Производство керамзитобетонных блоков

Основным заполнителем керамзитобетонных блоков является собственно керамзит. Его же, в свою очередь, получают из глины. Основное требование, предъявляемое к сырью для производства керамзита – способность к вспучиванию при термообработке. В результате обжига такой глины получают натуральный ячеистый материал с закрытыми порами. В отличие от газобетона и пенобетона, в керамзите нет химических пенообразователей, которые потом выделяются в процессе эксплуатации дома.

Глина – горная порода, состоящая из глинистых минералов, и образующая в результате выветривания скальных пород. Глины имеют разнообразную расцветку – серую и белую (в большинстве случаев), реже встречаются красные и другие цвета. Материал широко применяется в строительстве, промышленности, в косметике, в качестве материала для художественных работ и для бытовых нужд. Для производства керамзита мы используем так называемую керамзитовую глину.

Чтобы определить пригодность глинистого сырья для изготовления керамзита проводят специальное исследование его свойств. Важнейшими требованиями к сырью являются вспучивание при обжиге и легкоплавкость. Такими качествами обладает далеко не каждая глинистая порода. Пригодность глины определяют только с помощью лабораторных испытаний.

Многим предприятиям, основанным в советские времена, у которых иссякли запасы вспучивающихся глин, приходится либо везти сырье из отдаленных месторождений, либо производить керамзит из слабовспучиивающихся глин. В первом случае вырастает себестоимость, во втором – страдает качество керамзита. Он получается сравнительно тяжелым с большой плотностью. Тяжелый керамзит на порядок "холоднее" легкого. В таких случаях пускают специальные добавки и примесей. Мы не пускаем никакой химии, используем лишь легкий древесный опил для корректировки плотности.

Недра Чувашии богаты на глинистое сырье, пригодное именно для получения керамзита. Всего на территории республики свыше 50-ти месторождений керамзитовых глин с промышленными запасами. Добыча керамзитовой глины ведется открытым способом в карьерах различной глубины.

Процесс добычи сырья начинается с подготовительных работ: расчистка карьера, удаление вскрышки, обустройство въездных путей. Пустые породы перевозятся за пределы карьера, а глина транспортируется на предприятие. Для повышения качества сырья вместе со вскрышкой удаляется и верхний слой глины, поскольку он состоит из окислившихся пород и содержит различные примеси.

Если пласт содержит несколько видов глин, каждый слой добывается отдельно и точно дозируется.

На месте разработки осуществляется постоянный контроль параметров глины. Сырье для керамзита добывается при помощи новейшей техники, а также в соответствии со стандартами, обеспечивающими как добываемому сырью, так и месторождению в целом экологическую безопасность. Готовое сырье транспортируется на завод автомобильным транспортом.

Керамзит – это натуральный и экологичный материал с прекрасными эксплуатационными характеристиками. Его получают обжигом глины. Кстати, «керамзит» в переводе с греческого так и будет – «обожженная глина».

Для производства керамзита используются легкоплавкие глинистые породы, вспучивающиеся при резком тепловом ударе. Благодаря этому достигается его высокая пористость. Также за счет оплавления внешней поверхности, материал получает герметичную оболочку и высокую прочность.

Отличные показатели теплоизоляции керамзитобетонных блоков – это заслуга именно керамзита. Использование этого уникального материала сокращает теплопотери до 75%. К прочим положительным характеристикам керамзита можно отнести:

Перед тем как начать обжиг глины, следует её подготовить. Существуют четыре технологические схемы подготовки сырцовых гранул:

• Сухой способ. Применяется при использовании камнеподобного сырья. Оно дробится и отправляется в печь.
  

• Пластический способ. Глинистое сырье перерабатывается в увлажненном состоянии. Пластичная масса с помощью шнековых прессов или дырчатых вальцов разбивается на гранулы цилиндрической формы, которые в дальнейшем округляются.
  

• Порошково-пластический способ. Похож на предыдущий. В этом случае сначала из сырья получают порошок, а затем уже формируют пластичную глиномассу при добавлении воды. Данный способ целесообразно использовать, если глинистое сырье неоднородно по составу. В порошковом состоянии его легче перемешать и привести в однородное состояние.

• Мокрый способ. Глину с водой смешивают в специальных емкостях. Получившаяся масса насосами подается в печь. Измельчение происходит уже там. В печи устраивается завеса из цепей, которые и разбивают подсохшую массу на гранулы.

У нас используется пластичный способ, но предварительно мы перемешиваем глину с древесным опилом. Это позволяет исключить использование отработанного машинного масла для дополнительного вспучивания глины. Тем самым достигается полная экологичность материала.

Готовые сырцовые гранулы подаются в специальные вращающиеся печи, где и происходит их обжиг. Печи представляют собой металлические барабаны диаметром несколько метров и длиной 40-75 метров. Изнутри они отделаны огнеупорным кирпичом. Печи установлены под уклоном 3%. Дополнительно происходит опудривание гранул известковой мукой для получения защитной корки на гранулах.

Чтобы обеспечить правильную температуру вспучивания гранулы, необходимо её предварительно высушить и подогреть. Поэтому печи работают по принципу противотока. Сырье подается в верхний конец печи, а за счет ее вращения вокруг своей оси, гранулы медленно двигаются вниз. Навстречу им идет поток горячих газов, предварительно прогревая их.

Вспучивание гранул происходит при их попадании в зону непосредственного воздействия огненного факела. Температура здесь около 1200 °C. В общей сложности, обжиг глины занимает примерно 45 минут.

Для достижения всех качеств керамзита, сразу же после вспучивания его необходимо охладить. Первый этап охлаждения происходит еще в печи (поступающим туда воздухом), когда готовые гранулы быстро охлаждаются до температуры 800-900 °С. Это позволяет закрепить структуру керамзита и предотвратить окисление железа.

Периодически из печи берется пробная партия керамзита, которая визуально проверяется и взвешивается на весах – так контролируется плотность материала.

После охлаждения керамзитовые гранулы фасуются по размерам и отправляются на склад хранения.

Готовый керамзитовый гравий доставляется в цех на место производства керамзитобетонных блоков. Большая керамзитовая куча в цеху проливается водой, чтобы уменьшить пыль и насытить влагой керамзитовые шарики. Эта влага пригодится для гидратации цемента.

В зависимости от размеров, у керамзита выделяют несколько фракций. В частности, 5-10 мм, 10-20 мм и т.д. Каждая фракция может иметь до 5% более крупных зерен и столько же более мелких. Исходя из размеров и формы, керамзит подразделяется на несколько видов:

Керамзитовый гравий. Имеет вид округлых частиц с порами внутри. Гравий, как правило, снаружи имеет темно-бурый цвет, и черный на изломе. Размер зерен – от 5 до 40 мм. Обычно используется для заполнения при изготовлении легкобетонных конструкций.

Керамзитовый щебень. Отличается произвольной формой, чаще всего угловатой. Его получают дроблением кусков крупного размера вспученной массы керамзита. Размер гранул может быть от 5 до 40 мм. Можно сказать, что щебень – это дробленый гравий. Его дробят на щебень для лучшей сцепляемости, так как цементная паста с шарообразными камнями сцепляется гораздо хуже, чем с дроблеными.

Керамзитовый песок. Имеет размеры гранулы размером 0,14-5 мм. Во время производства керамзитовой массы образуется некоторое количество отходов, которые и имеют вид песка. Также песок получают и методом дробления.

Необходимость дробления керамзита в производстве керамзитобетонных блоков обуславливается несколькими факторами. Во-первых, дробленые более шероховатые гранулы плотнее прилегают к цементному раствору, что дает более высокую прочность изделия и уменьшение усадки камня. Во-вторых, мелкие частички керамзита заполняют пустоты между более крупными. Таким образом, увеличивается содержание керамзита в стеновом блоке.

Когда основной заполнитель керамзитобетонных блоков готов, можно приступать к их формовке.

Следующим этапом после добычи сырья и получения керамзита является собственно изготовление керамзитобетонных блоков. Процесс можно поделить на несколько этапов. Первый из них – приготовление исходной керамзитобетонной смеси.

Компонентами для изготовления керамзитобетонных блоков служат цемент, песок и вода. Основным наполнителем является керамзит. В бетономешалку сначала пускают керамзит с песком. После перемешивания этих компонентов пускают цемент. Когда смесь становится однородной, порционно подают воду.

Готовность керамзитобетонной смеси определяет оператор бетоносмесителя. Смесь должна быть полу-сухой и однородной. На нашем производстве к каждой производственной линии прикреплен опытный специалист по смеси, который отвечает за визуальный контроль степени готовности. Никакие автоматические дозаторы не справятся с этой задачей лучше человека. Дело в том, что мы используем только речной песок, а он приезжает на производство всегда с разным количеством влаги. Поэтому за подачей воды в смеситель следим особо тщательно.

Отличные характеристики продукции Чебоксарского Стройкомбината достигаются благодаря использованию доброкачественного сырья. Исходная смесь для изготовления керамзитобетонных блоков готовится из чистой воды, цемента М500 и дробленого керамзита.

Вода обеспечивает протекание химических процессов в керамзитобетоне, в том числе процесс его затвердевания. Когда бетон начинает твердеть его поверхность должна быть влажной, за счет чего и обеспечивается набор максимальной прочности. Примеси, кислоты и сульфаты, которые содержатся в грязной воде, могут препятствовать гидратации цемента и разрушать кристаллическую структуру бетона. Поэтому вода непременно должна быть чистой. Мы проверяем пробы воды в лаборатории каждые шесть месяцев.

Применение цемента марки М500 обеспечивает более высокие показатели прочности по сравнению с цементом М400. Также марка Д0 обладает более высокими показателями морозостойкости и влагостойкости. Цемент закупаем напрямую у завода изготовителя, поэтому в производство он поступает всегда свежий, со сроком изготовления не более трех дней.

Использование дробленого керамзита позволяет добиться лучшей сцепляемости цементного раствора с заполнителем и увеличить количество керамзита в блоке. Благодаря тому, что более мелкие частицы заполняют пустоты между крупными – блоки получаются на 30% прочнее.

Формирование керамзитобетонных блоков осуществляется на трех вибропрессовальных линиях марки "Рифей". Смесь подается в пресс-форму, где подвергается воздействию вибрации и максимально уплотняется. Вибрация позволяет «убрать» возможные пустоты внутри смеси, тем самым повышая плотность изделия. Одновременно с действием вибрации происходит давление сверху пуансоном при помощи гидравлики.

Метод вибропрессования предусматривает высокую степень автоматизации и достаточно высокопроизводителен. Изделия, изготовленные на вибропрессах, отличаются высокой прочностью и морозостойкостью.

К каждой вибропрессовальной линии прикреплена опытная бригада работников, которая отвечает за качество выпускаемых блоков. В бригаде два ключевых специалиста: мастер по формовке и ответственный за состав керамзитобетонной смеси. У нас в приоритете качество, а не количество блоков.

После того как блоки отформованы, им еще нужно набрать свою прочность. Для этого они помещаются в пропарочную камеру для тепловой обработки. Здесь готовые изделия находятся в течении 10-20 часов при температуре 80-100 °С. В обычных условиях бетон набирает 100% своей марочной прочности в течение 28 дней. А благодаря такой обработке паром, затвердевание бетона ускоряется в несколько раз и уже через сутки блоки набирают половину своей марочной прочности.

У нас используются два типа пропарочных камер. Один вид – погружная камера, куда блоки завозятся погрузчиком на кассетах. Она служит для пропарки тяжелых керамзитобетоных блоков, в основном это полнотелые и утолщенные.

И второй тип – пропарочная камера со стеллажами, на которые укладываются блоки на фанере. В этой камере пропариваем блоки до 15 кг: стандартные, перегородочные и двухпустотные.

Пропаривание считается лучшим способом тепловлажностной обработки керамзитобетонных блоков. В камеру подается водонасыщенный пар и, таким образом, здесь создается не только благоприятная температура, но и оптимальный уровень влажности. Влажность среды необходима, чтобы сохранить влагу в керамзитобетоне для его последующего затвердевания.

Подачу пара в камеры обеспечивают два твердотопливных котлов–парогенераторов. Один основной рабочий, другой резервный на случай планового обслуживания.

В качестве топлива мы используем каменный уголь. Он дает высокую температуру горения и снижает расходы на пропарку блоков.

Пропаренные керамзитобетонные блоки перевозятся на склад для хранения и дальнейшего набора прочности.

Блоки с пропарочной камеры перемещаются на производственный склад, там они постепенно остывают в течении суток.

Полное затвердевание керамзитобетонных блоков происходит при их естественном хранении. Готовая продукция хранится на закрытом складе перед отгрузкой. В течении месяца блоки набирают окончательную марочную прочность.

Остывшие блоки снимают с кассет или со стеллажей, перебирают и отбраковывают дефектную продукцию. За это отвечает бригада упаковщиков. Например на этой фотографии виден брак – попал мерзлый кусок песка, который не успел растаять в бетоносмесителе. После пропарки остался большой кратер. Зимой такое иногда случается.

Отобранные блоки упаковываются на поддоны – по 84 штуки на EUR-поддон и по 105 штук на FIN-поддон. Каждый поддон оборачивается стрейч-лентой в 4 слоя и закрепляется фирменным скотчем. Упакованные блоки перемещаются на хранение. Кроме того, еженедельно определенная часть товара изымается для проведения лабораторных испытаний.

Перед отгрузкой поддоны с блоками в обязательном порядке брендируются фирменным желтым скотчем Чебоксаркого Стройкомбината. В 2014–2015 года участились случаи подмены блоков, когда некие посредники предлагали покупателям в Нижегородской области блоки гаражного производства под видом представителей нашей компании. Поэтому желтая линия на упаковках – гарантия защиты от подделок.

После того как блоки окончательно отвердеют, можно отправлять их клиенту. Поставка керамзитобетонных блоков осуществляется на автомобильных большегрузах грузоподъемностью 10, 15 и 20 тонн. По желанию клиента возможна также доставка на манипуляторе.