Формование и твердение арболитовых изделий и конструкций.

Важнейшим из технологических факторов, влияющих на физико-механические свойства арболита и экономические показатели его производства, является способ формования и уплотнения. От него, прежде всею, зависит макро- и микроструктура материала, средняя плотность, тепло- и звукопроводность, влагостойкость и т. д.

На большинстве технологических линий арболитовые конструкции и изделия формуются в стальных формах. Для заполнения форм могут быть рекомендованы двухбункерные бетоноукладчики, например типа СМЖ-166Л. При укладке массы необходимо равномерно распределять ее но всей площади формы вровеньс бортами или в уровень с насадкой. Из-за упругости арболитовой смеси высоту бортоснастки формы выбирают с учетом коэффициента уплотнения смеси или определяют по формуле

Коэффициент уплотнения назначается в зависимости от требуемой средней плотности арболита и составляет 1,2...1,6. Для арболита со средней плотностью 700 кг/м3 при использовании дробленки хвойных пород /(у= 1,3...1,5.

Уплотнение арболитовой смеси для получения изделия требуемой средней плотности ответственная технологическая операция. Для нее не характерны общие закономерности, присущие бетонным смесям на минеральных заполнителях. Обычная вибрация в этом случае малоэффективна (из-за низких гравитационных и упругих свойств арболитовой смеси), а прессование приводит к тому, что после снятия нагрузки происходит распрессов-ка упругой смеси и нарушение уплотненной структуры.

Такие особенности арболитовой смеси объясняются свойствами древесного заполнителя — легкого, упругого, пористого материала, энергично поглощающего влагу в смесителе в процессе приготовления смеси, в результате чего смесь получается малоподвижной даже при больших расходах воды. Поэтому на практике приходится поддерживать значения В/Ц= 1,1...1,3, а в случае получения теплоизоляционного арболита на основе костры льна и конопли — В/Ц=2,2.

Рассмотренные свойства арболитовой смеси обусловили необходимость разработки новых эффективных способов уплотнения материала. В нашей стране и за рубежом появились различные методы уплотнения: уплотнение в горизонтальных или вертикальных формах ручными или механическими трамбовками, прессование в горизонтальных или вертикальных формах. Однако эти способы трудоемки, имеют низкий уровень механизации, поэтому для индустриального строительства не могут быть рекомендованы.

Современными механизированными способами уплотнения арболитовой смеси, ycEieuiHo используемыми в настоящее время, являются: циклическое прессование или вибропрессование, вибро­силовой прокат, послойное уплотнение, вибрирование на вибро-нлощадках и вибрирование с пригрузом.

Способ прессования. Принципиальная схема производства изделий из арболита методом горизонтального прессования приведена на рис. 3.11. Формовочная технологическая линия представляет собой тележечный конвейер с приводом и тележкой, на которой находится форма. Тележка с помощью привода устанавливается под бункером для раствора и арболита. На этом посту в форму укладывают последовательно нижний слой фактурного раствора, арболитовую смесь и верхний слой раствора. Затем тележка с формой, в которой изделие зафиксировано съемной крышкой, перемещается на пост уплотнения, оснащенный вибропрессом, откуда по завершении уплотнения перемещается на пост выдержки. Изделие в форме снимается, и на тележку устанавливается другая форма. После этого цикл повторяется.

При прессовании обеспечиваются проектные размеры изделия и получение арболита высокого класса (В2,5 и выше), однако требуется применение достаточно сложных процессов. Производство характеризуется высокой металлоемкостью, особенно при формовании крупных панелей из арболита.

Разновидностью способа циклического прессования является циклическое многократное сжатие [41, 45]. Смесь уплотняется
в форме со сменными поддонами, закрепленной на конвейере. Уплотнение гидравлическим прессом происходит под давлением 0,5..0,9 МПа в зависимости от требуемой средней плотности изделий. Прессование производится путем многократного сжатия уплотняемой массы, что позволяет в значительной степени преодолеть распрессовку изделия и произвести его немедленную распалубку. Число циклов сжатия и сброса давления и продолжительность интервалов для протекания релаксационных процессов подбираются в зависимости от вида и фракции целлюлозосо-держащего заполнителя и толщины формуемого изделия. Для смеси из древесной дробленки при толщине изделия 200 мм необходимо 3 цикла: сжатие, выдержка 30 с, сброс давления до нуля, выдержка 30 с и т. д. При рассматриваемом способе прессования изделия получаются высокого качества, несколько снижается металлоемкость опалубки, но требуется, как и в других способах прессования, мощное прессовое оборудование.

Способ силового вибропроката. Впервые применен в 1967 г. в Гузерипльском леспромхозе Адыгейской авт. обл. по проекту Гипролеспрома и ЦНИИМЭ. Сейчас конвейерная линия модернизирована (ПД-3) и действует в поселке Октябрьский Архангельской обл. на Октябрьском ДСК. Такие линии используются на предприятиях Минлесбумпрома СССР. Упрощенный вариантформовочной технологической линии имеет один вибровалок диаметром 800 мм для уплотнения арболитовой смеси.

В состав формовочной конвейерной линии ПД-3 (рис. 3.12) входят роликовый конвейер с приводными и натяжными станциями, бункер-укладчик нижнего цементно-песчаного фактурного раствора; самоходный бункер-укладчик арболитовой смеси; внб-роплощадка, расположенная под бункером-укладчиком арболитовой смеси; укатывающий ролик или вибровалок; вибропрокатная гусеничная секция; вспомогательное подъемно-транспортное оборудование.

Формование изделий осуществляется в стальных формах (рис. 3.13), передний и задний борта которых имеют высоту, соответствующую толщине изделия, высоту боковых бортов принимают с учетом коэффициента уплотнения.

Процесс формования изделий на линии осуществляется следующим образом. Смазанные формы с уложенной в них арматурой подаются с помощью кран-балки на приемный рольганг для укладки нижнего фактурного слоя из цементно-песчаного раствора. После укладки и разравнивания раствора форма движется на виброплощадку под самоходный арболитоукладчик. В нижней его части имеется разравнивающее устройство, состоящее из скребка и свободно вращающегося валика диаметром 250, длиной 1180 мм. В процессе движения арболитоуклалчика над формой валик разравнивает насыпаемую смесь и частично уплотняет ее, снижая насыпную высоту, затем укладывается фактурный отделочный слой.

После укладки и разравнивания фактурного раствора и ар-болитовой смеси заполненная форма подвергается вибрации на пиброплощадке в течение 30 с, а затем по рольгангу с помощью цепного механизма подается иод калибрующий валик, подвешенный на пружинах и совершающий вибрацию в вертикальной плоскости. Вибрирующий валик укатывает и сжимает смесь по всей ширине изделия в условиях воздействия двусторонней вибрации с вертикально направленными колебаниями, поскольку движущаяся форма с изделием располагается на подпружинном упругом рольганге.

После проработки вибрирующим валиком форма с изделием передается на вибропрокатную секцию. Основной агрегат этой секции — гусеничная лента, которая входит внутрь формы и производит плавное, постепенное сжатие и доуплотнение арболито-вой смеси под давлением не менее 0,15 МПа в течение 2,5...4 мин при скорости проката 0,67...1,64 м/мин. В результате этой операции снижаются упругие деформации смеси, уменьшается рас-прессовка изделия до требуемых допусков, фиксация верхней поверхности после проката не требуется. Для регулирования уплотняющего усилия и плавного перехода ленты через торцевые борта и перегородки форм нажимные валики оборудуются специальным контрольно-амортизирующим устройством. Вибрирующий валик и нажимные валики прокатной секции устанавливаются после проверки высоты торцевых бортов.

Формование изделия данным способом чрезвычайно сложно, осуществляется оно в три стадии, требующие сложную регулировку, от которой зависит качество изделий.

Опыт эксплуатации линии ПД-3 выявил необходимость ее совершенствования в направлении упрощения оборудования, уменьшения его массы, снижения трудоемкости изготовления, повышения эффективности уплотнения арболнтовой смеси при изготовлении конструкционных изделий повышенной толщины (6>200 мм).

Способ вибропрессования. Разработан ЦНИИМЭ и внедрен впервые в Шеманихинском леспромхозе Горьковскон обл. (рис. 3.14). По такому способу в модернизированном исполнении работают две линии формования арболитовых конструкций вОят-ской сплавной конторе Ленинградской обл. (линии ЛВ-24М и ЛВ-125М). Изготовление арболитовых изделий осуществляется в стальных формах с фиксирующими крышками. Форма с уложенными фактурными слоями и арболитом, арматурой и закладными деталями накрывается фиксирующейся крышкой и подается на тележке в вибропрессовальную установку. Под действием вибрации и сжатия гндродомкратов крышка утапливается в форму, уплотняя смесь, и защелкивается. Изделие в форме с зафиксированной крышкой выдерживается в отапливаемом цехе до достижения распалубочиой прочности.

На формовочной линии ЛВ-24 (ЛВ-24М) возможно изготовление изделий размером до 3,6X1,5X0,3 м. Производительность ее при производстве неофактуренных изделий размером ЗХ1.2Х Х0.25 м при двухсменной работе составляет 12 тыс. м3 в год. Давление при формовании —до 0,2 МПа. Получают изделия из арболита классов В2 и В2,5.

На экспериментальной формовочной линии ЛВ-125М возможно изготовление изделий размером до 7,2x1.5x0,3 м. Проектная производительность линии при двухсменной работе 24 тыс. м3 в год. Как на линии ЛВ-24, так и на ЛВ-125М в процессе формования форма с изделием совершает возвратно-поступательное движение для укладки фактурных слоев и арболитовой смеси. На линии ЛВ-125М при давлении прессования 0,2 МПа получаются изделия из арболита классов В2 и В2,5.

По этому же принципу действует формовочная технологическая линии ЛВ-129, производительность которой по проекту при двухсменной работе составляет 24 тыс. м3 в год. Линия работает также при расчетном давлении до 0,2 МПа. В отличие от предыдущих типов линий в ней предусмотрен конвейерный способ производства.

Недостатками рассмотренных формовочных линий являются сложность эксплуатации оборудования, неравномерная укладка верхнего фактурного слоя, необходимость применения форм с фиксирующими крышками (большой расход металла, поскольку для сдерживания давления распрессовки упругой арболитовой смеси, находящейся в напряженно-сжатом состоянии, необходима большая жесткость форм и крышек), а также невысокая надежность, так как гидравлические домкраты при работе вибро-иригруза находятся под вибрацией, что снижает срок их службы. Перечисленные недостатки препятствуют широкому внедрению этого способа.

С учетом достоинств и недостатков формовочных линий ПД-3, ЛВ-125 и ЛВ-129 разработана технологическая линия роликового вибропроката с формовочным агрегатом ЛВ-64 (рис. 3.15).

Технология работы линии ЛВ-64 следующая: форма с уложенной арматурой и закладными деталями устанавливается на конвейере и перемещается под укладчик нижнего слоя цементно-песчаного раствора. На следующем посту, когда форма располагается под арболитоукладчнком, производится вибрация, в результате которой раствор растекается по днищу формы ровным слоем. После этого форма заполняется арболитовой смесью. Смесь укладывается и первоначально уплотняется вибрацией вровень с бортами формы. Затем форма перемещается по конвейеру на следующий пост, где установлен вибротрамбующнй агрегат. Он уплотняет смесь в процессе движения формы на заданную величину ниже уровня ее бортов. Далее форма перемещается под укладчик верхнего слоя цементно-песчаного раствора. На следующем посту верхний слой раствора с помощью заглаживающего устройства выравнивается до уровня верха бортов формы. На участке между постом заглаживания раствора и прессом форма закрывается крышкой. С помощью пресса крышка вдавливается и фиксируется специальными замками. Сформированный пакет с зафиксированной крышкой снимается с конвейера и переносится на пост вызревания и твердения.

Уплотнение арболитовой смеси при этом способе осуществляется в три стадии. На первой стадии уплотнение происходит при укладке нижнего слоя раствора и арболитовой массы при помощи вибрации, на второй с помощью вибропрокатного агрегата методом роликового вибропроката (основное уплотнение), на третьей — с помощью пресса (в форму с изделием впрессовывается крышка, которая, дополнительно уплотняя арболитовую массу и верхний слой изделия, фиксирует изделие от распрессовки и обеспечивает получение требуемых геометрических размеров по толщине изделия).

Вибропрокат на линии, оснащенной агрегатом ЛВ-64 (рис. 3.16) может осуществляться с четырьмя скоростями: 0,64; 0,87; 1,04 и 1,67 м/мин. Однако прочность на сжатие изделий, изготовляемых на такой линии, невысока. Поэтому для получения изделий из арболита класса В2 и выше смесь необходимо доуплотнять в прокатной секции, т. е. дополнить линию вибропрокатной секцией. Еще одним недостатком линий, оснащенных вибрирующим валком, является ограниченность ширины формуемого изделия длиной самого валка, что -затрудняет переход на новую номенклатуру

В ВНПО Союзнаучплитпром на базе описанных выше технологических линий разработаны комплекты оборудования производительностью 12 и 24 тыс. м3 в год арболитовых изделий длиной до 6 м.

Способ послойного уплотнении. Освоен в 1979 г. на ЭДСК ь г. Издешково Смоленской обл. С учетом имеющегося опыта Гип-ростроммашем совместно с Саратовским ПТПО «Сельстройма-териалы» Лгропромстроя СССР и Проектным институтом № 2 Госстроя СССР разработан экспериментальный проект цеха по производству изделий из арболита мощностью 12 тыс. м3 в год с комплектом оборудования для изготовления крупных панелей.


В состав цеха входят отделение приготовления древесного заполнителя, рубительное отделение, склады цемента и песка, ар болитосмеситсльный узел, производственный корпус и склад готовой продукции.

Подача арболитовой смеси и цементно-песчаного раствора из арболнтосмесительного отделения в формовочное решается традиционными способами, применяемыми при производстве сборного железобетона. В рассматриваемом варианте компоновочного решения она осуществляется по бетоновозиой эстакаде раздаточными бункерами СМЖ-2А. Смесь или раствор перегружаются в соответствующий бункер самоходного бетоноукладчика СМЖ-166А, перемещающегося по рельсовому пути. СМЖ-166А укладывает последовательно фактурный слой, затем арболитовую смесь, которую уплотняет формовочная машина СМЖ-506 (рис. 3.17). Форма образуется из очищенных и смазанных поддонов, установленных на основании формовочной установки, и постоянной бортоснасткн, перемещающейся в вертикальном направлении.

Изделия формуют на поддоне, который остается во время формования неподвижным на опорах-стоиках. Подвижная опалубка поднимается вверх на 1,5. .2 см и в образующуюся из нее и поддона форму укладывается нижний фактурный слой (на который при необходимости укладывается плоская металлическая арматурная сетка). Формовочная машина СМЖ-506 при ревер-сном проходе разравнивает и уплотняет фактурный слой. Затем подвижная опалубка (борта) поднимается еще на 5...7 см и бетоноукладчиком СМЖ-166Л укладывается вровень с бортами слой арболитовой смеси. После этого опалубка опускается вниз на величину уплотнения смеси, осуществляется «укатка» образующейся «горбушки» з< 2.4 прохода формующей машины. Процесс продолжается до на. эра требуемой толщины изделия. Последним укладывается верхний фактурный слой, который также укатывается.

После завершения формования подвижная опалубка опускается вниз, открывая изделие и поддон. Изделие на поддоне передается на пост термообработки, после чего направляется на склад для набора отпускной прочности.

Рассмотренная технология формования и уплотнения позволяет получить крупноразмерные арболитовые изделия, однако имеет и ряд недостатков: изделия можно армировать только плоскими сетками; верхняя сетка не фиксируется и, как показывает опыт, «всплывает»; сложна установка закладных деталей; затруднительно в процессе формования устройство пазов, что при монтаже панелей создает трудности при заделке вертикальных стыков. При незначительном нарушении технологического режима не исключено расслаивание изделий в процессе эксплуатации; затруднительно применение жесткой смеси, получение однородного по толщине и плотности фактурного слоя из цементно-песчаного раствора, монтажные петли после формования необходимо освобождать от арболита. Кроме того, при изменении но­менклатуры выпускаемых изделий требуется довольно сложная и длительная переналадка формующего блока, да и процесс формования достаточно продолжителен, что ограничивает производительность установки. После модернизации и устранения этих недостатков такая линия может быть пригодна для выпуска ар-болитовых изделий толщиной 200...250 мм.

Способ виброуплотнения (на вибростолах). Для организации 1.ысокомеханизированного конвейерного производства изделий из
арболита необходимы такие способы, которые могли бы существенно повысить удобоукладываемость арболитовой смеси при формовании, сделать возможным уплотнение ее с помощью вибрации, т. е. традиционным способом, применяемым при формовании железобетонных изделий на минеральных заполнителях. В результате научно-исследовательских и экспериментальных работ, проведенных в НИИЖБе и других институтах, выявлена возможность получения арболитовых смесей, улучшающих при вибрировании такие свойства, как подвижность и удобоукладываемость. Это так называемые поризованные и легкоподвнжные арболитовые смеси, модифицированные химическими и порооб-разующимн добавками (пенообразующие и воздухововлекающие вещества).

В результате поризацнн значительно упрощается процесс формования изделий, что позволяет отказаться от специального металлоемкого формовочного оборудования и использовать традиционное серийное оборудование, применяемое в производстве сборного железобетона. При поризации повышается однородность арболита по прочности при сжатии и средней плотности, увеличивается его морозостойкость, снижается теплопроводность.

В качестве пенообразователей для поризованного арболита используются жидкостекольный пенообразователь или синтетические ПАВ, выпускаемые отечественной химической промышленностью в готовом виде. Введение технической иены способствует образованию в системе высокодисперсной эмульсии воздуха, устойчиво диспергированного в арболитовой смеси. В результате устраняется взаимное трение частиц арболитовой смеси и повышается ее связанность и однородность.

В этом случае изделия из арболита для сельского крупнопанельного жилищного строительства могут изготовляться по агрегатно-поточной, иолуконвейерной и конвейерной технологии практически на одном и том же оборудовании.

Гипростроммашем разработан комплект основного технологического оборудования для изготовления изделий из поризованного арболита (производительность 18 тыс. м3 в год). Комплект оборудования может меняться по составу машин в зависимости от принятого способа производства (агрегатно-поточный, полу-конвейерный или конвейерный) и требуемой мощности.

При производстве изделий из поризованного арболита на по-луконвейернон линии мощностью 24,5 тыс. м3 в год с ямнымн камерами (рис. 3.18) формовочный цех размещается в технологическом пролете длиной 120 и шириной 18 м. Участок выдержки изделий представляет собой пролет, оборудованный подвесным краном длиной 90, шириной 18 м, высотой до крана 10,8 м.

Производство поризованного арболита (опыт Домодедовского завода, Московская область). В цехе размещена технологическая линия, состоящая из шестипостовой полуконвейерной линии с девятью напольными камерами тепловой обработки ямного типа. В состав полуконвейерной линии входят привод, передаточное устройство, бетонораздатчик СМЖ-166А, кантователь СМЖ-3507, подъемные рельсы СМЖ-458 и комплект форм.

Работа на линии производится в следующей последовательности. Форма с изделиями из камеры тепловой обработки мостовым краном с- помощью траверсы СМЖ-257А подается на пост № 1, где открываются борта, вынимаются вкладыши из изделия (без кантования). Затем форму с помощью привода перемещают на пост № 2, где изделия вынимают и кантуют. После съема форму чистят пневмоскребком и смазывают Затем устанавливают вкладыши (проемообразователи), укладывают отделочный слой (плитка или фактурный состав), нижняя арматурная сетка, с помощью бетоноукладчика подается нижний слой цемснтно-песчаного раствора. Бетоноукладчиком СМЖ-166А форма заполняется арболитовой смесью, которая уплотняется на виброплощадке. Затем устанавливается верхняя арматурная сетка или пространственный каркас и укладывается верхний слой цемент-но-песчаного раствора. На посту № 5 с помощью поверхностного вибратора верхний фактурный слой доуплотняется, производится ручная затирка изделия. На посту № 6 форма очищается от бетона, изделия проходят технический контроль и подвергаются выдержке перед помещением в камеру тепловой обработки. С поста № 6 полуконвейерной линии форма с изделием с помощью мостового крана, оборудованного автоматическим захватом, переносится в камеру тепловой обработки. В каждую камеру на пакетировщиках устанавливается по шесть форм. Искусственное твердение изделий происходит при температуре не более 50°С и относительной влажности 50..60% в течение 24 ч. Формы с изделиями, прошедшими тепловую обработку, из камеры подают на пост № 1 полуконвейерной линии. После распалубки изделия, требующие отделки, устанавливают в специальные стойки, изделия без отделки помещают в контейнер на участке выдержки.

Фасадные поверхности наружных стеновых панелей отделывают керамической плиткой или декоративным бетоном с последующей отмывкой поверхности и обнажением крупного заполнителя. При отделке керамической плиткой скомплектованные по видам изделия ковры плитки доставляют в контейнерах к месту укладки. Ковры укладывают на поддон формы перед подачей нижнего растворного слоя.

При отделке панелей декоративным бетоном с последующей отмывкой поверхности и обнажением крупного заполнителя приготовленный фактурный раствор с замедлителем твердения цемента в специальных емкостях доставляется к посту №3и наносится на поддон перед укладкой нижнего фактурного слоя. Обнажение заполнителя производится после тепловой обработки специально предусмотренным устройством СМЖ-239 методом смыва. Внутренняя поверхность изделий .поводится с помощью шпаклевочной машины С0-21А или заточной машины СО-86.

Поризованную арболитовую смесь и цементно-песчаный раствор приготовляют в арболитосмесительном отделении и раздаточными бункерами по эстакадам подают в бетоноукладчики.

Для приготовления технической пены и растворов ХД в смесительном узле устанавливают дополнительное оборудование. Технологическая схема приготовления технической пены и растворов ХД, разработанная в ЦНИИЭПсельстрое, показана на рис. 3.19. Узел приготовления технической пены укомплектовывается рециркуляционным пеногенератором (рис. 3.20), на котором можно готовить техническую пену и жидкостекольный пенообразователь. Техническая пена может быть приготовлена также с помощью центробежных насосов консольного типа (4К-6, 4К-8, 6К-6, 6К-8, 4НФ) и механических пеновзбивателей с лопастным валом, вращающимся с частотой 240 мин.

Приготовление технической пены сводится к разбавлению концентрата пенообразователя водой в расчетном соотношении.

Синтетический пенообразователь со склада через дозатор полается в емкость, оборудованную системой трубопроводов для перемешивания водного раствора сжатым поздухом, автоматической системой поддержания температуры с точностью ±2 "С при помощи паровых регистров и датчика температуры, а также датчиками контроля заданной концентрации или плотности. В случае применения стабилизатора пены в виде водного раствора стекла или электролитов материалы со складов через дозаторы подаются в емкость. Приготовленные емкости должны иметь


слив в канализацию. Во избежание засорения посторонними примесями систему не реже одного раза в неделю необходимо тщательно промывать горячей водой, выходные отверстия у емкостей должны иметь защитные сетки Для ускорения проиессов растворения синтетических пенообразователей и жидкого стекла применяют воду, подогретую до 50. .80°С. Для растворов ХД температура растворения выбирается в зависимости от вида добавки. Перед смешиванием растворы пенообразователя и ХД следует охладить до 15°С.

При отсутствии автоматической системы контроля концентрации или плотности растворов вода в емкости подается через дозаторы. Из емкостей растворы поступают в соответствующие расходные емкости, каждая из которых должна обеспечивать бесперебойную работу смесителей не менее чем в течение I ч. В расходных емкостях целесообразно устанавливать датчики уровня с соответствующей автоматикой.

Поризация арболитовой смеси позволяет использовать для формования изделий стандартное оборудование. Однако при по-ризацни арболитовой смеси изделия и конструкции приобретают стабильные структурно-механические свойства только при четком соблюдении технологического режима и стабильном по качеству древесном заполнителе, поэтому работе заводской лаборатории придается особо важное значение.

Способ вибрирования с пригрузом. Разработан в ЦНИИЭП-сельстрое для формования стеновых панелей из арболита. На технологической линии, работающей по такому способу, можно формовать также мелкоштучные блоки (размером 400Х200Х Х200 мм, 500X300X230 мм и др.) и перегородочные плиты (размером 800X400X80 мм и др.). Такие линии изготавливаются Аирелевским экспериментальным заводом ЦНИИЭПсельстроя, внедрены на Горийском ДОЗе Грузагростроя, в пос. Майна Ульяновской обл., в г. Орле и др.

Выпуск промышленной партии изделий на Горийском ДОЗе показал, что формующая установка при немедленной распалубке обеспечивает уплотнение арболитовой смеси и получение изделий с четкими гранями и допусками размеров, соответствующими требованиями ГОСТ 19222—84. Годовая проектная производительность формовочной линии—12 тыс. м3 стеновых панелей размером 2980XI485X200 мм (при двухсменной работе).

Формовочная линия (рис. 3.21) состоит из виброуплотняю-щей установки (рис. 3.22), укомплектованной пригрузом и стандартной вибрационной площадкой СМЖ-200Л, одной металлической формой с делительными вкладышами и комплектом щитовых поддонов, тросовым конвейером для перемещения формы, раздатчиками арболитовой смеси и раствора фактурного слоя.

Приготовленная арболитоваи смесь из смесителя выдается в бетонораздатчик, а затем — в движущуюся форму, в которую


предварительно закладывается поддон. По мере продвижения формы смесь в ней разравнивается ровнителем скребкового типа. Заполненная форма для уплотнения тросовым конвейером перемещается в формовочную установку, где центрируется с помощью конусных направляющих на виброблоках вибрационной площадки под иригрузом.

После опускания пригруза в форму на уплотняемую смесь включается вибрационная площадка, действующая в течение 3,5...4 мин. Затем пригруз поднимается с помощью нневмоцн-линдров и форма перемещается на пост распалубки. Сформованная панель или мелкоштучные изделия на поддоне переносятся кран-балкой на пост твердения.

При виброуплотнении с иригрузом частицы древесного заполнителя, перемещаясь относительно друг друга, занимают в структуре арболита положение, обеспечивающее наибольшую площадь контактных зон, при этом уменьшается величина распрессовки. При обычном же способе прессования арболитовой смеси для получения изделий идентичной плотности частицы древесного заполнителя в отдельных контактах сжимаются, вызывая упругие деформации, что ведет к распрессовке сформованного изделия и в конечном результате — к снижению прочности.

Арболитовые стеновые панели и мелкоштучные блоки и перегородочные плиты, полученные способом вибрирования с при-грузом, имеют хороший товарный вид, высокую однородность структуры и хорошие физико-механические свойства.

Достоинством способа виброуплотнения с иригрузом является возможность немедленной распалубки полученных арболитовых изделий. Это обеспечивает существенное снижение металлоемкости (на 120... 150 т) по сравнению с действующими линиями аналогичной мощности за счет сокращения парка форм и массы формовочной установки. Масса такой формовочной линии 9 т, стоимость 20 тыс. руб.

Выбор способа уплотнения арболитовой смеси определяется производительностью линии, типом изделий, свойствами формуемой смеси и может быть произведен с помощью табл. 3.24.

В табл. 3.25 приведены усредненные данные по режиму уплотнения для арболитовой смеси (ГОСТ 19222—84). Показатели могут отклоняться в зависимости от подвижности смеси, что, в свою очередь, определяется видом применяемой добавки. При повышении подвижности смеси за счет воздухововлекающих добавок, пластификаторов и др. усилие прессования в несколько раз уменьшается, а коэффициент уплотнения увеличивается.

Аналогично влияет на усилие прессования и фракционный состав заполнителя: с уменьшением крупности заполнителя снижается усилие прессования и возрастает коэффициент уплотнения смеси. От расхода цемента усилие прессования и коэффициент уплотнения смеси зависят мало.

Анализ отечественного и зарубежного опыта производства арболита позволяет сформулировать основные требования, которым должна удовлетворять эффективная технология получения этого материала:

формование изделий должно производиться в горизонтальных формах, что позволяет получать изделия, офактуренные с двух сторон в процессе их изготовления;

формование следует осуществлять в металлической матрице со сменными поддонами и бортовой оснасткой из деревянных брусков; это позволяет исключить из технологической схемы камеры тепловой обработки, последняя происходит за счет использования теплоты, образующейся в процессе гидратации цемента.

Для уменьшения металлоемкости уплотняющего оборудования и полного отказа от прессового оборудования рекомендуется применять способ вибрирования с иригрузом или вибрирования при поризации арболитовой смеси. С целью снижения уровня

шума виброплощадки рекомендуется заменять ударными установками с гашением удара.

Известные способы формования арболитовых изделий требуют больших капиталовложений, значительных затрат на метал-лоформы, отличаются сложностью технологического оборудования. Поэтому при выборе способа формования должны быть учтены не только технические, но и экономические показатели.

Твердение и тепловая обработка изделий из арболита. Завершающим этапом технологического процесса является тепловая обработка и твердение изделий до набора отпускной прочности. Проведенные исследования не дают возможности рекомендовать интенсифицированные режимы термообработки. Попытка пропаривать арболит как обычный бетон привела к снижению прочности. Это объясняется тем, что при пропаривании в арболите возрастают внутренние напряжения за счет объемных деформаций заполнителя, которые нарушают целостность структуры материала, одновременно увеличивается выделение сахаров из древесного заполнителя, что способствует «отравлению» цемента.

Наилучшие результаты получены при низкотемпературной обработке арболита но мягким режимам: температура сушки 40...50°С и относительная влажность воздуха 70.80%. При таком режиме арболит приобретает распалубочную прочность через 18...20 ч. Однако прочность его при этом не превышает 25.40% марочной, а влажность остается в пределах 30..35%. Для дальнейшего набора прочности и снижения влажности до регламентируемых величин требуется дополнительная выдержка изделий на закрытом складе при 16...18°С не менее 7...14 дней. После этого изделия можно отправлять на склад с любым тем-пературно-влажностным режимом (естественное хранение, исключающее увлажнение).

Твердение изделии — важная технологическая операция в производстве арболита, поэтому изучение процессов твердения и выбор оптимальных способов их ускорения имеют большое практическое значение.

Нарастание прочности арболита на обычном алитовом портландцементе может быть охарактеризовано данными табл. 3.26.

Твердение арболита при температуре ниже 15°С замедляется, а при температуре ниже 5°С практически прекращается. При повышенной температуре и достаточной относительной влажности твердение идет значительно быстрее, чем в нормальных условиях. Установлено, что во всех случаях наиболее эффективна тепловая обработка арболита при 40°С и относительной влажности воздуха 50..60%. Увеличение температуры прогрева свыше 40°С приводит к снижению конечной прочности материала из-за деформатнвных свойств древесины и других целлюлозо-содержащих заполнителей.

Для изделий и конструкций из арболита режим тепловой обработки должен обеспечивать не только требуемую отпускную и проектную прочность, но и отпускную влажность в изделиях, не превышающую заданную.

Для снижения влажности изделий и конструкций их тепловую обработку необходимо производить в условиях, способствующих испарению влаги из арболита. Такой прогрев должен осуществляться при температуре не более 40"С в камерах, оборудованных термоэлектронагревателями (ТЭНами), калориферами, инфракрасными излучателями или газовыми горелками, с устройством в них дополнительной вентиляции. Тепловая обработка изделий из арболита в среде насыщенного пара или паровоздушной среде, а также на термоподдонах не допускается.

При назначении общего цикла твердения изделий и конструкций из арболита следует учитывать вид древесного заполнителя и химических добавок, способ твердения, величину распалубоч-ной и отпускной прочности и длительность выдерживания изделий после тепловой обработки. Так, при твердении изделий и конструкций из арболита, изготовленных на портландцементе М400 и более, в естественных условиях при 18...25°С и относительной влажности воздуха 60..80% арболит приобретает прочность на сжатие 50% проектной через 3...5 суток, с использованием БТЦ — через 1...2 суток.

При тепловой обработке изделий и конструкций из арболита в камерах при 40°С и относительной влажности воздуха 50...60% длительность отдельных периодов должна назначаться исходя из следующих требований:

продолжительность выдерживания отформованных изделий и конструкций до начала тепловой обработки должна быть не менее 12 ч;

скорость подъема температуры среды в камере и скорость остывании изделий и конструкций после изотермического прогрева не должны превышать 10 град/ч;

изотермический прогрев отформованных изделий и конструкций должен осуществляться при температуре теплоносителя не более 40"С и его относительной влажности 50...60%.

Общий цикл тепловой обработки при этих условиях не должен превышать 24 ч.

При тепловой обработке изделий и конструкций из арболита, офактуренных с двух сторон цементно-песчаным раствором, в формах температура теплоносителя может быть повышена до 50...60°С.

Тепловую обработку отформованных изделий из арболита электрической энергией (электротермообработку) следует осуществлять электропрогревом и электрообогревом. При электропрогреве используются электроды из металлических стержней и струн диаметром не менее 6 мм или из полос листовой стали шириной не менее 15 мм. Они прикрепляются на внутренних поверхностях форм, специальные щиты устанавливаются на открытой поверхности изделий. При электрообогреве применяют нагреватели инфракрасного излучения или низкотемпературные нагреватели (сетчатые, коаксиальные, ТЭНы). Предварительный разогрев смеси электроэнергией допускается до температуры 40 °С.

При электротермообработке изделий и конструкций из арболита при 50"С материал приобретает прочность на сжатие 50% проектной через 23...24 ч тепловой обработки и последующего выдерживания без тепловой обработки при температуре не ниже 15 "С в течение 1-2 суток.

После набора арболитом прочности на сжатие, равной 50% проектной, но не менее 0,5 МПа, изделии и конструкции распа-лубливаются и выдерживаются в цехе при температуре не ниже 15 "С в течение 5...6 суток, после чего их хранят на крытом складе готовой продукции. В зимних условиях изделия из арболита после распалубки следует хранить в закрытом помещении при температуре не ниже 15 С до приобретения ими проектной прочности.

Для нормальной организации производства изделий и конструкций из арболита в зимнее время следует выполнять следующие мероприятия: заранее заготовлять древесные отходы в объеме, необходимом для работы в зимний период, с предварительной выдержкой этих отходов в летнее время; подогревать применяемые материалы (древесный заполнитель, песок, гравий и воду), для того чтобы они имели положительную температуру; для ускорения твердения производить тепловую обработку от-формованных-арболитовых изделий в специальных камерах или применять электрообработку с соблюдением установленных режимов; по возможности применять быстротвердеющие цементы высоких марок (БТЦ и ОБТЦ) для ускорения твердения изделий и сокращения сроков их выдержки; производить подогрев окружающего воздуха в отделениях твердения и выдерживать арбо-литовые изделия при температуре не менее 20. .25"С.

Автоклавная обработка, пропариванне и обработка постоянным током при производстве арболита и изделий из него не рекомендуются.

Выдержка, отделка и хранение арболитовых изделий и конструкций. Арболит в изделиях достигает распалубочной прочности примерно через 3 суток. В случае применения быстротвер-деющего портландцемента или при прогреве изделий при 40...60°С продолжительность твердения сокращается до 1-2 суток. Поэтому крупноразмерные изделия, не рассчитанные на работу при изгибе, по достижении транспортабельной прочности следует поднимать и устанавливать в рабочее положение при помощи специальных траверс, кантователей и других устройств.

После распалубки изделия осматривают. При осмотре их сортируют, выявляют брак и продукцию, требующую дополнительного ремонта. Годные изделия после внешнего осмотра техническим отделом предприятия маркируют штампом ОТК и отправляют на ноет выдержки или отделку и комплектацию.

Доводку и комплектацию изделий из арболита следует выполнять на специализированных отделочных постах или конвейерных линиях с применением механизированного инструмента. При этом производят мелкий ремонт поверхности и откосов, очистку закладных деталей и кромок от наплывов, навеску оконных и дверных створок или полную установку столярных изделий с заделкой мест их примыкания к арболиту, установку подоконников и сливов, а также отделку фасадной поверхности такими методами, как окраска специальными красками или эмалями, напыление декоративной крошкой и т. п.

При отделке фасадной поверхности плиткой все смещенные, разбитые и заглубленные после мытья плитки следует заменять. Новые плитки укрепляют на цементно-песчаном растворе 1:2 с добавлением 5% ПВА пли на нолимерцементном клеевом составе на основе водной дисперсии полимера (ВДП).

При подготовке фасадной поверхности под обработку крас-147


камн и кремнииорганическими эмалями трещины заделывают нолимерцементным клеем или цементно-песчаным раствором с ПВА. Раковины, поры, каверны и сколы на внутренней поверх­ности следует промывать водой и заделывать нолимерцементным клеем или цементно-песчаным раствором с ПВА. При необходимости поверхность шпатлюют.

Околы и раковины на торцах изделий необходимо ремонтировать так же, как внутренние поверхности. После ремонта торцы изделий покрывают клеями КН-2, КН-3 или герметиком 14 ТЭП-8

Столярные изделия (оконные и дверные блоки по ГОСТ 475—78*) устанавливают в собранном виде и укрепляют на мастике «Бутепрол», уложенной слоем толщиной не менее 5 мм.

Зазоры между блоками и телом панели проконопачивают термоизоляционными материалами. Подоконные доски и сливы устанавливают на цементно-песчаном растворе или на герметике 14 ТЭП-8, после чего внутренние откосы затирают под рейку. При установке столярных изделий в процессе формования оконная или дверная коробка замоноличивается (створки или полотна предварительно снимают, устанавливают в конвейер и навешивают после тепловой обработки на соответствующую коробку). Перед формованием коробку столярных изделий с наружной стороны покрывают гидроизоляционным покрытием и надежно фиксируют с проемообразователем на поддоне. При за-моноличивании столярного изделия на формовочной линии рекомендуется устанавливать подоконники и окончательно отделывать внутренние откосы панелей.

В случае установки столярных изделий, в том числе подоконных досок, в ограждающих конструкциях, находящихся в горизонтальном положении, внутренние откосы заливают быстросхва-тывающимси составом на основе ГЦПВ и керамзитового песка, проемообразователь вынимают через 10...15 мин.

Твердение изделий и конструкций из арболита после распалубки особенно в осенне-зимний период должно осуществляться на постах выдержки. Для поддержания нужной температуры по­мещение, где происходит твердение (посты выдержки) изделий и конструкций должно быть отдалено от основной части цеха и снабжено нагревательными приборами и вентиляцией. Выдержка распалубленных изделий из арболита при температуре воздуха не ниже 18°С и относительной влажности воздуха внутри помещения не выше 80% должна осуществляться в течение 5..6 суток до набора арболитом отпускной прочности. В зимний период срок выдержки определяется опытным путем и назначается с учетом достижения материалом в изделиях к моменту вывоза из цеха не менее 80% проектной прочности. После распалубки и выдержки в теплом помещении изделия вывозят на склад готовой продукции.

Изделия из арболита хранят на специально оборудованных складах, рассортированными по видам, типоразмерам и маркам в условиях, не допускающих их увлажнение. Способы укладки изделий при хранении и транспортировании регламентируются стандартами или техническими условиями в зависимости от размеров, формы и назначения. При укладке изделий должна обес­печиваться их сохранность, а также возможность свободного доступа к каждому изделию для погрузки или монтажа.

Теплоизоляционные изделия из арболита хранят в пакетах или штабелях. Каждое упаковочное место должно содержать изделия одной марки и одного размера. Изделия из конструкционно-теплоизоляционного арболита хранят в рабочем положении в специальных кассетах-стеллажах или в штабелях высотой не более 2 м установленными или уложенными на подкладках толщиной не менее 30 мм и шириной не менее 180 мм или на других опорах, обеспечивающих сохранность изделий. Подкладки под штабель следует располагать на линии подъемных петель и укладывать по плотному, тщательно выровненному основанию.

Изделия на складе устанавливают или укладывают так, чтобы были видны их маркировочные знаки.

Конструкции и изделия из теплоизоляционного арболита транспортируют в упакованном виде, преимущественно в контейнерах. Изделия из конструкционно-теплоизоляционного арболита перевозят в рабочем положении на панелевозах, железнодорожных платформах и других транспортных средствах, оборудованных специальными крепежными и опорными устройствами, обес­печивающими неподвижность и сохранность изделий (включая детали, выступающие из их плоскости).

Подъем, погрузку и разгрузку изделий обычно производят за монтажные петли с применением специальных захватных устройств, предусмотренных проектом. При погрузке, перевозке, разгрузке и хранении арболитовых изделий необходимо соблюдать меры, исключающие возможность их механического повреждения и увлажнения.

Нами установлено, что современные технологии обеспечивают получение арболитовых изделий заданной средней плотности, но не гарантируют при этом достижение требуемых прочностных показателей. Установлено, что основными факторами, определяющими прочность такого бетона, как арболит, являются: адгезионная прочность при сцеплении с цементным раствором отдельных частиц заполнителя и нормальные условия твердения цементного раствора. Органический целлюлозный заполнитель, деформируясь под воздействием переменной влажности в процессе твердения и сушки арболита, может нарушать целостность структуры цементного камня, а выделяемые экстрактивные вещества снижают адгезию и препятствуют нормальной гидратации цемента и замедляют процессы твердения. Поэтому повышении прочности и стойкости арболита к влагопеременным воздействиям можно достичь путем направленного структурообра-зования с учетом всех специфических особенностей древесного или другого органического целлюлозного заполнителя.