Методичка по строй мату 1
.pdfПриготовление раствора производят в растворосмесителях периодического и непрерывного действия. Продолжительность перемешивания обычных растворов — 1,5...2,5 мин, легких растворов — 2,5...3,5 мин и растворов с гидравлическими и другими добавками — до 5 мин. В смесителях новейших конструкций продолжительность перемешивания растворов составляет всего 30...40 с.
В настоящее время товарные растворы приготовляют центра лизованно на специальных установках, и на стройку они поступа ют в виде сухих смесей или готовых растворов определенной консистенции,' марки и качества. Строительные растворы перево зят в специально оборудованных автоцистернах с автоматиче ской разгрузкой или автосамосвалах; на строительных площад ках растворы транспортируют растворонасосами. Для предохра нения растворов от расслаивания автомобили оборудуют смеси телями. .
Для предотвращения преждевременного схватывания растворных смесей (при транспортировании и хранении) в них вводят добавки — замедлители схватывания.
Контроль качества при проверке исходных материалов заключается в проверке качества исходных материалов, их дозирования и времени перемешивания. Кроме того, определяют удобоукладываемость и прочность раствора в определенные сроки твердения.
ГЛАВА 8
ИСКУССТВЕННЫЕ КАМЕННЫЕ ИЗДЕЛИЯ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ
Искусственные каменные изделия получают из растворных или бетонных смесей на основе минеральных вяжущих веществ
в процессе их формования и последующего затвердевания.
В качестве заполнителей для этих смесей применяют кварцевый песок, пемзу, шлак, золу, древесные опилки. Для повышения прочности при изгибе изделия армируют волокнистыми материалами — асбестом, древесиной (в виде шерсти, дробленых отходов), бумажной макулатурой, листовой бумагой и др.
Искусственные каменные изделия по виду минерального вяжущего можно разделить на следующие четыре группы: гипсовые и гипсобетонные; изделия на основе магнезиальных вяжущих; силикатные; асбестоцементные, изготовляемые на основе портландцемента с добавкой асбеста.
8.А. ГИПСОВЫЕ И ГИПСОБЕТОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ
§ 8.1. Общие сведения о гипсовых и гипсобетонных
изделиях
Изделия на основе гипса можно получать как из гипсового теста, т. е. из смеси гипса и воды, так и из смеси гипса, воды
и заполнителей. В первом случае изделия называют гипсовыми во втором — гипсобетонными. Вяжущими для
изготовления
гипсовых и гипсобетонных изделий в зависимости от их назначе ния служат гипсовое вяжущее, водостойкие гипсоцементнопуццолановые смеси, а также ангидритовые цементы. В качестве заполнителей в гипсобетоне используют естественные материа лы — песок, пемзу, туф, топливные и металлургические шлаки, а также легкие пористые заполнители промышленного изготов ления — шлаковую пемзу, керамзитовый гравий, аглопорит и др. Органическими заполнителями (их называют еще наполни телями) являются древесные опилки, стружка или шерсть, бу мажная макулатура, стебли и волокно камыша, льняная костра и др.
Для получения высокопористых теплоизоляционных гипсовых изделий — газогипса — в состав гипсовой массы вводят газообразующие добавки — разбавленную серную кислоту и углекальциевые соли, едкий натр и пероксид водорода, при взаимодействии которых с гипсом выделяется газ, вспучивающий гипсовую массу.
Наряду с рядом положительных технических свойств гипс
— 252 —
обладает значительной хрупкостью, поэтому производят искусственное упрочнение гипсовых изделий (особенно тонкостенных) путем применения армирующих материалов (волокнистых), вводимых в состав формовочной массы или являющихся частями конструкции самого изделия. Так, в гипсокартонных листах роль арматуры выполняет картонная оболочка, в прокатных перегородочных гипсобетонных панелях — деревянные рейки. Роль арматуры могут также выполнять металлические стержни, проволока или сетка, однако следует иметь в виду, что стальная арматура в гипсовых изделиях подвергается коррозии, поэтому ее применять без защитного слоя нельзя. В качестве арматуры могут также использоваться органические волокна, равномерно распределенные в самой формовочной массе.
По назначению гипсовые и гипсобетонные изделия делят: на панели и плиты перегородочные; листы обшивочные; плиты теплоизоляционные; камни для наружных стен; изделия для перекрытий; изделия огнезащитные; архитектурные детали.
Изделия из гипса могут быть сплошными и пустотелыми, армированными и неармированными.
Гипсовые изделия имеют ряд ценных качеств: сравнительно небольшая плотность, несгораемы, обладают хорошей звукоизоляцией и т. д. К числу недостатков гипсовых изделий следует отнести значительное понижение прочности при увлажнении, высокую ползучесть под нагрузкой, особенно при увлажнении.
Изделия на основе гипса допускается применять в условиях, исключающих систематическое увлажнение, и в помещениях с относительной влажностью воздуха не более 60%. Для повышения влаго- и водостойкости изделия покрывают водонепроницаемыми защитными красками или пастами (масляными, казеиновыми), а также применяют добавки к гипсу молотого доменного гранулированного шлака и пуццоланового портландцемента. В последнем случае получают довольно водостойкие гипсовые изделия на вяжущем, называемом гипсоцементно-пуццолановым.
Гипсовые и гипсобетонные изделия формуют различными способами: литьем, вибрированием, прессованием, прокатом,— в процессе которых изделия быстро приобретают значительную прочность. Технологический процесс производства изделий из гипсовых или гипсобетонных смесей состоит из следующих операций: дозирования всех компонентов формовочной массы (вяжущего, заполнителей, воды и материалов, регулирующих сроки схватывания гипса); приготовления растворной и бетонной смеси; формования изделий; твердения — сушки до воздушносухого состояния.
§8.2. Гипсобетонные панели для перегородок
Кгипсовым крупноразмерным изделиям относятся перегородочные плиты и панели, получаемые из гипсобетонных и гип-
соволокнистых масс, панели для санитарных узлов и кабин,
— 253 —
получаемые на основе водостойкого гипсоцементно- пуццоланово-го вяжущего, плиты для настила полов под линолеум, вентиляционные блоки и др.
Гипсобетонные панели применяют для устройства ненесущих перегородок в жилых, общественных и производственных зданиях с относительной влажностью воздуха не более 60%.
Для жилищного строительства панели изготовляют как сплошными, так и с проемами для дверей и фрамуг размером «на комнату» высотой до 3 м и длиной б м, толщиной 80 и 100 мм. Прочность панелей при сжатии гипсобетона должна быть не менее 3,5 МПа, влажность в поверхностных слоях на глубине до 2 см и при отпуске потребителю — не более 8%.
При изготовлении перегородочных панелей предъявляются в основном требования по звукоизоляции и прочности. Этим требованиям удовлетворяет гипсобетон плотностью 1250... 1400 кг/м3, получаемый при равных соотношениях по объему гипса, песка и опилок ( 1 : 1 : 1 ) . Заполнителями могут также служить шлак, зола, сечка, солома, камыш.
Панели из гипсобетона изготовляют методом непрерывного формования на прокатных станах и в кассетах.
Производство крупноразмерных гипсобетонных перегородочных панелей методом непрерывного проката благодаря высоким технико-экономическим показателям получило широкое распространение. Гипсобетонную смесь приготовляют в дозировочносмесительном отделении формовочного цеха (рис. 8.1), где имеется четыре бункера: два для гипса и по одному для песка и опилок. Отдозированные материалы поступают в приемный лоток для сухого смешивания, а оттуда в гипсобетоносмеситель непрерывного действия для перемешивания с водой и замедлителем схватывания.. Затем приготовленная гипсобетонная масса поступает для формования на прокатную установку. Заранее приготовленные из деревянных реек арматурные каркасы укладывают на ленту прокатного стана (см. рис. 8.1, участок 1) и подают
Рис. 8.1. Технологическая схема производства гипсобетонных панелей методом проката:
1— прокатный агрегат; 2 — растворосмеситель; 3 , 4 , 5 — бункера гипса, песка и опилок; 6
—дозатор; 7 — обгонный рольганг; 8 — кантователь
—254 —
к шнеку—укладчику бетонной смеси, равномерно распределяющему по ширине панели гипсобетонную массу. Под шнекомукладчиком лента опирается на балку с двумя периодически включающимися вибраторами, что обеспечивает лучшее распределение массы.
На прокатном стане гипсобетонная масса, равномерно распределенная между резиновыми лентами двух движущихся в одном направлении с одинаковой скоростью транспортеров (нижнего, несущего реечный каркас, и верхнего уплотняющего и сглаживающего массу), проходит через щель между прокатными (калибрующими) валками, которые прессуют массу и придают панели окончательные размеры по толщине. Калибрующие валки не соприкасаются с гипсобетоном, так как находятся один под нижней, а другой над верхней лентами транспортера. При дальнейшем движении панели между нижней и верхней лентами, а затем на одной ленте гипсобетонная масса схватывается. Сформованная панель поступает на обгонный рольганг, движущийся с большей скоростью, чем скорость передвижения панели на стане. Рольганг транспортирует панель на опрокидыватель (кантователь), который поворачивается на угол 85°. Панель снимается и устанавливается в кассетную сушильную вагонетку, отправляемую затем в туннельные сушила. Сушат панели дымовыми газами или нагретым воздухом. Температура теплоносителя при входе 110...130°С, длительность сушки 20...26 ч. Высушенные панели отправляют автопанелевозами на строительные площадки или хранят в вертикальном положении.
В настоящее время для сушки строительных плитных изделий и конструкций, изготовляемых на прокатном стане, применяют автоматизированные конвейерные линии импульсно-ва- куумной сушки. Линия состоит из пульсирующего конвейера и стационарных постов, оборудованных вакуумными термощитами. При подаче изделия на пост вакуумные термощиты прижимаются по периметру через уплотнительные прокладки.
Сушку осуществляют при периодическом чередовании на поверхности изделия импульсов нагрева и разрежения. Материал сохнет равномерно по сечению с постоянной скоростью, что исключает возможность возникновения опасных напряжений. Контроль и регулирование процесса ведут в зависимости от температуры поверхности изделия и глубины вакуума, создаваемого в полости термовакуумных щитов. По окончании сушки производят контрольное взвешивание пластин. Производительность линии 600 000 м2/год; при толщине изделия в 8 см длительность сушки 90... 120 мин.
Изготовление панелей в вертикальных формах-кассетах со-
стоит из тех же основных операций, что и при прокатном способе, т. е. из приготовления бетонной смеси, реечных каркасов, формовки и сушки изделий. Отличие заключается в применяемом формовочном оборудовании. Процесс изготовления панелей в кассетах периодический, что несколько снижает технико-
— 255 —
Рис. 8.2. Установка для производства крупноразмерных гипсошлаковых панелей
ввертикальной форме:
1— склад-тележка с готовыми панелями; 2 — площадка; 3 — гипсобетоносмеситель; 4 — элеватор для гипса; 5 — элеватор для шлака; 6 —
неподвижная стенка; 7 — электролебедка; 8 — подвижная стенка
экономические показатели этого способа по сравнению с прокатными. Установка (рис. 8.2) состоит из кассетной формы, гипсосмесителя непрерывного действия и поддона. Общий цикл изготовления панели в кассетных формах около 1 ч, а на прокатном стане — 15...20 мин.
§ 8.3. Гипсовые плиты для перегородок
Гипсовые плиты для перегородок (рис. 8.3) выпускают
сплошные и пустотелые размером 800X400 мм, толщиной 80... 100
мм. Гипсовые плиты поддаются механической обработке, гвоздятся, огнестойки, обладают высокими звукоизоляционными свойствами, гигроскопичны — водопоглощение составляет около 20%. Свойства плит при повышенной влажности ухудшаются. Использование плит разрешается при относительной влажности воздуха не более 70%.
При небольшом объеме производства гипсовые перегородочные плиты изготовляют в разборных формах-вагонетках. На крупных механизированных заводах изготовление плит ведут на высокопроизводительных карусельных формовочных машинах (рис. 8.4), работающих на быстротвердеющей массе. Конец схватывания гипса должен наступать не позднее 5...6 мин, поэтому в состав гипсовой массы вводят ускорители схватывания в виде двуводного гипса (2...3%). Воду подогревают до 35...40°С, что ускоряет схватывание гипса и сокращает длительность сушки изделий. Составляющие материалы (гипс, древесные опилки, замедлитель схватывания) со склада поступают в бункера, а затем через дозирующие устройства — в винтовой смеситель и
— 256 —
далее в быстроходный горизонтальный гипсосмеситель, где перемешиваются сначала в сухом состоянии, а затем с водой до получения массы необходимой консистенции. Из гипсосмесителя готовая масса через воронку равномерно распределяется в ячейки сдвоенной формы. Карусель имеет 28 сдвоенных форм, которые, предварительно покрытые масляной эмульсией, заполняются гипсовым тестом и движутся до полного поворота формовочного стола. За это время гипс схватывается,
приобретая прочность, позволяющую выталкивать плиту из формы. Для облегчения выталкивания стенки формы раскрываются. После освобождения формы выталкиватель принимает первоначальное положение, стенки формы закрываются, форма очищается и смазывается и цикл снова повторяется.
Производительность карусельной машины до 600 пл./ч. Отформованные плиты укладывают ребром на сушильные
вагонетки и направляют в сушила. Сушат плиты дымовыми газами или нагретым в калориферах горячим воздухом. Более экономична сушка дымовыми газами. Температура дымовых газов, поступающих в сушила, составляет 110... 130°С, а отработанных при выходе из сушила — 40—50°С. Обычно плиты сушат в туннельном сушиле с рециркуляционной системой. Вагонетки с плитами передвигаются по камере из зоны с температурой
Рис. 8.4. Технологическая схема производства перегородочных плит на карусель-
ной машине: 1 — элеватор; 2 — промежуточный бункер; 3 — дозатор гипса; 4 —
дозатор опилок;
5 — подача воды; 6 — быстроходный горизонтальный гипсосмеситель; 7 — карусельная формовочная машина; 8 — приемный транспортер; 9 — сушильная вагонетка; 10 — туннельное сушило
9—707 |
257 — |
меньшей, чем у окружающей среды, в зону с более высокой температурой, а затем снова попадают в зону с меньшей температурой. Этим достигается более свободное перемещение влаги на поверхность изделия и ее испарение, в результате чего на плитах не образуется трещин. Первая зона сушила работает по принципу противотока, а вторая — прямотока. Время сушки изделия зависит от толщины плит и их начальной влажности. При толщине плит 100 мм и начальной влажности 28...32% время сушки составляет 20...28 ч. Высушенные плиты поступают на склад готовой продукции.
§ 8.4. Гипсовые вентиляционные блоки
Гипсовые вентиляционные блоки для жилищного
строительства изготовляют на гипсоцементно-пуццолановом вяжущем размером «на этаж». Блоки устраивают со сквозными круглыми пустотами диаметром 140 мм, толщиной стенок 20 мм.
Технологическая схема производства вентиляционных блоков представлена на рис. 8.5. Сухие компоненты дозируют объемными дозаторами и с помощью ленточных питателей подают в сборную воронку, а оттуда в горизонтальный растворосмеситель
непрерывного действия. Смесь тщательно перемешивают, вода
поступает через форсунки. Приготовленную до заданной консистенции массу направляют в подготовленную форму с пустотообразователями — пуансонами. Форма заполняется гипсобетоном в процессе ее перемещения и проходит под ленточным транспортером, при этом поверхность блока выравнивается. Для более легкого извлечения пуансонов из блока их протачивают на конус и смазывают петролатумом или парафином, разбавленным соляровым маслом. Отформованные блоки устанавливают на кассетную сушильную вагонетку и выдерживают в течение 3...4 ч в нормальных условиях (до полной гидратации вяжущего), а затем отправляют в туннельные сушила на 12...13 ч с температурой поступающих газов до 120°С. Высушенные изделия отправляют на склад готовой продукции.
Рис. 8.5. Технологическая схема производства вентиляционных блоков:
1 , 2 , 3 — бункера гипса, цемента, золы; 4 — объемные дозаторы; 5 — ленточные питатели; 6 — сборная воронка; 7 — растворосмеситель непрерывного действия; 8 — пуансоны-пустотообра- зователи; 9 — приводная тележка; 10 — ленточный транспортер
— 258 —
Расход материалов на приготовление I м3 гипсобетона:
Гипсовое вяжущее, кг |
700 |
Пуццолановый цемент, кг |
100 |
Зола ТЭЦ, кг |
200 |
Песок, кг |
З00 |
Опилки, % от массы вяжущего |
3 |
Для приготовления гипсобетона для вентиляционных блоков применяют гипсовое вяжущее прочностью 12...13 МПа, полученное в гипсоварочных котлах с добавкой поваренной соли.
§ 8.5 Гипсокартонные листы
Гипсокартонные листы представляют собой листовой отделочный материал, изготовленный из строительного гипса, армированный растительным волокном и оклеенный с обеих сторон картоном. В производстве таких листов применяют вещества, регулирующие сроки схватывания (гипс-двугидрат, поваренную соль, СДБ); добавки, облегчающие массу листов и снижающие расход вяжущего (древесные опилки, фибра); пенообразователи (казеин + омыленная канифоль, каустическая сода); клеящие вещества, содействующие сцеплению картона с гипсовым сердечником (декстрин, казеиновый клей, растворимое стекло), и клеи для приклеивания кромок картона.
Гипсокартонные листы выпускают шириной 1,2 м, длиной 2,5...3,3 м и толщиной 10... 12 мм. Листы обшивочные плохо сопротивляются изгибу и разрушаются под действием влаги. Поэтому влажность обшивочных листов не должна превышать 2 % по массе, а прочность на изгиб в середине пролета в 350 мм должна быть не менее 3,2 и 2,5 МПа при толщине соответственно 12 и 10 мм. Плотность штукатурки с гипсовым сердечником составляет 1000... 1110 кг/м3. Сухая штукатурка не горит, легко режется и гвоздится.
Технология производства гипсокартонных листов состоит из приготовления формовочной массы, подготовки картона, формовки непрерывной ленты штукатурки, ее твердения и резки на листы, сушки листов в многоярусных туннельных сушилах и складирования.
Применяют гипсокартонные листы для внутренней отделки стен и потолков путем приклейки специальными мастиками. Швы между листами заделывают безусадочной шпаклевкой.
Камни гипсобетонные для наружных стен зданий III и IV категорий изготовляют в районах, где гипс является местным материалом и нет других эффективных стеновых материалов. Камни гипсобетонные по пределу прочности при сжатии производят марок 35, 50 и 75 и морозостойкостью не менее F 15. Из гипса и гипсобетона с легкими заполнителями изготовляют также огнезащитные изделия для облицовки металлических конструкций, шахт для лифтов и т. п.
9* |
— 259 — |
§ 8.6. Экономика производства и применения гипсобетонных изделий
В СССР насчитывается более 100 заводов и цехов по производству гипсовых вяжущих и изделий, в том числе имеется 41 прокатный стан для изготовления крупноразмерных панелей, 16 конвейеров для производства гипсокартонных листов.
Современная гипсовая промышленность поставляет строителям гипсокартонные листы и разнообразный ассортимент гипсовых строительных деталей. Динамика выпуска продукции гипсовой промышленности приведена в табл. 8.1.
Таблица 8.1. Выпуск продукции гипсовой промышленности
До настоящего времени строительство испытывает недостаток в гипсовых материалах и изделиях. Гипсобетонные перегородки значительно выгоднее кирпичных (на 25...35 %), железобетонных (на 10... 15 %), фибролитовых и деревянных щитовых (на 40...
50 %).
Высокие темпы капитального строительства, а также индивидуального жилищного строительства в городах, рабочих поселках и сельской местности требуют быстрого развития гипсовой промышленности. Одним из важнейших показателей является уровень себестоимости изготовляемой продукции Относительно наименьшую себестоимость имеет продукция Новомосковского гипсового комбината — 0,25 руб. Гипсовые панели выпускают более 50 предприятий, оборудованных высокомеханизированными прокатными станами, имеющих среднегодовую фактическую производительность около 570 тыс. м2. Наибольшей среднегодовой производительности прокатных станов достигли Магистральный завод, Дарницкий, Новомосковский комбинат (800...850 тыс. м2).
В настоящее время освоено производство панелей с каналами для скрытой проводки на заводах Новомосковском, Ленинградском, Новосибирском, Красноярском и др., что позволяет перейти на полную заводскую готовность изделия и тем самым уменьшить трудозатраты на стройплощадке и сократить сроки строительства. Себестоимость производства гипсобетонных перегородочных панелей в среднем составляет 3,0 руб/м2, а на лучших заводах —
Кунцевском, Магистральном, Новомосковском — около 1,8...2 руб/м2.
Издержки производства перегородочных плит в значительной мере зависят от масштабов производства, типа применяемого оборудования, а также от сырья (привозное или местное). Так, высокопроизводительные карусельные машины, работающие
— 260 —