Производство пенобетона – технологии и материалы

В состав смеси для получения пенобетона входят следующие ее элементы:

• портландцемент, исключительно марок М400 и М500 Д0, т.е. не содержащий частиц шлака;
• песок с 3 мм зерном, тщательно просеянный и дочиста промытый. Вдобавок к песку в смесь можно вводить измельченную золу-унос, утилизируемую после сжигания угля на ТЭЦ, и молотый доменный шлак;
• питьевая вода, не холодная. Ее берут из коммуникаций центрального водоснабжения;
• пеноконцентрат (пенообразователь), он может быть на основе органики или неорганическим, имеет жидкую форму.

Органические пеноконцентраты необходимы в производстве автоклавного пенобетона, неорганические – для получения неавтоклавного ячеистого бетона.

Для дополнительного усиления механической прочности блоков из пенобетона производители также вводят в рецептурную смесь фиброволокно из полипропилена, обеспечивающее армирование структуры блока и максимально снижающее вероятность образования поверхностных трещин. Средняя длина фиброволокон, вводимых в состав ячеистых бетонов, в среднем равна 6 мм. Фиброволокнистая сетка помещается в миксер установки для получения пенобетона наряду с основными компонентами, в процессе смешивания волокна отделяются от нее и равномерно насыщают пенобетонный раствор. Расход фиброволокна – до килограмма на кубометр раствора пенобетона, один килограмм фиброволоконной сетки состоит из 400000000 волокон длиной 4-7 мм.

Установки для производства ячеистого бетона

Газобетон (автоклавный пенобетон) изготавливается в барокамерных установках. Каждая такая установка состоит из баросмесителя, установленного на металлической раме вертикально, и приводного электродвигателя, размещенного на этой же раме. В нижней секции смесителя барокамерной установки находится лопастный вал, смешивающий пенобетон – крутящий момент от электродвигателя осуществляется к нему при помощи ременной или зубчатой передачи.

Готовый пенобетон выкачивается из барокамерной установки через запорную арматуру, размещенную внизу ее конического корпуса и снабженную оголовьем для закрепления шланга высокого давления. Чтобы полностью вывести ячеистый бетон из баросмесителя, необходимо поднять в его полости воздушное давление – для этого в верхней части конусообразной камеры смешивания вмонтирован кран для подключения шланга от воздушного компрессора. Автоклавным газобетон называется потому, что после предварительного отверждения формованные (еще не разрезанные по заданным размерам) блоки помещаются в камеру автоклава, где завершаются процессы вспенивания.

Пенобетон (неавтоклавный бетон) производится в парогенераторной установке. По устройству парогенераторная установка мало отличается от баросмесителей, разве что камера миксера выставляется на раме не вертикально, а горизонтально. Внутри расположен вал со смешивающими лопастями, в нижней части – арматура для выгрузки пенобетона, в верхней части – кран для ввода воздушного шланга, идущего от компрессора. Привод на вал осуществляется по-прежнему ременной передачей от электродвигателя.

Парогенераторная установка также комплектуется специальной емкостью для жидкого пенообразователя, а также дополнительным компрессором, отвечающим за ввод строго определенных порций пенообразователя в камеру смесителя. Дозированный ввод пенообразующего компонента позволяет управлять процессами, происходящими в процессе смешивания пенобетона, получить конечный продукт с заданными характеристиками. Объем смесительной камеры у парогенераторной установки обычно больше, чем у барокамерных моделей, благодаря чему их производительность выше, но и цена оборудования – также более высока.

Этапы производства блоков из пенобетона

Перед тем, как смесь из песка, цемента, воды, пенообразователя и, в некоторых случаях, фиброволокна станет пеноблоками (газоблоками), она проходит следующие технологические этапы:

• закладка компонентов рецептурной смеси в камеру миксера. Вводится мерный объем теплой и чистой воды, определенная порция портландцемента, песчаный наполнитель и предварительно вспененный жидкий пенообразователь в объеме 0,5-1,2 л на кубометр смеси;
• смешивание компонентов пенобетона. В емкости камеры смешивания развивается давление в 1,5 атмосферы, лопастный вал промешивает смесь на протяжении 6-10 минут. В парогенераторных установках пенообразователь вводится в смесь через 4-5 минут после начала процесса смешивания;
• откачка готового пенобетона. В камере поднимается воздушное давление до 2,5 атмосфер, открывается запорная арматура в нижней части камеры и пенобетон по шлангу поступает в подготовленные формы;
• завершающие этапы работ. Через несколько часов, после набора начальной прочности, автоклавный газобетон извлекается из форм и выдерживается в автоклаве не менее 12 часов, следом на резку и на склад готовой продукции. Неавтоклавный бетон после предварительного отверждения направляется на резку (распиловку), затем на складское хранение до полного набора характеристик.

Методы придания типоразмеров блокам из неавтоклавного пенобетона

Пеноблоки формуются тремя способами: отливка в кассетные формы; литье в формы с автоматической распалубкой; размещение пенобетонной смеси в объемную форму, вмещающую до трех кубометров пенобетона, с распиловкой после отверждения. Формы всех трех типов выполняются из листового металла.

Кассетные формы выполняются из металлических панелей, закрепленных между собой разъемными соединениями (металлическими клиньями и проушинами). Перед заливкой пенобетона внутренние поверхности кассетной формы покрывается специальным смазочным материалом, препятствующим слипанию бетона с панельными стенками. Форма размещается на горизонтальной, не вибрирующей поверхности, после заполнения бетоном смесь выдерживается в ней одни сутки, затем панели расклиниваются и блоки вручную извлекаются на поддон.

Преимущество кассетных форм – в их универсальности, что позволяет одновременно формовать в них «перегородочные» блоки шириной 100 мм и «стеновые», имеющие 200 мм ширину. Такие формы относительно дешевы, работа с ними не требует профессионального подхода. Их недостатки – необходимость ожидания не менее 24 часов после заполнения кассетной формы прежде, чем ее можно вновь использовать, жестко фиксированные размеры производимых блоков, перепады геометрических размеров в диапазоне плюс/минус 5 мм.

Автоматические распалубочные формы – разъемными в них являются лишь внутренние перегородки, внешний корпус не разбирается. Для заливки пенобетона форму выставляют на подвижную платформу, заполняют бетоном, выдерживают 14 часов до набора предварительной прочности блоков. Затем пеноблоки извлекаются в особой распалубочной установке, в автоматическом режиме освобождающей ячейки формы и покрывающей стенки после их очистки смазкой под новую партию.

Основные преимущества форм с автоматической распалубкой – простая конструкция и обеспечение немногим более высокой производительности, чем в случае форм кассетного типа. Их недостаток – недопустимость изменения ширины ячеек под блоки различного размера. Выполненные при помощи автоматически распалубочных форм пеноблоки имеют перепады по геометрической форме в диапазоне плюс/минус 3 мм.

Объемные формы под распиловку выполнены с разъемными внешними стенками, внутренних, разделяющих формовую емкость на ячейки, в их конструкции нет. После смазки стен форма заполняется пенобетоном, остающемся в ней до 24 часов. Отвердевший блок извлекается путем разъема металлических клиньев на стенках формы, закреплением на траверсе подъемника, перемещающего объемный блок на рельсовую тележку резательной установки. «Горбушка» - выпуклая часть блока в его верхней части – срезается шнеком, затем пеноблок распиливается вдоль и поперек вытыми струнными пилами по необходимым размерам. На полную распиловку блока объемом 3 кубометра уходит примерно 15 минут.

Среди достоинств объемной формовки с последующей резкой пенобетона – наибольший, по сравнению с другими способами, темп производства, никаких ограничений по типоразмерам готовой продукции, максимально допустимая точность размеров готовых пеноблоков (перепад геометрии – не более 1,5 мм). К недостаткам относится обязательное задействование в производственных операциях квалифицированного персонала, значительная стоимость комплекса необходимого оборудования, часть блока при резке уходит в отход (порядка 0,5% от объема пеноблока до распиловки).

Пеноблоки с заданными типоразмерами помещаются на поддоны и выставляются в отапливаемое помещение на 28-дневный срок до их полного отверждения. По его окончании качество блоков оценивается, следом их закрывают пластиковой стрейч-пленкой, наносят маркировку и складируют до отправки покупателю.

О выборе пеноблоков

Намереваясь приобрести партию пеноблоков, следует начинать поиск качественных кладочных изделий из ячеистого бетона не с осмотра готовой продукции, а с оценки потенциала производителей. Необходимую информацию можно собрать дистанционно, изучив сведенья на сайтах компаний-производителей либо запросив ее по электронной почте. Причем красочные буклеты, наперебой расхваливающие саму компанию и ее изделия, покупателя интересовать не должны – наибольшую ценность имеют сертификаты на пеноблоки, их исполнение по ГОСТам и условия, на которых производится поставка.

Признаком качества блоков из пенобетона данной марки и производителя будет служить доступная информация не только о качественном соответствии продукции требованиям стандартов, но и о производственных мощностях – общей площади цехов предприятия (полноценный выпуск пеноблоков требует от 180 м² площади отапливаемых помещений), типе и «возрасте» технологического оборудования (идеальный вариант – присутствие в перечне установки для распиловки блоков).
При выборе пеноблоков не стоит исходить только из низкой стоимости, как раз наоборот – действительно качественные изделия не могут быть дешевыми. К примеру, стеновые блоки D800 в среднем реализуются по цене 3400 руб. за кубометр. Учтите, что 100 мм «перегородочные» D600 блоки никак не могут подойти для кладки стен, чтобы не говорили в их пользу производители.

Цвет пеноблока, как бы не хотелось покупателю, не может быть идеально белым, как у автоклавных газоблоков – при внешней схожести, производятся они по различной технологии. Если пеноблок имеет однородный серый окрас, чуть более светлый или более темный – это вполне нормально. И, вообще, какая разница в цвете, ведь стены из пеноблоков или газоблоков в обязательном порядке требуется штукатурить?

Крайне важно убедиться в идеальных геометрических размерах блоков из ячеистого бетона – при кладке они соединяются между собой очень тонким слоем раствора, перепады более 2 мм заметно «поведут» кладку. Для испытаний на правильность линий выберите два произвольных пеноблока и выставьте один на другой, несколько раз переворачивая их в процессе проверки – верхний блок не должен шататься при попытке смещения, между двумя блоками не должно быть явно распознаваемой щели.

Проверка на изолированность ячеек внутри пеноблока – разбейте один такой блок, осмотрите структуру внутренних ячеек и расположенных по внешнему периметру изделия. Между расположением внешних и внутренних ячеек не должно быть какого-то различия, форма ячеек должна быть только круглой или слегка овальной формы. В процессе осмотра оцените внутреннюю и внутреннюю структуру пеноблока на отсутствие сколов и трещин, даже самых малых.

Чтобы выяснить прочность блока из пенобетона, необходимо взяться пальцам за один из углов и постараться обломить его. Можно также воспользоваться гвоздем – обхватить пальцами и воткнуть в пеноблок. В случае удачи – надлома или введения гвоздя – эту продукцию не следует приобретать.

При выборе пеноблоков, содержащих фиброволокно, необходимо сломать один блок и осмотреть его по линии надлома – хаотично расположенные фиброволокна будут отчетливо заметны.

Если газоблоками ситуация обстоит проще – их можно пускать в дело сразу же после выхода из автоклава – то с пеноблоками все куда сложнее. Откуда известно, что они прошли полный, 28-дневный срок отверждения? Если производитель ошибся при поставке блоков и они «сырые», то значительно усадки выложенной стены не избежать. Имеет смысл не торопиться с кладкой и выждать пару недель, сохранив на этот срок партию блоков в закрытом от непогоды помещении, чтобы быть полностью уверенным в их прочностных характеристиках.

Важные моменты в работе с пеноблоками

Нельзя бросать пеноблоки при разгрузке, иначе их грани обломятся. Рассчитанный на кирпич кладочный раствор в работах с блоками из ячеистого бетона не подойдет – толстые швы будут активно пропускать холод и жару в дом, т.к. их теплоизоляционные свойства значительно ниже, чем у пенобетона. Воспользуйтесь цементным клеем, разработанным для кладки пеноблоков и не кладите толстый слой раствора – 2-3 мм вполне достаточно.

Независимо от клятвенных заверений производителя (если, конечно, он будет утверждать такое), необходимо отделывать стены из пеноблоков защитным покрытием. Это может быть штукатурка (обычная и минеральная) по армирующей сетке, вентилируемый фасад. Кстати, на блоки, выполненные путем распиловки, наносить штукатурный слой проще, чем на отлитые в формах – при резке их стенки становятся более шероховатыми.

Заметим, что привычная методика крепления дюбелей или гвоздей в стенах из пеноблоков и газоблоков не работает, поскольку гвозди в них совершенно не удерживаются, можно извлечь их без усилия пальцами руки. Монтаж армирующей сетки для нанесения штукатурки, работы в самом помещении, требующие навешивания чего-либо на плоскость стен, проводятся при помощи особых дюбелей для пенобетонных стен.