Проектування машини для перемішування сухих будівельних сумішей (стр. 2 из 6)
Виросли реальні значення стандартних показників сумішей і розчинів. Наприклад, ГОСТ 28013-89 регламентує максимальну марку по міцності при стисненні М200 (20 МПа) і марку по морозостійкості F100. Проте життя не стоїть на місці і постійно підвищуються вимоги до сумішей і розчинів спеціального призначення. Розроблені і успішно застосовуються в будівництві ремонтні суміші і розчини для закладення швів з маркою М800-М1000 і F200-500, і ці значення не є граничними. Відомі і інші розробки спеціальних сумішей з підвищеною міцністю і морозостійкістю. Таким чином, назріла необхідність перегляду існуючих стандартів і розробки нових для окремих видів складних сумішей. Це дозволить, зокрема, упорядкувати і термінологічну базу. Відсутність єдиної термінології по сухих сумішах утруднює взаєморозуміння між виробниками і споживачами і приводить до матеріальних втрат.
Існуючі технології зведення будівель в деяких випадках не дозволяють проводити обробні роботи тонкими шарами, що приводить до збільшення витрати сухих сумішей і, відповідно, до підвищення вартості робіт. Перш за все це відноситься до робіт по вирівнюванню стін і перегородок з цегли або дрібних блоків для яких характерна значна витрата штукатурних розчинів. Для зниження вартості робіт будівники вимушені використовувати штукатурні розчини на вапняно-піщаній основі (гарцовка), які не забезпечують стабільної якості обштукатурених поверхонь.
Як альтернативний варіант запропоноване рішення, що полягає в отриманні високоякісної штукатурної суміші на основі дешевого вапняно-піщаного розчину і комплексної добавки, що складається з портланцемента і полімерних компонентів. Застосування комплексної добавки дозволяє одержувати високоякісні штукатурні розчини. В порівнянні з розчинами, виготовленими за традиційною технологією, розчини з комплексною добавкою мають вищу міцність зчеплення з підставою, водостійкость і морозостійкість, що дає можливість рекомендувати їх для зовнішньої обробки будівель.
При виборі стратегії подальшого розвитку виробництва сухих сумішей необхідно враховувати відстані між промисловими центрами, де можуть бути розташовані великі виробництва, і невеликими населеними пунктами. Транспортування сухих сумішей на дальні відстані приводить до збільшення їх вартості.
Тому необхідно розвивати широкий спектр виробництв від великих заводів, продуктивністю більше 100 тис. т/р. до міні-заводів з продуктивністю до 5 тис. т/р. Протягом останніх трьох років розробляються міні-заводи продуктивністю 1-3 тис. т/р. Схема міні-заводу представлена на рис 1.1.
На відміну від стандартних заводів сухих сумішей, оснащених як правило, сушарками працюючими на газі, солярці або мазуті, до складу міні-заводу входить електричний сушильний агрегат безперервної дії. Витрата електрики при сушці кварцового піску складає 120-140 Вт/кг (залежно від первинної вологості).
Рис. 1.1. Структурна схема міні-заводу для виробництва сухих сумішей.
1 - склад піску; 2 - грохіт для первинного просівання піску; 3 - електрична сушарка безперервної дії; 4 - вібросито з очищувачем сіток; 5 - склад домішок; 6 - пост фасовки домішок; 7 - бункери фракціонованого піску; 8 - дозатори для піску; 9 - силоси для в'яжучих; 10 - вібросита для просівання в'яжучих; 11 - дозатори для в'яжучих; 12 -змішувач; 13 - фасувальна установка; 14 - склад готової продукції.
При цьому агрегат є економічним, екологічно чистим і не вимагає змісту газового господарства або сховищ для нафтопродуктів, до яких пред'являються підвищені вимоги по пожежній безпеці.
Проведені дослідження показали, що у існуючих стандартних мішалок при перемішуванні дрібнодисперсних (легких) порошків відбувається різке зниження продуктивності. Тому був розроблений спеціальний змішувальний пристрій СУ-100 і СУ-200, в якому за рахунок реалізації принципу багаторівневого перемішування можна ефективно змішувати як грубозернисті, так і дисперсні (легкі) порошки. У комплект поставки міні-заводу входять мішалки на 100 або 200 л залежно від продуктивності заводу.
Планування заводу може бути організоване по вертикальній або горизонтальній схемі, що дозволяє розміщувати міні-заводи у виробничих приміщеннях висотою від 5 м і на площі 100-200 м (без урахування складу готової продукції). Можливе виконання мобільного варіанту, при цьому поставляються окремі блоки, які монтуються на місці.
Міні-заводи на відміну від великих заводів мають невисоку вартість, не вимагають великих виробничих і складських приміщень і істотних витрат на монтаж і демонтаж устаткування, відрізняються високим ступенем мобільності. Заміна кустарних виробництв на комплектні міні-заводи дозволить підвищити якість сумішей.
Стримуючим чинником широкомасштабного застосування сухих сумішей є відсутність в будівельних організаціях силосів і контейнерів для перевезення до зберігання матеріалів на буд. майданчику. В результаті цього поставка здійснюється в мішках, що збільшує вартість і знижує ефективність застосування сухих сумішей на об'єкті. Це стосується і устаткування для застосування сумішей на будівельних об'єктах (агрегатів для машинного нанесення штукатурних розчинів, насосів-змішувачів для заливки підлог і т. п.).
Для подальшого вдосконалення і забезпечення конкурентоспроможності вітчизняного виробництва сухих сумішей, необхідно: створення нормативної бази по сухих сумішах і розчинах, проведення заходів для підвищення якості і однорідності властивостей; здійснення переходу від кустарних виробництв до комплектних заводів; розвиток бази по транспортуванню, зберіганню і переробці сумішей на будівельних об'єктах і механізації робіт, взаємодія вітчизняних виробників для вирішення загальних проблем і задач.
1.2 Особливості складу та виробництва сухих будівельних сумішей
1.2.1 Загальні відомості
Номенклатура сухих будівельних сумішей, представлених на будівельному ринку України, достатньо широка: від гарцовки до високонаповнених хімічними домішками спеціальних сумішей. В цьому розділі будуть розглянуті модифіковані суміші, оскільки тільки наявність в суміші спеціальних хімічних домішок дозволяє повністю реалізувати переваги цих матеріалів як на стадії транспортування, організації і технології виробництва робіт, так і на стадії експлуатації. Крім того, виготовлення звичайних сухих цементно-піщаних сумішей в заводських умовах не дозволяє ефективно використати весь потенціал цехового устаткування і забезпечити сучасний рівень якості сумішей. В даний час для переважної більшості будівельних компаній критерієм при виборі тієї або іншої сухої суміші вітчизняного виробництва є якість, навіть якщо різниця в ціні досягає 40% і більше. У основі необхідної якості сухої суміші лежить оптимальне співвідношення її компонентів, число яких для деяких видів сумішей доходить до півтора десятків. Склад суміші підбирається в лабораторії заводу і, як правило, є ноу-хау виробника.
Не менш важливим, а в умовах виробництва, що розвивається, визначальним є забезпечення стабільності заданого рівня якості протягом всього періоду виготовлення того або іншого виду суміші. Умовою стабільності властивостей суміші є, з одного боку, контроль властивостей початкових матеріалів і своєчасне коректування складу при зміні цих властивостей в нормованому діапазоні. З другого боку - забезпечення точного відтворення лабораторних складів в багатотонажному виробництві, що цілком залежить від технологічної схеми виробництва, використовуваного устаткування і рівня автоматизації виробничих процесів.
Нормативна база
Кажучи про якість матеріалу, перш за все необхідно визначити її критерій у вигляді комплексу параметрів, які повинні бути приведені в якому-небудь нормативному документі. Рівень якості вироблюваних в Україні сухих сумішей сьогодні визначений в технічних умовах (ТУ), які розробляються по заявці виробника і затверджуються одним з органів стандартизації, метрології і сертифікації. На нашу думку, споживачу, безумовно, слід віддавати перевагу тим сумішам, які виготовлені по ТУ, розробленим на основі європейських норм (EN). Підтвердженням цього служить майже 50-річна практика використовування сухих сумішей в будівництві західноєвропейських країн, а також те, що EN розроблені в результаті аналізу державних норм провідних європейських країн.
1.2.2 Вихідні матеріали
Мінеральні в'яжучі.
Цемент. Зі всього переліку цементів, що випускаються вітчизняною промисловістю, для виготовлення сухих сумішей в переважній більшості випадків використовується портланцемент (сірий і білий).
Використання модифікованих сухих сумішей дозволяє реалізувати тонкошарові технології при виконанні плиткових і штукатурних робіт, при вирівнюванні стін і стель. Ця перевага модифікованих сухих сумішей підвищує продуктивність і знижує матеріаломісткість.
Проте до матеріалу для тонкошарового нанесення пред'являються підвищені вимоги по тріщиностійкості і стійкості до зовнішніх фізичних дій. В зв'язку з цим слід віддавати перевагу використанню бездобавочних алітових портланцементів, оскільки присутність мінеральної добавки, особливо зол і шлаків, впливає на стабільність хіміко-мінералогічного складу цементу.
Тим часом для забезпечення тріщиностійкості в цементі не повинне міститися більше 5% периклаза (MgO). Слід обмежувати і кількість гіпсу (не більш 4% в перерахунку на SO3), особливо якщо в клінкері цементу підвищений вміст трьохкальцієвого алюмінату (С3А) або чотирьохкальцієвого алюмофериту (C4AF) через утворення підвищеної кількості еттрингіта, що приводить до неконтрольованого розширення і утворення тріщин.
Вимоги до гранулометричного складу цементу в цілому не відрізняються від вимог до цементів, використовуваних в бетонах з підвищеною швидкістю твердіння.