Строительство и архитектура /4. Современные строительные материалы

Мирюк О.А. , д.т.н.

Рудненский индустриальный институт, Казахстан

Технология получения магнезиальных ячеистых изделий

Анализ научно-технической литературы о состоянии технологии теплоизоляционных материалов выявил ведущее положение и перспективность ячеистых бетонов. Доступность сырьевой базы, многовариантность и технологические преимущества процессов изготовления, высокие технические и экологические показатели применения определяют высокую востребованность и безальтернативность ячеистых бетонов в энергоэффективном строительстве. Дальнейшее развитие технологии ячеистых бетонов неразрывно связано с решением актуальной проблемы – улучшение прочностных и теплофизических свойств за счет оптимизации структуры. Решение этой сложной технологической проблемы предусматривает вовлечение в производство ячеистых бетонов материалов, обеспечивающих образование замкнутой мелкой пористости и формирование прочного каркаса межпоровых перегородок. Доказана возможность и целесообразность синтеза бесцементных композиций, которые благодаря особенностям характера твердения и фазового состава гидратных образований обеспечат высокопористую структуру, превышающую по прочности цементные аналоги. Такими свойствами обладают магнезиальные вяжущие [1].

Цель исследований – разработка технологии производства изделий из магнезиальных ячеистых бетонов с использованием смешанных магнезиальношлаковых вяжущих.

В основу технологического проектирования положены результаты экспериментальных исследований магнезиальных ячеистых композиций [1, 2].

Разработана технологическая схема предприятия по выпуску магнезиальных ячеистых бетонов производительностью 30 тыс. м³/год. Номенклатура продукции проектируемой технологической линии представлена двумя группами стеновых изделий, отличающихся по форме и структуре: первая группа – пазогребневые плиты; вторая группа – блоки вариатропного строения. Вариатропная структура блоков обоснована в результате расчета изделия на несущую способность в условиях работы как элемента самонесущей стены на воздействие статических нагрузок от собственного массы с учетом воздействия ветровых нагрузок. Расчет выполнен с использованием программного комплекса «ЛИРА».

Для изготовления стеновых блоков вариатропного строения рекомендованы формовочные массы: наружный слой – поризованная пенообразователем; центральный слой – пеномасса с гранулированным компонентом (рисунок 1).

Производство стеновых блоков вариатропного строения организовано конвейерным способом по резательной технологии. Формование блоков вариатропной структуры предусматривает последовательную укладку пеномасс с различной средней плотностью. Отформованный массив направляют в аэродинамическую сушилку , где в течение 8 ч при температуре 50°С проходит тепловую обработку. Затвердевший массив после сушки направляют на резательный комплекс. Важным достоинством проектируемой схемы производства является компактность технологических линий, позволяющая разместить оборудование на сравнительно небольшой производственной площади.

Формование пазогребневых плит осуществляют в кассетной металлопластиковой форме, обеспечивающей изделиям гладкую и ровную поверхность, четкие грани. Форму после заполнения бетонной смесью плотно накрывают крышкой для образования гребней изделия. В таком виде изделия находятся в сушильной камере при температуре 50°С в течение 5 ч.

Магнезиальные ячеистые бетоны на основе смешанного вяжущего, содержащие гранулы пенополистирола, имеют среднюю плотность 150 кг/м³, предел прочности при сжатии 0,5 МПа, коэффициент теплопроводности 0,05 Вт /(м∙⁰С). Сочетание магнезиального пенобетона комплексной поризации с пенобетоном со средней плотностью 480 кг/м³, пределом прочности при сжатии 4,5 МПа, позволили получить вариатропный ячеистый материал со средней плотностью 340 кг/м³, пределом прочности при сжатии 2,8 МПа.

Рисунок 1 – Технологическая схема производства

магнезиальных ячеистых бетонов

Вариатропный магнезиальный бетон характеризуется прочным сцеплением с пенополистирольными гранулами, плавным переходом зон с различной пористостью.

Технико-экономические расчеты подтвердили эффективность производства и применения бесцементных ячеистых бетонов. Анализ чувствительности показал высокую устойчивость проекта к изменению потребности в инвестициях и суммарного положительного денежного потока. Индекс прибыльности для магнезиальных ячеистых композитов – 5,413.

Анализ показателей прибыли, рентабельности и эффективности инвестиций свидетельствует о том, что инновационный проект по технологии бесцементных ячеистых бетонов следует считать эффективным и рекомендовать для реализации на производстве.

Вывод. Результаты научных исследований, технологические решения, экономические расчеты свидетельствуют о технической возможности, экологической целесообразности и экономической эффективности проектируемых технологических линий.

Литература:

1. Мирюк О.А. Твердение и поризация магнезиальных композиций // SCIENCE AND WORLD. International scientific Journal. № 2 (6). 2014. Vol. I. Р. 170 – 174.

2.. Мирюк О.А. Вспенивание солевых затворителей для магнезиальных

пенобетонов // Вестник Национальной инженерной академии РК. 2014. № 3. С. 98 – 103.