Производство сухих троительных смесей

Подвижность сухой смеси  – способность растекаться под  воздействием своего веса.

Способность удерживать влагу – чем выше данный показатель, тем более качественной будет  строительная смесь.

Классификация сухих  строительных смесей  по ГОСТ 31189-2003. 

Сухие строительные смеси  классифицируют по:  основному назначению;  применяемому вяжущему;  наибольшей крупности заполнителей.

По основному назначению смеси подразделяют на следующие виды:

- выравнивающие; облицовочные; напольные; ремонтные; защитные;  кладочные; монтажные; декоративные; грунтовочные, гидроизоляционные; теплоизоляционные;

Выравнивающие смеси  по способу нанесения подразделяют на:

- штукатурные;  шпаклевочные.

Облицовочные смеси  подразделяют на:  клеевые;  шовные.

Напольные смеси подразделяют на:  выравнивающие; несущие.

Напольные смеси в  зависимости от технологии устройства подразделяют на: уплотняемые;  самоуплотняющиеся;  затирочные.

Ремонтные смеси подразделяют на:  поверхностные;  инъекционные.

Защитные смеси подразделяют на: ингибирующие; биоцидные;  санирующие; коррозионнозащитные;  морозозащитные; огнезащитные;  радиационнозащитные.

Гидроизоляционные смеси  подразделяют на:

- поверхностные;  проникающие. 

Проникающие смеси подразделяют на:  инъекционные;  капиллярные.

По применяемым вяжущим  смеси подразделяют на:

- цементные;  гипсовые;  известковые;  полимерные;  сложные.

По наибольшей крупности зерен заполнителей (D макс) смеси подразделяют на:  бетонные;  растворные; дисперсные.

В качестве вяжущих материалов при производстве сухих смесей используют: портландцемент, гипс строительный полуводный, известь-пушенку.

Заполнителем является кварцевый песок.

Сухие строительные смеси, изготавливаемые на цементном вяжущем:

производятся на основе портландцементного клинкера или на смешанных ( сложных ) вяжущих на его  основе, на глиноземистом цементе, содержащие полимерные добавки не более 5 % массы смеси, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте зданий и сооружений

Основные показатели качества сухих смесей по ГОСТ для  смесей на основе цемента: влажность; наибольшая крупность зерен заполнителя ; содержание зерен наибольшей крупности ; насыпная плотность (при необходимости).

Основными показателями качества смесей, готовых к применению, должны быть: подвижность (кроме клеевых, для клеевых - при необходимости); сохраняемость первоначальной подвижности; водоудерживающая способность; объем вовлеченного воздуха (при необходимости).

Основными показателями качества затвердевшего раствора (бетона) должны быть: прочность на сжатие (кроме клеевых); водопоглощение; морозостойкость (кроме смесей для внутренних работ); прочность сцепления с основанием (адгезия); водонепроницаемость (для гидроизоляционных смесей и при необходимости); истираемость (для напольных смесей и при необходимости); морозостойкость контактной зоны (кроме смесей для внутренних работ).

Для смесей конкретного  вида устанавливают следующие дополнительные показатели качества в соответствии с областью их применения: прочность на растяжение при изгибе; деформации усадки (расширения); стойкость к ударным воздействиям; модуль упругости; теплопроводность; паропроницаемость; коррозионная стойкость при различных видах коррозии .

Характеристики гипсовых вяжущих

В зависимости от способа  получения гипсовые вяжущие вещества делятся на три основные группы:

I. Вяжущие, получаемые  термической обработкой сырья:

-Низкообжиговые гипсовые  вяжущие вещества получают при  нагревании двухводного гипса  до температуры 150…160 с частичной  дегидратацией двуводного гипса  и переводом его в полуводный  гипс 

-Высокообжиговые (ангидритовые) вяжущие получают обжигом двуводного гипса при более высокой температуре до 700…1000 с полной потерей химически связанной воды и образованием безводного сульфата кальция - ангидрита .

II. Вяжущие, получаемые  без термической обработки (безобжиговые)

-на основе природного  двугидрата сульфата кальция

-на основе природного  ангидрита со специальными добавками  для активации твердения

III. Вяжущие, получаемые  смешиванием гипсовых вяжущих  I или II групп с различными компонентами (минеральными и химическими:  известь, портландцемент, добавки)

Вяжущие I и II групп являются неводостойкими, вяжущие III группы относятся  к водостойким вяжущим.

Строительный гипс подразделяют по срокам его схватывания. 
А — быстросхватывающийся гипс (начало схватывания 2 минуты, конец — не позднее 15 минут); Б — нормально схватывающийся (начало схватывания 6 минуты, конец — не позднее 30 минут); В — медленно схватывающийся (начало схватывания не ранее 20 минут, конец схватывания не нормируется).

Прочность гипса определяется 12 марками на сжатие. Это Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22 и Г-25. Где цифра означает предел прочности на сжатие — 1 МПа (10кг/см²). Другими словами к примеру гипс Г-16 — его прочность составляет 16 МПа.

 

5. Анализ существующих технологий производства изделия 

 

Первая трудность - обеспечение точности дозировки и равномерности перемешивания основных компонентов и вспомогательных добавок, вводимых в количествах менее 1% и с точностью дозировки до 0,05% от массы вяжущих. Трудность этой задачи не только в малом количестве добавок, но и в разной плотности минеральных и органических компонентов (плотность органических в 2-2,5 раза меньше, чем минеральных) . Важность равномерного распределения добавок в объеме смеси в объяснении не нуждается.

Проблема точной дозировки  и равномерного перемешивания добавок для малых цехов и крупных заводов решается по-разному.

Для небольших цехов  можно рекомендовать следующий технологический прием. Добавки дозируются на точных весах. Затем они перемешиваются с небольшим количеством одного из главных компонентов смеси, и полученную таким образом «затравку» вводят в смеситель, в котором готовится собственно сухая смесь.

На крупных компьютеризированных предприятиях все компоненты дозируются и перемешиваются в смесителях непрерывного действия, разработанных специально для этого. Конфигурация перемешивающих органов и скоростные параметры работы смесителей обеспечивают требуемое качество перемешивания.

Вторая трудность - подготовка заполнителей и наполнителей для использования в сухих строительных смесях. Это не только песок, но и тонкодисперсные порошки: зола-унос, молотый мрамор, известняк и др. При этом заполнители и наполнители должны иметь определенный зерновой состав и не содержать вредных для данной сухой смеси примесей.

Например, для получения высококачественных сухих смесей для устройства стяжек пола, в том числе и для самовыравнивающихся, используют кварцевые пески. Природный песок при этом моют для удаления глинистых и пылеватых примесей, сушат и разделяют на фракции. Затем нужные фракции песка смешивают в определенном соотношении. Таким образом получают песок с прерывистой гранулометрией, оптимизированный по межзерновой пустотно-сти и удельной поверхности. Цель этих действий -получить сухую смесь с необходимыми показателями свойств при минимальном расходе вяжущего: цемента или редиспергируемого полимера. Минимизация расхода вяжущего диктуется не только экономическими соображениями, но и задачей снижения негативных проявлений свойств вяжущего (усадки и возможного растрескивания, коррозии, пониженной морозостойкости и др.) .

Технология  производства строительных смесей в  общем случае одинакова.

Для этого нужно  смешать:

1. Вяжущее вещество – цемент (портландцемент), известь, гипс;
2. компаунды  (добавки на основе химического синтеза);
3. наполнитель (песок, керамзит, мел и др.).

Наиболее широко используемая технология изготовления строительных смесей (на основе перемешивания  с применением спец. оборудования портландцемента ( с песком и добавками):

Рассматривая  технологическую цепочку производства сухих строительных смесей, можно выделить следующие этапы:

1. подготовка заполнителей и наполнителей
2. Калибровка предварительно обсушенного кварцевого песка на вибросите.  Выделяется мелкий и крупный песок.
3. Загрузка в смеситель смеси песка и портландцементов от 400 до 500.
4. дозировка компонентов (добавки дозируются отдельно);
5. Добавление спец. добавок. Влияют на качество строительных смесей.
6. Перемешивание.
7. Извлечение смеси, упаковка продукции.

Стоит отдельно отметить добавки. Ими могут быть дисперсионные порошки. Так, получившийся в итоге материал будет пластичным.

Вещества, вводимые в смеси:

• антивспениватели;
• загустители;
• разжижители;
• порообразователи.

По вышеозвученной технологии и изготовляются самые  распространенные строительные сухие смеси.

Стоит отметить, что к выбору оборудования, предназначенного для перемешивания компонентов, нужно подходить особенно тщательно  – настраивать параметры смешивания, его скорость. Причем смешивание компонентов и добавок должно производиться в строго определенной пропорции и с соблюдением алгоритма действий.

Особое внимание уделяется подготовке сырья. Например, песок подвергается особой сушке  и просеиванию. Специальные требования предъявляются к хранению компонентов. Точное дозирование для достижения прочности состава при производстве смесей особо требуется и поставщики сухих смесей знают, что соблюдение этого условия способно снизить отходы почти до 5% и уменьшить трудозатраты при работе со смесями. Доля затрат производства, приходящаяся на сырье – одна из самых весомых.

 Необходимо  подчеркнуть, что на всех этапах  производства исходные материалы, полуфабрикаты и готовая сухая смесь должны предохраняться от увлажнения, так как и минеральные вяжущие, и полимерные модификаторы чувствительны к влаге. Будучи увлажнены, они комкуются и теряют свои качества.

 

Минизаводы (разных производителей) по производству ССС используют разные технологии и выпускаются в разных комплектациях.

 

МИНИ-ЗАВОДЫ   BVD

 

Особенности конструкции. Обеспечена герметизация межузловых соединений. Применена оригинальная бесподшипниковая конструкция шнека. Завод практически на 100% автоматизирован. Установлен компьютерный блок, следящий за всеми технологическими циклами, автоматически отключающий линию при несоблюдении техпроцесса либо сбое оборудования или отсутствии сырья в бункерах.

Линия производства сухих строительных смесей BVD включает: 1 - сушильный барабан; 2 - промежуточные бункеры; 3 - накопительные бункеры 4 - дополнительный бункер; 5 - шнек; 6 - смеситель; 7 - фасовщик

 

Технические характеристики

Площадь, занимаемая линией, м2.................................... 25,5х3,7

при боковом  загрузе) х6

Производительность:

при 1-сменной  работе (8 ч), т/сут....................................   30

при 3-сменной  работе или 2-сменной по 12 ч, т/сут . .  75

максимальная  за месяц (20 рабочих дней) , т................ 1500

при полной загрузке (30 дней), т.................................... 2000

Электрическая мощность (суммарная) , кВт...................... 45,3

Обслуживающий персонал, чел................................... 6-9

 

Номенклатура  производимой на данном оборудовании продукции: клей для кафеля («Эконом», «Стандарт», «Суперполимер», «Люкс»); клей для ячеистого бетона (зимний и летний) ; наливной пол; клее-армирующая смесь (зимняя и летняя); штукатурные смеси (М50, М150, фасадная, модифицированная, для ячеистого бетона).

Для обеспечения  нормальной работы цеха необходимо наличие кран-балки грузоподъемностью не менее 3 т. Желательно иметь автопогрузчик грузоподъемностью 1,5-3 т.

Обязательным  является присутствие примыкающего к цеху складского помещения не менее 300 м2.

Описание технологического процесса.

 Рабочий  лопатой загружает сырой песок в транспортер, по которому тот попадает в сушильную печь, где продвигается по мере поворота барабана и, скапливаясь на специальных лопатках, приваренных вдоль сушильного барабана, поднимается в верхнюю точку. По достижении лопаткой барабана верхней точки песок ссыпается и, пролетая через поток горячего воздуха, высыхает. Влага, выделяющаяся из песка, удаляется с помощью аспирации (вентиляция) . Сухой песок высыпается на вибросито, где рассеивается на три фракции и распределяется по бункерам: отсев, мелкий песок, крупный песок. По мере накопления отсева с датчика подается команда на компьютер, который останавливает производство, высвечивая на табло указание об удалении отсева.