В СССР, как и во многих странах мира, широкое развитие получает производство ячеистобетонных из­делий по резательной технологии. »

Применение прогрессивной резательной технологии в отличие от формования изделий в индивидуальных формах позволяет осуществлять производство всего ас­сортимента изделий из ячеистого бетона в формах од- ного-двух типоразмеров; проводить автоклавную обра­ботку массивов на специальной запарочной решетке без бортоснастки, что способствует увеличению обора­чиваемости форм и снижению металлоемкости парка форм в 2 — 3 раза; повысить до 0,4 — 0,45 коэффици­ент заполнения автоклава и соответственно снизить на 20-30% удельные энергозатраты на 1 м3 ячеистобетон­ных изделий; увеличить производительность формо­вочных линий до 2 раз за счет увеличения объема фор­муемых массивов ячеистобетонного сырца.

В СССР основной объем изделий по резательной технологии выпускается на отечественном оборудова­нии "Универсал-60", созданном НИПИсиликатобетона, которое в серийном исполнении получил название СМС-300 (301).

Комплект оборудования и оснастки для производст­ва изделий из ячеистого бетона по резательной техно­логии предназначен для доавтоклавной разрезки мас­сивов на стеновые блоки, перегородочные плиты и ар­мированные панели, плиты покрытия и перекрытия. Он включает резательную машину для продольной и поперечной резки массива, захват для подъема и пере­мещения массивов, автоклавные решетки и специаль­ный захват для их транспортировки.

В комплекте предусмотрены формы трех видов: стационарные для агрегатно-поточной линии; вагонет­ки для конвейерной линии, работающей по вибротех­нологии, переставляемые краном при использовании виброформования на вибрационных или ударных пло­щадках [7].

В последнем случае после заливки в формы яче- истобетонной смеси и ее вибровспучивания массив, до­стигший необходимой пластической прочности, захва­том передается на стол резательной машины. Разрезка массива осуществляется при значении пластической прочности 0,03 - 0,035 МПа. Разрезанный в трех на­правлениях массив вместе с решеткой снимается с рабочего стола и устанавливается на автоклавную те­лежку.

Для ритмичной работы линии очень важно обеспе­чить достижение массивом указанной пластической

Рнс. 16. Кинетика нарастания пластической прочности ячеи сто бетонного массива в зависимости от состава сырьевой смеси и температуры воды н затворения 1, 2, 3, 4, 5 — номера массивов (табл. 13)

Прочности за определенный период времени, к момен­ту разрезки.

В табл. 13 — 14 и на рис. 16 приводятся результа­ты исследований влияния содержания в смеси актив­ной СаО, величины В/Т, температуры воды затворения и смеси в момент заливки на консистенцию ячеистобе - тонной смеси и изменение во времени температуры и пластической прочности ячеистобетонного массива средней плотностью 650 кг/м3. В исследованиях ис­пользовалась негашеная известь активностью 77%, температурой гашения 80°С и скоростью гашения 9 мин. Формование осуществлялось по комплексной виб­рационной технологии. Разрезка массивов проводилась с использованием комплекта оборудования "Универ- сал-60".

Как следует из приведенных данных, содержание активной СаО в пределах 14 — 16% приводит к интен­сивному разогреву и набору ячеистобетонным массивом пластической прочности. Это явилось причиной появ­ления в поверхностных слоях массива визуально на­блюдаемых-трещин, некачественной разрезки и обрыг - ва струн.

° 15 30 If5 60 75 90 105 120

ВРЕМЯ ВЫДЕРЖКИ МАССИВА ПОСПЕ ВСПУЧИВАНИЯ, МИН

Попытки снизить максимальную температуру или замедлить скорость нарастания пластической прочно-

Сти за счет снижения температуры воды затворения ие привели к ожидаемому результату (см. табл. 14).

Введение в сырьевую шихту добавки гипса в коли­честве 1,5 — 3% позволило несколько замедлить ско­рость разогрева, но конечная температура, по-прежне­му, оставалась недопустимо высокой.

Наиболее эффективным оказалось снижение содер­жания активной СаО до 12 — 13%, за счет увеличения расхода цемента до 10%, что позволило регулировать интенсивность разогрева ячеистобетонного сырца и ди­намику нарастания пластической прочности путем из­менения температуры воды затворения.

При указанном содержании в смеси активной СаО для обеспечения необходимых условий вспучивания и созревания ячеистобетонного сырца температура воды затворения должна составлять 43 — 45°С.

НИПИсиликатобетона на базе комплекта резатель­ных агрегатов "Универсал-60" с использованием удар­ной площадки разработан типовой проект механизиро­ванной линии по производству стеновых ячеистобетон­ных блоков.

Проект рассчитан на строительство специализиро­ванных цехов производительностью 80 тыс. м3 в год стеновых блоков, а также пригоден для привязки на территории существующих заводов силикатного кир­пича во всех районах Советского Союза, кроме районов повышенной сейсмичности и вечной мерзлоты [7].

Возможность привязки проекта цеха к заводам по выпуску силикатного кирпича значительно облегчает решение вопросов обеспечения производства основны­ми сырьевыми материалами (известью и песком) и размещение паросилового хозяйства. Более того, в це­лях поощрения производства стеновых ячеистобетон­ных блоков, которые по затратам на организацию про­изводства, себестоимости и эффективности примене­ния значительно превосходят силикатный кирпич, производство 1 м3 блоков приравнивается к 1 тыс. шт. полнотелого кирпича, хотя объем последних со­ставляет 2 м3.

Применительно к производству стеновых блоков по виброрезательной технологии перспективной является разработанная НИПТИ "Мосмаш" НПО "Мосгормаш" совместно с ВНПО стеновых и вяжущих материалов конвейерная линия, разработчики которой удостоены премии Совета Министров СССР за 1988 г.

Рис. 17. Схема технологической линии с разрезкой массива на фор­мовочном поддоне 1 -- смеситель; 2 - форма; 3 - виброплощадка; 4 - конвейер выдержки; 5 - установка разборки форм; 6 - устройство под­резки массива; 7 - устройство для снятия горбушки; 8 - ма­шина продольно-поперечной разрезки; 9 - накопительный кон­вейер; 10 - автоклавная тележка; 11 '- автоклав; 12 - установка разборки автоклавных тележек; 13 - линия возврата автоклав­ных тележек; 14 - конвейер возврата поддонов; 15 - склад го­товой продукции; 16 - установка для сборки форм; 17 - линия возврата бортоснастки; 18 - конвейер подачи форм; 19,- установ­ка для смазки форм

Работа линии, принципиальная схема которой при­ведена на рис. 17 [9], осуществляется следующим обра­зом. Ячеистобетонная смесь загружается в смесители мостового типа (1), которые перемещаются по подвес­ным путям поперек линии формования. Формование ячеистобетонного сырца осуществляется в формах (2) на виброплощадках (3). Вызревание ячеистобетонного сырца до набора им пластической прочности достаточ­ной для раскрытия форм происходит на конвейере (4) обычно в течение 60 мин. На специальной установке (5) производится раскрытие формы и выдвижение под­дона с массивом. Поддон с массивом подается на уста­новку, где происходит его калибровка по высоте (6) и снятие горбушки (7), а бортоснастка по линии возвра­та (18) подается к началу конвейера на установку сборки форм (17). После этого массив попадает на реза­тельную машину (8), где происходит его разрезка пи­лящими струнами при опускании специальной рамы. При этом, как отмечают авторы [9], разрезка может осуществляться на одной машине, где струны для про­дольной и поперечной резки разнесены по высоте, ли­бо на двух машинах продольной и поперечной разрез­ки. Поддон с разрезанным массивом поступает затем на конвейер комплектации (9) и переносится на авто­клавную тележку (10). После гидротермальной обра­ботки (11) автоклавная тележка поступает на пост раз­борки (12), где автоклавные тележки освобождаются от изделий и поддонов и по линии возврата (13) подаются на пост комплектации.

Освободившиеся поддоны по линии возврата (14) поступают на пост сборки форм (17), проходя по пути пост чистки поддонов (16), а готовые изделия с поста разборки (12) подаются на склад готовой продукции (15). Собранные формы с поста сборки (17) посту­пают на конвейер (19) и перемещаются на вибропло­щадку (3).

Существенными преимуществами этой линии явля­ются: отсутствие крановых операций по переноске мас­сива, как это принято на линии "Универсал-60"; воз­можность разрезки массива во всех направлениях на собственном поддоне, а также широкий интервал пла­стической прочности сырца 0,015-0,035 МПа, при ко­торой осуществляется разрезка. Последнее обстоятель­ство очень важно как с точки зрения обеспечения рит­мичности работы линии, так и с точки зрения жест­ких ограничений к качеству сырья, прежде всего ха­рактеристик используемой извести, а также состава ячеистобетонной смеси.

Отличительной особенностью этой линии является длина формуемого массива (форм), которая равна 3 м. Принятие такой длины позволило не только отказать­ся от переноски массивов, но и повысило надежность и безопасность ведения технологического процесса [9].

В зависимости от размеров автоклава авторами [9] предложены схемы его рационального заполнения мас­сивами на формовочных поддонах (рис. 18). Показано [9], что для автоклавов диаметром 2000 и 2600 мм ис­пользование перспективного массива высотой 1200 мм позволяет увеличить коэффициент заполнения авто­клава, по сравнению с массивом высотой 600 мм, с 0,34 - 0,36 до 0,39 - 0,48 (табл. 15). При этом пред­ставляется возможным с использованием двух формо­вочных постов создание высокопроизводительных ли­ний мощностью 230 — 250 тыс. м3 в год при работе в две смены и 350 — 400 тыс. м3 в год при трехсменной работе [9].

Таблица 15. Коэффициенты заполнения и мощность автоклавов в зависимости от их размеров и габаритов ячеистобетонных массивов Габариты массивов, Количест­ Коэффи­ Расчетная Мм Во масси­ Циент за­ Мощность Вов в Полнения Автоклава, Высота Ширина Авто­ Автокла­ Тыс. м3 Клаве Ва В год 600 ИЗО 10 0,34 9 1200 1330 6 . 0,48 13 1200 1330 13 0.48 33 600 1130 18 0,36 16 1200 1800 12 0,39 18 1200 1800 6 0,39 18 600 2260 24 0,38 45 1200 1500 16 0,32 40 Размеры Автоклава, Мм

2000x1900 2000x4100 2600x1900 3600x2700

6> 2000

2400 Рис. 18. Схема размещения массивов в автоклавах разного диаметра 104

Разработанная конвейерная линия по производству стеновых ячеистосиликатных блоков мощностью 45-50 тыс. м3 в год эксплуатируется на Люберецком комби­нате стеновых материалов и конструкций (Московская обл.).

Значительный объем автоклавных ячеистых бето­нов выпускается на заводах и цехах, построенных в начале 60-х гг., которые оснащены кранами грузо­подъемностью 5-10 т и автоклавами диаметром 2 и 2,6 м. Реконструкция и техническое перевооружение та­ких предприятий, ориентированное на выпуск стено­вых блоков по резательной технологии с использовани­ем комплекта оборудования "Универсал-60", представ­ляет определенные трудности, связанные с низкой не­сущей способностью строительных конструкций и кра­нового оборудования [7].

Применительно к таким предприятиям НИПИси- ликатобетона разработал и начал выпуск специального комплекта оборудования типа "Силбетблок" для изго­товления стеновых блоков и теплоизоляционных плит на конвейерной линии без использования крановых операций при переноске массивов. Производительность линии 100-150 тыс. м3 в зависимости от количества и размера автоклавов и режима работы линии.

Комплект оборудования рассчитан на применение форм длиной и шириной не более 3 м со съемной борт - оснасткой.

Технологическая линия состоит из конвейера со стационарными машинами и перекладчика бортосна - стки. Конвейер (рис. 19) представляет собой рольганг или рельсовый путь с толкателем и включает следую­щие агрегаты [7]: машины для чистки и смазки под­донов, ударную виброплощадку для вибровспучивания ячеистобетонной смеси, агрегат для срезки "горбуш­ки", машины для продольной и поперечной разрезки массива, систему удаления отходов. Кроме этого, линия оборудована специальными захватами для установки массивов на автоклавные тележки в несколько ярусов, съема готовой продукции с автоклавных тележек и ук­ладки в специальные контейнеры. Управление обору­дованием всей линии осуществляется с центрального пункта.

Разрезка массивов может осуществляться при пла­стической прочности 0,015-0,07 МПа, что практически исключает обрыв пилящих струн. Такой широкий ин-

Тервал пластической прочности обеспечивает соблюде­ние ритмичности работы конвейерной линии даже в случае значительных колебаний качества извести (ак­тивности, температуры и скорости гашения).

Высокая надежность технологического оборудова­ния, простота его эксплуатации и компактность кон­вейерной линии являются основными достоинствами, определяющими перспективность "Силбетблок".

Одной и^ трудностей, с которой часто приходится сталкиваться при производстве ячеистобетонных изде­лий по резательной технологии, является неравномер­ное твердение сырца в форме после завершения вспу­чивания. Это обусловлено главным образом существен­ной разницей температур в центре и поверхностных слоях массива, а также часто наблюдаемым различием плотности по высоте массива.

В результате, в теле ячеистобетонного массива по­являются зоны повышенной прочности, которые и яв­ляются основной причиной обрыва режущих струн. Более того, такие зоны часто являются очагами значи­тельных структурных напряжений, возникающих в теле массива при автоклавной обработке, и приводят к микротрещинообразованию и снижению прочности и эксплуатационной стойкости изделий.

Указанные явления особенно часто имеют место в тех случаях, когда температура в цехе опускается ни­же +18°С, либо заливка осуществляется в холодные формы (t < 15°С).

В этой связи, как уже отмечалось, целесообразно вызревание ячеистобетонных массивов осуществлять в специальных туннелях с регулируемой влажностью и температурой, которые целесообразно поддерживать на уровне Р/Р0 = 65 - 75% и t = 55 - 60°С. Однако, учи­тывая, что большинство отечественных заводов не обо­рудованы подобными туннелями представляется целе­сообразным использовать теплоизолированные формы и предусмотреть их подогрев перед заливкой до темпе­ратуры 40 -- 50°С, соответствующей температуре фор­мовочной смеси, как это практикуется на заводах ряда зарубежных фирм.

Широкого применения заслуживают автоматизиро - • ванные конвейерные линии формования ячеистобетон­ных массивов для изготовления калиброванных тепло­изоляционных изделий и звукопоглощающих плит "Силакпор-М" средней плотностью 250-300 кг/м3, раз­работанные во ВНИИтеплоизоляция (г. Вильнюс). Осо-

107

Бенностью такого производства является послеавток- лавная разрезка массивов на калиброванные изделия. Ячеистобетонные массивы формуют на Г-образных поддонах, бортами форм служат резиновые ленты. При этом каждый третий поддон снабжен колесами и ис - - пользуется как вагонетка., На конвейерах осуществля­ется чистка и смазка поддонов, формование массивов, срезка "горбушки" и разрезка массива на блоки-заго­товки, штабелировка поддонов. Производительность линий по выпуску теплоизоляционных калиброванных плит при двухсменной работе 50 тыс. м3 в год, линии по выпуску плит "Силакпор" — 150 тыс. м2.

По резательной технологии на специальных лини­ях для укрупнительной сборки осуществляется произ­водство индустриальных крупноразмерных составных панелей. Эти линии являются составной частью кон­вейерных линий по изготовлению панелей полной за­водской готовности.

Составные панели на этих линиях собираются из нескольких исходных элементов, обжатых металличе­скими тяжами, которые проходят через отверстия в исходных элементах. При сборке панелей, которые имеют длину до 6,4 м и могут быть глухими или с Оконными и дверными проемами, швы между элемен­тами заполняются полимерцементным раствором тол­щиной 2-3 мм.

Укрупнительная сборка и окончательная доводка изделий включают следующие операции.

Исходные элементы (пакеты с поясными и просте­ночными элементами) со склада мостовым краном по­даются и устанавливаются на тележки. После нанесе­ния клеевого раствора (мастики) исходные элементы поступают на пост укрупнительной сборки, где специ­альным укладчиком подаются на поворотный стенд - рольганг, который в это время находится в вертикаль­ном положении. После этого стенд-рольганг приводит­ся в горизонтальное положение, при котором в отвер­стия исходных элементов вводят металлические тяжи и натягивают их специальным тарировочным гайко­вертом. Затем составная панель поступает на пост до­водки, где подвергается калибровке и нарезке по пери­метру требуемого профиля (паза или фаски) фрезер­ным агрегатом.

Лицевые поверхности составных панелей проходят подготовку под отделку (выравнивание и очистку от пыли), после чего наносят окрасочные слои, декора­тивную присыпку и подвергают сушке. После нанесе­ния отделочного слоя и его закрепления панель пере­ворачивается "лицом вниз" и внутренние поверхности отделывают специальными шпаклевочными составами. Затем панели переводят в вертикальное положение и подают на конвейер, где происходит установка оконных, дверных блоков и окончательная доводка панелей.

Для заводской отделки ячеистобетонных панелей можно использовать комплект высокопроизводитель­ных стационарных машин (КСОМ) с высокой степенью механизации всех технологических операций. Комп­лект оборудования КСОМ включает [1]: универсальную грунтовочно-зачистную машину, которая готовит по­верхность под отделку, осуществляет пропитку обрабо­танной поверхности грунтовочным составом с нанесе­нием первого отделочно-шпаклевочного слоя; универ­сальный агрегат, позволяющий получить гладкие, ше­роховатые или "терразитовые" покрытия и осуществ­ляющий также их фиксацию (закрепление); установку для нанесения клеевых и других густых составов; ус­тановку для очистки (осветления) воды с целью ее по­вторного использования. Отделочные покрытия, полу­ченные на линии КСОМ, характеризуются высоким качеством и декоративностью, повышенной эксплуата­ционной стойкостью и высокими защитными свойства­ми по отношению к ячеистому бетону.

Комплект КСОМ снабжен контейнерами для хране­ния и взвешивания сырьевых компонентов, а также механизмами для приготовления пропиточных, грун­товочных, отделочных и фиксирующих составов. Ком­плект КСОМ обслуживают два оператора. Он может быть установлен как на действующих, так и на вновь строящихся предприятиях цо производству ячеистобе­тонных изделий и конструкций. Комплект машин КСОМ эксплуатируется в одном из цехов производст­венного объединения "Сморгоньсиликатобетон".