А.Ф. БУРЬЯНОВ, канд. техн. наук, зав. отделом;

Н.Б. СОРОКИН, зав. лабораторией;

О.Д. ЧЕРНОВ, гл. конструктор ОАО «ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова»

Рассматривается прогрессивная технология производства пенобетонных блоков.

Реальные экономические особенности и климатические условия, а также традиции строительства в Российской Федерации способствовали в последние годы быстрому развитию производства и применения пенобетона на основе цемента, песка и пены с твердением изделий в естественных условиях или при кратковременной тепловой обработке. Это объясняется простотой технологических операций и оборудования, небольшими затратами на организацию и возможностью создания малых, в ряде случаев сезонных производств пенобетона [1].

Пенобетон является одним из самых эффективных видов легких бетонов. Блоки из него отличаются превосходной тепло- и звукоизоляцией, высокой огнестойкостью, легкостью укладки и обработки и с успехом применяются для строительства новых и реконструкции старых зданий.

Сравнительные характеристики пенобетонных стеновых блоков и традиционных стеновых материалов

**для южных районов Российской Федерации.

В ОАО «ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова» на основании проведенных исследований разработаны технология и оборудование для производства пенобетонных стеновых блоков.

Песок доставляется автотранспортом и разгружается в приемный бункер, откуда ленточным питателем и конвейером подается в расходный бункер песка. Цемент пневмотранспортом подается в расходный бункер. Дозировка песка и цемента осуществляется дозаторами. Отдозированные компоненты ленточным конвейером подаются в стержневой смеситель-активатор.

Затем тщательно перемешанная и активированная смесь поступает на наклонный конвейер и далее в расходный бункер пенобетоносмесительной установки. Из расходного бункера сырьевая смесь с помощью ленточного дозатора подается в пенобетоносмеситель. Требуемое количество раствора пенообразователя из накопительного бака поступает в расходный бак постоянного уровня, а из него в пеногенератор. Пена из пеногенератора непрерывно поступает в пенобетоносмеситель, а ее количество регулируется скоростью подачи раствора пенообразователя в пеногенератор. Вода затворения подается по трубопроводу из расходного бака. В пенобетоносмесителе, работающем непрерывно, все компоненты бетонной смеси перемешиваются и готовая пенобетонная масса поступает в формы, установленные на тележках.

После заполнения и заглаживания форма переносится на пост выдержки для набора распалубочной прочности (не менее 0,5 МПа), где пенобетон твердеет в естественных условиях (без тепловой обработки) или с прогревом.

После приобретения распалубочной прочности изделия извлекаются из форм и складируются на поддонах до приобретения отгрузочной прочности. Формы чистятся, смазываются и в собранном виде поступают на пост формования.

Отличительной особенностью технологии является совместная механохимическая обработка смеси песка с естественной влажностью и цемента в стержневом смесителе-активаторе СК-20.

Обработка цементно-песчаной смеси в смесителе-активаторе обеспечивает разрушение (растирание) агрегированных частиц особенно долго хранящегося цемента и комкообразных образований песка, глинистых и других неизбежных в реальных условиях примесей. Кроме того, существенное значение имеют происходящие при обработке процессы гидратации клинкерных, в первую очередь наиболее активных высококальциевых алюминатных и силикатных минералов цемента. Эти процессы протекают при увлажнении цемента водой, содержащейся в песке, и существенно ускоряются за счет «сдирания» гидратных пленок при интенсивном перетирании влажного песка с цементом. Такая обработка позволяет получить качественную структуру и, соответственно, великолепные физико-механические свойства пенобетона.

С использованием разработанной во ВНИИСТРОМе (патент РФ № 2136492) установки УПБ-3 впервые удалось реализовать непрерывный процесс приготовления пенобетонной массы. Установка позволяет за счет интенсивного перемешивания сырьевых компонентов получать пенобетон с заданными характеристиками и в широких пределах (от 4 до 10 м в час) регулировать производительность линии. На рисунке представлен общий вид цеха по производству пенобетонных блоков в г. Твери.

В качестве пенообразователя используется «ПБ-2000», созданный ОАО «Ивхимпром» совместно с ОАО «ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова» [2]. Этот пенообразователь является биологически мягким продуктом (степень биоразложения более 90%) и представляет собой водный раствор смеси анионактивных поверхностно-активных веществ, обладающих гидрофобным радикалом различного строения, с добавками, улучшающими внешний вид концентрата и устойчивость пены. Для приготовления пены применяется промышленный пеногенератор ПГ-3 (авт. свид. СССР № 933472).

Формование изделий может осуществляться в индивидуальных формах или по резательной технологии. Индивидуальные формы рекомендуется использовать при производительности до 15–25 тыс. м 3 в год при односменной работе. Формование массивов с «резательным» вариантом изготовления изделий рекомендуется использовать при производительности более 15–25 тыс. м 3 в год и при многосменной работе. При данном варианте формуется массив пенобетона в специальных формах общим объемом около 1 м3. После приобретения достаточной прочности (несколько часов) массив с поддоном извлекается из формы, разрезается на изделия требуемых размеров и вместе с поддоном передается на узел твердения изделий.

Естественное твердение пенобетонных стеновых блоков осуществляется при температуре не ниже +18°С. Время достижения распалубочной прочности – 12–20 часов, время достижения отгрузочной прочности – 7–14 суток.

Области применения и свойства пенобетона и пенобетонных изделий плотностью 400–1200 кг/м регламентируются ГОСТ 21520 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие», ГОСТ 5242-76 «Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные» и ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые».

Технология и оборудование для производства стеновых пенобетонных блоков приняты и рекомендованы для внедрения на предприятиях стройиндустрии и стройматериалов межведомственной комиссией Госстроя РФ. Изготовление основного оборудования организовано на машиностроительной базе ОАО «ВНИИИСТРОМ».

Опыт производства пенобетонных изделий в Московской, Калужской, Тюменской, Тверской и других областях РФ, а также в Казахстане, Киргизии, Узбекистане и на Украине показывает надежность разработанных технологий и оборудования, а также высокую экономическую эффективность производства и применения пенобетонных изделий.

Библиографический список:

1. Ахундов А.А., Гудков Ю.В., Иваницкий В.В. Пенобетон – эффективный стеновой и теплоизоляционный материал // Строительные материалы, 1997, № 1.

2. Иваницкий В.В., Бортников А.В., Гаравин В.Ю. и др. Новый вид пенообразователя для производства пенобетона // Строительные материалы, 2001, № 5

Общий вид цеха по производству пенобетонных блоков в г. Твери

[*] По материалам журнала «Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века», № 4, 2006.