Изготовление пенобетона: Обзор технологий производства пенобетона — СтройБетон

Производство

Пенобетон обычно состоит из раствора цемента или летучей золы, песка и воды, хотя некоторые поставщики рекомендуют чистый цемент и воду с пенообразователем для очень легких смесей. ^{Эта суспензия далее смешивается с синтетической аэрированной пеной в бетоносмесительной установке. Пена создается с использованием пенообразователя, смешанного с водой и воздухом из генератора. Используемый пенообразователь должен быть способен образовывать пузырьки воздуха с высоким уровнем стабильности, устойчивым к физическим и химическим процессам смешивания, укладки и отверждения.}

Пенобетонная смесь может заливаться или перекачиваться в формы или непосредственно в элементы конструкций. Пена позволяет суспензии свободно течь благодаря тиксотропному поведению пузырьков пены, что позволяет легко заливать ее в выбранную форму или форму. Вязкому материалу требуется до 24 часов для затвердевания (или всего два часа при отверждении паром при температуре до 70 °C для ускорения процесса. ^{), в зависимости от переменных, включая температуру окружающей среды и влажность. После затвердевания отформованный продукт можно вынуть из формы.}

Свойства

Пенобетон — это универсальный строительный материал с простым методом производства, относительно недорогим по сравнению с автоклавным газобетоном. ^{Пенобетонные смеси, использующие летучую золу в шламовой смеси, еще дешевле и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду. Пенобетон производится различной плотности от 200 кг/м³ до 1600 кг/м³ в зависимости от области применения.  Легкие продукты можно разрезать на разные размеры. Хотя продукт считается формой бетона (с пузырьками воздуха, заменяющими заполнитель), его высокие тепло- и звукоизоляционные качества делают его применение совершенно другим, чем у обычного бетона.}

Области применения

Пенобетон может производиться с плотностью в сухом состоянии от 400 до 1600 кг/м³, с 7-дневной прочностью приблизительно от 1 до 10 Н/мм² соответственно. Пенобетон огнеупорен, а его тепло- и звукоизоляционные свойства делают его идеальным для самых разных целей, от утепления полов и крыш до заполнения пустот. Это также особенно полезно для восстановления траншей.

Несколько областей применения пенобетона:

1- мостовые подходы/насыпи

2- трубопровод засыпка/кольцевая засыпка

3- засыпка траншей

4- сборные блоки

5- сборные стеновые элементы/панели

6- монолитные/монолитные -место стен

7-изоляционная компенсационная кладка

8-изоляционная стяжка пола

9-изоляционная стяжка кровли

10-засыпка заглубленной части

11-восстановление траншеи

подмагистрали 12-0002 13- заполнение пустотелых блоков

14- сборные изоляционные плиты

Источник: https://en. wikipedia.org

Поделиться

Производство и контроль качества ячеистого бетона

Производство и контроль качества

Ячеистый бетон можно производить разными способами. Для любого конкретного применения размер проекта, тип проекта и требуемые свойства материалов определяют наилучший метод производства и последующие требования к оборудованию. Независимо от проекта и требований к материалам, использование правильного оборудования и исходных материалов, а также надлежащие меры контроля качества обеспечат успех вашего проекта.

Методы производства ячеистого бетона

Метод серийного производства

Первый метод производства ячеистого бетона также является самым простым методом, то есть методом серийного производства. Как подразумевается, ячеистый бетон производится партиями. Базовая суспензия готовится в смесителе, а затем добавляется внешне образующаяся пена. Типы смесителей могут сильно различаться, включая коллоидные смесители и смесители для транспортировки готовых смесей. Даже периодическое смешивание в ведре с помощью ручного миксера может дать хорошие результаты.

Для достижения желаемой плотности необходимо выполнить расчет состава смеси, чтобы определить, сколько пены добавить к заданному объему основного раствора. Требуемый объем пены вместе с выходной мощностью пеногенератора затем используется для расчета времени, в течение которого пена должна впрыскиваться в смеситель. Наш калькулятор состава смеси является отличным инструментом для расчета пропорций дозы пены и времени.

Пена обычно добавляется в смеситель во время перемешивания и всегда должна добавляться в последнюю очередь. Важно, чтобы другие материалы были тщательно перемешаны перед добавлением пены в смеситель.

После добавления необходимого количества пены миксер продолжает перемешивание до тех пор, пока пена не станет полностью однородной. (При использовании коллоидного смесителя пену нельзя смешивать с помощью смесительного насоса с высоким усилием сдвига, а следует добавлять во вторичный резервуар. )

После того, как ячеистая суспензия гомогенно перемешана, следует начинать укладку материала. Часто задаваемый вопрос: «Как долго вы можете оставлять перемешивание клеточной суспензии?» Ответ заключается в том, что существует слишком много факторов, чтобы дать универсальный ответ. Учитываются качество пены, плотность ячеек, тип смесителя, состав основной смеси суспензии и температура окружающей среды.

Предполагая, что любой из упомянутых факторов не сильно отличается от нормы, во многих случаях смесь можно оставить в смесителе минимум на 30 минут, а во многих случаях и намного дольше, прежде чем ее нужно будет поместить. Если ячеистая смесь будет оставаться в смесителе в течение длительного периода времени, лучше всего позволить материалу продолжать перемешивание, хотя и с медленной скоростью.

Вообще говоря, процесс периодического смешивания лучше подходит для небольших производственных потребностей, а также требует меньших инвестиций в оборудование для получения ячеистого бетона. В периодическом процессе легче контролировать плотность без большого опыта. Кроме того, регулированием плотности может быть легче управлять, если требуемые объемы материала меньше или во время укладки требуется много пусков и остановок.

Непрерывный метод производства

Второй метод производства ячеистого бетона известен как непрерывный производственный процесс. Во многих случаях ячеистый бетон или пеноцемент необходимо закачивать к месту укладки. Если используется насос, то пену можно впрыскивать и смешивать прямо в шланге насоса, а не в смесителе.

Этот метод производства может обеспечить множество преимуществ, включая более высокую производительность, более высокие объемы производства для любого заданного размера смесителя и возможность регулировать плотность ячеек «на ходу».

Сравнение двух методов производства с проектом, требующим 100 ярдов³ (76,46 м³) материала 30 PCF, выглядит следующим образом: При использовании метода серийного производства для доставки и смешивания необходимого количества материала потребуется 10 грузовиков для готовой смеси. Каждый грузовик должен был доставить примерно три ярда³ (2,29 м³) базовой суспензии, к которой будет добавлено семь ярдов³ (5,35 м³) пены. Кроме того, на месте потребуется отдельный насос, предполагая, что материал необходимо будет перекачивать в точку размещения.

При использовании непрерывного метода потребуется всего четыре грузовика, каждый из которых доставляет примерно семь с половиной ярдов³ (5,73 м³) основного навоза. Полные грузовики с раствором выгружаются из смесителя в бункер насоса для ячеистого бетона, а затем впрыскивается и смешивается в потоке 70 ярдов³ (53,52 м³) пены, необходимой для получения 100 ярдов³ (76,46 м³) материала 30 PCF. пока материал перекачивается.

Непрерывный производственный процесс представляет собой «динамический» производственный процесс, означающий, что все входные данные, т. е. скорость перекачки шлама, производительность пены, давление в системе и трубопроводе, могут изменяться, а также объем и плотность перерабатываемого материала. произведенное изменится.

Из-за этих факторов этот процесс обычно требует больше знаний и опыта, и, что наиболее важно, оборудования, предназначенного для данного типа производства. Однако при наличии соответствующей подготовки и оборудования оператор может быстро освоить метод непрерывного производства и воспользоваться им.

Контроль качества ячеистого бетона

При любом методе производства существует ряд факторов контроля качества, которые влияют на успех производства. Ниже приведены некоторые из универсальных рекомендаций, которым следует следовать.

Приготовление базовой суспензии

Базовую суспензию необходимо хорошо перемешать. Необходимо провести тщательное перемешивание, чтобы убедиться, что все сухие материалы хорошо диспергированы в растворе перед смешиванием с пеной.

При серийном производстве в базовом растворе должны быть смешаны все вяжущие материалы и вода перед добавлением пены в смеситель. Если какие-либо сухие материалы были добавлены после пены, весьма вероятно, что после контакта сухого материала с пеной пузырьки пены лопнут.

При любом производстве ячеистого бетона при приготовлении суспензии в смесителе барабанного типа необходимо следить за тем, чтобы порошок не «слипался» на стенках барабана или не «насыпался» на дне барабана.

Хорошим показателем того, что раствор недостаточно хорошо перемешан, являются шарики портландцемента или агломерация портландцемента в растворе. Часто это можно наблюдать, когда суспензия выгружается из смесителя.

В зависимости от размера агломератов они могут быть видны или их можно обнаружить только при ощупывании суспензии руками. Когда происходит агломерация, это указывает на то, что вяжущие материалы плохо диспергированы и могут привести к снижению прочности ячеистого бетона на сжатие. Использование понизителей воды, пластификаторов или дисперсионных добавок может решить эту проблему.

Несмотря на то, что при использовании любых добавок необходимо провести испытания на совместимость, чтобы убедиться, что добавка не оказывает неблагоприятного воздействия на пену. Наихудшим сценарием может быть то, что добавочная смесь вызовет разрушение пузырьков пены, в результате чего ячеистая суспензия разрушится либо в смесителе, либо после его размещения.

Использование Fresh Portland

Портланд имеет срок годности. Если портландцемент оставить без использования слишком долго, может начаться процесс гидратации, что приведет к получению пористого бетона. Это наиболее заметно с пакетированными материалами, которые можно приобрести в розничных торговых точках, хотя это действительно происходит, когда портландцемент хранится где-либо слишком долго.

Обнаружение твердых шариков порошка портландцемента в мешке или контейнере для хранения является ключевым показателем того, что портландцемент слишком стар, чтобы его можно было надежно использовать для производства. В случае использования ячеистый материал может иметь прочность ниже ожидаемой или может также привести к образованию суспензии, которая не затвердеет до того, как произойдет некоторое разрушение ячеистого материала.

Использование высококачественных пенообразователей

Хороший пеногенератор, скорее всего, сможет сделать то, что кажется хорошей пеной для использования в ячеистом бетоне — с большинством пенообразователей — даже с средством для мытья посуды.

Однако, если пенообразователь не предназначен для того, чтобы выдерживать суровые условия процесса смешивания и процесса укладки (особенно перекачивания), ячеистый материал во многих случаях разрушает или раздавливает пузырьки пены в процессе производства и укладки. Меньшая плотность и более высокая подъемная сила усугубляют проблему.

Ключевым показателем хорошего пенообразователя из ячеистого бетона является способность выдерживать большие подъемы материала. ASTM C869 представляет собой набор стандартов для пенообразователей, используемых в производстве ячеистых бетонов. Стандарт предназначен для проверки долговечности пены и ее способности оставаться неповрежденной на протяжении всего процесса смешивания и перекачки.

Как минимум рекомендуется использовать сертифицированную ASTM пену для производства ячеистого бетона, хотя это не означает, что все пены, соответствующие стандарту, одинаковы.

Как упоминалось ранее, высота подъема является хорошей мерой качества пены, и все пены, сертифицированные ASTM, не одинаковы по этому показателю. При прочих равных, чем большего подъема можно добиться, тем качественнее пенообразователь.

Использование качественного оборудования для производства пены

Вообще говоря, чем меньше пузырь пены, тем выше долговечность ячеистого раствора во время производства и укладки.

Хорошее оборудование для производства пены производит пену с консистенцией крема для бритья и очень маленьким размером пузырьков. Кроме того, хороший пеногенератор позволит оператору контролировать выход пены, плотность пены и соотношение воды и концентрата, а также обеспечивать постоянство при каждом использовании.

При выборе оборудования для производства пены, как и при покупке любого другого оборудования, учитывайте общее качество сборки и конструкции. Оборудование, рассчитанное на длительный срок службы и удобство обслуживания, имеет решающее значение для обеспечения год за годом стабильной производительности и качества пены.

Определение и поддержание надлежащего соотношения воды и концентрата для пены и поддержание плотности пены

Несмотря на отсутствие промышленного стандарта, большинство производителей пены рекомендуют соотношение воды и концентрата 40:1. Это может варьироваться в зависимости от пены. Тем не менее, Richway рекомендует это в качестве отправной точки с нашим концентратом CMX.

Кроме того, мы рекомендуем начальную точку для плотности пены три фунта на кубический фут. Опять же, это может варьироваться в зависимости от производителя. Как правило, соотношение 40:1 и плотность 30PCF позволяют производить ячеистые бетонные смеси любой конструкции. Однако, в зависимости от применения, соотношение воды и концентрата и плотность пены могут незначительно варьироваться.

Если вы думаете о пенном пузыре как о простом воздухе, который содержится в пленке поверхностно-активного вещества и воды, то поверхностно-активное вещество придает пузырю прочность и позволяет пузырю выжить в процессе смешивания и размещения. Если используется более высокое отношение воды к концентрату, тем тоньше будет стенка пузыря. Это также относится к пене меньшей плотности.

При этом во многих случаях можно успешно использовать более высокое соотношение воды и концентрата и более низкую плотность пены даже в материалах с меньшей плотностью (т. е. 30 PCF) и в более сложных условиях (т. высоты подъема). При тщательном контроле процесса и тестировании пользователи, скорее всего, подтвердят это.

Подготовка, обращение и разбивание испытательных цилиндров

Как и в случае любого вяжущего материала, изготовление образцов для испытаний является важным компонентом контроля качества. ASTM 495 — это стандарт, определяющий правильную процедуру изготовления испытательных цилиндров из ячеистого бетона.

Здесь следует отметить несколько существенных моментов. При изготовлении цилиндров из ячеистого бетона не раскалывать материал. Заполните цилиндр наполовину и постучите по бокам, чтобы удалить все захваченные карманы воздуха. Когда он наполнится, еще раз постучите по бокам и снимите верхнюю часть, прежде чем закрывать.

После изготовления баллонов дайте им постоять не менее 24 часов перед погрузкой-разгрузкой или транспортировкой. Они должны быть размещены в месте, защищенном от вибраций, и в идеале там, где можно несколько контролировать температуру, например, в холодильнике. Если с ними слишком сильно обращаться/вибрировать во время начального отверждения, пузырьки могут лопнуть и вызвать разрушение материала, или могут возникнуть микронапряжения, что приведет к более низким, чем ожидалось, результатам прочности.

Баллоны должны быть достаточно высушены на воздухе перед испытанием на сжатие. Испытание цилиндра, который все еще содержит влагу, даст низкую прочность на разрыв.

Кроме того, сушка цилиндров в печи должна производиться только для проверки сухого веса, а не для испытания на сжатие. Обычно мы рассчитываем, что разница в весе между влажным и сухим материалом составляет около 5% снижения плотности. Тем не менее, это следует проверить для любого заданного состава смеси, так как различия в расходе материалов приведут к различиям между влажным и сухим весом.

Прежде чем баллоны будут разбиты, важно подготовить их с помощью укупорочного состава. Это помогает обеспечить сквозную прямоугольность и устраняет любые дефекты краев, возникшие в процессе извлечения из формы.

Для получения точных результатов важно использовать машину для испытаний на сжатие подходящего размера. Хорошим ориентиром является пресс, рассчитанный на максимальную производительность, в 10 раз превышающую ожидаемую прочность материала.

В случае испытания цилиндров 3 X 6 из материала 30 PCF мы ожидаем предел прочности на сжатие в диапазоне 200–250 фунтов на квадратный дюйм или общее усилие на сжатие 1428–1785 фунтов. Так что в идеале пресс для разрыва цилиндров с максимальной мощностью около 18 000 фунтов. будет использоваться. Можно также использовать прессы меньшего размера, если они не недооценены.

Мониторинг плотности

Поскольку прочность ячеистого бетона напрямую связана с плотностью, чрезвычайно важно проверять плотность материала в рамках любого конкретного проекта.

Во многих случаях в спецификациях проектов может указываться только один цилиндр (который будет испытываться на сжатие) каждый час или на определенное количество грузовиков или произведенных ярдов. Однако более частая выборка плотности материала, особенно в начале проекта, помогает убедиться, что все оборудование и материалы правильно подобраны для проекта.

Недостаточный частый контроль плотности или неправильный контроль могут стоить больших денег. Если плотность материала слишком мала, он может не соответствовать требованиям прочности на сжатие. Если материал слишком тяжелый, это означает, что было использовано больше материалов, чем необходимо, что стоит больше денег, чем необходимо.

При производстве и укладке материала порционным методом обычно можно отбирать пробы материала, когда он поступает из смесителя непосредственно в точку укладки. Отбор проб следует производить путем выгрузки материала из смесителя в большую емкость, например, ведро на пять галлонов, а затем зачерпыванием материала оттуда в испытательные цилиндры.

Однако, если для размещения используется насос, отбор проб может быть более сложным. Пробы следует брать в месте размещения или как можно ближе к месту размещения. Если ячеистый бетон перемешивается в смесителе и проверяется плотность при подаче в насос, вероятно, может быть разница в плотности на конце шланга насоса.

При перекачивании ячеистого бетона (это означает, что перед подачей в насос добавляется пена) некоторые пузырьки могут раздавливаться или лопаться во время процесса. Однако это не всегда так, поскольку существует множество факторов. Если это произойдет, это приведет к более высокой плотности материала в точке размещения.

При отборе пробы с конца шланга насоса не помещайте цилиндр в поток материала, чтобы заполнить цилиндр. Соберите все поперечное сечение потока материала в емкость большего размера, например, в пятигаллонное ведро, и зачерпните материал в цилиндр.

Причина этого заключается в том, что при наличии различий в поперечном сечении потока материала часть, из которой был взят образец, может не давать хорошего представления о плотности материала в совокупности.

Много раз ячеистый бетон закачивался в глухую переборку, например, в скользящую облицовку, или в подземные останки, такие как канализационные линии или подземные резервуары. В таких сценариях доступ к материалу, поступающему непосредственно с конца шланга, может быть невозможен.

Обычный метод получения образца материала заключается в создании «тройника для испытаний» на переборке или в месте, где шланг насоса присоединяется к точке доступа. Тройник с шаровым краном позволит взять образец материала для проверки плотности. В идеале шаровой кран должен иметь тот же размер, что и перекачивающий шланг, чтобы, опять же, весь поток материала мог быть сброшен в контейнер для отбора проб.

Как показано на рисунке, тестовый тройник имеет трехдюймовое колено, которое должно быть повернуто вниз, чтобы материал было легче удерживать.