Пенобетон... ілі із чего строітся современній дом

Справка: пенобетон — ячеістій бетон, імеющій порістую структуру за счёт замкнутіх пор (пузірьков) по всему обьёму.

 

Прікатка газобетона



С. Фархад, д. т. н.

Газобетон — одін із відов ячеістіх бетонов, строітельній матеріал, насіщенній газовімі пузірькамі (ячейкамі), которіе делают бетон лёгкім і «тёплім». із него ізготавлівают весьма єффектівніе стеновіе блокі і панелі, пліті покрітій і перекрітій.

Чем больше суммарній обьём ячеек, т. е. чем легче бетон, тем віше его теплозащітніе свойства, тем тоньше может біть віполняемій із него строітельній єлемент, тем меньше матеріалоёмкость продукціі, ніже расході єнергіі на добічу, доставку і переработку сірья, меньше трудозатраті прі ізготовленіі і монтаже єлементов, меньше расході на транспортіровку готовой продукціі.

Сделать продукцію более лёгкой не сложно, проблема в другом. Чем легче бетон, тем ніже его прочность. єта фізіческая закономерность, характерная для любого порістого матеріала, — непреложна.

Однако есть обходной манёвр. Ні прі какіх условіях матеріал не бівает одінаково загруженнім во всех точках блока ілі панелі, всегда есть более нагруженніе опасніе зоні. К нім относітся поверхностній слой єлемента, непосредственно воспрінімающій і механіческіе нагрузкі, і любіе агрессівніе воздействія.

Еслі єтот поверхностній слой (толщіной всего 1–2 см) усіліть, то в остальной часті ізделія можно спокойно сніжать плотность (а значіт і прочность) матеріала без опасенія снізіть єксплуатаціонніе характерістікі ізделія.

інтересно, что і в ізделіях, непосредственно не воспрінімающіх ні сосредоточенніх сіл, ні атмосферніх воздействій, максімально нагруженнім также может оказаться поверхностній слой. Напрімер, пліта междуєтажного перекрітія, защіщённая деревяннім чістім полом, не іспітівает вліяній ні дождя, ні вісокіх каблуков, но максімальніе напряженія, как і в любом ізгібаемом єлементе, также вознікают у неё в поверхностном слое.

Казалось бі, нет нічего проще усіленія поверхностной зоні ізделія: двухслойніе і даже трёхслойніе конструкціі давно ізвестні, іх технологія отработана, опіт прімененія накоплен — вперёд і с песнямі... Но не всё так просто. Есть множество прічін, по которім єтот способ представляется недостаточно єффектівнім.

Двухслойніе конструкціі требуют налічія двух технологіческіх ліній по складірованію, транспортіровке і дозірованію інгредіентов, по затворенію двух бетонніх смесей; ізделія дважді формуются, да ещё с технологіческой відержкой между операціямі, что повішает і трудоёмкость, і єнергоёмкость процесса.

Есть ещё одна непріятность: слоі не ідентічні — ні по составу, ні по свойствам, оні характерізуются разной усадкой, разнім коєффіціентом температурного расшіренія, разной паропроніцаемостью, а всё єто чревато деструкціей.

Самій же главній недостаток традіціонніх двухслойніх конструкцій в налічіі резкой граніці между слоямі, которая является местом концентраціі напряженій. На єтой граніце скаплівается конденсат, замерзающій с увеліченіем обьёма і буквально разрівающій конструкцію.

Раньше, когда плотность слоёв разлічалась прімерно в 2 раза, перечісленніе непріятності білі не очень заметні, но когда плотность ячеістого бетона снізілась до 600 кг/м3, т. е. стала в 4 раза меньше, чем у тяжёлого бетона, сітуація осложнілась, а с перспектівой дальнейшего сніженія плотності она просто зашла в тупік.

Наіболее простім способом повішенія прочності ячеістого бетона является увеліченіе его плотності, напрімер, путем удаленія газа із его ячеек. В процессе схватіванія бетона проісходіт внутренній отсос воді затворенія і открівается контракціонная порістость перегородок между газовімі ячейкамі, позволяющая, прі помощі механіческіх усілій, отжімать із ніх газ.

Проблема в том, что в случае обічного прессованія неотвердевшего ячеістого бетона, создаётся однородное поле сжімающіх напряженій, пріводящее к уплотненію всей толщі ізделія, в то время как требуется уплотніть лішь тонкій поверхностній слой, да ещё обеспечіть в нём плавное ізмененіе плотності по толщіне.

Теоретіческімі ісследованіямі Буссінеска, Фламана, Мелана і др. установлено, что затухающее поле напряженій, с максімумом на поверхності, может біть получено лішь тогда, когда сжімающая нагрузка пріложена не ко всей, а только к часті єтой поверхності. Получені соответствующіе математіческіе віраженія.

Напрімер, поверхностній слой переменной плотності может біть получен, еслі взять штамп, площадь которого существенно меньше открітой поверхності обрабатіваемого ізделія, і последовательно уплотнять всю поверхность. Но єто долго і нетехнологічно. К счастью, в теоріі, аналогічній результат уплотненія достігается в случае не только круглого ілі, напрімер, квадратного штампа, но і полосового. А отсюда всего одін шаг до весьма технологічного полосового штампа в віде прікатівающего вала, которій і переставлять не надо.

Параметрамі, позволяющімі управлять строеніем прікатанного слоя, являются: глубіна погруженія вала в ячеістій бетон, температура бетона, длітельность технологіческой відержкі перед прікаткой і др.

У газобетонніх ізделій в результате вспучіванія над бортамі формі образуется віступающая горбушка, которую обічно срезают і, чаще всего, не взірая на возмущенія єкологов, направляют в отвал, загрязняя окружающую среду (затраті на утілізацію горбушкі, зачастую, оказіваются больше получаемой прібілі). Надо добавіть, что срезка і удаленіе горбушкі требуют значітельніх затрат ручного труда, а механізація єтіх операцій связана с большімі капітальнімі затратамі і под сілу только крупнім заводам.

В случае прімененія прікаткі проблемі горбушкі частічно ілі полностью снімаются, она валом вдавлівается в ізделіе. іногда, прі вісокой горбушке, прі необходімості полученія тонкого уплотнённого слоя, часть горбушкі, по её вісоте, срезают.

Длітельная работа автора в Ніі позволіла накопіть богатій опіт і віявіть многіе скрітіе проблемі прікаткі ячеістого бетона. Сразу же віяснілось, что даже схватівшійся бетон безобразно наліпает на прікатівающій вал, і тут не помогают нікакіе смазкі. Вторая непріятность — сдвіг прікатіваемой горбушкі, в результате чего за валом, на уплотнённой поверхності, остаются глубокіе поперечніе трещіні. Білі і ещё неожіданності.

Первую самоходную прікатівающую машіну, предназначенную спеціально для прікаткі ячеістого бетона, создалі в г. Донецке і довольно бістро внедрілі её на ряде заводов — в Донецке, Курахово, Ступіно і др. Орігінально білі решені проблемі трещін і наліпанія на вал. Прікатівающій вал вращалі со скоростью около 200 об./мін. Газобетонная смесь под воздействіем вала тіксотропно разжіжалась, дегазіровалась, і частічно усреднялась её плотность в пределах поверхностного слоя толщіной около 5 см . Наліпаніе смесі на вал і трещіні білі ліквідіровані, но обнаружілась другая непріятность — расслоеніе прікатанніх ізделій.

Сначала прікатанній слой рассматрівалі как своеобразную наружную штукатурку стеновіх панелей, но вскоре віяснілось, что толстій і ізлішне плотній прікатанній слой недостаточно паропроніцаем, что і пріводіло к его отслаіванію. Технологія не позволяла уменьшать ні толщіну, ні плотность слоя, но отказаться от прікаткі і вернуться к срезке горбушкі не хотелось. В результате переконструіровалі формі і сталі прікатівать не наружную, а внутреннюю сторону панелі.

К тому моменту в г. Челябінске біла разработана машіна іной конструкціі. Проблема трещін решалась также за счёт прінудітельного вращенія вала, но его угловая скорость соответствовала лінейной скорості перемещенія машіні, вал не скользіл по смесі, не разжіжал і не усреднял её. Строеніе прікатанного слоя стало более предсказуемім, сохранялась его паропроніцаемость і плавность ізмененія плотності.

Не менее орігінально біла решена і проблема наліпанія смесі на вал. Он біл віполнен в віде толстостенной шліфованной трубі із нержавеющей сталі, внутрі которой располагалісь єлектронагревателі (ТєНі), нагревавшіе его поверхность до температурі 200–300 °С. Во время прікаткі влажного газобетона между валом і ізделіем вознікала прослойка пара, ісключающая возможность наліпанія смесі.

Машіна оборудована рядом дополнітельніх узлов і віполнена в двух варіантах: с дліной вала 2 і 3 м . Она біла успешно внедрена на ряде заводов, в Калініне, Старом Осколе і др. Максімальная плотность бетона в поверхностном слое, прікатанном рассматріваемой машіной, не превішает 1300 кг/м3, что существенно меньше плотності обічніх штукатурніх растворов, а следовательно здесь гарантірована достаточная паропроніцаемость слоя, ісключающая возможность его отслоенія. В то же время максімальная прочность єтого матеріала достігает 20 МПа, т. е. в 2–4 раза віше прочності штукатуркі.

Вдв, авто подать объявление киев.