Курсовой проект
на тему:
«Проект завода по производству блоков из неавтоклавного газобетона, мощностью 25000 м3/год»
Краснодар 2009 г.
Введение
Неавтоклавный газобетон относится к ячеистым бетонам и представляет собой долговечный искусственный цементный камень с равномерно распределенными по объему сферическими порами диаметром примерно до 0,5–3 мм.
В основе производства газобетона лежит процесс газообразования. От его динамики, повторяемости, состава сырьевых компонентов, а также температурных условий газообразующего комплекса зависит качество газобетона.
Важнейшей технологической особенностью производства высококачественных газобетонных изделий является получение необходимой заданной пористости и достаточной прочности в условиях одновременно протекающих процессов – газовыделения и газоудержания. Поэтому, необходимо обеспечить соответствие между скоростью реакции газовыделения и скоростью нарастания структурной вязкости водоцементного теста. Причем стабилизация поднявшегося цементного теста, отвердение и набор его прочности значительно оторваны по времени от основной фазы газообразования.
На газоудерживающую способность цементного теста существенно влияет водотвердое отношение, которое может колебаться в широких пределах: 0,4–0,9. Это связано с соответствующей вязкостью и плотностью раствора и с конкретными условиями газообразования: температурой сырьевых компонентов и окружающей среды, особенностями состава воды и вяжущего, составом и активностью добавок, ожидаемой плотностью газобетона и т.д. С другой стороны, газобетонная масса в ходе процесса газообразования должна достаточно легко деформироваться под воздействием давления газов. Пластично – вязкие системы характеризуются показателем пластичной вязкости, определяющим связность и прочность структуры раствора. В производстве газобетона водоцементное тесто должно обладать достаточной связностью для предотвращения прорыва пузырьков и бесполезной потери газа. С другой стороны, для обеспечения нормального вспучивания газобетонная масса должна обладать достаточно небольшим предельным напряжением сдвига и минимально-необходимой пластической вязкостью.
В результате приготовления водоцементной смеси получается практически двухфазный состав из твердой и жидкой фаз с большим водотвердым отношением. С введением в состав порообразователя «ПОС-15» и созданием соответствующих условий начинается образование газовой фазы. Формирующиеся микропузырьки газа сначала объединяются до определенного размера, и затем увеличивают объем цементного теста, разделяясь между собой в смеси межпоровыми перегородками. Особо важным является механизм формирования межпоровых перегородок, поскольку сами поры на практике могут быть двухуровневые. Первый уровень пор – основной, который определяет в целом структуру газобетона. Второй уровень пор развивается в стенках пор первого порядка. Чем тоньше перегородка пор и меньше размер пор первого уровня, и меньше развитие микропор второго порядка – тем качественней получается газобетон. Кроме того, соединяющихся пор должно быть минимально. Сами поры должны быть округлые и самостоятельные – замкнутые.
Дальнейшее протекание процесса поризации способствует уменьшению толщины межпоровых перегородок под действием давления внутри газового пузырька. Количество поровой жидкости определяется водотвердым отношением всей системы. При таком соотношении фаз система цемент-наполнитель-вода в межпоровой перегородке представляет собой суспензию, в которой процессы гидратации и твердения имеют свою специфику развития.
1. Номенклатура выпускаемой продукции
Таблица 1.1. Номенклатура выпускаемой продукции
| Наименование | Плотность | Типоразмер, мм | Количество штук в 1 м3 | Вес блока, кг |
| Блок стеновой | D600 | 600х400х200 | 20,83 | 35 |
| Блок стеновой | D600 | 600х300х200 | 27,77 | 27 |
| Блок стеновой | D600 | 400х300х200 | 41,66 | 17 |
| Блок перегородочный | D600 | 600х400х100 | 41,66 | 17 |
| Блок перегородочный | D600 | 600х300х100 | 55,55 | 14 |
| Блок стеновой | D500 | 600х400х200 | 20,83 | 29 |
| Блок стеновой | D500 | 600х300х200 | 27,77 | 23 |
| Блок стеновой | D500 | 400х300х200 | 41,66 | 14 |
| Блок перегородочный | D500 | 600х400х100 | 41,66 | 14 |
| Блок перегородочный | D500 | 600х300х100 | 55,55 | 12 |
В курсовом проекте в качестве базового изделия примем стеновой блок плотностью D600 размером 600х400х200.
Таблица 1.2. Физико-технические свойства блока
| Плотность бетона, кг/м3 | Прочность бетона на сжатие, кг/см2 | Класс бетона по прочности | Марка бетона по морозостойкости | Отпускная влажность бетона, не более % | Усадка при высыхании, мм | Коэффициент теплопроводности, Вт/м 0С |
| 600 | 35 – 50 | В 2,5 – 3,5 | F 35 | 35 | 1,0 – 1,4 | 0,14 |
Таблица 1.3. Предельные отклонения от номинальных размеров и показателей внешнего вида
| Наименование отклонения геометрического параметра | Предельные отклонения блоков | |
| на клею | на растворе | |
| Отклонения от линейных размеров– Отклонения по:высотедлине, толщине– Отклонения от прямоугольной формы (разность длины диагоналей)– Искривление граней и ребер | ±1±221 | ±3±443 |
| Повреждение углов и реберУглов (не более двух)на одном блоке глубиной ребер на одном блоке общей длиной не более двукратной длины продольного ребра и глубиной | 55 | 1010 |
2. Сырьевые компоненты
Для каждого производителя газобетона перечень и расход сырьевых материалов определяется, в первую очередь, исходя из конкретной задачи, возможности местных ресурсов, а также результатами испытаний полученного газобетона и заключением соответствующей региональной лаборатории.
Сырьевые материалы, применяемые для изготовления газобетона, принимают партиями и должны соответствовать требованиям стандартов или соответствующих технических условий.
При производстве монолитного газобетона в цеховых условиях и возможности оценивать стабильность технологических процессов результаты контроля качества материалов и некоторых производственных процессов необходимо ежемесячно подвергать статистической обработке и сопоставлять их соответствие с нормируемыми показателями табл. 2.1.
Таблица 2.1. Нормируемые показатели сырья и технологического процесса
| № п.п. | Наименование материалов и технологических процессов | Наименование контролируемых параметров и свойств материалов | Максимальные значения коэффициента вариации, У, % | Допустимые отклонения средних значений х от заданного, % |
| 1 | Цемент | Дисперсность (удельная поверхность) | 10 | 5 |
| Активность по прочности | 5 | 10 | ||
| 2 | Зола-унос кислая | Дисперсность | 5 | 5 |
| 3 | Зола-унос высокоосновная | Содержание | 55 | 105 |
| 4 | Приготовление газобетонной смеси | Температура водыРасход материалов | 22 | 20 |
| 5 | Формование изделий | Температура газобетонной смеси при заливке в формы | 5 | 5 |
При изменении сырья и параметров производства лаборатория обязана вносить необходимые коррективы в технологию изготовления изделий.
Вода является важнейшим компонентом в составе смеси. Поскольку технология неавтоклавного газобетона на порообразователе «ПОС-15» связана с гидравлическим вяжущим – портландцементом, то крайне важным является определение оптимального водотвердого В/Т значения газобетонной смеси, поскольку расчет водоцементного отношения на практике менее удобный. Минимальное количество воды для затворения цемента составляет, как известно, около 25%, при этом получим полусухую смесь. Для дальнейшей пластификации растворной смеси необходимо количество воды 40% от веса цемента и более. В случае сложной смеси цемента с наполнителем необходимо рассчитывать раздельно количество воды на затворение цементного клинкера и на смачивание наполнителя. Более тонкодисперсный наполнитель, как и более высокомарочный цемент, потребуют соответственно большего количества воды. В результате опытов и расчетов обе воды складываются и получаем общую воду, состоящую из свободной, которая со временем испарится, и связанной, которая молекулярно становится частью газобетонного каркаса. Количество связанной воды, как правило, составляет до 10 кг/м3 газобетона.
Вода для приготовления газобетонной смеси должна отвечать требованиям ГОСТ 23732. По качеству пригодна любая питьевая вода. В случае технической воды, вода поверхностных источников несоленая, мягкая – средняя по жесткости предпочтительней. Допускаются следы нефтепродуктов и другой органики.
Необходимое количество воды надо определить достаточно точно. Поскольку недостаток воды приводит к недоподъему теста, т.е. нерациональному использованию порообразователя. С другой стороны излишек воды, обусловленный неоправданным большим ее количеством, приводит как правило к снижению прочности газобетона и увеличению размера пор, а также значительно увеличивает риск трещинообразования и удлиняет время отвердения смеси. Поэтому, определение необходимого количества воды в составе газобетонной смеси очень важно.
Величину общего В/Т предстоит вначале подобрать опытным путем на небольших тестовых замесах по 0,5…2 л раствора сначала с шагом 0,05 от 0,55 до 0,75, а затем, уточняя около оптимального значения более мелким шагом 0,01. Установлено, что структура пор в широком диапазоне В/Т практически сохраняется, лишь сами поры увеличиваются или уменьшаются в размере пропорционально значению водотвердого. Поэтому, подбором различных значений В/Т можно в частности регулировать плотность газобетона при относительно меньшем или большем подъеме рабочего раствора. При этом в некоторых предельных случаях риск образования вторичной пористости естественно резко возрастает. Среднеоптимальным значением водотвердого отношения при нормальной температуре является значение 0,56…0,58.