О новом оборудовании для изготовления газозолосиликатных изделий

Ступинский завод ячеистого бетона выпускает изделия из газозолосиликата для промышленных и гражданских зданий. Для снижения влажности и повышения трещиностойкости изделий в состав бетона входит добавка аглопорита (объемная масса 700 кг/м3) или керамзита (объемная масса до 500 кг/м3) в количестве от 100 до 300 кг на 1 м3 бетона. Введение этих добавок несколько удорожает и усложняет производство.

Для определения возможности изготовления изделий нз газозолосиликата без добавки, по с пониженным содержанием воды затвореммя нами испытано новое смесительное н виброформо- вочное оборудование. В производстве используются следующие материалы: известь активностью 70—75% со сроком гашения 5—7 мин, температурой гашения 49—56°С н содержанием пережога в количестве 2—2,5%; зола-унос Ступинской ТЭЦ (как кречнесодсржа- Щ11Й компонент) плотностью 2,3 г/см3, объемной массой 825 кг/м3 н удельной поверхностью 3500—4500 с и2/г (по ПСХ-2); газообразователь—алюминиевая пудра ПАК-3, отвечающая требованиям ГОСТ 5494-50. Пудру вводили в смесь в виде водноалюминиевой суспензии. В качестве ПАВ для приготовления суспензии применяли сульфонол в количестве 2% массы алюминиевой пудры, а замедлителем гидратации извести молотый гипс в количестве 3% массы сухих компонентов.

Приготовление нзвестково-золыюго вяжущего осуществлялось совместным помоло.м в шаровой мельнице золы-уноса и извести-кипелки в соотношении 1:1—1:2. В шаровой мельнице размалывали всю известь н 30—40% золы- уноса, а остальные СО—70% подавали в гомогенизатор, где ее перемешивали с молотым известково-зольным вяжущим. После гомогенизации готовую известково-зольную смесь активностью 16— 19% использовали для производства газозолосиликата

Газозолосиликатную смесь готовили как в виброгазобетопомешалке, так н в гидродинамическом смесителе, емкость которых одинакова — по 5 м3. Это позволило получить сопоставимые данные.

В смесительную емкость заливали необходимое количество поды, включали привод лопастного вала, вибраторы нпброгазобетопомешалкн или гндровпн- гы. Затем загружали дозированную по песу известково-зольную смесь, которую перемешивали с водой в течение 3.5 мин. После этого в смесительную емкость заливали йодно-алюминиевую суспензию, которую перемешивали с известково-зольным раствором еще 2.5 мин. Общий цикл перемешивания составлял С мин, считая от начала засыпки известково-зольной смеси. Расход компонентов на 1 м3 газозолосиликата приведен в табл. 1.

Определение качества перемешивания производили по коэффициенту вариации «С» распределения элемента индикатора в газозолосиликатной смеси. В качестве элемента-индикатора использовали хлористый барий (ВаС12-2Н20), который вводили в смесительную емкость одновременно с известково-зольной смесью.

Для подсчета коэффициента вариации «С» из смеси отбирали 25 проб в ч мент разгрузки смесительной емкости. Пробы анализировали при помощи рентгено-радиометрического прибора, принцип действия которого основан на регистрации н анализе характеристического излучения элемента-индикатора возбуждаемого радиоактивным изотопом Тт70. Величина характеристического излучения атомов элемента-индикатора находится в прямой зависимости от его содержания анализируемой пробе. По интенсивности излучения элемента-индикатора контролировалась равномерность распределения его в смеси.

Результаты определения качества перемешивания смеси приведены в табл. 1.


После окончания перемешивания газозолосиликатную смесь выгружали из смесителя в форму размером 6,2Х Х2,38X0,24 м, установленную на виброплощадке виброформование панелей начинали при температуре массы 42—44°С и продолжали до окончания процесса поризации. Прн этом определяли температуру и высоту вспучивания массы. Результаты приведены иа рнс. 1.

Панели из смесей, полученных в виброгазобетономешалке, формовали на виброплощадке с направлением колебаний по ширине формы, а из масс, приготовленных в гидродинамическом смесителе — на резонансной виброформовочной установке РВУ-2 Тепловлажностная обработка изделий производилась в автоклаве диаметром 3,6 м по режиму З+Ю+5 ч прн избыточном давлении 8 кГ/см2.

Из каждой панели выпиливали по 90 образцов-кубов размером 10х10х10 см для определения физико-механических свойств ячеистого бетона. Параметры виброформования и физико- механические свойства газосиликата приведены в табл. 2. Неравномерность структуры и низкая прочность газозолосиликата в панелях 1, 2 объясняется следующими причинами. При формовании этих панелей интенсивность вибрации площадки с горизонтально-направленными по ширине формы находилась в пределах 1200— 7800 см2-сект. Такая интенсивность вибрации способствовала возникновению стоячих волн, которые приводили к формированию неравномерной структуры в газозолобетоне.


На рис. 2 показан характер распределения стоячих волн по поперечному сечению изделия при виброформовании на площадке с колебаниями по ширине формы и схема отбора образцов. Известно, что стоячие волны возникают в результате наложения двух волн, распространяющихся во взаимно противоположных направлениях. Частоты стоячих волн одинаковы, а все частицы, находящиеся между двумя соседними узлами, колеблются в одной и той же фазе, с разными амплитудами. В связи с отсутствием в стоячей волне переноса энергии месторасположение узлов и пучностей с течением времени не изменяется.

Отсутствие переноса энергии стоячей волной является следствием того, что образующие эту волну прямая и обратная волны переносят энергию в равных количествах н в противоположных направлениях. В узлах стоячей волны амплитуда нСт = 0, следовательно, амплитуда колебаний частиц в них зависит только от механических побудителей (вибраторов площадки). В местах пучностей стоячей волны амплитуда Ост =2, о, что приводит к увеличению размера газовых пузырьков и возникновению раковин в ячеистом бетоне

В процессе виброформовании при направления колебании по ширине формы в ячеистобетонных изделиях были отмечены четыре продольных линии пучностей. Следовательно, при ширине формы 1180 мм расстояние между узлами или пучностями было равно полуволне—236 ми.

Из схемы рис 2 видно, что для получения сравнительных данных образцы выпиливали как из зоны, узлов, так и из зоны пучностей стоячих воли. Физико-механические свойства ячеистого бетона, определенные по этим образцам, приведены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что неравномерность структуры и предела прочности при сжатии увеличивается с удалением от вибраторов. Обьемная масса снижаются при переходе от зоны пучности точки 7 к зоне кучности точки. Вследствие того, что панели 1 и 2 были изготовлены при интенсивности вибрации 1200—7800 см2-сек-3, они имели неудовлетворительные физико-механические свойства. Снизив же интенсивность вибрации до 250 см2-сек 3 путем изменения числа оборотов вибратора, была отформована панель ячеистый бетон который имел объемную массу 611 кг/м3 и предел прочности при сжатии 48 кГ/см2. Однако, снижение амплитуды колебаний при виброфорсировании изделий из газозолосиликатной на площадке с колебания по ширине формы не позволило окончательно избежать образования стоячих волн, хотя они были отмечены только по поверхности пащели. Поэтому панели 4 и 5 были отформованы на резонансовой виброформовочной уставовке РВУ-2 из смеси, приготовленной в гидродинамическом смесителе. В конструктив резонансной виброформовочной установки РВУ-2 предусмотрен вибратор, позволяющий плавно регулировать амплитуду колебаний в процессе вибровспучивания вдоль формы. В связи с этим применение резонансной виброформовочной установки РВУ-2 позволило устранить явления стоячих воли и отформовать газозолосиликатные изделия с более высоким коэффициентом однородности предела прочности при сжатии и объемной массы бетона виброформованне панелей 4 н 5 производили при интенсивности вибрации около 750 см2. Однако следует отметить, что амплитуда горизонтально-направленных колебаний при изготовлении панелей 4 и 5 на РВУ-2 была в 2 раза меньше, чем на виброплощадке с направлением колебаний по ширине формы.

Эксперименты показали, что для создания наиболее благоприятных условий структурообразоиания газозолосиликата из принятого сырья целесообразно снижать температуру известково-зольный смеси. Это можно осуществлять подачей охлажденного воздуха в гомогенизаторы.

Панели из ячеистого бетона без добавки пористых заполнителей, отформованные на резонансной виброформовочной установке удовлетворяют требованиям нормативных документов. На Ступинском заводе ячеистого бетона (предполагается еще в 1970 г. включить в технологическую линию машину типа РВУ-2.

Внедрение вибротехнологии позволит заводу снизить себестоимость I м3 газозолосиликатных панелей на 5— 6 руб.