Завод по производству газосиликатных стеновых блоков

 

Способы формования изделий:

Важнейшим процессом на стадии формования газобетонных изделий является вспучивание формовочной массы в результате химической реакции извести и алюминиевой пудры (рис. 3.3). Алюминиевую пудру вводят в смесь в виде суспензии, которую приготовляют путем тщательного перемешивания алюминиевой пудры с горячей водой (80°С).  Формы заполняют смесью на 2/3 или 3/4 от высоты формы. Выделяющийся в ходе реакции водород вспучивает смесь, она увеличивается в объеме, и внутри образуются сферические поры разной величины, заполненные воздухом. Формы оставляют на постах для завершения процесса вспучивания и набора структурной прочности при нормальных условиях, температура в цеху поддерживается +25°С, формы, в которых вспучивается и твердеет газосиликат, нельзя передвигать, подвергать сотрясениям и ударам, так как вспученная, но не затвердевшая масса может при этом осесть. Образовавшаяся «горбушка» срезается на специальном посту.

Рис.   3.3.Химическая реакция извести и алюминиевой пудры.

Существуют три основных технологии формования газобетонных изделий:

1. литьевая технология;
2. вибрационная технология;
3. резательная технология.

Литьевая технология предусматривает отливку изделий, как правило, в отдельных формах из текучих смесей, содержащих до 50…60% воды от массы сухих компонентов (В/Т=0,5-0,6). При изготовлении газобетона применяемые материалы – вяжущее, песчаный шлам и вода, дозируют и подают в самоходный газобетоносмеситель, в котором их перемешивают 4-5 минут; затем в приготовленную смесь вливают водную суспензию алюминиевой пудры и после последующего перемешивания тесто с алюминиевой пудрой газобетонную смесь заливают в металлические формы на определенную высоту с таким расчетом, чтобы после вспучивания формы были заполнены доверху.

Избыток смеси («горбушку») после схватывания срезают проволочными струнами. Для ускорения газообразования, а также процессов схватывания и твердения применяют «горячие» смеси на подогретой воде с температурой в момент заливки в формы около 40°С.

Вибрационная технология газобетона заключается в том, что во время перемешивания в смесителе и вспучивания в форме смесь подвергается вибрации. Тиксотропное разжижение, происходящее вследствие ослабления связей между частицами позволяет уменьшить количество воды затворения на 25-30% без ухудшения удобоформуемости смеси. В смеси, подвергающейся вибрированию, ускоряется газовыделение – вспучивание заканчивается в течение 5-7 мин вместо 15-20 мин при литьевой технологии. После прекращения вибрирования газобетонная смесь быстро (0,5-1,5 ч) приобретает структурную прочность, позволяющую разрезать изделие на блоки, время автоклавной обработки также сокращается.

Резательная технология изготовления изделий из ячеистого бетона предусматривает формование вначале большого массива (объемом 10-12 м3, высотой до 2 м). После того как бетон наберет структурную прочность, массив разрезают в горизонтальном и вертикальном направлениях на прямоугольные элементы, а затем подвергают тепловой обработке. Полученные элементы калибруют на специальной фрезерной машине, а затем отделывают их фасадные поверхности. Из готовых элементов имеющих точные размеры, собирают на клею плоские или объемные конструкции, используя стяжную арматуру. Таким путем получают большие стеновые панели размером на одну или две комнаты и высотой на этаж.

Твердение изделий из газосиликата осуществляется в автоклаве, при давлении 0,8…1,3 МПа и температуре 175…200 0С.

 Автоклавная обработка газобетона производится не только для того, чтобы ускорить процесс твердения смеси. Основной смысл состоит в том, что в автоклаве при температуре +180°С и давлении до 1,3 МПа. Благодаря этому повышается прочность материала и, что особенно важно, в несколько раз уменьшается усадка.

Рис. 3.4. Реакции происходящие при автоклавной обработке.

Для наиболее полного протекания реакций в процессе автоклавной обработки необходимо, чтобы исходные материалы имели достаточно тонкодисперсную структуру. На стадии помола к кремнезёмистому компоненту добавляется гипсовый камень, который служит, в первую очередь, для регулирования реакций в автоклаве, а также ускоряет набор сырцом необходимой пластической прочности.

За счет своих характеристик автоклавный бетон имеет гораздо больше способов применения. Он может использоваться, например, в армированных конструкциях: перемычках, панелях и др. Автоклавная обработка позволяет в более короткие сроки получать изделия с достаточно высокой прочностью при пониженном расходе вяжущего. Однако ячеистый бетон автоклавного твердения имеет пониженную трещиностойкость и морозостойкость, не допускает возможности монолитного строительства, очень сильно впитывает влагу, поэтому стены из такого материала должны иметь дополнительную защитную отделку.

 

Технологическая схема приведена на рисунке 3.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.5 Технологическая схема производства ячеистого бетона автоклавным способом

 

 

Обоснование выбора способа производства

В данном проекте выбран литьевой способ формования изделий, с перемешиванием смеси в виброгазобетономешалке. Помол осуществляется по сухому способу, тепловлажностная обработка блоков происходит в автоклаве, так как в качестве вяжущего используется известь. Данная технология экономически выгодна, так как не требуются затраты на приобретение высокотехнологичного оборудования для резки массива.

Технологическая схема приведена на рисунке 3.5

 

4. Расчет состава сырьевой смеси.

 

 Режим работы предприятия

 

Готовой фонд рабочего времени технологического оборудования рассчитывается по формуле:

                                       Тф=(Тн-Тр).n.t.Ки                                        (4.1)

где      Тф – годовой фонд рабочего времени, ч;

            Тн – количество рабочих суток в год, Тн=260 сут.;

            Тр – длительность плановых остановок в сутках на ремонт    оборудования,Тр=7;

            n – количество рабочих смен, n=2;

            t - продолжительность рабочей смены, t=8 час.;

            Ки – коэффициент использования технологического оборудования, Ки=0,92.

Тф=(260-7).2.8.0,92=3724,16 ч

 

Расчет материалов на 1 м3 газосиликатного бетона и на годовую производительность завода

Подбор состава ячеистого бетона  осуществляется в следующей последовательности. Устанавливается значение отношения кремнеземистого компонента к вяжущему в смеси “С”, которое принимается по таблица 4.1,  в зависимости от вида вяжущего и способа твердения .

 

      Таблица  4.1 Выбор показателя “С”

Вид вяжущего	Способ твердения
	Безавтоклавный	Автоклавный
Цементные и цементно-известковые	0,75 ; 1 ; 1,25	0,75 ; 1 ; 1,5 ; 1,75 ; 2
Известковые	–	3 ; 3,5 ; 4 ; 4,5 ; 5,5; 6
Известково–шлаковые	0,6 ; 0,8 ; 1	0,6 ; 0,8 ; 1

 

Водотвердое отношение (В/Т), обеспечивающее заданную текучесть растворной смеси с учетом температуры смеси в момент выгрузки, определяется по таблице в зависимости от величины средней плотности ячеистого бетона (rс)  и вида вяжущего.

В/Т принимаем при литьевой технологии равным 0,5.

 

Определяем пористость бетонной смеси,  которая должна быть создана порообразователем для получения ячеистого бетона заданной   rс  и В/Т :

 

                                Пр = 1 – rср(Vуд + В/Т)/ Кс  ,                                    (4.2)

 

где     rс – плотность бетона  в высушенном состоянии, (т/м3) ; rср=0,6 кг/л;

Кс – коэффициент увеличения массы в результате твердения за

                  счет химически  связанной  воды; Кс=1,1;  

Vуд – удельный объем сухой смеси определяется опытным путем,   

           В качестве вяжущего используется известь, а в качестве кремнеземистого компонента используется песок, следовательно Vуд=0,38кг/л;

Пр=1- 0,6.(0,38+0,5)/1,1=43%

 

Расход материалов на 1 м3:

 

Расход порообразователя определяется по формуле:

 

                                                        РП = (Пр.V) /(a× К),                             (4.3)

   где  a - коэффициент использования порообразователя (0.85);

V – заданный объем ячеистого бетона, л;

k - коэффициент выхода пор. Это отношение объема пор к массе

                порообразователя, К=Пр/Рп для расчетов принимают при использовании Al – пудры 1390 л/кг;

 

РП=(1000.0,429)/(0,85.1390)=0,363 кг

 

На практике количество газообразователя увеличивают на 40%.

 

Расход сухих компонентов на замес:

                                        Рсух. = rс.V/ Кс .                                         (4.4)

где rс- заданная средняя плотность газобетона, г/см3

       V- заданный объем ячеистого бетона, м3;

 

Рсух=0,6*1000/1,1=545,45 кг

 

Расход вяжущего:

                                      Рвяж = Рсух. /(1+С)                                        (4.5)

  где   С – отношение кремнеземистого компонента к вяжущему в смеси (С=4).

Рвяж=545,45/(1+4)=109,09 кг

 

Расход извести:

                                 Ри=Рвяж.(1-n)                                                          (4.6)

                                  Риф=(Ри/Аф).100                                                  (4.7)

 

где     Ри – масса извести, содержащей 100% СаО, кг;

          Риф – масса извести с фактическим содержанием СаО, кг;

          Аф – фактическое содержание СаО в извести (активность), %.

 

 Риф=(109,09/80).100=136,36 кг

 

 

Расход песка:

                                         Рп =Рсух.– (Рвяж +Риф)                                   (4.8)

 

Рп=545,45-(109,09+136,36)=300 кг

Расход воды:

                                          Рв = Рсух.В/Т,                                                 (4.9)

 

                                          Рв=545,45.0,5=272,73 л

 

Масса гипса равняется 3,5% от массы вяжущего Рг=109,09.0,035=3,82 кг.

Расход материалов на 1 м3 газобетона приведен в таблица 4.1.

 

          Таблица 4.1Расход материалов на 1 м3 газобетона

Наименование материала	Единицы измерения	Расход на 1 м3
Известь Песок Гипс Алюминевая пудра Вода Сульфанол	кг кг кг кг л кг	136,36 300 3,82 0,363 272,73 0,1

 

 

 

 

5. Расчет материального потока.

 

Для расчета материального производственного потока уточняем деление производственного процесса на технологические зоны и нормы неизбежных потерь материалов по зонам.

Зона 1: транспортно – сырьевой участок, потери песка 2%.

Зона 2: склады сырья, потери песка 2%, извести 1%, гипса 1%, алюминиевой пудры 0,5%.

Зона 3: бетоносмесительный узел, потери газобетонной смеси 1%.

Зона 4: формовочная линия, потери газобетонной смеси 0,5%.

Зона 5: участок ТВО и доводки изделий, потери 0,5%.

Зона 6: склад готовой продукции, потери 0,5%.

 

Производительность технологических переделов, м3/год:

 

                                  Пn=Пn+1/(1-Qn/100)                                            (5.1)

 

где    Пп – производительность в зоне n, м3/год;

          Пп+1 – производительность в зоне, следующей за рассчитываемой (для   зоны 6: П6+1=Пзавод, м3/год;

           Qп – производственные потери в зоне, %.

 

 

Потребность в материалах подсчитывается по формулам: