Технологическая линия производства теплоизоляционных изделий из газобетона

• Низкий уровень пыления при транспортировании и проведении технологических операций. В ходе сравнительного анализа определено, что пыление пудры ПАП-1 составляет до 3,5%, пыление паст – от 1,3 до 0,5 %;
• Меньшие сроки приготовления суспензий. Для пудры ПАП-1 – 3,05 минут, для паст в среднем 1 минута;
• Более высокая степень дисперсности – 15…25 мкм, что в свою очередь повышает степень гомогенности газобетонной смеси, прочность готовых изделий. Так, изделия, приготовленные на пудре, имели среднюю прочность при сжатии R_пр=3,92 Мпа, на пасте – 4,17…5,18 МПа.

Главным же недостатком  алюминиевых паст является низкое содержание активного алюминия – до 65,8%, для ПАП-1 при проведении анализа содержание активного алюминия составило 98,6%. Также, по стоимости пасты намного дороже пудры: 137 руб./кг для ПАП-1 и до 261руб./кг для паст. При приготовлении 1 м³ газобетона затраты на ПАП-1 составили 76,63 руб., на пасты – до 161,82руб.

Таким образом, в промышленных масштабах с экономической  точки зрения целесообразней применять  алюминиевую пудру.

1.2. Подбор состава бетона.

Готовой продукцией являются теплоизоляционные автоклавного твердения газобетонные изделия плотностью D500 – газобетонные блоки размерами 625×250 и толщинами 200,250,300,400. По данным ГОСТ 25485-89 теплоизоляционные бетоны данной плотности должны иметь следующие характеристики:

• Класс по прочности на сжатие B2.
• Морозостойкость F20.
• Коэффициент теплопроводности для сухих изделий на кремнеземистом – песке 0,12 (Вт/м*⁰С).

Произведем  подбор состава бетона с использованием различных компонентов и определим целесообразность того или иного состава и его экономическую выгодность [9].

Используем  следующие составы:

1. Смешанное вяжущее (n=0,5), молотый песок (C=1,5), алюминиевая пудра, ПАВ, вода, гипс.
2. Цементное вяжущее, молотый песок[2], алюминиевая паста ГПБ-2, вода, гипс.
3. Смешанное вяжущее, молотый песок, алюминиевая пудра, ПАВ, пластификатор С-3, вода, гипс.

Состав №1.

1. Определим количество сухих компонентов смеси:

 кг, (1)

где  – расход вяжущего и кремнеземистого компонента на 1 м³ бетона;

 – вес 1 м³ бетона в высушенном состоянии;

 – коэффициент увеличения  массы за счет химически связанной  воды.

2. Определим расход вяжущего по формуле:

(2)

где  – масса вяжущего в смеси

 – отношение массы  кремнеземистого заполнителя к  массе вяжущего.

3. Определим расход цемента и извести на смешанное вяжущее:

4. Определим расход воды:

5. Определим расход кремнеземистого компонента:

6. Определим количество газообразователя, необходимого для получения бетона заданной плотности по пористости бетона.

,

где  – удельный объём;

 – пористость бетона  в долях единицы;

 – коэффициент выхода  газообразователя, в л/кг,=1390;

 – коэффициент использования  газообразователя,=0,9

Пористость  бетона определим по удельному объёму:

где  – удельная плотность цемента 3 кг/л;

 – удельная плотность извести 3,2 кг/л;

 – удельная плотность песка 2,7 кг/л;

 – 2,7 кг/л;

,

где  – масса порообразователя, в кг/м³;

 – объём смеси, в  литрах.

7. Определим количество ПАВ=5% :

По данным [кривицкий] средняя марочная прочность изделий составляет R=27. При пересчете класс бетона – В2, что удовлетворяет требованиям ГОСТ.

Состав №2: при приготовлении состава по кривой 3 графика определим в соответствии с требуемой прочностью (классом бетона). Определим, что требуемая прочность обеспечивается при [Кривицкий М.Я., Левин Н.У., Макаричев В.В. Ячеистые бетоны]

1. Определим количество сухих компонентов смеси:

 кг, (1)

где  – расход вяжущего и кремнеземистого компонента на 1 м³ бетона;

 – вес 1 м³ бетона в высушенном состоянии;

 – коэффициент увеличения массы за счет химически связанной воды.

2. Определим расход вяжущего по формуле:

(2)

где  – масса вяжущего в смеси

 – отношение массы  кремнеземистого заполнителя к  массе вяжущего.

 – коэффициент увеличения массы при гидратации.

3. Определим расход воды:

4. Определим расход кремнеземистого компонента:

5. Определим количество газообразователя ГПБ-2, необходимого для получения бетона заданной плотности по пористости бетона.

,

где  – удельный объём;

 – пористость бетона  в долях единицы;

 – коэффициент выхода  газообразователя, в л/кг,=1390;

 – коэффициент использования  газообразователя,=0,9

Пористость  бетона определим по удельному объёму:

где  – удельная плотность цемента 3 кг/л;

 – удельная плотность извести 3,2 кг/л;

 – удельная плотность песка 2,7 кг/л;

 – 2,7 кг/л;

,

где  – масса порообразователя, в гр/м³;

 – объём смеси, в  литрах.

Состав №3. Использование суперпластификатора С-3 позволяет снизить расход вяжущего-цемента на 15% при сохранении прочностных показателей.

1. Определим количество сухих компонентов смеси:

 кг, (1)

где  – расход вяжущего и кремнеземистого компонента на 1 м³ бетона;

 – вес 1 м³ бетона в высушенном состоянии;

 – коэффициент увеличения  массы за счет химически связанной  воды.

2. Определим расход вяжущего-цемента. По данным для состава 1 . Тогда для состава 3 имеем:

 (2)

3. Определим расход извести и кремнеземистого компонента:

Сохраняя соотношение  И:К=1:3 имеем:

4. Определим расход воды:

5. Определим количество газообразователя, необходимого для получения бетона заданной плотности по пористости бетона.

,

где  – удельный объём;

 – пористость бетона  в долях единицы;

 – коэффициент выхода  газообразователя, в л/кг,=1390;

 – коэффициент использования  газообразователя,=0,9

Пористость  бетона определим по удельному объёму:

где  – удельная плотность цемента 3 кг/л;

 – удельная плотность извести 3,2 кг/л;

 – удельная плотность песка 2,7 кг/л;

 – 2,7 кг/л;

,

где  – масса порообразователя, в кг/м³;

 – объём смеси, в  литрах.

6. Определим количество ПАВ=5% :

 

2. Экономическая часть.

 

По данным технологических  расчетов имеем, что предлагаемые составы  предполагают следующие затраты:

Таблица 2

	Компоненты  бетонной смеси, в кг/м3
	Цемент	Известь	Кремнезем	Газообразователь	ПАВ,	Гипс	Добавки С-3
Состав1	87	96,7		0,573	0,0287	1,75	---------
Состав2	262	---------		0,682	--------	5,24	---------
Состав3	74	100,25	299,25	0,570	0,0285	1,5	0,592

 

Определим экономические  затраты на материалы на 1 м³ бетона по всем составам. Для этого представим данные о стоимости каждого материала [10,11,12]:

Таблица 3

	Цемент	Известь	Песок	Гипс	Газообразователь		ПАВ мылонафт	С-3
Цена, рубли/кг	4	3,6	0,25	2,5	ПАП-1 137,5	ГПБ-2 155,4	12	52 (от тонны)

 

Тогда группируя  данные получим:

Таблица 4

		Компоненты  бетонной смеси, в кг/м3
		Цемент	Известь	Кремнезем	Газообразователь	ПАВ,	Гипс	Добавки С-3
Состав №1	расход	87	96,7	259,25	0,573	0,0287	1,75	---------
	стоимость материала	348	348,12	64,8125	78,7875	0,3444	4,375	0
	итого, руб.:							844,4394
Продолжение таблицы
Состав №2	расход	262	---------	167,76	0,682	--------	5,24	---------
	стоимость материала	1048	---------	41,94	105,9828	--------	13,1	---------
	итого, руб.:							1209,023
Состав №3	расход	74	100,25	299,25	0,57	0,0285	1,5	0,592
	стоимость материала	296	360,9	74,8125	78,375	0,342	2,5	30,784
	итого, руб.:							843,7135