 |
Тон задает новый бетон
Бетон – массовый строительный материал, без которого не обходится ни одна стройка.
В современном строительстве применяются самые разные виды бетонных изделий – от
суперлегких теплоизоляционных до высокопрочных конструкционных. Технологии производства
продолжают совершенствоваться.
Модернизируем производство
Сердце любого предприятия по производству бетона и железобетона – бетоносмесительное
отделение, где готовится базовый продукт. Сегодня большинство заводов ЖБИ в первую
очередь стремятся модернизировать именно данное отделение. Без этого нельзя обеспечить
высокое качество бетона. Наличие современной автоматизированной системы управления
приготовления бетонной смеси, оснащенного дозаторами на тензодатчиках и датчиках
влажности, которые устанавливаются внутри бетоносмесителей, позволяет получить
однородную по объему смесь с заданным водоцементным соотношением. Помимо получения
требуемых параметров бетона, полная автоматизация технологических процессов дает
возможность увеличить объемы выпуска продукции, вести сквозной учет расхода материалов,
корректировать рецепты приготовления бетона с удаленного компьютера и т.д. Так,
первые шаги по автоматизации сделаны на заводах «ЖБК-7», «Краснокамский завод
железобетонных конструкций» (Пермский край), где установлено оборудование предприятия
«Ракурс». Первопроходцем же по внедрению автоматизированной установки здесь был
«ЖБК-1». Недавно на данном предприятии компанией «АСУ-ТЭК» выполнена система автоматизации
второй линии бетоносмесительного отделения - АТК «Бетон-2». Огромные инвестиции
в еще вчера нерентабельные предприятия железобетонных изделий, выводят их на качественно
новый уровень. Производитель Тюменского региона, завод ЖБИ-5, проведя кардинальную
реконструкцию производственных площадей, сегодня выпускает широкую номенклатуру
продукции – колонны, ригели, сваи, фундаменты, прогоны и многое др. – востребованных
в промышленном и гражданском строительстве. На финской линии фирмы «Элематик»
завод выпускает многопустотные плиты перекрытий методом безопалубочного формования.
Производственные мощности одного из крупнейших среднеуральских предприятий данной
отрасли – Северского завода ЖБИ – позволяют ежемесячно выпускать более 5 тыс.
м
3 бетона. Составы конечных продуктов подбираются в собственной лаборатории завода
в соответствии с требованиями и нормами технологического регламента, что обеспечивает
стабильность качества. На технологической линии Tensyland, установленной на заводе
совместно с фирмой ЗАО «СТКС», производятся преднапряженные ж/бетонные плиты пустотного
настила методом непрерывного безопалубочного формования. Спрос на товарный бетон
обуславливает появление новых производств. Так, в конце прошлого года в Екатеринбурге
открылся завод «Берит». На предприятии введены в эксплуатацию четыре технологичные
линии европейских фирм по выпуску: ж/б труб и стеновых колец колодцев для самотечных
трубопроводов, плит перекрытий неизвлекаемой опалубки для монолитного строительства,
вибропрессованной тротуарной плитки и арматурных изделий. Также завод оснащен
современным бетоносмесительным оборудованием Liebher. Специализируется на производстве
и поставках товарного бетона и современный завод Gross group. Продукция выпускается
на итальянской линии.
Производство бетонных изделий требует и хорошего состояния бортоснастки. На большинстве
предприятий отрасли бортоснастка оставляет желать лучшего.
Оптимизируем свойства бетона
Бетоны, помимо достоинств, имеют существенный недостаток – длительный срок твердения
со всеми вытекающими негативными производственно-технологическими и экономическими
последствиями. Производство железобетона требует обязательный его прогрев в технологическом
цикле. Как утверждают специалисты, затраты на технологический пар в себестоимости
железобетонных изделий достигают 10-15% от стоимости изделия. Поэтому важно обеспечить
ускорение набора прочности бетона на ранних сроках твердения за счет сокращения
продолжительности термовлажностной (ТВО) бетона или исключение прогрева. Это возможно
достичь введением в рецептурный состав бетонной смеси специальных добавок, что
позволяет, в т. ч., эффективно решить проблему зимнего строительства. Помимо регулирования
скорости твердения смеси добавки позволяют снизить расход цемента при сохранении
марочной прочности, получить подвижность бетонной смеси с одновременным увеличением
прочности бетона на ранних стадиях нормального твердения, обеспечить удобоукладываемость
при монолитном строительстве. В конечном итоге, благодаря добавкам снижаются энергозатраты
на производство, увеличиваются оборачиваемость форм и выпуск готовой продукции.
Количество добавки, вводимой в бетонную смесь, следует определять на основании
подборов составов бетонов для конкретного вида изделия (табл.1.). При применении
материалов каждого производителя в строительстве должно быть проверено выполнение
условия о гарантии соответствия качества бетона с добавкой всем нормируемым проектом
показателям качества, в т.ч. технологическим свойствам смеси и строительно-техническим
свойствам бетонов и растворов. Большинство уральских производителей бетонной продукции
используют комплексные добавки предприятия «Полипласт», которые зарекомендовали
себя положительно.
Активное внедрение новых технологий и улучшение организация строительных работ
с использованием высокоэффективных материалов позволяют строить круглогодично.
По разным данным минувшей зимой практически все регионы УрФО продемонстрировали
существенный рост объемов строительства и потребления стройматериалов. Применение
морозостойкого бетона дает возможность строителям работать без простоев, вплоть
до минус 25°C.
Утепляем ячеистым бетоном
В современной практике строительства широкое применение находят ячеистые бетоны
(газобетон, пенобетон – табл. 2 и 3), которые относятся к группе легких бетонов.
Они отличаются рядом уникальных свойств, в т.ч. обладают эффективными звуко- и
теплоизоляционными характеристиками, пожаростойкостью. Целесообразность организации
производства ячеистого бетона обусловлена повышенными требованиями по энергосбережению
в промышленности и строительстве, в частности, к теплозащите ограждающих конструкций
зданий. Бетон ячеистой структуры по своим гигиеническим свойствам стоит на втором
месте после древесины. В качестве вяжущих веществ в ячеистом бетоне можно использовать:
портландцемент марок 400 и 500, шлакопортландцемент, известь, известково-цементное
или известково-шлаковое вяжущие, и др. В качестве мелкого заполнителя применяют
кварцевый песок, золу уноса.
Ячеистые бетоны применимы не только в качестве звуко- и теплоизолятора, но и
как конструкционный материал. Сегодня изделия из легких бетонов – газоблоки, пеноблоки
- очень распространены в наружной облицовке зданий. Также бетоны пористой структуры
широко применяются в монолитной технологии. Наряду с положительными свойствами
ячеистых бетонов, специалисты отмечают и некоторые отрицательные их стороны, например,
повышенную отпускную влажность, что должно учитываться при проектировании, строительстве
и эксплуатации зданий и сооружений.
Промышленное освоение различных видов бетонов позволяет обеспечить безопасность
сооружений разного уровня сложности, а также, повысить их архитектурную выразительность.
Бетоны нового поколения сегодня широко применяются при строительстве монолитных
и сборно-монолитных специальных сооружений, покрытий аэродромов, взлетно-посадочных
полос, конструкций опор мостов и других промышленных и гражданских объектов. Увеличение
объемов использования подземных пространств также делает актуальным применение
высокопрочных водонепроницаемых бетонов. Отечественное бетоноведение не стоит
на месте. Ученые и специалисты данной области продолжают работу по совершенствованию
характеристик бетона.
ТехЭкспертиза
Пенобетон и газобетон: достоинства и недостатки
Александр Веснин, технический специалист (г. Пермь)
- Пенобетон и газобетон отличаются по своим свойствам. В основе пенобетона –
цементно-песчаная смесь и химический пенообразователь. В компонентный состав газобетона,
помимо песка и цемента, входит известь, а в качестве пенообразователя используется
алюминиевая пудра. Напоминая по теплопроводности дерево (сосну), газобетон превосходит
по данному параметру пенобетон. Газобетон – экологический чистый продукт, в котором
нет всяких примесей. В технологическом цикле производства изделие проходит термовлажностную
обработку при температуре 176°C и давлении 8 атмосфер. Здесь спекается все. В
пенобетоне этого не происходит. И не известно как себя в дальнейшем будет вести
химический пенообразователь. Однако производство пенобетона менее энергозатратно,
чем газобетона.
В Пермском крае газобетон производит «Пермский завод силикатных панелей». Остальные
предприятия региона - сегмента легких бетонов - специализируются на пенобетоне.
Таблица 1. Ориентировочные составы бетонов на гравии в объемных частях
|
Требуемая марка бетона на 28-й день, кгс/см
2 |
Бетоны |
|
жесткие, укладываемые с сильным уплотнением |
пластичные, требующие вибрирования или тщательной ручной укладки |
весьма пластичные для ручной укладки |
|
Осадка конуса |
|
около 1 см |
около 5 см |
около 10 см |
|
при цементе марок |
|
200 |
300 |
400 |
200 |
300 |
400 |
200 |
300 |
400 |
|
50 |
1:3,4:5 |
1:3,8:6,5 |
- |
1:3:5 |
1:3,7:5,8 |
- |
1:2,8:4,4 |
1:3,5:4,9 |
- |
|
75 |
1:2,3:5 |
1:2,8:5,5 |
1:3,5:6 |
1:2,3:4 |
1:2,7:4,8 |
1:3,2:5,2 |
1:2:3,5 |
1:2,5:4 |
1:3:4,4 |
|
100 |
1:2,1:4,3 |
1:2,5:5 |
1:3:5,5 |
1:1,9:3,6 |
1:2,5:4,3 |
1:2,8:4,9 |
1:1,8:3,1 |
1:2,1:3,6 |
1:2,6:4,2 |
|
150 |
- |
1:1,9:4 |
1:2,3:4,5 |
- |
1:1,7:3,3 |
1:2,2:4,2 |
- |
1:1,6:3 |
1:2:3,5 |
Примечание: На первом месте цемент, на втором-песок, на третьем-гравий или щебень.
Таблица
2. Основные характеристики ячеистого пенобетона
|
Характеристики |
Ед. измерения |
Пенобетон |
Обычный бетон |
|
Средняя плотность сухого образца |
кг/куб.м |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
2350 |
|
Коэффициент теплопроводности сухого образца |
Вт/м°С |
0,13 |
0,17 |
0,22 |
0,29 |
0,38 |
0,49 |
2,1 |
|
Коэффициент теплопередачи
толщина стены:
200 мм
250 мм
300 мм
350 мм
400 мм |
Ккал/
кв.мчас°С |
0,50
0,39
0,35
0,29
0,26 |
0,71
0,58
0,49
0,43
0,40 |
1,10
0,88
0,77
0,68
0,60 |
1,36
1,12
0,99
0,89
0,80 |
1,51
1,29
1,11
1,00
0,90 |
1,63
1,41
1,21
1,11
0,99 |
3,24
2,97
2,75
2,55
2,35 |
|
Акустические характеристики
толщина стены:
200 мм
250 мм
300 мм
350 мм |
дБ |
-
-
-
- |
40
42
45
47 |
42
44
47
49 |
46
49
52
54 |
49
52
54
56 |
51
54
55
57 |
57
57
58
58 |
|
Водопоглощение |
% |
- |
- |
8,5 |
6,6 |
5,4 |
3,8 |
5,0 |
|
Модуль упругости |
ГПа |
- |
- |
- |
2,5 |
4,0 |
5,5 |
28 |
|
Прочность на сжатие
21 день
28 дней |
кг/
кв.см |
10
12 |
21
25 |
30
35 |
35
39 |
63
63 |
115
110 |
238
250 |
|
Усадка после 90 дн. |
% |
- |
- |
0,03 |
- |
0,02 |
0,02 |
0,015 |
|
Морозоустойчивость не менее 25 циклов |
|
не разрушается |
|
Коэффициент ползучести |
|
- |
2,6 |
2,6 |
2,6 |
2,6 |
2,6 |
2,6 |
|
Коэффициент паропроницаемости |
мг/мчасПа |
- |
3,0 |
2,0 |
1,15 |
1,0 |
0,6 |
0,7 |
|
Огнестойкость |
мин |
120 |
- |
|
Расход материалов:
Цемент М400
Песок
Пенообразователь |
кг |
330
-
3,5 |
|
|
455
455
1,5 |
|
|
|
Таблица 3. Сравнение пенобетона с другими материалами
|
Материал |
Плотность, кг/м³ |
Коэфф. теплопередачи, Ккал/кв.мч°С |
|
Мрамор |
2700 |
2,9 |
|
Бетон |
2400 |
1,3 |
|
Пористый глиняный кирпич |
2000 |
0,8 |
|
Пенобетон |
1400 |
0,5 |
|
Пенобетон |
400 |
0,08 |
|
Пробка |
100 |
0,03 |
|
Минеральная вата |
100 |
0,032 |
|
Пенополистирол |
25 |
0,030 |
|
 |