Расход алюминиевой пудры зависит от плотности получаемого газобетона и составляет 0,4 .. 0,6 кг/м3.

При производстве алюминиевой пудры для защиты ее от окисления вводят парафин, который обволакивает тонкой пленкой каждую частицу алюминия, придавая ему гидрофобность. Такая пленка препятствует осаждению пудры в воде и образованию водой суспензии. Поэтому алюминиевую пудру (слой толщиной 4 см) предварительно в течение 4 - 6 ч прокаливают в электрических печах при температуре 200 - 220°С

1.3. Нормативные  требования, предъявляемые к сырьевым  материалам.

Для изготовления бетонов песок используется как заполнитель и составляет 30-40% веса бетона. Качество заполнителя определяет прочность бетона и расход цемента. Оценка качества песка как заполнителя для бетонов производится по ГОСТ 8736-85, ГОСТ 10268-80 и основные требования, предъявляемые к пескам согласно ГОСТ 8736-93 (прил.1). Основные требования к песку для бетонов предъявляются по зерновому составу к содержанию в песке пылевидных, илистых и глинистых частиц. Природные пески по зерновому составу и содержанию примесей, как правило, не отвечают требованиям стандартов для бетонов и нуждаются в промывке и классификации.

Одной из самых важных характеристик песка является зерновой состав. Количественной мерой, характеризующей зерновой состав, является "модуль крупности" (Мкр). Равномерность грансостава песка по площади штабеля характеризуется коэффициентом вариации модуля крупности песка. В зависимости от грансостава пески подразделяют на пять групп по крупности (прил.2).

На все цементы распространяется и устанавливается настоящий стандарт:

- термины с соответствующими определениями;

- классификацию,

- общие технические требования,

- требования безопасности,

- требования к отбору  проб для контроля качества цемента;

- правила приемки и оценки уровня качества;

- методы контроля;                

- требования к транспортированию  и хранению.

Номенклатура обязательных показателей качества для цементов приведена в приложение 3.

Для негашеной извести тоже существуют нормативные требования. С ростом недожога увеличиваются отходы гашения извести. Минимальное количество отходов получается при использовании негашеной извести со Знаком качества и 1-го сорта; умеренное — при использовании извести 2-го сорта. Поэтому для приготовления гашеной извести хорошего качества с умеренными затратами целесообразно применять негашеную известь, отвечающую требованиям ГОСТ 9179 — 77 не ниже 2-го сорта.

Алюминиевую пудру изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

     Пудру изготовляют  из первичного алюминия марки  не ниже А5 по ГОСТ 11069 или его  отходов, если по своему химическому составу они не ниже марки А5.

Алюминиевую пудру упаковывают в соответствии с требованиями ГОСТ 26319 в металлические герметично закрывающиеся барабаны типа БТП-50 или БТ01-50 по ГОСТ 5044 или ТУ 48-5-254, вместимостью 50 дм до полной вместимости. Для предохранения от коррозии наружная поверхность барабанов должна быть окрашена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2.Технология производства газобетона

 

2.1.Основные способы  производства газобетона

Производство ячеистого бетона происходит двумя способами:

1. механическим
2. химическим

Механический способ - это когда в уже приготовленный из воды песка и вяжущего вещества, в ячеистый бетон добавляют специальную пену. Такой материал называют пенобетон.

Химический способ - это введение в вяжущее вещество газообразующих добавок, в результате реакции бетон вспучивается и приобретает пористость. Этот материал получил название газобетон.

По способу образования пористой структуры ячеистые бетоны разделяют на газобетоны и газосиликатобетоны, в которых пористая структура образуется в результате вспучивания бетонной смеси выделяющимся газом; пенобетоны и пеносиликатобетоны — в них поры образуются в результате смешения бетонной смеси с технической пеной.

В зависимости от вида применяемого вяжущего ячеистые бетоны подразделяют на следующие виды: газобетоны и пенобетоны, приготовляемые на цементных вяжущих; газосиликатобетоны и пеносиликатобетоны (или газосиликаты и пеносиликаты), приготовляемые с применением молотой извести-кипелки; газогипсобетоны и пеногипсобетоны, получаемые с применением гипса, и др.

В зависимости от условий твердения различают ячеистые бетоны безавтоклавного, автоклавного и комбинированного твердения. Безавтоклавные бетоны твердеют в условиях естественных и пропаривания при атмосферном давлении, контактного прогрева, электропрогрева в специальных формах и т. п. Бетоны автоклавного твердения затвердевают в автоклавах при высокой температуре (не менее 175° С) и давлении (8—13 атм). При комбинированном твердении в начальной стадии бетон затвердевает при атмосферном, а затем при высоком давлении.

Для получения ячеистых бетонов автоклавного твердения в качестве вяжущего используют преимущественно молотую известь-кипелку и известково-цементное вяжущее в смеси с кремнеземистыми компонентами, а также портландцементные и цементно-зольные вяжущие.

Известь-кипелка должна быть не ниже II сорта, со скоростью гашения в пределах 10—25 мин. В качестве кремнеземистого компонента используют молотый кварцевый песок, золы ТЭЦ, диатомиты, трепел и другие материалы с достаточным содержанием Si02. Тонкость помола песка должна быть такой, чтобы его удельная поверхность составляла 2500—3000 см2/г. Вода должна отвечать требованиям, предъявляемым к воде для обычных бетонов. В качестве порообразователей применяют различные вещества, с помощью которых образуется пористая структура ячеистого бетона.

Его производство в основном сводится к следующим операциям: вода, а затем вяжущее и кремнеземистая добавка поступают в газобетономешалку, после перемешивания смеси в течение 2—3 мин (при включенном перемешивающем механизме) вводят водную суспензию алюминиевой пудры и некоторое время перемешивают составляющие материалы.

Сразу же по окончании перемешивания газобетонную смесь выгружают в стальные формы с расчетом на последующее увеличение объема бетонной смеси при вспучивании.

 В настоящее время  внедряется в технологию изготовления  газобетонов способ комплексной  вибрации, позволяющий снизить содержание  воды в газобетонных смесях на 40—45%.

В этом случае во время перемешивания и вспучивания смесь подвергается вибрации (в специальной установке), при которой достигается тиксотропное состояние бетонной смеси, что делает ее достаточно подвижной и податливой для хорошего вспучивания при уменьшенном содержании воды. При изготовлении газобетонов в самоходном виброгазосмесителе ВНИИстрома перемешивание производят в вибросмесителе, а вспучивание массы - на виброплощадке.

Газобетон приготовляют на портландцементе (иногда с добавкой извести до 10% от массы цемента для более интенсивного газовыделения) в смеси с молотым кварцевым песком или другими кремнеземистыми компонентами, водой и газообразователем.

 

2.2.Производство газобетонных блоков из ячеистого бетона автоклавного твердения

Газобетон, относящийся к ячеистым бетонам, занимает особое место в строительной индустрии это – минерально-каменный пористый искусственный материал, обладающий великолепными прочностными, энергосберегающими и экологически благоприятными характеристиками.

 Газобетон производится из минерального сырья, в его состав чаще всего входят: известь 20%; песок 60%; портландцемент (цемент) – 20%; алюминиевая пудра – менее 1%.   

Газобетон изготавливается в промышленных условиях при помощи автоклавов, в которых поддерживается определенное давление и температура. При смешивании в автоклаве всех компонентов с газообразователем - алюминиевой пудрой - происходит выделение водорода. Он в несколько раз увеличивает исходный объем сырой смеси. А пузырьки газа при застывании бетонной массы образуют в структуре материала огромное количество пор. Процесс производства газобетона требует точного соблюдения технологии.

Этапы производства газобетонных блоков из ячеистого бетона автоклавного твердения.

1.Хранение материалов

Хранение извести, цемента и гипса осуществляется в силосах, оснащенных системой датчиков уровня и температуры материалов. Из силосов компоненты подаются в весовые дозаторы, расположенные перед бетоносмесителем. В качестве газообразователя на предприятии применяется алюминиевая паста, из которой в устройстве, состоящем из стальных баков, снабженных мешалками, изготавливается алюминиевая суспензия определенной концентрации.

2.Подготовка сырьевых компонентов

Исходное сырье – песок и комовая известь доставляются на склады предприятия, откуда подаются в приемные бункеры.

После проведения входного контроля компонентов, песок подается в мельницу мокрого помола для изготовления шлама, а так же в мельницу сухого помола для изготовления известково-песчаного вяжущего. Известь, через систему подающих и дозирующих устройств попадает сразу в мельницу сухого помола.

3.Помол и подготовка сырьевых материалов

В мельнице мокрого помола песка происходит размол и приготовление точно определенной консистенции песчаного шлама, который по трубопроводам насосами перекачивается в шламбассейны для дальнейшего усреднения и хранения. Известково-песчаное вяжущее размалывается в мельнице сухого помола и пневмотранспортом направляется в накопительные силосы.

4.Приготовление и хранение шлама

Технологическая линия оснащена шламбассейнами песчаного и обратного шлама, в которых при помощи мешалок поддерживается оптимальная консистенция шламмовых суспензий. Бассейны обратного шлама предназначены для организации вторичной переработки отходов технологической линии от резки массивов.

5.Приготовление ячеистобетонной смеси

Все данные по изделиям, расходу сырья и весовым параметрам рецептур документируются при помощи компьютерной системы. После добавления в бетономешалку алюминиевой суспензии, готовая ячеистобетонная смесь подается в форму.