Tehnologija proizvodnje betona. Oprema za proizvodnju betona

Beton je vodeći materijal u građevinarstvu i, prema riječima znanstvenika, tako će ostati još najmanje 40-60 godina. Istodobno se tehnologija proizvodnje betona u posljednjih pola stoljeća malo promijenila. Iako je postupak izrade dugotrajan, oprema koja se koristi je konstrukcijski prilično jednostavna i jeftina. To vam omogućuje da organizirate proizvodnju popularnog građevinskog materijala bez visokih troškova.

Povijesna pozadina

Tehnologija proizvodnje betona bila je poznata još drevnim Sumeranima, koji su je široko koristili prije 4000-5000 godina. Kasniju tehnologiju usvojili su Babilonci, Egipćani i druge civilizacije. Nedavno su u Srbiji otkrili zgradu staru 7600 godina, čiji se pod prekriva 25 cm slojem betona na bazi vapnenca. Drevni građevinski materijal se, naravno, razlikuje od modernog, ali princip ostaje isti: vezivni materijal djelovanjem vode učvršćuje punilo balasta (pijesak, kamenje, slama). Nakon sušenja, smjesa postaje vrlo jaka.

Nakon tisućljeća, stari su Rimljani usavršili tehnologiju. Otkrili su da u izobilju vulkanski materijal sadržan na Apeninima (tuf, pepelnica, pepeo) u kombinaciji s vodom, pijeskom, šljunkom nakon tampiranja i sušenja postaje jak poput kamena. U Rimskom su carstvu javne ustanove, akvadukti, kanalizacije i privatne kuće masovno građene od betona. Do sada je najveća građevina, čija je kupola u cijelosti izrađena od nehrđajućeg betona, ostao Panteon, koji su Rimljani podigli prije mnogo stoljeća. Do neke mjere Veliki kineski zid također podsjeća na betonsku strukturu.

Nakon pada Rima, u srednjem vijeku, tehnologija je izgubljena. Tek su u XVII-XVIII stoljeću počeli pokušaji oživljavanja zaboravljenih tajni drevnih graditelja. James Parker je 1796. godine patentirao recept za proizvodnju "rimskog cementa" na temelju puzolana. Paralelno, znanstvenici su tražili alternativna veziva koja bi mogla zamijeniti vulkanske materijale.

Važan doprinos dao je francuski inženjer mosta Louis Vic. Otkrio je da mješavina krečnjaka i gline stvara učinkovito vezivo. 1828. godine izgradio je most koristeći cement, a 1840. predstavio je javnosti revidirani materijal - Portland cement, koji se i danas široko koristi.

opis

Beton je uobičajeni umjetni građevinski materijal i kada se očvrsne, poprima kameni oblik. Postoje razne metode za proizvodnju betona, ali većina se svodi na miješanje u određenim omjerima veziva (najčešće cementa), agregata (pijesak, šljunak, buta itd.) I vode. Da biste poboljšali kvalitetu smjese, mogu se koristiti razni aditivi: vodotoranti, plastifikatori i drugi. U proizvodnji asfaltnog betona umjesto vode se koristi bitumen.

struktura

Iako nema mnogo betonskih komponenti, u svijetu postoji na tisuće marki koje se razlikuju u postotku upotrijebljenih materijala i aditiva. Klasični sastav betona je sljedeći:

• cement;
• pijesak;
• agregat (šljunak, drobljeni kamen, šljunak, ekspandirana glina itd.);
• voda;
• aditivi (neobavezno).

Postotak ovih sastojaka ovisi o potrebnoj kvaliteti betona, karakteristikama cementa, koeficijentu vlage smjese pijeska i šljunka i svojstvima aditiva. Preporučene proporcije za upotrebu cementa M500 prikazane su u tablici.

Najvažniji faktor je količina vode. Obično je 0,5-1 dio, međutim, to treba izračunati na temelju sadržaja vlage u smjesi, željene čvrstoće, stupnja fluidnosti, vremena postavljanja, korištenih aditiva. U idealnom slučaju bi koeficijent vode-cementa trebao biti 0,3-0,5. Uz višak vode, snaga gotovog cementa se smanjuje.

Proizvodnja aditiva za beton

Jedno od strateških pravaca u razvoju tehnologije betona je uporaba aditiva. U svijetu ih se koristi oko 50 vrsta, s više od 50 000 marki, Svaka tvar (čak i pileća jaja i urea) može se smatrati dodatkom betonu i malterima. Kako bi poboljšali sastav betona, znanstvenici razvijaju višenamjenske aditive koji izazivaju sinergistički učinak.

Krajem 20. stoljeća izumljeni su i predstavljeni superplastifikatori - višekomponentni univerzalni aditivi koji imaju svojstva plastifikacije i smanjenja vode. To je omogućilo konstrukciji da se prebaci na masovnu upotrebu visoko pokretnih, lijevanih betonskih mješavina i betona visoke čvrstoće sa tlačnom čvrstoćom do 80 MPa i do 4 MPa u napetosti.

Zbijanje betona

Tehnologija proizvodnje betona u industrijskim razmjerima uključuje fazu zbijanja betonskih smjesa. U pravilu se to vrši pomoću vibracija tijekom kojih se popunjavaju mikroskopske praznine. Također je prilično česta centrifugalna (bez vibracija) metoda oblikovanja proizvoda od armiranog betona, posebno prilikom obrade betona za proizvodnju cijevi bez pritiska.

Zbijanje vibracija

Proces proizvodnje visokokvalitetnog betona u pravilu podrazumijeva uporabu vibracijskih postrojenja u budućnosti. Najraširenija vrsta stvaranja vibracija je zbijanje vibracija u obliku stopala (stada). U ovom slučaju, kalupi s betonskom smjesom ugrađuju se na vibracijsku platformu koja je podložna vibracijama vibracijskog mehanizma.

Vibracijske platforme raznih vrsta koriste se za vibracije na klupi, to su tehnološke značajke metode. Razvrstavaju se prema rasporedu stola i vibracijskog organa, nosivosti i glavnim parametrima vibracije. Izgled razlikuje:

• mehanizmi koji imaju jedan stol s vibratorom koji se nalazi dolje;
• blok vibracijske platforme koji se sastoji od objedinjenih blokova s ​​jednim pobudnikom vibracija koji se nalaze ispod stola jednog od blokova.

Kapacitet mjesta određuje se snagom pogonskih motora. Najčešće vibracijske platforme nosivosti 3, 5, 7, 10 i 15 tona, rjeđe - 20 i 25 tona. Nosivost blokovskih mehanizama je u rasponu od 2 do 24 tone.

Vibracijska tehnologija

Najkompleksnija tehnologija za proizvodnju betona su vibro-vakuum smjese. Karakterizira ga kombinacija periodične evakuacije s vibracijama. Vibracije se provode za polaganje i zbijanje betonske smjese. U procesu evakuacije vibracija se uključuje dovoljno kratko vrijeme da bi se lokaliziralo trenje između čestica smjese, kako bi se pridonijelo boljem punjenju plinsko-parnog prostora.

Jačina vakuuma vakuuma je 75-80% apsolutne vrijednosti. Kao rezultat toga nastaje gradijent tlaka, pod utjecajem kojeg se prekomjerna količina vode, zraka i pare-zraka šalje iz atmosferskog tlaka u izvore vakuuma i uklanja iz betona.

Vibrokompresija koristi se za oblikovanje mnogih proizvoda, posebice za proizvodnju ploča za popločavanje i cestovne elemente, u proizvodnji cijevi od armiranog betona pod tlakom i drugih proizvoda od krutih, uglavnom sitnozrnih smjesa.

Metoda centrifugalnog zbijanja

Suština centrifugalne tvorbe je da se pri okretanju uređaja za obradu s ravnomjerno raspoređenim slojem betonske smjese stvara centrifugalni tlak, pod utjecajem kojeg dolazi do odvajanja dijelova čvrste faze i njihovog zbližavanja, praćeno istiskivanjem vode s suspendiranim disocijaciranim ionima i visoko dispergiranim frakcijama cementa.

Da bi se uklonila strukturna i teksturna heterogenost, koja smanjuje čvrstoću betona, predlaže se postupak slojevitog sloja betonske smjese po sloju. Zahvaljujući ovoj metodi, formira se homogena betonska tekstura na cijelom dijelu zida proizvoda. Da bi se povećala fizikalno-mehanička svojstva centrifugiranog betona, nakon labavljenja zbijene smjese primjenjuje se opetovano centrifugiranje.

oprema

Oprema za proizvodnju betona uvelike varira: od jednostavnih ručnih miješalica za beton do industrijskih višeslojnih kompleksa. Za privatnu gradnju prikladno je koristiti male mehanizirane betonske miješalice (električne, dizelske). Njihov trošak počinje od 5-6 tisuća rubalja. Učitavanje komponenata vrši se ručno. Značajni nedostaci su složenost točnog doziranja dodanih materijala, nedostatak mehanizama za zbijanje smjese, niska produktivnost.

Ako je cilj organizirati malo privatno poduzeće, tada bi najbolja opcija bila pokretna betonara. Oprema za mini tvornicu je relativno jeftina - od 400 tisuća rubalja, što je jeftinije od automobila. Štoviše, profitabilnost poduzeća može doseći milijun rubalja mjesečno.

Automatizirane linije s moćnom instalacijom za miješanje komponenti, vibracijskim sustavom i transportom materijala u transportni kamion su skuplje. Po cijeni od 1,5 milijuna rubalja, pokazuju izvrsne performanse za pružanje betona privatnim klijentima i malim građevinskim firmama.

Industrijska proizvodnja

Značajke proizvodnje betona u specijaliziranim poduzećima su upotreba snažne opreme na više nivoa, vibracijskih, vibrirajućih ili centrifugalnih postrojenja, raznih dodataka, plastifikatora. Ovdje se ne proizvodi samo beton, već i njegovi konačni proizvodi - od ploča za popločavanje, pločnika i kanalizacijskih prstenova do stubišta, gotovih konstrukcija za izgradnju panela, elemenata mostova i industrijskih konstrukcija.

U velikim se poduzećima količina i kvaliteta komponenata izračunavaju u tvorničkim laboratorijima i do desetina posto. Profesionalna oprema omogućuje vam upotrebu minimalne dopuštene količine vode, što značajno poboljšava kvalitetu gotovog materijala, a upotreba aditiva povećava vrijeme postavljanja i stupanj fluidnosti betona. Postrojenja za miješanje betona miješaju homogenu masu s kvalitetom nedostižnim za jeftine betonske miješalice.