Керамзитобетонные панели

А вот еще одно свойство керамзитобетона – объемная масса. Она зависит от заполнителей, которые  используются в керамзитобетоне. По этому признаку керамзитобетоны  делятся на три вида: тяжелый, легкий и особо легкий. Эта классификация зависит от массы заполнителя, применяемого при изготовлении керамзитобетона. Так, например, керамзитобетон на естественных заполнителях из керамзита имеет объемную массу 1200 – 1400 кг/м2, а прочность его достигает 25 МПа (или 250 кгс/см2). Такой керамзитобетон называют тяжелым керамзитобетоном. А вот бетон на керамзите из легких пород имеет меньшую объемную массу – обычно 1000 – 800 кг/м2 и называется легким керамзитобетоном. Если керамзитобетон изготовить на искусственных легких пористых заполнителях из обожженных до спекания глиняных материалов, как, например, керамзит, аглопорит, шлаковая пемза, зольный гравий и т. п., то можно получить целую гамму легких керамзитобетонов разной объемной массы – от 600 до 1800 кг/м2. Их прочность колеблется от 7,5 до 40 МПа (75 до 400 кгс/см2).

 

1.4 Процесс изготовления  керамзитобетонной смеси

Керамзитобетонная смесь  приготовляется в смесителях принудительного  перемешивания, не допускающих разрушения зерен керамзита и изменения  их гранулометрического состава.

Длительность перемешивания зависит от виброукладываемости смеси и колеблется от 3 до 6 мин. Поскольку керамзитобетонная смесь быстро теряет удобоукладываемость, допускается выдерживание ее в форме после приготовления керамзитобетонной смеси до начала виброуплотнения не более 30 сек. При более длительном выдерживании увеличивается показатель виброукладываемости, а прочность керамзитобетона снижается.

Дозировать керамзит для приготовления керамзитобетонной  смеси нужно объемными дозаторами, при которых обеспечивается соблюдение гранулометрического состава.

Наиболее легкими по весу получаются бетоны, предельно  уплотненные на виброплощадках с  пригрузом, когда достигается наилучшее  сближение частиц заполнителя и  наибольшая прочность при минимальном  расходе цемента. Увеличение частоты колебаний виброплощадки не оказывает существенного влияния на скорость уплотнения керамзитобетона.

Установлено, что оптимальной  для уплотнения керамзитобетона  является амплитуда 0,75 мм, а длительность вибрирования не более 180 сек.

При формовании изделий в вертикальных: формах применяются пластичные смеси (виброукладываемость до 15 сек). Однако применение керамзитобетона в формах типа кассет нежелательно из-за расслоения смеси и осаждения цементного теста в нижней части формы. Для более эффективного уплотнения керамзитобетонной смеси в последнее время рекомендованы резонансные виброплощадки с нелинейными горизонтальными колебаниями, при которых почти в 5 раз уменьшается расслаиваемость керамзитобетонной смеси, прочность оказывается значительно вышепроектной марки.

 

 

2. Сырье для изготовления керамзитобетонной смеси

Для изготовления керамзитобетонной  смеси применяют следующие основные материалы.

-  вяжущее (цемент);

-  мелкий заполнитель (керамзитовый песок);

-  крупный заполнитель (керамзитовый гравий);

-  вода.

Требования к цементу:

К цементу, предъявляются  требования в соответствии с ГОСТ 10178-85:

-  массовая доля оксида магния (MgO) в клинкере не должна быть более 5%;

-  содержание хлор-иона не более 0,1%;

-  содержание оксида серы должно быть не менее 1,0 и не более 4,0% массы цемента;

-  начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 минут;

-  тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой № 008 по ГОСТ 6613 проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы;

Портландцемент также  должен равномерно изменяться в объеме, что контролируется специальными испытаниями. Неравномерность изменения объема цемента может привести к появлению  микротрещин в растворе и бетоне и понижению их прочности и долговечности.

Качественные цементы  должны обладать повышенной стабильностью  прочностных свойств, значения коэффициента вариации активности не должны превышать 4%.

Перевозят и хранят цемент так, чтобы он был предохранен  от увлажнения, распыления и других потерь. Следует учитывать, что при хранении даже в закрытых складах активность цемента, особенно тонкомолотого, постепенно падает, так как он поглощает из воздуха влагу и углекислый газ. Как показали опыты, обычный цемент при нормальных условиях хранения через 1 мес. теряет 8 – 15 % своей активности, через 3 мес. теряет прочность до 20 %, через 6 мес. - до 30 %, через год – до 40 %. Таким образом всего через пол года хранения цементы марок от М600 до М400 превращаются в М200 и ниже.

При указании применяющегося цемента необходимо обязательно контролировать его производителя. Отечественные изготовители, как правило, гарантируют соответствие цемента требованиям стандарта в момент получения цемента, но не более чем через месяц после отгрузки. В паспорте помимо вида и марки цемента и названия завода-изготовителя указывается нормальная густота цементного теста и средняя активность цемента при пропаривании по режиму 3+6+2 ч, температуре изотермического прогрева 85±5°С и испытании через сутки с момента изготовления.

Таблица 2.1

Таблица 2.1 - Требования к цементу по ГОСТ 10178

Наименование показателя	Норма
Щелочность цементного теста не менее, %	12
Содержание щелочей (Nа2О, К20) в 1 л раствора цемента не менее , мг	75
Содержание хрома не более, %	0,1
Марка цемента	400,500
Содержание, % К2О Na2O С3S С3А	<0,8 <0,2 50…65 5-8

 

Требование к керамзитовому  песку:

К песку, предъявляются  требования в соответствии с ГОСТ 9757:

Зерновой состав песка  должен соответствовать указанному в таблице 2.2

 

Таблица 2.2 - Зерновой состав

Размер отверстий сит, мм	5	1,25	0,315	0,16	Менее 0,16
Полные остатки на ситах, %	0	20-60	45-80	70-90	10-30

 

В песке применяемого в качестве заполнителей для армированных бетонов, содержание водорастворимых  сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO₃ не должно превышать 1% по массе.

Песок, предназначенный  для приготовления теплоизоляционных  и конструкционно-теплоизоляционных  легких бетонов, должны подвергаться периодическим  испытаниям на теплопроводность.

Требования к керамзитовому  гравию:

Крупный заполнитель  – керамзитовый гравий, марка керамзитового  гравия по насыпной плотности – 500, марка по прочности П125, плотность  зёрен в цементном тесте γ_з.к. фракции 5-10 мм – 1,25 кг/л, фракции 10-20 мм – 1,19 кг/л.

Требования к керамзитовому  гравию представлено в таблице 2.3:

  Таблица 2. 3 - Требования к керамзитовому гравию

Наименование показателя	Норма
Прочность	По марке по прочности  П125
Насыпная плотность	По марке насыпной плотности 500
Плотность зёрен	Фр. 5-10 мм – 1,25 кг/л; Фр. 10-20 мм – 1,19 кг/л.
Содержание пылевидных и глинистых частиц	Не более 2% по массе
Содержание глин в  комках – 0,5%;	Не более 0,5%;
Влажность	ГОСТ 8736-85 и ГОСТ 10218-85

 

 

Требования к воде:

Вода для приготовления  бетонов должна удовлетворять требованиям  ГОСТ 23732.

Для приготовления бетонной смеси используют водопроводную  питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель рН не менее 4 (т. е. некислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет).

Требования к воде указаны в таблице 2.4:

Таблица 2.4

Требования к воде по ГОСТ 23732

Наименование показателя	Норма
Содержание ПАВ не более, мг	10
Содержание сахаров  и фенолов не более, мг	10
Содержание окрашивающих примесей, жиров и масел	Не допустимо
Показатель рН, не менее	4
Содержание сульфатов, более	2700 мг/л
Содержание всех солей, более	5000 мг/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчёт состава бетонной смеси

Исходные данные для расчёта:

Цемент марки: ПЦ400-Д20. Жесткость  керамзитобетонной смеси: 5-10 с. Отношение  фракций керамзитового гравия 5-10 и 10-20: 40/60%. Плотность фракции 5-10: 1,25 кг/л; 10-20: 1,19 кг/л. Мелкий заполнитель: керамзитовый песок, плотностью 0,7 кг/л.

По таблице расход цемента составляет Ц₁ = 260 кг/м³, поправочные коэффициенты по таблице на цемент М500 равен 0,9 и при жёсткости 10 с – 0,9, по наибольшей крупности заполнителя 0,9.

Окончательный расход цемента:

Ц = 260 · 0,9 · 0,9 · 0,9 = 190 кг/м³ принимаем 200 кг/

Начальный расход воды по таблице составит В_о = 160 л/м³. Далее по таблице находим объёмную концентрацию керамзита: φ = 0,35. Расход керамзита определяем по формуле:

, кг/м³.

где γ_з.к. – плотность зёрен крупного заполнителя в цементом тесте, кг/л.

, кг/л. 

, кг/л

, кг/м³.

Определяем расход песка по формуле:

, кг/м³.

где γ_б – плотность бетона, кг/м³.

, кг/м³.

Общий расход воды определяем с учётом поправок на расходы крупного пористого заполнителя (керамзита) и цемента и на водопотребность песка:

, л 

где В₁ – поправка на водопотребность плотного песка.

, л 

, л

В₃ – поправка на объёмную концентрацию керамзита.

, л

, л

, л

Итак, получили следующий  расход компонентов для получения  керамзитобетона класса В3,5 на 1 м³.

Таблица 3

Расход компонентов  на 1 м³

№ п\п	Компоненты	Расход
1	Портландцемент М400, кг/м3:	200
2	Гравий керамзитовый, кг/м3: фракция 5-10: фракция 10-20:	170,8 256,2
3	Керамзитовый песок, кг/м3	224,4
4	Вода, л:	50 (166,8)
Всего		920

 

Данная плотность превышает  марочную Пл 900, но не превышает 5% погрешность, поэтому применяем среднюю плотность 920 кг/м³.

 

 

 

 4.Технологическая часть

4.1 Обоснование технологической схемы производства

Рассмотрим две технологические  линии по производству стеновых панелей  конвейерную.

Конвейерное производство – усовершенствованный поточно-агрегатный способ формования наружных стеновых панелей. При конвейерном способе  технологический процесс расчленяется на элементные процессы, которые выполняются одновременно на отдельных рабочих постах.

При конвейерном способе, формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами, каждое рабочее место обслуживается закреплённым за ним звеном. Для конвейера характерен принудительный режим работы, т.е. одновременное перемещение всех форм по замкнутому технологическому кольцу с заданной скоростью. Весь процесс изготовления стеновых панелей разделяется на технологические операции, причём одна или несколько из них выполняются на определённом посту.

Тепловые агрегаты являются частью конвейерного кольца и работают в его системе также в принудительном режиме (ритме). Это обуславливает  одинаковые или кратные расстояния между технологическими постами (шаг конвейера), одинаковые габариты форм и развёрнутую длину тепловых агрегатов.

Оборудование конвейеров рассчитано на изготовление определённого  вида изделий.

Конвейерный способ обеспечивает высокую степень механизации и автоматизации производства, эффективное использование производственных площадей.