УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТВЕРДЕЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к установкам для изготовления строительных изделий литьевым способом и может быть использована при производстве легких стеновых блоков, неармированных и армированных элементов потолочных и межэтажных перекрытий, монолитных стен и т.п. из золопенобетона.
Известна установка для производства изделий из твердеющих материалов содержащая емкости для хранения цемента, инертных материалов и воды связанные, через дозаторы, с бетоносмесителем, и раздаточный бункер (см. кн. П.П.Ступаченко и В.Г.Цуприка Справочник по изготовлению и применению строительных материалов, изделий и конструкций из вторичных ресурсов и отходов предприятий на Дальнем Востоке, Владивосток, 1992 г., Дальневосточный государственный университет, с.55, рис.8.6.).
Недостаток этого решения - невозможность производства изделий из золопенобетона.
Известна также установка для производства изделий из твердеющих материалов содержащая емкости для хранения цемента, инертных материалов и воды связанные, через дозаторы, с бетоносмесителем, средство формирования воздушных каверн в текучей золобетонной смесе и раздаточный бункер (см. кн. П.П.Ступаченко и В.Г.Цуприка Справочник по изготовлению и применению строительных материалов, изделий и конструкций из вторичных ресурсов и отходов предприятий на Дальнем Востоке, Владивосток, 1992 г., Дальневосточный государственный университет, с.88, рис.17.1.).
Недостаток этого решения - многокомпонентность сырьевых компонентов. Например, при приготовлении ячеистых пенобетонов, дополнительно к стандартным сырьевым материалам (песок, цемент) используются анионные ПАВ: алкилсульфат ("Прогресс"), алкилбензосульфонат (ПО-1), сульфонат (алкилсульфонат), сульфонол, алкилсульфонат (детергент ДС-РАС),
смесь сульфокислот (контакт Петрова), пенообразователь "Форэтол", а также неионогенные ПАВ-смачиватели ДБ или НБ. Для приготовления газобетона, дополнительно к стандартным сырьевым материалам, используется известь, алюминиевая пудра, необходимо также иметь громоздкое и энергоемкое оборудование для совместного помола сырьевых составляющих. Все это приводит к громоздкости установки, что требует значительных производственных площадей для ее размещения.
Задача, на решение которой направлено заявленное решение, выражается в минимизации состава сырьевых компонентов и уменьшении громоздкости установки.
Технический результат, достигаемый при решении задачи выражается в обеспечении возможности получения высокопрочных и легких золопенобетонов, отсутствии потребности использования специализированных пенообразующих компонентов, упрощении процесса обеспечения установки расходными материалами.
Поставленная задача достигается тем, что установка для производства изделий из твердеющих материалов содержащая емкости для хранения цемента, инертных материалов и воды связанные, через дозаторы, с бетоносмесителем, средство формирования воздушных каверн в текучей золобетонной смеси и раздаточный бункер, отличается тем, что в качестве бетоносмесителя использован бетоносмеситель для приготовления золоцементной смеси под давлением, при этом выход бетоносмесителя, через растворонасос связан с приемным отверстием диспергатора-аэратора, выполненного в виде цилиндрического барабана в полости которого размещен, с возможностью вращения, вал, снабженный рядами радиально ориентированных ножей, при этом в полости диспергатора-аэратора размещено средство для контроля температуры золобетонной смеси, причем выход диспергатора-аэратора посредством трубопровода высокого давления, через трехпозиционный кран связан с формами для заливки смеси и, через рециркуляционный трубопровод, с бетоносмесителем.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогичных технологических линий свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".
Признаки отличительной части формулы полезной модели обеспечивают решение поставленной задачи, а именно минимизации состава сырьевых компонентов и уменьшении громоздкости установки.
На фиг.1 показана функциональная схема установки по производству стеновых блоков из воздухонасыщенного золопенобетона.
На чертеже показаны емкости 1-3 (соответственно, для хранения цемен-та, инертных материалов и воды) связанные, через дозаторы 4 и 5, с бетоно-смесителем 6 (в качестве бетоносмесителя использован бетоносмеситель для приготовления золоцементной смеси под давлением, например, типа СОМ-179311), при этом выход бетоносмесителя, через растворонасос 7 связан с приемным отверстием диспергатора-аэратора 8, при этом, в полости диспергатора-аэратора 8 размещено средство 9 для контроля температуры золобетонной смеси, причем выход диспергатора-аэратора посредством трубопровода высокого давления 10, через трехпозиционный кран 11 связан с формами 12 для заливки смеси или, через рециркуляционный трубопровод 13, с бетоносмесите-лем. Кроме того, показан компрессор 14, связанный с полостью бетоносмесителя 6 воздушной магистралью 15 высокого давления.
Растворонасос 7, трехпозиционный кран 11 и формы 12 для заливки смеси конструктивно не отличаются от узлов сходного назначения. В качестве дозаторов 4 использованы известные средства дозирования сыпучих материалов, в качестве дозаторов 5 использованы известные дозаторы жидкости.
Основным звеном заявленной установки является диспергатор-аэратор 8. В данной установке этот агрегат является нестандартным изделием, выполненным по схеме мельницы для жидкого помола загружаемого вещества. Конструктивно он представляет собой установленный неподвижно цилиндрический барабан с водяной рубашкой охлаждения (корпус диспергатора-аэратора), в полости которого размещен, с возможностью вращения, вал 16
(концы вала закреплены в вынесенных за пределы рабочей зоны подшипниковых узлах 17). Вал снабжен приводом вращения 18 (предпочтительно электродвигателем) с числом оборотов в минуту до 3000. Кроме того, вал 16 снабжен рядами радиально ориентированных плоских четырехлучевых ножей 19. Для изготовления ножей использована высокопрочная, износостойкая сталь. Ножи собраны в пакет заполняющий почти всю рабочую зону - полость диспергатора-аэратора. Между собой ножи разделены проставочными шайбами толщиной 2 мм. Пакет стянут концевыми гайками. Пакет собран таким образом, что выступающие рабочие органы ножей образуют четырехзаходный шнек. Такой способ крепления ножей позволяет создать на выходе диспергатора-аэратора избыточное давление рабочей среды, т.е. этот агрегат дополнительно работает как насос.
Заявленная установка работает следующим образом:
Золу и цемент, в соотношении 2:1 загружают через дозаторы 4 из емкостей 1 и 2 в бетоносмеситель 6, при одновременной подаче воды через дозатор 5 и перемешивании названных компонентов. При достижении смесью сметанообразной консистенции подача воды прекращают и герметизируют полость бетоносмесителя;
2
Затем включают компрессор 14 и в полость бетоносмесителя нагнетают воздух до давления 5,5-6 кгс/см;
Трехходовой кран переключают на рециркуляцию золоцементной смеси;
Включают растворонасос 7 и диспергатор-аэратор 8, при этом смесь по рециркуляционному трубопроводу 13 циркулирует по контуру диспергатор-аэратор 8 - растворонасос 7 - бетоносмеситель 6 до готовности, обычно 7-10 минут.
Механоактивация смеси происходит как за счет разрушающего воздействия на частицы золы и цемента рабочих органов ножей, так и за счет ударов частиц друг о друга и от разрушающего воздействия явлений кавитации в турбулентном потоке рабочей среды в активной зоне диспергатора. Процессы физико-химических трансформаций, при совестной механической
обработке двух и более веществ подробно описаны в книгах Е.Г.Аввакумов. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск. Наука. Сибирское отделение. 1986 г., 11 Всесоюзный симпозиум по механо-химии и механоэмиссии твердых тел. 11-14 сентября 1990 г. Сборник докладов., А. В. Долгарев, Вторичные сырьевые ресурсы в производстве строительных материалов. Справочное пособие. М. Стройиздат. 1990 г. и др. Отличительной особенностью заявленной модели является совмещение во времени процесса механической активации сырьевых материалов с их технологическим использованием.
По достижении готовности смеси, которая определяется ее температурой (посредством средства 9 для контроля температуры золобетонной смеси, например, термометру в соответствующем исполнении, установленному на корпусе бетоносмесителя) 75-80°С, трехпозиционный кран 11 переключают на выгрузку, вследствие чего, активированная, горячая смесь выдавливается из бетоносмесителя сжатым воздухом и растворонасосом в формы 12, в которых она выдерживается до приобретения распалубочной прочности, после чего сверху форм срезают излишки еще не затвердевшей смеси, блоки извлекают, а формы используют повторно.
Сроки извлечения строительных блоков контролируются с учетом достижения воздухонасыщенным бетоном распалубочной прочности, определяемой технологом. Минимальное значение прочности на сжатие для бетона, несущего нагрузку только от собственной массы, составляет 1,5-2,0 МПа. Эти значения прочности достигаются через 24-48 ч при твердении в нормальных условиях. Марочная прочность воздухонасыщенного бетона при твердении в нормальных условиях достигается в возрасте 28 суток. В процессе твердения смеси воздушные пузырьки, равномерно распределенные по ее объему в процессе замешивания, образуют изолированные друг от друга полости, равномерно распределенные по массиву блока.
С целью ускорения твердения бетона и, соответственно, ускорения «оборота» форм и опалубки могут применяться стандартные методы прогрева,
используемые в производстве строительных материалов (например, пропаривание, электропрогрев и т.п.) или химические добавки.
Таким образом, заявленная технологическая линия позволяет:
- уменьшить количество компонентов сырьевой смеси используемых изготовления ячеистых бетонов;
- максимально уменьшить затраты в составе себестоимости стеновых строительных материалов (транспортно-заготовительные, складские, на приобретение оборудования и пр. в среднем на 15%);
- получать стеновые материалы соответствующие требованиям ГОСТ.