Виробництво будівельних розчинів, бетонних та

асфальтобетонних сумішей

1.Виробництво будівельних розчинів та бетонних сумішей на неорганічних в’яжучих речовинах

Виробництво збірних залізобетонних конструкцій і виробів; використання монолітного бетону і залізобетону в таких сферах будівництва як гідротехніка, цивільне, дорожнє, потребує значного підвищення виробництва бетонних сумішей і будівельних розчинів. В теперішній час бетонні суміші і будівельні розчини готують, як правило, на механізованих підприємствах, обладнаних сучасним високопродуктивним обладнанням. Широке використання в умовах розсередженного будівництва мають збірно-розбірні та пересувні бетонорозчинно-змішуючі установки, збільшуються обсяги використання сухих сумішей, які виготовляють на інвентарних дозуючих установках і транспортують на об’єкти будівництва в авто-бетонозмішувачах або спеціальній тарі у невеликій розфасовці.

Централізоване виготовлення бетонних сумішей и будівельних розчинів в бетонозмішувальних цехах має ряд переваг в порівнянні з децентралізованим їх виготовленням. При централізованому виготовленні сумішей досягається більш велика ступінь механізації усього процесу, скорочується кількість використовуємих машин і механізмів, як за рахунок їх кращого використання, так і застосування машин і механізмів більшої продуктивності, відкривається можливість комплексної механізації і автоматизації виробництва. Це забезпечує значне зниження трудових витрат, підвищує якість виготовляємої суміші і скорочує витрати матеріалів як за рахунок впровадження більш сучасної технології виробництва, так і поліпшення умов зберігання матеріалів і продукції, контролю за якістю продукції. При централізованому виготовленні підвищується культура виробництва, собівартість бетонних сумішей знижується на 10-20 % в порівнянні з собівартістю сумішей, виготовлених на нецентралізованих установках.

По продуктивності бетонорозчинозмішуючі підприємства поділяються на підприємства малої ІІІ-категорії (річна продуктивність до 50 тис. м. куб. бетонної суміші); середньої ІІ- категорії (річна продуктивність до 100 тис. м. куб. бетонної суміші); І -категорії (річна продуктивність більше 100 тис.м. куб.).

В залежності від схеми компоновки обладнання бетонорозмішуючі підприємства, цехи і дільниці підрозділяють на такі, у яких обладнання розташоване за вертикальною та горизонтальною схемами компоновки. Найбільше розповсюдження отримала вертикальна схема, при якій складові матеріали одноразово подають на необхідну висоту і потім вони під дією гравітаційних сил поступають униз, проходячи через усе технологічне обладнання. Установки даного типу більш компактні, але вони можуть досягати висоти 20-30 м., що значно ускладнює їх монтаж, ремонт, обслуговування та демонтаж. Ця схема використовується на підприємствах великої і середньої продуктивності.

Горизонтальна схема передбачає дво- або триразовий підйом сировини. Технологічне обладнання розташовується на землі і тому не потребує створення спеціальних фундаментів і підсилених несучих конструкцій. Але необхідність багаторазового підіймання сировини потребує встановлення допоміжних транспортних засобів (стрічкових конвейєрів, вертикальних елеваторів).

Установки, які працюють по горизонтальній схемі, встановлюються на підприємствах невеликої продуктивності.

По принципу дії бетонорозмішувальні установки класифікують на циклічні та безперервні. На установках циклічної дії використовують змішувачі періодичної дії і порційні дозатори, а на установках безперервної дії - змішувачі і дозатори безперервної дії.

В залежності від ступеню механізації і автоматизації управління виробничими процесами, які пов’язані з транспортуванням сировини і приготуванням бетонної суміші, установки класифікують на механізовані та автоматизовані. На механізованих установках управління здійснюється операторами безпосередньо на робочих місцях. На автоматизованих установках управління операціями здійснюється автоматично з центрального щита управління.

Склад підприємства по виробництву бетонних сумішей і будівельних розчинів залежить від умов енерго- та водопостачання, розміщення підприємства, виду зовнішнього транспорту, номенклатури виробляємої продукції.

Бетонна суміш є багатокомпонентною системою, яку виготовляють, ретельно змішуючи з водою в’яжуче, заповнювачі і добавки. Суха бетонна суміш - це виготовлена в бетонозмішувачі однорідна суміш з дозованих сухих компонентів - в’яжучого заповнювачів і мінеральних добавок. Таку суміш пакують у спеціальну тару і в звичайних бетонозмішувачах змішують з водою. Будівельним розчином називають затверділу суміш в’яжучої речовини, дрібного заповнювача (піску) та води.

В основу класифікації товарних бетонних сумішей та будівельних розчинів покладені такі ознаки: середня щільність, вид в’яжучої речовини, призначення й фізико-механічні властивості. Так, за щільністю в сухому стані будівельні розчини поділяють на важкі з середньою густиною 1500 кг/ м.куб. і більше, та легкі, що мають середню густину менше як 1500 кг/м.куб.

За видом в’яжучого розчини бувають: цементні, які виготовлені на портландцементі чи його різновидах; вапнякові-на повітряному чи гідравлічному вапні; гіпсові-на в’яжучих речовинах; мішані-на цементно-вапняковому в’яжучому.

За призначенням будівельні розчини розрізняють так: мурувальні - для кам’яного будування чи зведення стін з великих елементів; монтажні-для заповнення швів між елементами (панелями, блоками тощо) під час монтажу будівель та споруд з готових збірних конструкцій та деталей; опоряджувальні-для штукатурення; спеціальні, які мають особливі властивості (акустичні).

За фізико-механічними властивостями розчини класифікують за міцністю, морозостійкістю, що характеризує довговічність розчину. За міцністю при стиску будівельні розчини поділяють на марки: М4, М10, М25, М50, М75, М100, М150,М200. Розчини М4 і М10 виготовляють на повітряному та гашеному вапні. За ступенем морозостійкості розчини мають дев’ять марок- від F10 до F300.

Товарні бетонні суміші поділяються на важкі, з середньою щільністю 2200-2500 кг/м.куб., та легкі, що мають середню щільність менш ніж 1800 кг/м.куб. Для виробництва товарних бетонних сумішей використовують портландцемент і шлакопортландцемент та їх різновиди (з мінеральними добавками, швидкотвердіючий, сульфатостійкий та інші).

За призначенням бетонні суміші розділяють на : для цивільного будівництва; промислового будівництва; гідротехнічного будівництва та інші. За фізико-механічними властивостями товарні бетонні суміші класифікують по їхній міцності та морозостійкості. За міцністю при стиску товарні бетонні суміші поділяють на марки від М25 до М500.По морозостійкості бетонні суміші мають марки від F50 до F500.

Склад будівельних розчинів та бетонних сумішей позначають масою чи об’ємом вихідних сухих матеріалів, які витрачаються на 1м.куб. розчину чи суміші, або відносним співвідношенням їх (так само за масою чи об’ємом).При цьому витрати в’яжучого беруть за одиницю. Для простих розчинів (в’яжуче дрібний заповнювач) склад позначають, наприклад, 1:5. Тобто на 1 частину в’яжучого витрачені 5 частин піску. Склад мішаних (складних ) розчинів, які містять ще мінеральні добавки, позначають трьома цифрами, наприклад, 1:0,5:5 (цемент : вапно : пісок).Як заповнювач для важких розчинів використовують кварцові та польовошпатні природні або річкові піски; для легких розчинів - легкі гірські породи (туфові, черепашкові) або шлакові, керамзитові, перлітові піски.

Склад бетонних сумішей, якщо його характеризують відносним співвідношенням компонентів (за масою чи об’ємом) позначають, наприклад,1:2:4:0,4 (цемент : пісок : щебінь(гравій) : вода).Тобто на 1 частину в’яжучого витрачається 2 частини піску, 4 частини щебеню або гравію, 0,4 частини води. Мінеральні та органічні добавки у будівельних розчинах застосовують при використанні портландцементу. Вапнякові чи глинисті добавки вводять для підвищення водотрималої здатності, поліпшення легкоукладальності і економії цементу. Органічні поверхнево-активні добавки використовують для підвищення пластичності розчинової суміші та зменшення витрати в’яжучого. Такі добавки, як каніфольне мило, милонафт, гідролізована кров, омилений деревний пек вводять у кількості 0,1-0,3% до маси в’яжучого. Вони не лише поліпшують легкоукладальність розчинової суміші, а й підвищують морозо-стійкість, знижують водопоглинання та усадку розчину.

В загальному вигляді підприємство по виробництву бетонних сумішей і будівельних розчинів складається із змішувального цеху з бункерним та дозувальним відділенням, складами заповнювачів і добавок з необхідними пристріями, транспортного відділення, ремонтно-механічного і енергомеханічного відділень. При виробництві бетонних сумішей та будівельних розчинів виділяють такі операції: приймання, зберігання і підготовку заповнювачів, в’яжучих і добавок на механізованих складах; підготовку сировинних матеріалів-підігрівання заповнювачів у зимовий період, активізацію в’яжучих, приготування спеціальних розчинів добавок, приготування бетонних сумішей і будівельних розчинів; транспортування сумішей та розчинів на будівництво. Розвантаження заповнювачів, привезених у розчинобетонозмішувальний цех залізничним або автомобільним транспортом здійснюється гравітаційним способом, зштовхуванням або черпанням, що визначає і конструкцію вантажно-приймальних пристроїв. Зберігання заповнювачів здійснюється на естакадо-штабельних, штабельно-лінійних, силосних складах. В’яжучі речовини доставляють на підприємство у вагонах або вантажовозах. Розвантаження в’яжучих на склад силосного типу здійснюється, як правило, пневматичним способом. Склад в'яжучих в системі бетонозмішувального цеху повинен розташовуватись на доцільній відстані від під’їздних колій і, в той же час, бути в безпосередній близькості від бетонозмішувального відділення.

Бетонні суміші і будівельні розчини готують у бетонозмішувальному відділенні. Для цього компоненти завантажують у бункери, дозують, перемішують і видають готову суміш на транспортні засоби. Дозування компонентів здійснюють за об’ємом (заповнювачі і вода) та масою (в'яжучі речовини). Приготування і дозування хімічних добавок здійснюється на спеціальних технологічних лініях і пристроях, які безпосередньо примикають або входять до складу бетонозмішувального відділення.

Змішування компонентів здійснюється в бетонозмішувачах. Це основна технологічна операція, рівень виконання якої значною мірою визначає якість бетонних сумішей і будівельних розчинів, а також затверділого бетону. Під час змішування суміші її однорідність підвищується за рахунок взаємодії компонентів з робочими органами змішувача чи під дією сили тяжіння. В усіх випадках змішування різнорідних матеріалів включає рух частинок по складних перехрещених траєкторіях. Чим складніші ці траєкторії, тим ефективніше проходить процес, тим скоріше змішувана маса стає однорідною. Переміщенню частинок і їхніх агрегатів у змішувачах протидіють сили інерції, внутрішнього тертя, які залежать від складу суміші, її водовмісту, наявності пластифікуючих і повітрявтягувальних добавок, а також конструктивних особливостей робочих органів змішувачів. Тому бетонні суміші і будівельні розчини з різною легкоукладальністю готують у змішувачах різних типів. Чим жорсткіша суміш, тим вище її граничне напруження зсуву і тим більш енергоємним і складним є процес змішування. Ступінь однорідності приготовлюваної бетонної суміші залежить не тільки від ефективності процесу перемішування, а й від його тривалості. Для кожного типу змішувача існує оптимальна тривалість змішування.

Найпоширеніші два основних способи змішування компонентів з вільним падінням матеріалу (гравітаційне) і примусове. Гравітаційне змішування здійснюється в обертових змішувальних барабанах, на внутрішній поверхні яких по гвинтовій лінії закріплені лопаті. При обертанні барабана лопаті захоплюють порції суміші і підіймають їх до верхнього крайнього положення, звідки вони падають вниз і занурюються у суміш, яка знаходиться в цей момент у нижній частині барабана. В цьому і полягає процес гравітаційного змішування, яке застосовують для приготування будівельних розчинів, рухливих і пластичних бетонних сумішей. Гравітаційні змішувачі мають місткість по завантаженню від 500 до 3000 (СБ-16Б, СБ-94).

Для приготування легких бетонних сумішей на пористих заповнювачах, а також жорстких бетонних сумішей на будь-якому заповнювачі, гравітаційне змішування неефективне і не рекомендується. Для цього використовують бетонозмішувачі примусової дії, які застосовують для виготовлення розчинів і бетонних сумішей практично будь-якої легкоукладальності. Такі змішувачі за конструктивно-техно-логічними особливостями поділяють на дві основні групи: з циліндричним конусом-чашею і вертикально розміщеними валами з перемішувальними лопатями; з коритоподібним корпусом і горизонтально розміщеними валами з перемішувальними лопатями. Найпоширеніші роторні циклічні змішувачі. Їхнім робочим органом є ротор, який обертається в чаші з системою змішувальних лопатей. Частина лопатей закріплена на роторі жорстко, а частина - рухливими пристроями і забезпечена рухливими амортизаторами, які захищають ротор і привід у цілому від перевантажень при попаданні стороннього тіла між лопатями і корпусом. Місткість по завантаженню у таких змішувачах складає від 250 до 1500 л (СБ-35, СБ-138).

Планетарно-роторні бетонозмішувачі призначені для приготування бетонної суміші і розчину. Вони відрізняються від роторних тим, що в них застосовано планетарний привід з додатковими лопатями, які обертаються в напрямку, протилежному обертанню ротора. Турбулентні змішувачі призначені для виготовлення високоякісних розчинних сумішей. Вони відрізняються від роторних підвищеною частотою обертання робочого органу (5 ... 10 с).

Бетонозмішувачі примусової безперервної дії з горизонтальними змішувальними валами призначені для приготування бетонної суміші із різною легкоукладальністю. Корпус таких змішувачів коритоподібний і всередині має футеровку із стійкого проти зношування матеріалу. За рахунок конструктивних особливостей розміщення лопатей на горизонтальних валах і їхнього положення утворюється перервна гвинтова поверхня. Зубчаста передача забезпечує взаємно протилежне обертання валів з лопатями з частотою 0,8...1,1с. Компоненти завантажують через лійку, змішують і вивантажують на другому кінці корпусу в транспортний пристрій або бункер-накопичувач. Змішувачі аналогічних конструкцій використовують для приготування силікатних і керамічних сумішей. Бетонозмішувачі з горизонтальними валами (СБ-19, СБ-61, СБ-75, СБ-78) мають продуктивність 5...60 м.куб/год.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--