11.2.4. Дозування, змішування компонентів і формування масиву
Состав устаткування ділянок готування газобетонної суміші і формування наведене на рис 11.4. Готування газобетонної суміші найбільше часто проводять у лопатевому газобетонозмішувачі (далі - змішувачі) з вертикальним валом, що відноситься до циклічних агрегатів. У дозуючому відділенні розміщені видаткові бункери і баки з компонентами суміші: 1,2- піщаним і зворотним шламом; 3, 4 і, при необхідності, 5 - цементом, вапном і гіпсом (якщо в піщаний шлам не введений гіпсовий камінь); 6 - бак подачі води; 7 - змішувач суспензії. Всі ємності мають пристрої розвантаження, які забезпечують подачу компонентів у відповідні дозатори циклічної дії з темпом, що дозволяє мати необхідну точність дозування. Дозатор 10 суспензії може бути суміщений із суспенізатором 7. На любому компоненті може бути свій дозатор, але може використовуватися, крім дозатора суспензії, всього 2 дозатори: один - для води і шламів, другий - для в'яжучих. Обсяг порції суміші готують таким чином, щоб залити її без залишку в одну форму 12, що може встановлюватися на вібромайданчику 13 у випадку використання вібраційної або ударної технологій.
Рис. 11.4. Технологічна схема готування газобетонної суміші
1,2- баки піску і зворотного шламу; 3, 4, 5 - баки цементу, вапна, гіпсу; 6 - бак води; 7 - змішувач суспензії; 8, 9, 10-дозатори; 11 - газобетонозмішувач; 12 - форма; 13 - вибромайданчик.
Змішування. Змішувачі звичайно мають високообертовий вертикальний лопатевий вал і прикріплені до корпуса відбійні лопатки. Вал пов'язаний із двигуном або пасовою передачею, або має додатковий конічний редуктор. Конструктивна схема портального змішувача СМС-40 ємністю 5м3 наведена на рис 11.5., відмінною рисою якого є вібрація під час перемішування. Корпус 2 змішувача встановлений на порталі 1 за допомогою пружних елементів 3. Приводний вал 4 розміщений у стакані 5, що, нижнім фланцем герметично прикріплений до днища корпуса 2. Трубчастий вал 6 зі змішувальними лопатями 7 прикріплений до верхнього фланця приводного вала 4. При вібраційній або ударній технології, якщо суміш відносно густа, змішувач промивається водою після кожного циклу. При ливарницькій технології промивання проводиться тільки після тривалої зупинки і наприкінці зміни. Вода після промивання збирається під змішувачем у бетонному басейні. Ця вода накачується насосом у видатковий бак 6 (рис. 11.4), при необхідності підігрівається порою або охолоджується до необхідної температури і використовується для подачі в змішувач і готування зворотного шламу. У дозуючому відділенні працює система пиловидалення. Уловлений у фільтрах пил подається в басейн для збору промивної води.
У комплексах провідних світових фірм вапно і цемент перед завантаженням в основний змішувач попередньо змішують у спеціальному змішувачі для забезпечення кращого розподілу в’яжучих; у процесі змішування вимірюються і, якщо буде потреба, змінюються температура і в'язкість отриманого розчину; процес готування суміші повністю автоматизований і контролюється комп'ютером.
Формування масиву у всіх комплексах проводиться заливанням у форми. Розміри форм у плані звичайно становлять (1,2…1,5) м, висота форм - (0,6…0,9) м. У комплексах «Конрекс» розміри форм менше – 3…0,6м. Нарощування висоти масивів, бажане для підвищення продуктивності і кращого заповнення автоклавів, стримується погіршенням умов спучування, наслідком чого може бути нерівномірність щільності масиву.
Рис.11.5. Газобетонозмішувач
1 - портал; 2 - корпус; 3 - елементи пружини; 4 - приводний вал; 5 - стакан; 6 - трубчастий вал; 7 - лопаті, що змішують; 8 дозуючі лопаті; 9 – завантажуючи во-ронки ; 10 - вібратори; 11 - заливні патрубки; 12 - гасник швидкості; 13 - рукава-засувки; 14 - пневмоциліндри; 15 двигун; 16 - ремінна передача; 17 - конічний редуктор; 18 - привод.
Низька міцність свіжезастиглого масиву вимагає використання твердих металоємних форм. Елементи форм повинні бути виготовлені з високою точністю, тому що щілини між піддоном і бортами неприпустимі. Завданням різальної технології є зменшення парку форм, циклу їхнього обігу і підвищення довговічності.
У закордонних комплексах змішувачі, як правило, встановлюються стаціонарно, а форми, зібрані, почищені і змащені на спеціальному стенді, подаються до змішувача і забираються від нього транспортними засобами - краном або штовхачами, при цьому форми мають власні колеса або спираються на ролики роликового конвеєра. У комплексах країн СНД використовуються вищеописані змішувачі портального типу, які під час заливання пересуваються уздовж ряду форм. Якщо форма холодна, то її перед заливанням підігрівають до 20 °С, наприклад, пропускаючи крізь нагрітий до 60 °С тепловий тунель.
При ливарній технології суміш заливають у форму по гумових рукавах, у тому числі перфорованих, а також з використанням спеціальних пристроїв, які розподіляють суміш за всією формою, запобігаючи змиванню шару, нанесеного на форму. У випадку використання борта форми як піддона струмінь суміші направляється саме на цей борт. Кількість суміші, що заливається, підбирається таким, щоб після спучування форма була заповнена до верхнього краю з невеликим надлишком – «горбушкою», товщина якого становить 5…10 % висоти масиву.
У деяких комплексах суміш після змішувача перед заливанням проходить для прискорення спучування крізь вібролоток.
У комплексах, які розробляють у країнах СНД, а також у деяких закордонних комплексах, призначених для розгортання в країнах СНД, використовується вібраційна обробка щодо твердої суміші відразу ж після заливання. Форма під час заливання розміщається на вібромайданчику вантажопідйомністю 10..20 т, що генерує гармонійні або ударні коливання.
Раціональні величини амплітуди і частоти залежать від щільності суміші. При щільності 700 кг/м3 рекомендована амплітуда гармонійних коливань становить 0,3…0,4 мм, частота - 50 Гц. При щільності 500 кг/м3 амплітуду доцільно зменшити до 0,2 мм, а частоту - підвищити до 100 Гц. У міру спучування інтенсивність вібрації рекомендують поступово знижувати для усунення резонансних явищ і неприпустимих напруг у масиві при зупинці вібромайданчика.
Вібраційна обробка корисна тим, що знижує в'язкість суміші, забезпечуючи умови для нормального спучування при низьких значеннях водо-твердого співвідношення, одержання однорідної мікроструктури із дрібними порами, ущільнення міжпорової речовини. Але при використанні гармонійних коливань (які властиві, наприклад, вібромайданчикам К-494 і К-469Г), така обробка часто приводить до неоднорідності масиву внаслідок інтерференційних і резонансних явищ. Встановлено, що надмірне прискорення (більше 30…50 м/с2) може привести до прориву газів (кипіння) і пов'язаних із цим дефектів структури масиву.
Ударна технологія, на думку її авторів, значно ефективніше вібраційної. Кожен удар дає миттєве високе прискорення, що знижує в'язкість, причому тривалість удару становить менше тисячної частки секунди. Під час паузи в'язкість підвищується, забезпечуючи зниження негативного впливу високих прискорень.
Ударне формування здійснюють на ударному вібромайданчику. Вертикальний ударний вібромайданчик, наприклад, ЛВ-33 або ЛВ-37, складається із двох рам: нижньої, жорстко закріпленої на фундаменті, і верхньої рухливої. Верхня рама спеціальним механізмом піднімається у верхнє положення і вільно падає вниз разом з формою, заповненою сумішшю. Зіткнення верхньої і нижньої рам генерує ударний імпульс, що передається суміші. Інтенсивність імпульсів можна регулювати шляхом зміни висоти підйому верхньої рами (4…7 мм) і частоти ударів (1…5с-1). Ударний вібромайданчик в порівнянні з вібраційним має втроє меншу металоємність і споживає майже на порядок менше електроенергії. Ударна технологія дозволяє істотно зменшити парк форм (піддонів) і виробничих площ на витримку масивів перед різанням.
Проміжний варіант між ливарною і ударною технологіями використовується в комплексах "Верхан" й "Аерок". Після заливання форма по конвеєру подається на пост віброукладання. На ньому в суміш поринає група закріплених на рамі глибинних вібраторів, які здійснюють віброукладання суміші, без вібрації форм. Цей метод також дозволяє зменшувати вологість суміші й за рахунок цього скорочувати тривалість витримки, але не вимагає використання потужних вібромайданчиків і виключає негативний вплив вібрації на форму.
Тривалість спучування становить: при використанні вібрації – 1…5 хвилин, без вібрації – 10…15 хвилин.