Газобетон автоклавного твердения производительностью 20тыс.м3/год
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
‹‹ Пермский национальный исследовательский
Политехнический университет ››
Кафедра
‹‹ Теплоизоляционные материалы ››
Курсовой проект
Газобетон автоклавного твердения производительностью
20тыс.м3/год
Выполнил:
Студент гр.ПСКз-08-1
Проверил:
г. Пермь, 2013
Введение
Газобетон производится на крупных заводах и на стройплощадку попадает в виде готовых блоков. Изготовить этот материал на малом производстве невозможно. Прочность газобетон набирает в специальном автоклаве, твердея при высокой температуре и повышенном давлении. Производство его сложно тем, что одновременно необходимо контролировать десятки процессов.
Весь газобетон заводского производства имеет сертификат качества, и заказчик может быть уверен в том, что заявленные требования соблюдены.
Очень важным параметром качества газобетонных блоков является точность соблюдения его размеров. На некоторых современных заводах, оборудованных немецкими технологическими линиями, погрешность в размерах может составлять не более 1миллиметра – это очень высокий показатель. Все предприятия выпускают бетон разной плотности, поэтому специалист может с легкостью подобрать нужный ему тип блоков в зависимости от того, какую часть дома он строит.
Крупные заводы
также выпускают разнообразные
армированные изделия из
Стеновые блоки из ячеистого бетона – это прекрасный строительный материал, позволяющий вести кладку стен со швами минимальной величины. При использовании соответствующего раствора блоки, отвечающие всем требованиям, которые предъявляются к массивной однорядной и двурядной кладке, применяются для несущих наружных и внутренних стен, причем прочностные характеристики блоков позволяют возводить здания с перекрытиями из пустотных плит высотой до трех этажей. Элементы промежуточных стен используются в качестве межквартирных и межкомнатных перегородок. Блоки из ячеистого бетона выпускаются различной плотности: от 350 до 700кг/куб. метр и служат самым различным целям. Так, ячеистый бетон с плотностью 350кг/куб. метр используется только в качестве утеплителя, плотностью 400 кг/куб. метр – как для строительства несущих стен, так и для заполнения несущих стен, которые выполнены из других материалов, с плотностью 500 кг/куб. метр ячеистый бетон применяется для строительства домов до трех этажей.
Стена из ячеистого бетона
по стоимости в 2-3 раза дешевле, чем
аналогичная стена из кирпича. Точные
размеры и ровная поверхность
блоков позволяет значительно
Для частного застройщика наиболее удобным и с экономической точки зрения оптимальным ячеистый бетон является при строительстве загородных коттеджей площадью около 200 кв. метров для круглогодичного проживания.
Особенностью данного
материала является его
Дом из ячеистого бетона подойдет тем людям, которые хотят иметь довольно большой коттедж для круглогодичного проживания, но при этом оптимизировать свои расходы.
Особенностью ячеистых бетонов является ещё и то, что они требуют защиты от воздействия окружающей среды. Несмотря на то, что пустоты внутри материала небольшие по размерам, попадающая в них влага и ветер могут привести к его разрушению. Поэтому стеновая кладка из ячеистого бетона нуждается в штукатурке, специальной обработке внешними реагентами или облицовке, если вы решили строить дом «на века».Для защиты ячеистого бетона применяются только легкие фасадные материалы. Не рекомендуется окружать стену с внешней стороны кирпичной кладкой, так как в этом случае не будут «работать» полезные свойства ячеистого бетона. Основная проблема состоит в том, что кирпич обладает низкой аэропроницаемостью – это может привести к чрезмерному повышению влажности и появлению сырости на стенах.
Отделка ячеистого бетона
Возможности внешней и внутренней отделки кладки из ячеистого бетона безграничны. Наиболее простым способом придания декоративности может стать чистка и нанесение хорошей фасадной краски. Более дорогостоящие варианты – это штукатурка или облицовка. Единственное требование к применяемым штукатуркам – они не должны мешать процессу «дыхания» стен, иначе материал утратит свои преимущества. При облицовке же необходимо организовывать воздушный зазор, служащий той же цели. Изнутри стены можно оштукатурить и покрасить, а лучше всего обшить гипсокартоном, покрасить, оклеить обоями или оштукатурить.
С точки зрения пожарной безопасности, ячеистый бетон - негорючий материал. Он не горит и эффективно препятствует распространению огня. Газобетонные блоки могут применяться для всех классов противопожарной безопасности. Наряду с этим, из-за заключённого в порах ячеистого бетона воздуха ячеистый бетон обладает прекрасной теплоизоляционной способностью. При строительстве жилья по новым строительным нормам толщина внешней стены должна быть: из кирпича - не менее 1500 мм, из ячеистого бетона - 375 мм. Массивность материала обеспечивает выравнивание температурных колебаний, как в летнюю жару, так и зимний холод. Теплоаккумулирующие свойства ячеистого бетона способствуют повышению комфорта во внутренних помещениях и позволяют значительно экономить на отопительной энергии.
Из-за замкнутых пор в структуре ячеистого бетона водопоглощение значительно ниже, чем у строительных материалов с капиллярной структурой.
Обрабатываемость. Материал
легко пилится, режется,
Высокие потребительские качества и малый удельный вес продукции из ячеистого бетона позволяют эффективно применять её не только в строительстве жилых, промышленных, общественных зданий и офисов, но и при проведении реконструкции.
Стена из ячеистого бетона по стоимости в 2-3 раза ниже, чем стена из кирпича, а по качеству значительно выше. Один блок заменяет в стене 8-14 кирпичей, при этом трудоемкость кладки уменьшается в 2-3 раза, а расход раствора - в 3,5 раза. Точные размеры и ровная поверхность блоков даёт значительную экономию отделочных материалов. Экономично используются транспортные мощности. Легкость материала и уменьшение количества раствора значительно снижают транспортные расходы.
Стеновые блоки из газобетона, предназначенные для промышленного и гражданского строительства ,хорошо зарекомендовали себя в Уральском регионе. По сумме потребительских свойств, блоки из ячеистого бетона опережают кирпич, керамзитобетон, дерево, грунтблоки, панели и т.д. г. Пермь.
Газобетон автоклавного способа изготовления (чаще всего газосиликат) производится из смеси природных сырьевых материалов: песка, цемента, негашеной извести, воды и небольшого количества алюминиевой пудры. В результате химической реакции извести и алюминиевой пудры смесь вспенивается, и внутри образуются поры разной величины, заполненные воздухом.
Можно выделить следующие основные этапы производства автоклавного газобетона:
1. Приготовление смеси
Приготовление смеси осуществляется в автоматическом режиме. Компоненты в заданной пропорции подаются в смеситель, где перемешиваются по заданной программе до консистенции свободно льющейся сметаны.
2. Заливка форм и формирование массива.
Готовая смесь выгружается в формы, заполняя их примерно наполовину. Одновременно форма со смесью подвергается ударным воздействиям, для улучшения строения пористой структуры. Известь начинает гаситься, выделяя тепло, - за полтора часа температура смеси доходит до 80ºС. Алюминий взаимодействует с известью, выделяется свободный водород, и он поднимает эту смесь, которая полностью заполняет форму. Цемент под воздействием высокой температуры начинает схватываться; сферические ячейки, образованные свободным водородом, превращаются в заполненные воздухом поры (готовый продукт на 80 проц. состоит из мелких пор диаметром от 1, 5 до 3 мм). Структурная пористость газобетонных блоков обусловлена строго выдержанной технологией, и автоматизацией процесса.
3. Затвердевание смеси
После того, как массив поднимется, он подвергается предварительному твердению в течение 60-120 минут для достижения прочности необходимой для резки.
4. Резка массива на изделия
После предварительного затвердевания кран распалубливает сборную форму, и уже застывший, но еще достаточно мягкий "пирог" ячеистого бетона режется горизонтально и вертикально тонкими струнами на блоки. Одновременно формируется пазы и гребни, фрезеруются захватные карманы для рук.
5. Пропарка изделий в автоклаве
Затем разрезанный "пирог" помещается в автоклав, там происходит термовлажностная обработка при температуре 190С и давлении пара 12 атмосфер. Под воздействием этих факторов образуются минералы, обеспечивающие прочность ячеистого бетона.
6. Упаковка
После 12 часов автоклавной обработки готовый "пирог" разделяется на специальной установке на изделия, они упаковываются, отправляются на склад готовой продукции.
Аналогично, изготавливаются, армированные плиты только нет вертикальной резки.
Газобетон производится из минерального сырья, в его состав чаще всего входят: известь 20%; кварцевый песок 60%; портландцемент – 20%, алюминиевая пудра – менее 1%.
Следует отметить, что использование управляемого автоклавного процесса дает возможность получить бетон с заданным необходимым уровнем свойств. Причем эти характеристики будут одинаковыми в любой из точек готового изделия. Автоклавная обработка газобетона производится не только для того, чтобы ускорить процесс твердения смеси. Основной ее смысл состоит в том, что в автоклаве при температуре +180 °С и давлении до 14 бар в газобетоне образуется новый минерал - тоберморит. Благодаря этому повышается прочность материала и, что особенно важно, в несколько раз уменьшается усадка.
За счет своих характеристик
автоклавный бетон имеет
Газобетон относится
к классу ячеистых бетонов, и представляет
собой материал с равномерно распределенными
по объему воздушными замкнутыми порами.
Такая структура определяет целый
ряд физико-технических
Газобетон - это высококачественный, экологичный строительный материал. Впервые он был произведён около 80 лет назад и до сих пор, благодаря своим превосходствам, постоянно применяется. Он обладает похожими стойкостными, химическими и физическими свойствами как нормальный бетон, а при обработке лучше, чем дерево.
Газобетон очень прост в работе, легко поддаётся обработке, дает возможность легко возводить стены сложной конфигурации. За счёт точных размеров и правильной формы газобетон легко класть. Поверхность готовых стен легко обрабатывается за счёт шершавости.Газобетон обладает хорошей тепло- и звукоизоляцией. Пожаробезопасен и экологически чистый материал. Цена газобетона достаточно конкурентоспособна по сравнению с кирпичом, деревом и другими стеновыми материалами.
Технологическая часть
2.1 характеристика газобетонных блоков
свойства |
Iпример |
IIпример | ||||
Марка по плотности |
D400 |
D500 |
D600 |
D350 |
D500 |
D700 |
Марка по прочности на сжатие |
В2,0 |
В2,5-3,5 |
В5 |
В0,35 |
В1,5 |
В3,5 |
Коэф.паропроницаемости |
0,25 |
0,20 |
0,18 |
0,25 |
0,2 |
0,15 |
Марка по морозостойкости |
F35 |
F100 |
F100 |
- |
F15-F75 |
F35-F75 |
Коэф.теплопроводности в сухом состоянии |
0,08 |
0,115 |
0,131 |
0,084 |
0,12 |
0,17 |
Усадка при высыхании |
0,59 |
0,56 |
0,57 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
Одним из преимуществ материала являются его теплоизоляционные свойства: Ячеистый бетон «дышит», регулируя влажность в помещении. Строения из ячеистого бетона являются практически вечными и не требуют ухода.
Материал не гниёт, не горит, и не ржавеет. Обладает свойствами дерева и камня одновременно. Газобетон имеет низкое содержание естественных радионуклидов (в10раз ниже нормы) и соответствует самым строгим санитарно-гигиеническим требованиям для строительства. Экологически чистое основное сырьё - природные местные материалы ( мелкий песок и цемент).
Основные характеристики газобетонных блоков.
- плотность от 350 до 1600кг/м3
- прочность от 5 до 150кг/см3
- морозостойкость до 200 циклов
- теплопроводность 0,07-0,35 Вт/м гр.
- огнестойкость – 3 часа
- наличие годовой, долговечной структуры
- высокие санитарно-
Средняя плотность
Марка по средней плотности ячеистого бетона изделий должна быть не выше D700
Фактическая средняя плотность ячеистого бетона изделий должна соответствовать требуемой, определяемой по ГОСТ 27005 в зависимости от нормируемой средней плотности (марки по средней плотности) и фактической однородности плотности ячеистого бетона.
Прочность на сжатие
Класс по прочности на сжатие ячеистого бетона изделий должен быть не ниже В1,5
Фактическая прочность ячеистого бетона изделий не должна быть ниже требуемой прочности, определяемой по ГОСТ 18105 в зависимости от
нормируемой прочности и фактической однородности ячеистого бетона по прочности.
Классы по прочности на сжатие ячеистого
бетона изделий назначают в
Теплопроводность
Для изделий, предназначенных для применения в наружных ограждающих конструкциях зданий и сооружений с нормируемыми параметрами внутреннего микроклимата, коэффициент теплопроводности ячеистого бетона изделий в сухом состоянии не должен превышать значений, установленных ГОСТ 31359.
Морозостойкость
Для изделий, подвергающихся переменному замораживанию и оттаиванию, определяют марку ячеистого бетона по морозостойкости в соответствии с ГОСТ 31359.
Марку ячеистого бетона изделий по морозостойкости назначают в зависимости от условий эксплуатации конструкций и расчётных зимних температур наружного воздуха в районе строительства в соответствии с нормами строительного проектирования и принимают не ниже:
F25-для изделий, предназначенных для использования в наружных стенах;
F15-для остальных изделий;
Усадка при высыхании
Усадка при высыхании ячеистого бетона изделий не должна превышать значений, установленных ГОСТ 31359
0,5-для конструкционных
и конструкционно-
0,7- для конструкционных
и конструкционно-
Паропроницаемость изделий
характеризуют коэффициентом
Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в изделиях не должна превышать 370Бк/кг в соответствии с ГОСТ 30108.
Пожарно-технические характеристики
Изделия относятся к группе негорючих материалов (НГ) в соответствии с ГОСТ 30244.
Требования к материалам
Для изготовления изделий
должен применяться конструкционно-
Маркировка
Маркировка изделий по ГОСТ 13015 со следующими дополнениями:
-маркировку наносят
на каждую упаковочную еденицу.
-маркировка должна содержать:
Товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;
Класс ячеистого бетона изделий по прочности на сжатие;
Марку ячеистого бетона изделий по средней плотности;
Марку ячеистого бетона изделий по морозостойкости;
Номер партии;
Отметку о прохождении технического контроля;
Изделия укладывают на поддоны по ГОСТ 18343 и фиксируют при помощи термоусадочной плёнки, перевязанной полиэстеровой или стальной лентой по ГОСТ 3560, обеспечивающим неподвижность и сохранность изделий при транспортировании.
По ГОСТ 31360-2007 выбираю блок из ячеистого бетона автоклавного твердения
Характеристика изделия
№ п/п |
Марка изделия |
Размеры,м |
Объём, м3 |
Средняя плотность, кг/м3 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*ºС) |
Прочность, МПа | ||
l |
b |
h |
||||||
1 |
блок |
625 |
240 |
250 |
30,4 |
511,0(D500) |
0,115 |
47,0(В3,5) |
2.2 Технологический процесс
Бетоны с ячеистой структурой могут быть получены способом газообразования. Такие автоклавные и неавтоклавные ячеистые бетоны получают на основе портландцемента и извести и называют газобетонами или газосиликатами.
Газобетон (или автоклавный ячеистый бетон) состоит из кварцевого песка, цемента, негашеной извести и воды. Он 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.
Для изготовления газобетона применяют портландцемент марок 300, 400, 500, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 970-61. Производство газобетона предъявляет специальные требования к портландцементу в отношении щелочности цементного теста – рН теста не должна быть ниже 12. Щелочность цемента определяется количеством свободной СаО и суммой Na2О и K2О. По данным работы газобетонных заводов, содержание щелочей (Nа2О, К20) в 1 л раствора цемента не должно быть менее 75 мг. В случае недостаточной щелочности раствора в газобетонную массу следует дополнительно вводить известь или щелочь в виде каустической соды (NаОН).
При применении в качестве основного вяжущего извести особое внимание уделяют значительному количеству активных окиси кальция (СаО) и магния (МgО). Общая активность извести не должна быть менее 75%, количество МgО - не более 1,5%. В производстве можно применять известь - молотую кипелку и пушонку. Известь должна быть равномерно обожженной.
Введение извести как добавки к цементу сокращает расход цемента и одновременно увеличивает щелочность раствора, обеспечивая энергичное протекание реакции газообразования:
3 Са(ОН)2 + 2 Аl + 6 Н2О 3 СаО·Аl2О3·6Н2О + 3 Н2
В качестве кремнеземистого компонента в производстве газобетона применяют речной или горный кварцевый песок, золу-унос тепловых электростанций, маршалит и другие материалы. Кварцевый песок для изготовления газобетона и газосиликата должен быть чистым, без примесей глины и органических веществ, с содержанием SiO2 не менее 80%. Присутствие глины замедляет твердение газобетона и уменьшает его прочность. Органические примеси вредно сказываются на протекании реакции газовыделения; вспучивание газобетона при наличии органических примесей ухудшается.
Зола-унос может
применяться в производстве
В качестве кремнеземистого
компонента сырьевой смеси могут
применяться отходы – металлургические
шлаки соответствующих
Для производства газобетона следует применять алюминиевую пудру марки ПАК-2 и ПАК-3. Алюминиевая пудра при хранении в большом объеме самовозгорает. Для предотвращения этого при изготовлении алюминиевой пудры ПАК частицы ее покрывают парафиновой или стеариновой пленкой, вследствие чего они плавают на поверхности воды и цементного раствора. Пленка препятствует протеканию реакции газообразования с выделением вспучивающего газобетонную массу водорода. Для повышения реакционной способности и лучшего смешивания алюминиевой пудры с водой ее предварительно прокаливают в течение 2-3 часов при температуре, не превышающей 190-200°, или в смесь добавляют клеека-нифольную эмульсию, понижающую поверхностное натяжение на границе парафин - вода. Расход алюминиевой пудры на 1 м3 газобетона зависит от заданного объемного веса и составляет от 300 до 700 г. В качестве добавок регуляторов схватывания и твердения вяжущего применяют железный купорос, едкий натр и сахар. В качестве антикоррозийного покрытия для арматуры в газобетонах применяют цементные растворы с нитридом натрия, битумно-глинистые эмульсии и т. д.
Важнейшей технологической
особенностью получения высококачественных
газобетонных изделий максимальной
пористости и достаточной прочности
является создание оптимальных условий
для двух одновременно протекающих
процессов газовыделения и
процесса оказывают вид, количество и свойства газообразователя, щелочность и температура среды и т. д.
Изготовление газобетона осуществляется мокрым или сухим способом. Экономически более целесообразным является мокрый способ, при котором помол кремнеземистого компонента или его смеси с известью производится в присутствии воды с получением шлама. При сухом способе помол и смешение компонентов осуществляются в шаровых мельницах в сухом виде.
Песок размалывают
в шаровых мельницах. Для
Дозировка шлама, подогрев и предварительное смешение осуществляются в ванне-дозаторе. Для подогрева шлама до 40-45° применяют острый пар. Дозировка цемента – весовая. Газообразователь – алюминиевую пудру - отвешивают и подают в бачок с клееканифольной эмульсией, снабженный пропеллерной мешалкой.
Окончательное интенсивное смешение всех компонентов газобетонной массы происходит в передвижной самоходной пропеллерной газобетономешалке. Материалы в газобетономешалку загружают в определенной последовательности. Сначала заливают песчаный шлам, затем немолотый песок (в случае необходимости) и в последнюю очередь – цемент. После этого в течение 2-3 мин перемешивают всю массу. Введение алюминиевой пудры и клееканифольной эмульсии определяет начало перемешивания газобетонной массы. Одновременно с этим газобетономешалка начинает передвигаться. Перемешивание газобетонной массы должно продолжаться 2-3 мин. В настоящее время применяют высокоскоростные пропеллерные мешалки (50-60 об/мин). Тщательное перемешивание массы обеспечивает однородность смеси и равномерность вспучивания. Излишняя продолжительность перемешивания вредна, так как возможно начало интенсивного газообразования в газобетономешалке. При этом теряется часть выделившегося газа и три заливке в формы газобетонная масса не даст нужного вспучивания. Разливают массу в формы через отверстия в нижней части мешалки при помощи гибких резинотканевых рукавов.
Формы до заливки
газобетона смазывают
После заливки газобетонной массы начинается вспучивание. процесс вспучивания продолжается 30-40 мин. После вспучивания происходит схватывание и твердение газобетона. Для ускорения схватывания и твердения газобетона, а также для ускорения процесса газовыделения в цехе по производству газобетонных изделий температура воздуха должна поддерживаться не ниже +25°. Формы, в которых вспучивается и твердеет газобетон, нельзя передвигать, подвергать сотрясениям и ударам, так как вспученная, но не затвердевшая масса может при этом осесть. При вспучивании газобетонная масса образует так называемую горбушку, которую после затвердевания срезают ручными или механическими ножами. Затем застывшую массу разрезают на изделия нужного размера, формы устанавливают на автоклавные вагонетки в 2-3 яруса по высоте и загоняют в автоклав для ускоренного твердения.
Автоклавная обработка газобетонных изделий принципиально не отличается от обработки пенобетонных изделий. Газобетон допускает ускоренный подъем давления и температуры до изотермического прогрева в течение 3-4 час. После окончания автоклавной обработки формы с изделиями оставляют в цехе для остывания, после чего производят распалубку и увозят изделия на склад готовой продукции.
Некоторые свойства газобетона
Газобетон (автоклавный ячеистый бетон) – это прочный минерально-каменный искусственный материал, не требующий значительного ухода.
В нем соединились лучшие качества двух самых древних материалов: камня и дерева. Этот материал огнестоек, прочен, он не гниет, не стареет, не выделяет токсичных веществ. За счет поглощения и отдачи влаги ячеистый газобетон поддерживает постоянную влажность воздуха внутри помещения. А воздушные пузырьки, занимающие около 80% материала, обеспечивают ему высокую теплоизоляционную способность, что способствует снижению затрат на отопление на 25-30% и отказу от применения каких-либо дополнительных теплоизоляционных материалов. Термическое сопротивление ячеистого бетона в 3 раза выше, чем из глиняного кирпича, и в 8 раз выше, чем из тяжелого бетона. Наружная стена из блоков толщиной 375 мм обеспечивает требуемое нормативное термическое сопротивление Rt=2,5.
Рис 1.
Технологическая схема получения газобетона: 1 - бункер хв.хранилищ; 2 - бункер извести; 3 - вибросито; 4 - элеватор; 5 -отходы; 6 - дозатор; 7 - дозатор извести; 8 - дозатор воды; 9 - дезинтегратор; 10 - дозатор алюм.суспензии; 11 - водомер; 12 - смеситель; 13 - разливочное устройство; 14 – питатель

- Газова промисловість
- Газова промисловість України, її регіональні особливості
- Газовая вагранка
- Газовая промышленность
- Газовая промышленность в России
- Газовая промышленность и РАО Газпром
- Газовая промышленность мира
- Газетный стиль в системе функциональных стилях
- Газет публицистері және олардың жариялаған мақалалары
- Газификация жилого 2 подъездного
- Газификация зданий
- Газификация зданий
- Газификация микрорайноа через ТКУ
- Газлифтный способ добычи нефти