Изложены основные теоретические и практические вопросы технологии и организации производства газобетонных панелей в кассетах с двухэтапной тепловой обработкой. Рассмотрены особенности вертикального формования панелей, их прогрева в кассетах и автоклавной обработки без форм. Приведены сведения об устройстве и эксплуатации кассетных установок. Дана технико-экономическая оценка различных способов производства газобетонных панелей; показана эффективность кассетного способа. Описан заводской опыт изготовления панелей в кассетах. Книга предназначена для инженерно-технических работников промышленности строительных материалов и стройиндустрии, а также научно-исследовательских и проектных институтов.

Введение

Глава I. Способы производства ячеистобетонных панелей и их оценка
1. Производство панелей обычным литьевым способом
2. Производство панелей с применением комплексной вибрации
3. Резательный и виброрезательный способы производства панелей
4. Производство панелей в горизонтальных разборных формах с запариванием в автоклавах в вертикальном положении
5. Производство панелей в термоформах с автоклавной обработкой без форм
6. Производство газобстопиых панелей в кассетах с двухэтапной тепловой обработкой

Глава II. Особенности формования газобетонных панелей в кассетах
1. Требования к сырьевым материалам
2. Влияние тонкости помола песка на однородность газобетона по объемной массе и прочности
3. Выбор оптимального водотвердого отношения и температуры смеси
4. Особенности вспучивания газобетонной смеси в кассетах

Глава III. Тепловая обработка газобетона в кассетах
1. Влияние условий тепловой обработки на физико-механические свойства газобетона
2. Изменение температуры и внутреннего избыточного давления в газобетоне во время пропаривания изделий в кассетах
3. Изменение влажности газобетона в период доавтоклавного твердения
4. Характер напряженного состояния в панелях во время тепловой обработки в кассетах
5. Рекомендуемый режим пропаривания панелей в кассетах

Глава IV. Автоклавная обработка газобетонных панелей без форм
1. Зависимость качества панелей от параметров внутрнавтоклавной среды
2. Исследование однородности внутриавтоклавной среды по составу и температуре
3. Кинетика прогрева панелей
4. Кинетика изменения влажности газобетона
5. Рекомендуемый режим автоклавной обработки панелей

Глава V. Организация производства панелей в кассетах с двухэтапной тепловой обработкой
1. Технологическая схема производства панелей на Горьковском заводе ЖБК № 1
2. Устройство кассетных установок и их эксплуатация
3. Способы отделки панелей
4. Примеры технологических линий и цехов производства газобетонных панелей
5. Организация производственного процесса формования панелей

Глава VI. Технико-экономическая эффективность кассетного способа производства газобетонных панелей
1. Технологичность кассетного способа
2. Основные физико-механические свойства газобетона кассетного формования
3. Улучшение использования автоклавов
4. Снижение металлоемкости оборудования
5. Снижение расхода технологического пара
G. Снижение себестоимости панелей
7. Расчет экономической эффективности кассетного способа

Список литературы

Введение

В нашей стране и за рубежом быстро растет объем производства ячеистобетонных изделий и конструкций: в 1950 г. выпуск изделий из ячеистого бетона в мире составил немного более 2 млн. м³, в 1960 г. он увеличился до 6, а в 1970 г.— до 20 млн. м³. В Советском Союзе производство изделий из ячеистого бетона возросло с 1960 по 1975 г. с 0,5 до 6,4 млн. м³, т. е. более чем в 12 раз. Однако производство ячеистобетонных изделий растет в основном за счет выпуска стеновых камней, объем же выпускаемых наиболее прогрессивных индустриальных армированных панелей увеличивается медленно и составляет пока всего 30% общего объема ячеистобетонных изделий.

Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы, утвержденными XXV съездом КПСС, предусматривается дальнейшее увеличение выпуска изделий из ячеистых бетонов.

Быстрыми темпами растет производство этих изделий и в других социалистических странах, особенно в ПНР и ЧССР. Из капиталистических стран больше всех ячеистого бетона на душу населения производят в Швеции (0,3 м³), где из него строят примерно половину жилых и производственных зданий, возводят 30% всех наружных стен, 60% перегородок и 70% плит покрытий промышленных зданий. Шведские фирмы «Итонг» и «Сипорекс» продали лицензии или построили собственные предприятия в Англии, Франции, ФРГ, Канаде, Мексике, Турции, Японии и других странах. Выпуск ячеистобетонных изделий на заводах этих фирм в 1972 г. составил 7 млн. м³.

Быстрое развитие производства изделий из ячеистого бетона и в первую очередь ограждающих конструкций из них обусловлено высокой технико-экономической эффективностью их применения.

Основное достоинство ячеистых бетонов — небольшая объемная масса при достаточно высоких прочности и морозостойкости, низкой теплопроводности и сравнительно небольшой усадке. Чем легче материал, тем более тонкими и, следовательно, легкими могут быть ограждающие конструкции из него, тем менее будут они материалоемкими и трудоемкими, тем меньшими будут затраты на их перевозку. Поэтому применение ячеистобетонных изделий очень эффективно при строительстве зданий и сооружений в северных районах и в районах с повышенной сейсмичностью, на просадочных, насыпных и подрабатываемых грунтах, а также в сельском строительстве.

Другим важным достоинством ячеистых бетонов является использование для их производства в основном местного недефицитного и дешевого сырья: мелкого песка, карбонатных пород, зол и шлаков и в небольших количествах извести и цемента.

Объемная масса ячеистого бетона определяется степенью его пористости, которая может колебаться в широких пределах в зависимости от количества вводимого порообразователя. Поэтому из одних и тех же материалов, на одном и том же оборудовании можно получить любой вид ячеистого бетона: теплоизоляционный с объемной массой 250—400 кг/м³, конструктивно-теплоизоляционный с объемной массой 500—800 кг/м³ и прочностью при сжатии 3—7,5 МПа и конструктивный — соответственно 900—1200 кг/м³ и 10—20 и более МПа. В этом отношении ячеистобетонные ограждающие конструкции имеют неоспоримые преимущества перед легкобетонными, толщина и масса которых определяются физико-механическими свойствами пористого заполнителя, его объемной массой и гранулометрией. Практика показывает, что получить легкий бетон с объемной массой менее 900 кг/м³, как правило, не удается. Чаще она достигает 1200 кг/м³ и более. Толщина наружных стен ячеистобетонных панелей 20—24 см против 30—35 см у легкобетонных. В результате этого трудоемкость изготовления 1 м² стеновых панелей из ячеистого бетона в 2—2,5 раза ниже трудоемкости изготовления 1 м² керамзитобетонных панелей, а стоимость ячеистобетонных панелей на 35—50% ниже стоимости керамзитобетонных. Примерно в 1,5 раза меньшими оказываются удельные капиталовложения в предприятия по производству ячеистобетонных конструкций, а приведенные затраты на 1 м² панелей из ячеистого бетона на 30—40% меньше, чем на 1 м² панели из керамзитобетона.

Большим преимуществом ячеистых бетонов является их однородность. Они легко поддаются механической обработке: их можно пилить, строгать, сверлить, можно забивать в них гвозди. Ячеистые бетоны можно фрезеровать и калибровать, а это значит, что можно получать из них изделия точных размеров с ровными гранями и, если нужно, с пазами и гнездами. Благодаря высокому качеству изделий из ячеистого бетона и возможности изготавливать из него панели большого размера (их можно делать составными) ячеистобетонные изделия и конструкции отвечают современным требованиям строительства — индустриализации его, а также снижению массы зданий и их стоимости.

Эффективность ячеистобетонных изделий и конструкций в ближайшие годы будет повышаться за счет увеличения выпуска ограждающих конструкций из бетона с объемной массой 500— 600 кг/м³ против обычно применяемого бетона с объемной массой 700—800 кг/м³. По данным ЛенЗНИИЭПа, целесообразно применять ячеистый бетон с объемной массой 1000 и 1200 кг/м³ для изготовления несущих конструкций. Комплексное применение ячеистого бетона в ограждающих и несущих конструкциях жилых и общественных зданий позволит изготовлять все необходимые детали домов на одном предприятии по единой технологии и благодаря этому рационально использовать производственные мощности заводов, на 10—30% снизить массу зданий и на 8—20% удешевить строительство.

Большие резервы улучшения качества, повышения надежности и долговечности ячеистобетонных изделий и конструкций заключены в совершенствовании заводской технологии их изготовления и в первую очередь в совершенствовании процессов формования и тепловлажностной обработки.

Существует несколько различных способов производства крупноразмерных изделий из ячеистого бетона, которые можно свести к трем основным. По первому способу изделия формуют в индивидуальных переносных формах, затем обрабатывают в автоклаве в формах, в бортоснастке без поддона или без форм. По второму — формуют массивы большого объема, затем раскрывают или снимают борта форм, разрезают ячеистобетонные массивы на изделия нужных размеров и обрабатывают их в автоклаве в формах или на поддоне. Наконец, по третьему — изделия формуют в стационарных кассетах, в них же прогревают до набора изделиями распалубочной прочности и затем запаривают их в автоклавах без форм.

В каждом конкретном случае способ производства изделий выбирают исходя из технико-экономической оценки различных вариантов и технико-экономического сравнения их, учитывая прежде всего объем производства и номенклатуру изделий. Немаловажное значение имеет и фактор времени: чем быстрее можно разработать, изготовить, смонтировать и освоить новое оборудование и чем оно окажется проще в эксплуатации, тем эффективнее будет производство.

Цель настоящей книги — познакомить широкую научную и инженерно-техническую общественность с кассетным способом производства газобетонных панелей, с результатами исследований и накопленным производственным опытом, показать особенности вертикального формования и тепловой обработки изделий в кассетах и в автоклавах, проанализировать достоинства и недостатки кассетного способа производства панелей в сравнении с другими, выявить его технико-экономическую эффективность и целесообразность применения для изготовления тех или иных конструкций. Авторы сочли целесообразным обобщить ранее опубликованные по этим вопросам материалы, изложив существо основных способов производства газобетонных панелей, и привести технико-экономическую оценку их эффективности.

Авторы выражают глубокую благодарность В.Л. Юрину, В.Г. Боровикову, В.П. Залесских, В.И. Денисову, Л.П. Журиной, С.В. Малыгину, Е.А. Колесову и Н.М. Давыдову, принимавшим участие в работе по внедрению в производство и совершенствованию кассетного способа изготовления газобетонных панелей на Горьковском заводе ЖБК № 1.

Авторы глубоко признательны др-у техн. наук проф. А.В. Нехорошеву за полезные советы, данные им при подготовке рукописи.