Приготовление ячеистых бетонных смесей

Приготовление ячеистых бетонных смесей состоит из следующих операций:

подготовки вяжущих и кремнеземистого компонен­та (помол извести и песка, совместный или раздельный, домол цемента);

подготовки газообразователя или приготовления водного раствора пенообразователя;

приготовления теста или раствора перемешиванием вяжущего с водой или вяжущего с кремнеземистым компонентом и водой;

приготовления пены взбиванием водного раствора пенообразователя с воздухом (при получении пенобе­тона или пеносиликата);

получения ячеистой смеси введением в состав теста или раствора газообразователя или смешиванием его с пеной.

1. Помол материалов

Помол кремнеземистого компонента производят по сухому или мокрому способу. Целесо­образнее применять мокрый способ помола, как более производительный и обеспечивающий лучшие санитарно-гигиенические условия работы персонала в цехе. Кроме того, мокрый способ помола более экономичен: удельный расход электроэнергии на единицу измельчен­ного материала примерно на 10—25% ниже, чем при сухом помоле.

При производстве ячеистых силикатных бетонов совместный помол комовой извести и песка осущест­вляют только сухим способом; это вызывается техноло­гической необходимостью избежать при помоле прежде­временного гашения извести-кипелки.

Помол кремнеземистого компонента мокрым спо­собом осуществляют при консистенции шлама по Суттарду 10—12 см, что соответствует его влажности 40—50%. Помол производят в обычных шаровых мель­ницах или в дезинтеграторах ударного действия (яче­истые бетоны, полученные из размолотого на дезинте­граторах материала, называются ячеистыми силикаль­цитами).

2. Подготовка порообразователей

а) Подготовка газообразователей

Частицы алюминиевой пудры имеют на поверхно­сти парафиновую пленку, препятствующую химическим реакциям. Для удаления этой пленки необходимо пудру прокалить при температуре 150—200˚ С в течение 3—5 ч. Прокаливание производят в электропечах на противнях. Слой пудры составляет I—2 см. Так как пудра взрывоопасна, прокаливать ее необходимо и спе­циальном изолированном помещении.

Пергидроль применяют и разбавленном виде кон­центрацией около 7—10%. Промышленный пергидроль 30%-ной концентрации перед применением разбавляют удвоенным или утроенным количеством холодной воды, соответственно уменьшая дозу воды, подаваемой в рас­творомешалку.

б) Приготовление пенообразователей

Клееканифольный пенообразователь приготовляют смешиванием клеевого раствора с ка­нифольным мылом. Клей (животный костный или мез­дровый) разбивают на куски размером 2—3 см, загру­жают в металлический бак типа клееварки (с двойным дном) и заливают примерно таким же количеством во­ды комнатной температуры на 20—24 ч. Варят его до получения однородной массы в течение 1,5—2 ч при температуре 40—50° С.

Канифольное мыло приготовляют из канифоли, предварительно раздробленной и просеянной через сито с отверстиями 5 мм, и щелочи (едкого натра, углекислого натрия, углекислого калия).

Раствор щелочи нагревают до кипения и всыпают в него раздробленную канифоль при непрерывном пе­ремешивании. Соотношение веса канифоли в кг отобъ­ема щелочного раствора в л 1:1.

Кипячение производят в течение 1,5— 2 ч до исчез­новения комков или крупинок канифоли и приобрете­ния раствором однородного цвета. Затем доливают го­рячую воду с температурой 70˚С до первоначального объема взятой щелочи, и канифольному мылу дают остыть.

Смешивают калифольное мыло с клеевым раство­ром в соотношении 1: 1,5 по весу. Хранят клееканифольный пенообразователь в закрытой деревянной, стеклянной или глиняной посуде в прохладном месте. Срок хранения его в холодное время не более 20 дней, в жаркое— до 10 дней.

Перед употреблением пенообразователь разводят в горячей (45—55˚С) воде в пропорции 1:5 по объему (пенообразователь: вода). Этот состав называется кон­центрированным, в таком виде он подается в пеновзбиватель.

Пенообразователь ГК готовят из гидролизованной крови и сернокислого железа (железный купорос) или сернокислой меди (медный купорос). Гидролизованную кровь получают с мясокомбинатов или боен. Хранить ее можно в бочках при t = 15-20°С в течение не более 5 месяцев/

Для приготовления 15%-ного раствора сернокислого железа необходимо в 1 л охлажденной до 40—45° С ки­пяченой воды растворить при частом перемешивании 175 г сернокислого железа.

Охлажденный раствор гидролизованной крови сме­шивают с раствором сернокислого железа 15%-ной кон­центрации впропорции 100:30 по объему, вливая последний небольшими порциями при тщательном пере­вемивании. Полученный пенообразователь можно хранить в закрытой посуде продолжительное время.

На 1 м³ пенобетона расходуют 2—5 кг гидролизованной крови и 0,17 — 0,2 кг сернокислого железа.

в) Технические требовании, предъявляемые к пене

Пена, приготовленная на любом из перечисленных пенообразователей, при испытании на приборе ЦНИПС-1 должна удовлетворять следующим требо­ваниям:

осадка............................. не более 10 мм/ч

отход жидкости............. не более 80 см³

кратность.......................не менее 10

Осадка пены выражает ее способность длительное время находиться на воздухе без разрушения и харак­теризуется величиной разрушения нормируемого столба пены по высоте в единицу времени. Отход жидкости (отсек) также характеризует стойкость пены и выража­ется в ем³ жидкости, скопляющейся под пеной, в единицу времени. Кратность пены (выход) показывает, во сколько раз объем ее больше первоначального объема водного раствора пенообразователя.

Пена должна быть устойчивой, прочной, вязкой, од­нородной, мелкоячеистой структуры и белого цвета.

3. Приготовление ячеистых смесей

а) Приготовление газобетонных смесей

Газобетонную смесь получают смешиванием цемент­ного раствора с газообразователем, выделяющим газ, вспучивающий раствор. Сначала приготовляют цемент­ный (известковый) раствор, затем смешивают его с порообразователем.

Газобетонные смеси приготовляют в раствороме­шалках. Целесообразно применять, растворомешалки пропелерного типа с перемешивающим устройством в виде системы лопастей, насаженных на вертикальный вал, имеющий 50—80 об/мин. Можно применять мешалки с горизонтально расположенным валом перемешивающего механизма. Емкость мешалок— от 250 до 6000 л в зависимости от масштаба производства.

В мешалку при включенном перемешивающем уст­ройстве заливают воду, а при мокром помоле песка загружают шлам молотого песка, разбавленный водой. Затем подают вяжущее и наполнители и после предварительного перемешивания и получения однородной смеси - газообразователь. При использовании алюми­ниевой пудры допускается загрузка в растворомешалку вначале воды с молотым песком или со шламом моло­того песка, затем алюминиевой пудры и после этого вяжущего.

Производство газобетонной смеси может быть осу­ществлено по одной из трех технологических схем (табл. 3).

Таблица 3

Технологические схемы производства газобетонной смеси

Установка	Количество мешалок	Выполняемые операции
Стационарная		Приготовление смеси и розлив в формы, перемещающиеся под мешалкой
Передвижная		Приготовление смеси и розлив в неподвижные формы, предварительно расставленные на стенде
Комбинированная		Приготовление раствора в стационарной мешалке и перелив в передвижную мешалку-раздатчик для перемешивания раствора с газообразователем: розлив смеси в неподвижные формы

Как правило, для приготовления газобетонной сме­си применяют передвижные растворомешалки. На рис. 33 показан один из типов таких растворомешалок — ме­шалка-раздатчик СМ-553, установленная на самоходную тележку.

Рис. 33. Мешалка-раздатчик газобетонной сме­си СМ-353:

1 — самоходная тележка, 2 – резервуар, 3 – лопастный вал, 4 – привод мешалки. 5 – привод механизма передвижения, 6 – кабельный барабан, 7 – пульт управления

Для улучшения перемешивания смеси внутри кор­пуса мешалки по ее высоте между лопастями укрепле­на отбойные плоскости, удерживающие смесь от вращения вместе с вращающимися лопастями.

б) Приготовлениепенобетонных смесей

Пенобетонные смеси обычно приготовляют в трехбарабанных пенобетономешалках периодического дей­ствия с механическим способом перемешивания. В соответствующих барабанах этих мешалок взбивается пена, приготовляется раствор (смесь вяжущего, крем­неземистого компонента и воды) и смешивается пена с раствором. При небольших объемах производства пенобетонную смесь можно приготовлять в двухбарабанных мешалках. В этом случае в одном барабане (верхнем) приготовляется пена, а вдругом — раствор, который смешивается с пеной.

Имеются также пенобетономешалки непрерывного действия и мешалки, в которых пена приготовляется с помощью сжатого воздуха; однако эти агрегаты серий­но не изготовляются и применяются в ограниченном ко­личестве. Трехбарабанные пенобетономешалки изготов­ляются серийно емкостью 125, 250, 500 (рис. 34) и 750 л.

Перемешивающие устройства пенобетономешалок: во взбивателе—лопасти с проволочной сеткой, в рас­творном барабане —лопасти с наклонными лопатками шнекового типа и в смесителе — лопасти, смешивающие пену с раствором.

Тюменский завод серийно изготовляет пенобетономешалки СМ-578 емкостью 750 л (рис. 35) и Л-315 ем­костью 500 л (рис. 36) с автоматической дозировкой цемента (извести).

Рис. 34. Трехбарабанная пенобетономешалка емкостью 500 л

/ — станина, 2 — барабан пеновзбивателя, 3 — растворный барабан, 4 — смеситель, 5— полые втулки, 6 — под­шипники, 7 — электромотор

Рис. 35. Пенобетономешалка СМ-578 емкостью 750 л:

/ — дозатор шлама, 2 — дозатор воды, 3 — растворомешалка, 4 — дозатор пенообразователя; 5 — пеповзбиватель, 6 — сме­ситель ячеистой массы, 7 - дозатор воды для пенообразователя, 8 — рама, 9 — привод смесителя

Рис. 36. Пенобетономешалка Л-315 емкостью 500 л

I — растворомешалка, 2 — пеновзбиватель, 3 — смеситель ячеистой смеси, 4 — рама, 5 — пульт управления

Рис. 37. Агрегат СМ-863 для непрерывного приготовления пеноячеистой смеси с пневмомеханическим пеногенератором:

/ — пеногенератор, 2—смеситель, 3 — дозатор цемента, 4 — дозатор шлама, 5 — выдача пеноячеистой смеси

Агрегат для непрерывного приготовления пенобетонной смеси СМ-863 состоит из пеногенератора, смесителя и дозирующих устройств. Пеногенератор обеспечивает непрерывное приготовление и выдачу пены; производительность регулируется изменением расхода воздуха. Пеногенератор состоит из корпуса, поплавкового устройства для поддержания уровня пенообразователя, устройства для подачи воз­духа и рассекателя пены с приводом.

Цементно-песчачый раствор приготовляется и пере­мешивается с пеной в двухвальном смесителе, который представляет собой корытообразную мешалку с непре­рывными винтовыми лопастями. Дозировка песчаного шлама производится дозатором непрерывного действия, представляющим собой ленточно-ковшовый транспор­тер, дозировка цемента — объемным дозатором ячей­кового типа. Проектная производительность смесите­ля — до 15 м³/ч.