เทคโนโลยีการผลิตคอนกรีต อุปกรณ์การผลิตคอนกรีต

คอนกรีตเป็นวัสดุชั้นนำในการก่อสร้างและตามที่นักวิทยาศาสตร์จะยังคงอยู่อย่างน้อย 40-60 ปี ในเวลาเดียวกันเทคโนโลยีการผลิตคอนกรีตในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมามีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย แม้ว่ากระบวนการผลิตจะใช้เวลานาน แต่อุปกรณ์ที่ใช้มีโครงสร้างค่อนข้างง่ายและราคาไม่แพง สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถจัดการการผลิตวัสดุก่อสร้างที่เป็นที่นิยมโดยไม่มีค่าใช้จ่ายสูง

ประวัติความเป็นมา

เทคโนโลยีการผลิตคอนกรีตเป็นที่รู้จักกันดีในยุคโบราณที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเมื่อ 4,000-5,000 ปีก่อน เทคโนโลยีภายหลังถูกนำมาใช้โดยชาวบาบิโลนชาวอียิปต์และอารยธรรมอื่น ๆ เมื่อเร็ว ๆ นี้ในประเทศเซอร์เบียพวกเขาค้นพบอาคารที่มีอายุ 7600 ปีพื้นคอนกรีตปูพื้นด้วยคอนกรีตขนาด 25 ซม. บนพื้นฐานของหินปูน แน่นอนว่าวัสดุก่อสร้างโบราณนั้นแตกต่างจากวัสดุที่ทันสมัย ​​แต่หลักการยังคงเหมือนเดิม: วัสดุที่มีผลผูกพันผ่านการกระทำของน้ำจะทำให้ฟิลเลอร์บัลลาสต์ยึด (ทรายหินฟาง) หลังจากการอบแห้งส่วนผสมจะแข็งแรงมาก

หลังจากพันปีแล้วเทคโนโลยีโรมันโบราณได้ทำให้สมบูรณ์ พวกเขาพบว่าวัสดุภูเขาไฟที่มีอยู่มากมายใน Apennines (พัฟ, ภูเขาไฟ, เถ้า) ร่วมกับน้ำ, ทราย, กรวดหลังจากการทำให้หมาด ๆ และการทำให้แห้งกลายเป็นหินที่แข็งแกร่ง ในจักรวรรดิโรมันสถาบันสาธารณะท่อระบายน้ำท่อระบายน้ำและบ้านส่วนตัวถูกสร้างขึ้นอย่างหนาแน่นจากคอนกรีต จนถึงปัจจุบันอาคารที่ใหญ่ที่สุดโดมซึ่งทำจากคอนกรีตที่ไม่มีโครงสร้างแข็งแรงยังคงเป็นวิหารแพนธีออนสร้างขึ้นโดยชาวโรมันเมื่อหลายศตวรรษก่อน กำแพงเมืองจีนมีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างคอนกรีต

หลังจากการล่มสลายของกรุงโรมในยุคกลางเทคโนโลยีก็หายไป เฉพาะในศตวรรษที่สิบแปด - สิบแปดเริ่มพยายามฟื้นฟูความลับที่ถูกลืมของผู้สร้างโบราณ James Parker ในปี 1796 ได้จดสิทธิบัตรสูตรสำหรับการผลิต "ปูนซีเมนต์โรมัน" ซึ่งมีพื้นฐานจากปอซโซลาน นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาสารยึดเกาะทางเลือกที่สามารถทดแทนวัสดุภูเขาไฟได้

การสนับสนุนที่สำคัญทำโดยวิศวกรสะพานชาวฝรั่งเศส Louis Vic เขาพบว่าส่วนผสมของหินปูนและดินเหนียวสร้างสารยึดเกาะที่มีประสิทธิภาพ ในปี 1828 เขาได้สร้างสะพานโดยใช้ซีเมนต์และในปี 1840 เขาได้นำเสนอวัสดุที่ได้รับการแก้ไข - ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ซึ่งยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

ลักษณะ

คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันทั่วไปเมื่อแข็งตัวแล้วจะมีรูปร่างเหมือนหิน มีวิธีการต่าง ๆ สำหรับการผลิตคอนกรีต แต่ส่วนใหญ่ต้มลงไปผสมในสัดส่วนที่แน่นอน (โดยทั่วไปจะเป็นปูนซีเมนต์) รวม (ทรายกรวด buta ฯลฯ ) และน้ำ เพื่อปรับปรุงคุณภาพของสารผสมสามารถใช้สารเติมแต่งชนิดต่าง ๆ ได้เช่นสารกันน้ำน้ำสารพลาสติกและอื่น ๆ ในการผลิตแอสฟัลต์คอนกรีตใช้น้ำมันดินแทนน้ำ

โครงสร้าง

แม้ว่าจะมีส่วนประกอบที่เป็นรูปธรรมไม่มากนักมีแบรนด์หลายพันแบรนด์ในโลกที่แตกต่างกันในเปอร์เซ็นต์ของวัสดุและสารเติมแต่งที่ใช้ องค์ประกอบคลาสสิกของคอนกรีตมีดังนี้:

• ปูนซีเมนต์
• ทราย;
• มวลรวม (กรวดหินบดกรวดดินเหนียวขยาย ฯลฯ )
• น้ำ
• สารเติมแต่ง (ไม่จำเป็น)

เปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบเหล่านี้ขึ้นอยู่กับเกรดคอนกรีตที่ต้องการคุณสมบัติของปูนซีเมนต์ค่าสัมประสิทธิ์ความชื้นของส่วนผสมของกรวดทรายและคุณสมบัติของสารเติมแต่ง สัดส่วนที่แนะนำเมื่อใช้ซีเมนต์ M500 แสดงอยู่ในตาราง

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือปริมาณน้ำ โดยปกติจะเป็น 0.5-1 ส่วนอย่างไรก็ตามควรคำนวณตามปริมาณความชื้นของส่วนผสมความแข็งแรงที่ต้องการระดับการไหลเวลาการตั้งค่าสารเติมแต่งที่ใช้ ค่าสัมประสิทธิ์ของอัตราส่วนน้ำซีเมนต์ควรอยู่ที่ 0.3-0.5 ด้วยน้ำที่มากเกินไปความแข็งแรงของซีเมนต์สำเร็จรูปจะลดลง

ผลิตสารเติมแต่งคอนกรีต

ทิศทางกลยุทธ์หนึ่งในการพัฒนาเทคโนโลยีคอนกรีตคือการใช้สารเติมแต่ง มีอยู่ประมาณ 50 ชนิดที่ใช้ในโลกมีมากกว่า 50,000 แบรนด์สารแต่ละชนิด (แม้กระทั่งไข่ไก่และยูเรีย) ถือได้ว่าเป็นสารเติมแต่งสำหรับคอนกรีตและปูน เพื่อปรับปรุงองค์ประกอบของคอนกรีตนักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาสารเติมแต่งอเนกประสงค์ที่ก่อให้เกิดผลเสริมฤทธิ์กัน

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 สารเพิ่มคุณภาพพิเศษถูกคิดค้นและนำเสนอ - สารเติมแต่งอเนกประสงค์ที่มีส่วนประกอบหลายตัวที่มีคุณสมบัติเป็นพลาสติกและลดน้ำ สิ่งนี้ทำให้การก่อสร้างเปลี่ยนไปใช้งานมวลสารที่มีการเคลื่อนที่สูงผสมคอนกรีตหล่อและคอนกรีตกำลังสูงที่มีกำลังรับแรงอัดสูงถึง 80 MPa และแรงดึงสูงสุด 4 MPa

รถบดอัดคอนกรีต

เทคโนโลยีสำหรับการผลิตคอนกรีตในระดับอุตสาหกรรมรวมถึงขั้นตอนการบดอัดของส่วนผสมคอนกรีต ตามกฎแล้วสิ่งนี้จะกระทำผ่านการสั่นสะเทือนในระหว่างที่เต็มไปด้วยช่องว่างด้วยกล้องจุลทรรศน์ ที่พบเห็นได้ทั่วไปก็คือวิธีการแบบแรงเหวี่ยง (ปราศจากการสั่นสะเทือน) ในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์คอนกรีตเสริมเหล็กโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการแปรรูปคอนกรีตสำหรับการผลิตท่อไร้แรงดัน

การสั่นสะเทือนการบดอัด

กระบวนการผลิตคอนกรีตที่มีคุณภาพสูงเป็นกฎแสดงถึงการใช้โรงสั่นสะเทือนในอนาคต รูปแบบการสั่นสะเทือนที่แพร่หลายที่สุดคือการสั่นสะเทือนแบบสั่นสะเทือน (ขาตั้ง) ในกรณีนี้แม่พิมพ์ที่มีส่วนผสมของคอนกรีตจะถูกติดตั้งบนแท่นสั่นสะเทือนซึ่งขึ้นอยู่กับการสั่นสะเทือนจากกลไกการสั่นสะเทือน

แท่นสั่นสะเทือนประเภทต่าง ๆ ใช้สำหรับการสั่นสะเทือนแบบตั้งโต๊ะนี่คือคุณสมบัติทางเทคโนโลยีของวิธีการ พวกมันถูกจัดแบ่งตามรูปแบบของตารางและอวัยวะสั่นสะเทือนความสามารถในการรับน้ำหนักและตัวแปรหลักของการสั่นสะเทือน เค้าโครงแตกต่าง:

• กลไกที่มีตารางหนึ่งตารางพร้อมตัวกระตุ้นการสั่นสะเทือนอยู่ด้านล่าง
• แพลตฟอร์มการสั่นสะเทือนแบบบล็อกประกอบด้วยบล็อกรวมที่มีตัวกระตุ้นการสั่นสะเทือนหนึ่งตัวซึ่งอยู่ใต้โต๊ะของหนึ่งในบล็อก

ความจุของไซต์ถูกกำหนดโดยพลังของมอเตอร์ขับเคลื่อน แพลตฟอร์มการสั่นสะเทือนที่พบมากที่สุดที่มีความสามารถในการแบก 3, 5, 7, 10 และ 15 ตันน้อยกว่า - 20 และ 25 ตันความสามารถในการแบกของกลไกบล็อกอยู่ในช่วง 2-24 ตัน

เทคโนโลยีการสั่นสะเทือน

เทคโนโลยีที่ซับซ้อนที่สุดสำหรับการผลิตคอนกรีตคือส่วนผสมของไวโบร - สุญญากาศ มันเป็นลักษณะการรวมกันของการอพยพเป็นระยะกับการสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนจะดำเนินการสำหรับการวางและการกระชับส่วนผสมคอนกรีต ในกระบวนการอพยพการสั่นสะเทือนจะเปิดขึ้นในระยะเวลาอันสั้นพอที่จะ จำกัด วงแรงเสียดทานระหว่างอนุภาคของส่วนผสมเพื่อให้เกิดการเติมที่ดีขึ้นของพื้นที่ไอก๊าซ

ขนาดของสูญญากาศสูญญากาศคือ 75-80% ของค่าสัมบูรณ์ เป็นผลให้เกิดการไล่ระดับความดันภายใต้อิทธิพลของส่วนผสมน้ำอากาศและไอน้ำที่มากเกินไปจะถูกส่งจากโซนความดันบรรยากาศไปยังแหล่งสูญญากาศและลบออกจากคอนกรีต

Vibrocompression ใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์จำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตแผ่นปูถนนและชิ้นส่วนถนนในการผลิตท่อคอนกรีตเสริมเหล็กแรงดันสูงและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ จากส่วนผสมแข็งเนื้อละเอียดส่วนใหญ่

วิธีการบดอัดแบบแรงเหวี่ยง

สาระสำคัญของการก่อตัวแบบแรงเหวี่ยงคือเมื่อตัวจัดรูปแบบหมุนด้วยชั้นที่กระจายอย่างสม่ำเสมอของส่วนผสมคอนกรีตความดันแบบแรงเหวี่ยงเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของการแยกส่วนของของแข็งในขนาดและการสร้างสายสัมพันธ์ของพวกเขาเกิดขึ้นพร้อมกับการเคลื่อนที่ของน้ำ

เพื่อลดความแตกต่างของโครงสร้างและเนื้อสัมผัสซึ่งช่วยลดความแข็งแรงของคอนกรีตจึงเสนอวิธีการบดอัดแบบชั้นต่อชั้นของส่วนผสมคอนกรีต ด้วยวิธีนี้ทำให้เกิดเนื้อคอนกรีตที่เป็นเนื้อเดียวกันทั่วทั้งส่วนของผนังผลิตภัณฑ์ เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของคอนกรีตเครื่องปั่นเหวี่ยงการหมุนเหวี่ยงซ้ำจะถูกนำไปใช้หลังจากคลายส่วนผสมที่บดอัดแล้ว

อุปกรณ์

อุปกรณ์สำหรับการผลิตคอนกรีตมีความหลากหลาย: ตั้งแต่เครื่องผสมคอนกรีตมือถือไปจนถึงคอมเพล็กซ์หลายระดับในอุตสาหกรรม สำหรับการก่อสร้างส่วนตัวจะสะดวกในการใช้เครื่องผสมคอนกรีตยานยนต์ (ไฟฟ้าดีเซล) ราคาของพวกเขาเริ่มจาก 5-6,000 รูเบิล การโหลดส่วนประกอบเสร็จสิ้นด้วยตนเอง ข้อเสียที่สำคัญคือความซับซ้อนของปริมาณที่แน่นอนของวัสดุที่เพิ่มเข้ามา, การขาดกลไกสำหรับการบดอัดของส่วนผสม, ผลผลิตต่ำ

หากเป้าหมายคือการจัดตั้งองค์กรเอกชนขนาดเล็กทางเลือกที่ดีที่สุดคือโรงงานคอนกรีตเคลื่อนที่ อุปกรณ์สำหรับโรงงานขนาดเล็กมีราคาไม่แพง - จาก 400,000 รูเบิลซึ่งราคาถูกกว่ารถยนต์ นอกจากนี้การทำกำไรขององค์กรสามารถเข้าถึง 1 ล้านรูเบิลต่อเดือน

สายอัตโนมัติพร้อมการติดตั้งที่มีประสิทธิภาพสำหรับการผสมส่วนประกอบระบบสั่นสะเทือนและการลำเลียงวัสดุเข้าสู่รถบรรทุกคอนกรีตมีราคาแพงกว่า ด้วยราคา 1.5 ล้านรูเบิลพวกเขาแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมเพื่อมอบคอนกรีตให้กับลูกค้าส่วนตัวและ บริษัท ก่อสร้างขนาดเล็ก

อุตสาหกรรมการผลิต

คุณสมบัติของการผลิตคอนกรีตในสถานประกอบการพิเศษคือการใช้อุปกรณ์หลายระดับที่มีประสิทธิภาพการสั่นสะเทือนการสั่นหรือแรงเหวี่ยงพืชสารเติมแต่งต่างๆพลาสติก ไม่เพียง แต่คอนกรีตจะผลิตขึ้นที่นี่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายด้วยเช่นแผ่นปูพื้นขอบถนนและวงแหวนท่อระบายน้ำไปจนถึงบันไดโครงสร้างสำเร็จรูปสำหรับการสร้างบ้านสำเร็จรูปส่วนประกอบของสะพานและโครงสร้างอุตสาหกรรม

ในองค์กรขนาดใหญ่ปริมาณและคุณภาพของส่วนประกอบจะถูกคำนวณในห้องปฏิบัติการของโรงงานสูงถึงสิบเปอร์เซ็นต์ อุปกรณ์มืออาชีพช่วยให้คุณใช้น้ำในปริมาณที่น้อยที่สุดซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณภาพของวัสดุสำเร็จรูปอย่างมีนัยสำคัญและการใช้สารเติมแต่งจะช่วยเพิ่มเวลาในการตั้งค่าและระดับการไหลของคอนกรีต โรงงานผสมคอนกรีตกวนส่วนผสมให้มีมวลเป็นเนื้อเดียวกันด้วยคุณภาพที่ไม่สามารถบรรลุได้สำหรับเครื่องผสมคอนกรีตราคาถูก