На заводах и полигонах имеют место заметные потери цемента при погрузке и разгрузке.Возникают отходы бетонной смеси из-за неточного ее дозирования при формовании изделий,а также отходы бетона при изготовлении бракаванных изделий,которые вывозят на свалку.Таким образом,повышение культуры производства сборных железобетонных изделий может внести существенный вклад в дело экономии цемента,а следовательно,и энергоресурсов.
Анализ затрат энергоресурсов на производство сборных железобетонных изделий,выполненных на основе обследования множества заводов,показал,что колебания по затратм энергии велики.При среднем по стране расходе энергии 470 тыс.ккал/куб.м железобетона имеется много предприятий,где этот показатель не выходит за пределеы 300 тыс.ккал.
Согласно расчетам на нагрев 1 куб.м бетона в стальной форме до 80 градусов (температура изотермического выдерживания)требуется примерно 60 тыс.ккал.Поскольку наргрев происходит постепенно - со скоростью не более 20 градусов в час,то этот процесс неминуемо сопровождается значительным выделением тепла в окружающую среду.При исправном оборудовании,необходимом для термообработки изделий,эти потери жостигают 150 тыс.ккал,что в 2-2,5раза больше полезно затраченного тепла.При неисправном или небрежно эксплуатируемом оборудовании,а также при неорпавданно завышенной длительности термообработки к потерям обязательным(планируемым)доюавляются потери непроизводительные.Они колеблются в весьма широких пределпх и на некоторых заводах достигают почти 200тыс.ккал на куб.м бетона.Таким образом,суммарные теплопотери в несколько раз превышают количество тепла,затраченного на нагрев бетона с формой.
Сократить теплопотери при термообработке изделий можно не допуская неисправностит в работке оборудования.
Пропарочные ямные камеры очень часто работают с неисправными крышками - не действуют или плохо действуют водяные затворы,в результате чего наблюдается перекос крышек,это приводит к большим потерям пара.В цехе для работающих создаются неблагоприятные гигиенические условия,высокая влажность способствует быстрому корродированию металлических конструкций,оборудования.Избежать больших потерь тепла можно путем своевременного ремонта и профилактического осмотра камер.
Исследования,проведенные сотрудниками НИИЖелезобетона показали,что суммарные потери тепла в ямных камерах в процессе обработки изделий доходят до 70% от общего расхода тепла на термообработку изделий.Причина такого положения - устройство стенок и днища камер из тяжелого бетона,отличающегося высокой теплопроводимостью.Положение это можно исправить только совершенствованием конструктивного решения камер.Такие решения разработаны ВНИИЖелезобетона.
Одно из таких решений заключается в замене тяжелого бетона керамзитобетоном.В этом случае можно снизить теплопотери примерно на 50%.Если ограждения ямных камер делать из такого бетона,но с внутренними пароизоляцией и теплоизоляцией,то теплопотери можно снизить в 3 раза.Аналогичного эффекта можно добиться при устройстве стен камер из тяжелого бетона с несколькими воздушными прослойками.
Серьезного внимания заслуживает стендовая технология изготовления сборных железобетонных плоских плит.По этой технологии в виде пакета изготовляется сразу несколько изделий,разделенных тонкими прокладками из стального листа или пластика с вмонтированными в него электронагревателями.Расположенные между изделиями электронагреватели практически все тепло отдают в обе стороны,т.е. изделиям,так что теплопотери в окружающую среду происходят только через торцы,поверхность которых невелика.
Применение пакетного метода изготовления и термообработки плоских железобетонных изделий оказало большое влияние на организацию всего технологического процесса производства сборного железобетона.Вместо обычных форм начали использовать формы с силовыми бортами и плоским дном,которые значительно менее металлоемки.Изменились и многие технологические опрации.Все это способствовало увеличению продукции на тех же производственных площадях в 1,5-2 раза,уменьшению металлоемкости оборудования на 30-35%,повышению производительности труда на 10-15%.Но главное -появилась возможность резко снизить энергопотребление натепловую обработку изделий.Есть все основания полагать,что пакетный способ термообработки сборных железобетонных изделий подстоинству будет оценен производственниками и получит широкое применение на заводах ЖБИ.
В нстоящее время разработан целый ряд методов электротермообработки бетона при изготовлении сборных железобетонных изделий на заводах.Одним из наиболее экономичных (с точки зрения затрат энергии) способов электротермообработки бетона является спсособ электропрогрева или электродного прогрева,т.е. включение бетона в электрическую цепь как бы в качестве проводника.При этом электрическая энергия превращается в тепловую непосредственно в самом бетоне,что сводит к минимуму всякого рода потери.В зависимости от мощности электрического тока можно нагреть бетон до температуры 100 градусов,причем за любой промежуток времени - от нескольких минут до нескольких часов.Таким образом,появились широкие возможности выбирать оптимальные режимытермообработки изделий и благодаря этому обеспечить высокую производительность технологических линий.
В последние годы за рубежом широко рекламируется метод предварительного разогрева бетонных смесей непосредственно в смесителях с помощью пара: в смеситель загружаются заполнители и цемент и в процессе их перемешивания подается пар.Нагревая бетонную смесь,пар охлаждается и конденсируется.Количество поадаемого пара рассчитывается таким образом,чтобы после его полной конденсации водоцементное соотношение бетона соответствовало проектному.В смесителе бетонная смесь нагревается до температуры неболее 60 градусов,после ченго подается к месту формования изделий.
ТЕХНОЛОГИИ ЭКОНОМИИ ЦЕМЕНТА
Цемент - один из наиболее широко применяемых,важных и дефицитных строительных материалов,и хотя в нашей стране ежегодно выпускается достаточное количество цемента,его нехватка постоянно ощущается.Причина не только в том,что масщтабы строительства огромны - в большей степени дефицит цемента зависит от его излишнего расхода при приготовление бетонов и растворов,от сверхнормативных его потерь при транспортировке и хранении.
Одна из главных причин перерасхода цемента - необеспеченность высококачественными запонителями и поетря им активности при неудовлетворительном хранении.Высокоактивные цементы при хранении в открытом виде (не в герметичной таре) быстро вступают в реакцию с содержащейся в воздухе влагой,в результате чегоих марка снижаетмя.
Неудовлетворенно обстоит дело и с транспортированием цемента.Перевозка цемента в крытых вагонах,навалом приводит при его разгрузке и перегрузке к значительным потерям.К тому времени,когда цемент дойдет до смесителя,потери его превышают нормативные (равные 1%)в несколько раз.
Специалисты считают,что можно сократить расход цемента (и при этом повысить качество и долговечность конструкций),если приготовлять бетон из чистых фракционированных заполнителей.Организация производства таких заполнителей потребует значительных капиталовложений,но для народного хозяйства это значительно выгоднее по сравнению с затратами на ремонты и замену железобетонных конструкций,часто выходящих из строя значительно раньше сроков,на которые рассчитана их эксплуатация.В зарубежной строительно практике ни одна фирма не производит бетон на заполнителях одной фракции 5-20 мм.Например,в Финляндии он готовится на четырех фракциях чистого крупного заполнителя и двух фракциях -мелкого.При этом однородность выпускаемого бетона настолько высока,что его прочность определяется по испытанию одного образца:фирма,производящая бетон,гарантирует его марочную прочность.
Мощным средством экономии цемента являются химические добавки,и в первую очередь пластификаторы.До недавнего времени в нашей стране в качестве пластифицирующих добавок применялись разного рода отходя промышленности.Как правило,эффект от действия таких добавок был невысок,их химический состав часто не стабилен.Отечественная промышленность специально для бетонов начала выпускать эффективную пластифицирующую добавку - суперпластификатор С-3,котороая по своему действю не уступает лучшим зарубежным образцам аналогичного класса,а по стоимости в 5-6 раз дешевле.При введении в бетон этой добавки можно сэкономить до 20% цемента (при неизменной пластичности бетонной смеси).Не снижая расход цемента и не увеличивая пластичности бетонной смеси,но снизив ее водоцементное соотношение,можно повысить прочность бетона на 20-25%.
Эффективность цемента можно повысить (а следовательно,снизить его расход),увеличив тонкость его помола.На предприятиях сборного железобетона,для того,чтобы бетон как можно скорее достиг распалубочной прочности,часто идут на завышение марки бетона путем увеличения расхода цемента.Можно избежать этого,если использовать вяжущее более тонкого помола:на таком вяжущем твердение бетона в раннем возрасте производит быстрее.Можно сэкономить цемент и другим путем:ввести в цемент песок,известняк или какой-либо другой напонитель и с ним осуществить домол цемента.Однако,как показывают исследования,при этом марка вяжущего снижается,хотя и не совсем в прямой пропорции от количества введенного запонителя.Для получения бетона марок до 200 и даже выше такое вяжущее вполне приемлемо.В зависимости от количества введенного запонителя (30-50%)можно сэкономить до 50% цемента. Эффект может еще большим,если применить суперпластификаторы.
Определенные резервы уменьшения расхода цемента имеются в раздельной технологии приготовления бетонной смеси.Хотя этот метод давно известен,однако до сих пор не нашел применения в технологии бетона.Для получения желаемого эффекта прежде всего необходимы высокоскоростные смесители емкостью,соответствующей количеству раствора,необходимого на один замес бетонной смеси в обычном смесителе.