Betongproduksjonsteknologi. Betongproduksjonsutstyr

Betong er et ledende materiale innen konstruksjon og vil ifølge forskere forbli det i minst ytterligere 40-60 år. Samtidig har teknologien for betongproduksjon det siste halve århundret forandret seg lite. Selv om produksjonsprosessen er tidkrevende, er utstyret som brukes strukturelt sett ganske enkelt og billig. Dette lar deg ordne produksjonen av populært byggemateriale uten høye kostnader.

Historisk bakgrunn

Teknologien til betongproduksjon var kjent til og med for de gamle sumererne, som brukte den for 4000-5000 år siden. Senere ble teknologi adoptert av babylonierne, egypterne og andre sivilisasjoner. Nylig i Serbia oppdaget de en bygning i en alder av 7600 år, hvis gulv er helt med et 25 cm lag betong basert på kalkstein. Det gamle bygningsmaterialet skiller seg selvfølgelig fra det moderne, men prinsippet forblir det samme: bindematerialet gjennom virkningen av vann fester ballastfyllstoffet (sand, steiner, halm). Etter tørking blir blandingen veldig sterk.

Etter årtusener perfeksjonerte de gamle romerne teknologien. De fant at i overflod blir det vulkanske materialet som finnes på apenninene (tuff, pimpstein, aske) i kombinasjon med vann, sand, grus etter tamping og tørking like sterkt som stein. I Romerriket ble offentlige institusjoner, akvedukter, kloakk og private hus massivt bygget av betong. Til nå er den største bygningen, hvis kuppel helt er laget av uherdet betong, fortsatt Pantheon, reist av romerne for mange hundre år siden. I noen grad ligner den kinesiske mur også en betongstruktur.

Etter Roma-fallet, i middelalderen, gikk teknologien tapt. Først på XVII-XVIII århundrer begynte forsøk på å gjenopplive de glemte hemmelighetene til de gamle bygherrene. James Parker patenterte i 1796 en oppskrift for fremstilling av "romersk sement" basert på pozzolans. Parallelt lette forskere etter alternative permer som kunne erstatte vulkanske materialer.

Et viktig bidrag ble gitt av den franske broingeniøren Louis Vic. Han fant ut at en blanding av kalkstein og leire gir et effektivt bindemiddel. I 1828 bygde han en bro ved bruk av sement, og i 1840 presenterte han for publikum et revidert materiale - Portland sement, som fremdeles er mye brukt i dag.

beskrivelse

Betong er et vanlig kunstig byggemateriale, når den størkner, tar den en steinlignende form. Ulike metoder for å produsere betong er kjent, men de fleste av dem kommer til å blande i visse proporsjoner et bindemiddel (vanligvis sement), aggregat (sand, grus, buta, etc.) og vann. For å forbedre kvaliteten på blandingen kan forskjellige tilsetningsstoffer brukes: vannavstøtende midler, myknere og andre. I fremstilling av asfaltbetong brukes bitumen i stedet for vann.

struktur

Selv om det ikke er mange betongkomponenter, er det tusenvis av merker i verden som skiller seg i prosent av materialer og tilsetningsstoffer som brukes. Den klassiske sammensetningen av betong er som følger:

• sement;
• sand;
• tilslag (grus, pukk, småstein, utvidet leire osv.);
• vann;
• tilsetningsstoffer (valgfritt).

Prosentandelen av disse komponentene avhenger av den nødvendige betongkvaliteten, sementegenskaper, fuktighetskoeffisient for sand-grusblandingen og egenskapene til tilsetningsstoffene. Anbefalte proporsjoner når du bruker sement M500 er presentert i tabellen.

Den viktigste faktoren er vannmengden. Vanligvis er det 0,5-1 del, men det bør beregnes basert på fuktighetsinnholdet i blandingen, den ønskede styrke, fluiditetsgrad, innstillingstid, tilsetningsstoffer som brukes. Koeffisienten for vann-sementforhold bør ideelt sett være 0,3-0,5. Med et overskudd av vann synker styrken til den ferdige sementen.

Produksjon av tilsetningsstoffer i betong

En av de strategiske retningene i utviklingen av betongteknologi er bruk av tilsetningsstoffer. Det er rundt 50 typer av dem som brukes i verden, med mer enn 50 000 merker. Hvert stoff (til og med kyllingegg og urea) kan betraktes som tilsetningsstoffer til betong og mørtel. For å forbedre sammensetningen av betong utvikler forskere multifunksjonelle tilsetningsstoffer som forårsaker en synergistisk effekt.

På slutten av 1900-tallet ble superplastisatorer oppfunnet og introdusert - multikomponent universelle tilsetningsstoffer som har mykgjørende og vannreduserende egenskaper. Dette tillot konstruksjonen å bytte til massebruken av meget mobile, støpte betongblandinger og høyfast betong med trykkfasthet opp til 80 MPa og opptil 4 MPa i spenning.

Betongkomprimering

Teknologien for produksjon av betong i industriell skala inkluderer komprimeringsstadiet av betongblandinger. Som regel gjøres dette gjennom vibrasjoner, der mikroskopiske hulrom blir fylt. Også ganske vanlig er den sentrifugale (vibrasjonsfrie) metoden for å danne armerte betongprodukter, spesielt når man behandler betong for fremstilling av trykkløse rør.

Vibrasjonskomprimering

Produksjonsprosessen av betong av høy kvalitet innebærer som regel bruk av vibrasjonsanlegg i fremtiden. Den mest utbredte typen vibrasjonsdannelse er vibrasjonskomprimering av benk (staffeli). I dette tilfellet er formene med betongblandingen installert på den vibrerende plattformen, som er utsatt for vibrasjoner fra vibrasjonsmekanismen.

Vibrasjonsplattformer av forskjellige typer brukes til benkvibrasjon, dette er metodens teknologiske trekk. De er klassifisert etter bordoppsettet og vibrasjonsorganet, lastekapasitet og vibrasjonshovedparametere. Oppsettet skiller:

• mekanismer som har et bord med en vibrasjonsavleder plassert nedenfor;
• Vibrasjonsplattformer av blokktype, bestående av forenede blokker med en vibrasjonsavleder plassert under bordet til en av blokkene.

Stedetes kapasitet bestemmes av drivmotorenes kraft. De vanligste vibrasjonsplattformene med en bæreevne på 3, 5, 7, 10 og 15 tonn, sjeldnere - 20 og 25 tonn. Bæreevnen til blokkmekanismer er i området 2-24 tonn.

Vibrerende teknologi

Den mest komplekse teknologien for produksjon av betong er vibro-vakuum blandinger. Det er preget av en kombinasjon av periodisk evakuering med vibrasjoner. Det utføres vibrasjoner for legging og komprimering av betongblandingen. I evakueringsprosessen blir vibrasjonen slått på i tilstrekkelig kort tid for å lokalisere friksjonen mellom partiklene i blandingen, for å bidra til en bedre fylling av gassdamprommet.

Størrelsen på vakuumvakuumet er 75-80% av den absolutte verdien. Som et resultat dannes en trykkgradient, under påvirkning av hvilken overdreven vann-, luft- og damp-luftblanding blir sendt fra atmosfæriske trykksoner til vakuumkilder og fjernet fra betong.

Vibrocompression brukes til å danne mange produkter, spesielt for fremstilling av asfalteringsplater og vegelementer, til fremstilling av trykkhode armert betongrør og andre produkter fra stive, hovedsakelig finkornede blandinger.

Sentrifugal komprimeringsmetode

Essensen av sentrifugaldannelse er at når formatteren roteres med et jevnt fordelt lag med betongblanding, oppstår sentrifugaltrykk, under påvirkning av hvilken separasjonen av delene i den faste fase i størrelse og deres tilnærming finner sted, ledsaget av forskyvning av vann med suspenderte dissosierte ioner og sterkt spredte sementfraksjoner.

For å eliminere strukturell og strukturell heterogenitet, som reduserer styrken til betong, foreslås en metode for lag-for-lag komprimering av betongblanding. Takket være denne metoden dannes en homogen betongtekstur over hele delen av produktveggen. For å øke de fysikomekaniske egenskapene til sentrifugert betong, påføres gjentatt sentrifugering etter at den komprimerte blandingen er løsnet.

utstyr

Utstyr for produksjon av betong varierer mye: fra enkle håndholdte betongblandere til industrielle flernivåkomplekser. For privat konstruksjon er det praktisk å bruke små mekaniserte (elektriske, diesel) betongblandere. Kostnadene deres starter fra 5-6000 rubler. Lasting av komponenter gjøres manuelt. Viktige ulemper er kompleksiteten av den nøyaktige doseringen av de tilsatte materialene, mangelen på mekanismer for komprimering av blandingen, lav produktivitet.

Hvis målet er å organisere et lite privat foretak, ville det beste alternativet være et mobilt betonganlegg. Utstyr til en minifabrikk er relativt billig - fra 400 tusen rubler, noe som er billigere enn en bil. Videre kan lønnsomheten til bedriften nå 1 million rubler per måned.

Automatiserte linjer med en kraftig installasjon for å blande komponenter, et vibrasjonssystem og transport av materiell til en betongbil er dyrere. Til en pris på 1,5 millioner rubler demonstrerer de gode ytelser for å gi betong til private kunder og små byggfirmaer.

Industriell produksjon

Funksjoner ved betongproduksjon hos spesialiserte foretak er bruk av kraftig flernivåutstyr, vibrerende, vibrerende eller sentrifugale anlegg, forskjellige tilsetningsstoffer, myknere. Her lages ikke bare betong, men også sluttproduktene - fra asfalteringsplater, fortauskanter og kloakkringer til trapperom, prefabrikkerte konstruksjoner for panelhusbygg, elementer av broer og industrikonstruksjoner.

I store bedrifter beregnes mengden og kvaliteten på komponenter i fabrikklaboratorier opp til en tidels prosent. Profesjonelt utstyr lar deg bruke den minste tillatte mengden vann, noe som forbedrer kvaliteten på det ferdige materialet betydelig, og bruk av tilsetningsstoffer øker innstillingstiden og flytens grad av betong. Betongblandingsanlegg rører blandingen til en homogen masse med en kvalitet som ikke kan oppnås for billige betongblandere.