Гипсобетон

Гипсобетон широко применяют для изготовления сплошных и пустотелых перегородок.
Гипсобетон изготовляют на основе строительного гипса, высокопрочного гипса или гипсоцементно-пуццоланового вяжущего, обеспечивающего получение водостойких изделий. Для уменьшения объемной массы стремятся применять пористые заполнители (топливные шлаки, керамзитовый гравий, шлаковую пемзу и т. п.), а также комбинированный заполнитель из кварцевого песка и древесных опилок. С этой же целью вводят порообразующие добавки, позволяющие снизить объемную массу гипсобетона.

Читай также гипсовые и гипсобетонные изделия

Для повышения прочности на изгиб и уменьшения хрупкости в состав гипсобетона вводят волокнистые наполнители (древесные волокна, измельченную бумажную массу и т. п.). Крупноразмерные изделия изготовляют способом непрерывного вибропроката на специальных станах. Отформованные затвердевшие изделия высушивают в сушильных камерах.

Читай также изделия из гипса

Объемная масса гипсобетонов в зависимости от применяемого заполнителя и водогипсового отношения составляет 1000 — 1600 кг/м³, а марки М25, М50. Гипсобетон широко применяют для изготовления сплошных и пустотелых плит перегородок. Плиты можно армировать штукатурной дранью, камышом и т. п. Стальная арматура (проволока) должна быть защищена от коррозии специальной обмазкой (цементно-казеиновой, битумной или полимерной).

На водостойком гипсоцементнопуццолановом вяжущем изготовляют мелкие камни и крупные блоки для внутренних и наружных стен жилых, сельскохозяйственных производственных зданий с относительной влажностью помещений до 75%.

 

Экономика производства и применения гипсобетонных изделий

До настоящего времени строительство испытывает недостаток в гипсовых материалах и изделиях. Гипсобетонные перегородки значительно выгоднее кирпичных (на 25…35 %), железобетонных (на 10… 15 %), фибролитовых и деревянных щитовых (на 40…50 %). Высокие темпы капитального строительства, а также индивидуального жилищного строительства в городах, рабочих поселках и сельской местности требуют быстрого развития гипсовой промышленности. Одним из важнейших показателей является уровень себестоимости изготовляемой продукции.

Относительно, наименьшую себестоимость имеет продукция Новомосковского гипсового комбината — 0,25 руб. Гипсовые панели выпускают более 50 предприятий, оборудованных высокомеханизированными прокатными станами, имеющих среднегодовую фактическую производительность около 570 тыс. м2. Наибольшей среднегодовой производительности прокатных станов достигли Магистральный завод, Дарницкий, Новомосковский комбинат (800…850 тыс. м2).
В настоящее время освоено производство панелей с каналами для скрытой проводки на заводах Новомосковском, Ленинградском, Новосибирском, Красноярском и др., что позволяет перейти на полную заводскую готовность изделия и тем самым уменьшить трудозатраты на стройплощадке и сократить сроки строительства. Себестоимость производства гипсобетонных перегородочных панелей в среднем составляет 3,0 руб/м2, а на лучших заводах —Кунцевском, Магистральном, Новомосковском — около 1,8…2 руб/м2.

Издержки производства перегородочных плит в значительной мере зависят от масштабов производства, типа применяемого оборудования, а также от сырья (привозное или местное). Так, высокопроизводительные карусельные машины, работающие на собственном сырье, позволяют получать себестоимость 1 м2 плит до 1 руб. (на Новомосковском, Деконском и др.).

Наибольшие затраты при производстве гипсобетонных панелей приходятся на сырье и основные материалы. Наиболее дорогостоящим исходным материалом является гипс. Эффективного снижения затрат на гипс можно достигнуть за счет уменьшения потерь при транспортировке, а также сохранения качества гипса при хранении на складах. Поскольку гипс во времени быстро теряет активность, контактируя с влагой воздуха, необходимо стремиться к тому, чтобы его запасы на заводе гипсобетонных изделий были наименьшими.

Более целесообразно заводы по производству гипсобетонных изделий располагать рядом с заводом по произодству гипса. Это позволяет иметь меньший запас гипса на заводском складе, в связи с чем снизятся затраты на транспортировку и создастся возможность использования гипса более высокого качества. Правильное хранение и расходование других составляющих материалов также могут снизить себестоимость готовых изделий.

На производство гипсовых и гипсобетонных изделий расходуется значительное количество воды, пара и силовой электроэнергии, причем наибольшее количество энергии расходуется на сушку (до 25% всей потребляемой предприятиями энергии). В настоящее время разработаны и все шире внедряются скоростные методы сушки гипсовых изделий. Если продолжительность сушки гипсокартонных листов на большинстве заводов составляет 70…80 мин, а плит и панелей — 20…24 ч, то при скоростных методах сушки эти сроки сокращаются соответственно для гипсокартонных листов до 12… 15 мин и перегородочных плит и панелей — до 8…9 ч.

Исследованиями советских ученых установлено, что экономическая эффективность высокотемпературной сушки при производстве гипсовых плит и гипсобетонных панелей достигается за счет уменьшения расхода тепла вследствие изменения параметров теплоносителя и увеличения производительности труда и оборудования.

Анализ кинетики сушки гипсовых строительных материалов позволил установить, что без нарушения качества гипсовых и гипсобетонных изделий процесс сушки можно ускорить за счет применения высокотемпературного увлажненного теплоносителя. Так, при сушке гипсобетонных панелей можно применить начальную температуру теплоносителя 220…240°С при влагосодержании 45…50 г/кг сух. возд. против начальной температуры теплоносителя 120…130°С и влагосодержания 25…30 г/кг сух. возд. и конечную температуру влагоносителя 60…65°С с влагосодержанием 105…110 г/кг сух. возд. Эти условия позволяют интенсифицировать как внешний подвод тепла, так и движение влаги из толщи материала к поверхности.

Таким образом, сушка гипсобетонных изделий с применением высокотемпературного увлажненного теплоносителя позволяет в короткие сроки (за 8…9 ч) сушить гипсобетонные панели, не вызывая дегидратации гипса и, следовательно, не понижая качества изделий. Технико-экономическая эффективность высокотемпературной сушки гипсокартонных листов достигается за счет уменьшения расхода тепла, изменения параметров теплоносителя, использования теплоносителя после первой зоны для нагревания наружного воздуха, подаваемого в смесительную камеру подтопка, разницы стоимости нагрева теплоносителя в паровых калориферах и при получении газовоздушной смеси сжигания топлива в подтопках, разницы в эксплуатационных расходах котельной установки подтопка и за счет повышения производительности труда и оборудования.

Данные о работе сушил по старому (низкотемпературному) и новому (высокотемпературному) методам сушки приведены в табл. 1 и 2.

Таблица-1. Данные о работе туннельных сушил для гипсобетонных панелей на низко- и высокотемпературном режимах сушки

Данные о работе туннельных сушил для гипсобетонных панелей

Изложенные данные свидетельствуют о высокой экономичности применения скоростной высокотемпературной сушки в производстве гипсовых и гипсобетонных изделий. Значительную долю в себестоимости изделий составляют затраты на заработную плату производственных рабочих, в связи с чем большое значение приобретает повышение производительности труда.

Рост производительности труда должен опережать рост заработной платы, в результате чего ее доля на единицу продукции будет снижаться при росте средней заработной платы на одного рабочего. Повышению производительности труда способствуют рационализация производства, механизация и автоматизация производственных процессов.

Таблица -2. Данные о работе шестиярусных сушил для гипсокартонных листов толщиной 10 мм на низко- и высокотемпературном режимах сушки

Данные о работе шестиярусных сушил для гипсокартонных листов

Снижение себестоимости продукции заводов гипсобетонных изделий может быть получено также за счет снижения цеховых расходов — рационализацией системы управления и учета. Важной задачей является снижение общезаводских расходов, связанных с затратами на содержание заводоуправления, вспомогательных цехов и служб, а также с транспортированием сырья, готовой продукции и т. п.

Главной задачей гипсовой промышленности является осуществление планомерной модернизации предприятий с созданием новых видов непрерывно действующего автоматизированного гипсоварочного оборудования, а также новых формовочных и сушильных установок. «К числу наиболее целесообразных мероприятий относятся следующие: перевод на газ и жидкое топливо основных тепловых агрегатов (котлов, барабанов, сушил); применение пневмотранспорта; установка электрофильтров; внедрение высокотемпературной скоростной сушки гипсовых и гипсобетонных изделий; более широкое производство и применение для изготовления изделий водостойких гипсоцементно-пуццолановых вяжущих.

В ближайшие годы должна быть увеличена добыча гипсового камня на существующих горных предприятиях за счет реконструкции, а также расширена добыча гипсового камня за счет строительства новых горных предприятий, увеличено использование гипсосодержащих отходов.
Широкое применение прогрессивных гипсовых материалов и изделий позволяет повысить индустриальность строительства, улучшить эксплуатационные и эстетические показатели строительных конструкций, снизить трудоемкость и стоимость строительства. В сводном виде эффект применения новых видов гипсовых изделий дан в табл. 3.

Для расширения номенклатуры гипсовых изделий, а вместе с тем и сферы применения гипсовых вяжущих необходимо промышленное производство и выпуск водостойких гипсоцементно-пуццолановых вяжущих и изделий на их основе и в первую очередь прокатных перегородочных панелей, панелей оснований полов, прокатных панелей для санитарно-технических кабин и узлов, вентиляционных блоков, стеновых камней и др.

Так, одной из весьма прогрессивных конструкций являются панели основания пола нагипсоцементно-пуццолановом вяжущем заводского изготовления. Они имеют гладкую поверхность, и при их укладке не требуется создания в перекрытиях трудоемких звукоизоляционных засыпок и выравнивающих стяжек, что позволяет в 1,5…2 раза снизить общую трудоемкость работ по устройству полов.

По данным предприятий, выпускающих панели основания пола, средние издержки производства составляют 2,5…10 руб/м2, а на лучших предприятиях — около 2 руб/м2. При этом наибольшие затраты в себестоимости приходятся на сырье и материалы (58…60 % от общих затрат на производство). Для снижения себестоимости панелей основания пола необходимо снизить трудоемкость и соответственно стоимость каркаса путем применения более дешевых сортов древесины или частичной замены деревянного каркаса другими материалами, например стекловолокном.

Таблица -3. Перспективные показатели применения прогрессивных гипсовых изделий

Перспективные показатели применения прогрессивных гипсовых изделий

В настоящее время большое применение в строительстве нашли санитарно-технические кабины, которые изготовляют на прокатном стане или из отдельных гипсобетонных панелей, армированных деревянным каркасом или металлической сеткой, или в специальных вертикальных формах в виде готовых объемных элементов. Кабины выпускают с санитарными узлами размером в плане:

совмещенные — 1,86×1,56 м, разобщенные — 2,16×1,56 м, высотой 2,39 м. Кабины изготовляют из тяжелого бетона или раствора на гипсоцементно-пуццолановомвяжущем; основанием под кабины служат железобетонные поддоны. Хорошевский завод ЖБИ домостроительного комбината № 1 специализирован на изготовлении унифицированных санитарно-технических кабин методом вертикального объемного формования разобщенных и совмещенных, выпускаемых на высокомеханизированных конвейерной и стендовой линиях.

Применение ГЦПВ и метода вертикального формования (одновременная заливка всех плоскостей) при изготовлении санитарно-технических кабин позволяет отказаться от тепловлажностной обработки и получать изделия с распалубочной прочностью через 1…2,5 ч после формования; получать высокую производительность (ритм конвейера 7…10 мин); применять местное дешевое вяжущее; уменьшить расход стали.

Сушку производят горячим воздухом при температуре 80…90°С в течение 10… 12 ч до влажности 10… 12%. Уровень достигнутых технико-экономических показателей производства санитарно-технических кабин на ГЦПВ и изделий в сравнении с другими типами взаимозаменяемых конструкций позволяет рекомендовать их для массового строительства в жилых и общественных зданиях.

Однако на современном этапе существующая технология производства гипсовых вяжущих и изделий на их основе нуждается в дальнейшем развитии и техническом переоснащении. Наряду с совершенствованием традиционных способов производства гипса необходимо обеспечить переход на непрерывные процессы, внедрять новое оборудование.

С этой целью целесообразно, например, применение способов дегидратации гипса в кипящем слое, во взвешенном состоянии, с использованием промежуточного теплоносителя для получения вяжущего β-полугидрата и особенно гидротермального способа для полученияα-полуводного высокопрочного гипса.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.