АВТОФРЕТТАЖ

Предлагаемая технология может быть использована действующими заводами газобетона, а также любыми фирмами и частными лицами, намеренными организовать заведомо конкурентоспособное производство.

Свойства конкретного бетона достаточно полно могут быть отражены одним его показателем – маркой по прочности на сжатие. Например, выражение «бетон марки четыреста» скажет специалисту о многом: не только о его прочности, но и о деформативности, усадке и о других свойствах.

Но это справедливо только в отношении тяжелых бетонов. Для бетонов ячеистых такой информации недостаточно, необходимо еще сообщить, о бетоне какой плотности идет речь. Если тяжелые бетоны, независимо от марки по прочности, имеют практически одинаковую плотность (около 2400 кг/м³), то у ячеистых бетонов она составляет от 200 до 1200 кг/м³.

От плотности ячеистого бетона зависят все его эксплуатационные свойства: прочность, теплопроводность, морозостойкость и др. Следует заметить, что для ячеистых бетонов характерна определенная нестабильность плотности.Пенобетонная смесь, будучи залитой в форму, зачастую склонна к оседанию на неопределенную величину; газобетонная смесь после заливки в форму вспучивается, образуя над бортами формы так называемую горбушу, также не отличающуюся стабильностью высоты. Все это приводит к непредсказуемым колебаниям плотности ячеистого бетона.

Колебания действительно непредсказуемы, поскольку зависят от множества трудноучитываемых факторов, среди которых и неизбежные погрешности при дозировке ингредиентов, и перманентные колебания температурно-влажностных характеристик окружающей среды, и скачки атмосферного давления, и непредвиденные сотрясения форм, и т. п.

Колебания плотности ячеистого бетона не так безобидны, как может показаться. Если среди изделий одной и той же партии окажутся объекты со средней плотностью, например, 600 и 660 кг/м³, то часть изделий будет забракована. При меньших размахах плотности, когда отбраковки удастся избежать, отрицательное влияние неоднородности не прекратится; для полученной партии изделий будут вычислены так называемые расчетные значения прочности, теплопроводности и других характеристик, учитывающие фактическую неоднородность партии. При этом прочность бетона всей партии будет признана близкой к минимальной прочности испытанных образцов, а теплопроводность – как у самых тяжелых (холодных} изделий. Экономические потери от этого очевидны.

Технология, получившая название автофреттаж, призвана бороться с неоднородностью ячеистых бетонов. Идея проста. Нужно выполнить два условия: а) поместить в форму заданное количество ячеистобетонной смеси; б) обеспечить условия, при которых смесь займет заданный объем.

Первое условие в технологии ячеистых бетонов выполняется элементарно, и связано это с запретом на заполнение одной формы из двух разных замесов. Обычным является согласование объемов смесителя и формы. Если весь замес загружается в одну форму, а ингредиенты бетона дозируются по весу, то в форме оказывается строго определенное (с точностью 1–2 %) количество твердого вещества. Остается обеспечить получение заданного объема смеси.

Проще всего обеспечить стабильность объема вспучивающейся газобетонной смеси – достаточно закрыть форму крышкой, ограничивающей высоту вспучивания. Но этот прием применим и для пенобетона, если в сырьевую смесь добавить небольшое количество газообразователя. Такая комбинированная поризация известна технологам и вне связи с автофреттажем.

Ячеистобетонная смесь, в отличие от обычной бетонной, достаточно жидкая – даже процесс формования называют заливкой смеси в форму. Смесь действительно является жидкостью, но не обычной, а так называемойбингамовской жидкостью. Отличие ее заключается в способности нести статическую нагрузку, т. е. жидкость обладает прочностью. С одной стороны, ее прочность не так велика, порядка 100 грамм на квадратный сантиметр (в сотни раз меньше прочности отвердевшего ячеистого бетона); но с другой стороны, это 1000 кг/м².

Размер форм для ячеистобетонных изделий – значительный: до 6 метров по длине, до 2 метров по ширине, причем независимо от того, что изготовляют – крупные панели или мелкие стеновые блоки. При этом суммарное давление на крышку будет около 10 тонн. Следовательно, крышку нужно крепить к форме.

Первоначально было принято самое простое решение: крышку устанавливали на форму мостовым краном и крепили к форме обычными болтами. При этом столкнулись с неожиданным фактом: крышку не успевали прикрепить к форме до окончания вспучивания смеси, и часть смеси вытекала из формы, что приводило к еще большим колебаниям плотности и других свойств ячеистого бетона. В результате на некоторое время автофреттаж был забыт.

Предлагался способ, согласно которому крышку устанавливали и крепили заранее, а ячеистобетонную смесь заливали в форму через закрывающийся люк в крышке; однако, такой способ не нашел применения.

Наконец, были разработаны крышки, которые крепятся к форме автоматически, в течение одной секунды, и так же быстро снимаются без применения ручного труда. Разработано несколько вариантов подобных крышек, различающихся принципом крепления. Один из вариантов представлен на рис. 1: позиция «А» – крышка в транспортном положении (т.е. до установки ее на форму); позиция «Б» – крышка в рабочем положении (прикреплена к форме).

Обозначения к рис.1: 1 – форма с залитой в нее ячеистобетонной смесью (после вспучивания смесь займет весь внутренний объем формы, ограниченный крышкой); 2 – жесткая металлическая крышка; 3 – захваты, имеющие крюки на концах и шарнирно прикрепленные к крышке; 4 – тяги, шарнирно прикрепленные к концам захватов; 5 – узел шарнирного соединения тяг с прикрепленными к нему противовесом 6 и подъемной петлей 7; 8 – упор, прикрепленный к форме.

В транспортном положении (позиция «А»), под действием собственного веса крышки, нижние концы захватов 3 раздвинуты и не препятствуют установке крышки на форму. Как только крышка ляжет на борта формы, противовес 6 опускается, тяги 4 давят на верхние концы захватов 3, а их нижние концы сближаются и вступают в контакт с упорами 8. Нижняя поверхность упоров 8 скошена под углом а = 10–20°, благодаря чему крышка надежно притягивается к бортам формы.

После схватывания ячеистобетонной смеси крышка может быть снята и использована на других формах. Для этого достаточно потянуть за петлю 7, в результате чего противовес 6 поднимется, а нижние концы захватов 3 – раздвинутся. Процесс автоматического прикрепления крышки к форме, а также ее освобождения, длится не более одной секунды.

Дополнительные позитивные эффекты технологии автофреттажа заключаются в следующем:

• в закрытой форме развивается гидростатическое давление, которое способствует отжиманию из поризованной смеси части воды затворения;

• твердение под избыточным давлением способствует повышению прочности бетона;

• сокращается длительность обязательной технологической выдержки между заливкой и термообработкой;

• появляется возможность интенсификации режимов термообработки.

Таким образом, предлагаемые устройства и технологические приемы обеспечивают существенное снижение трудоемкости изготовления газобетонных изделий при одновременном повышении их качества.

А. Чернов

Источник — Журнал Популярное Бетоноведение