Текст
                    

Техническое Управление ЦЕНТРАЛЬНАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ „СтройЦНИЛ“ Кандидат техн, наук Б. Н. КАУФМАН ПРОИЗВОДСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ ПЕНОБЕТОНА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ •WJ*' • ; 1 Москва—1940
Отв. редактор М. Д. Князева-Левина Уполн. Мособлгорлита № Б—6808 Техн, редакция А. М. Дарима ’ Заказ 3783. Тираж 1000 экз. Об'ем 8 п. л. Кол. печ. зн. в 1 п. л. 48000 Уч. авт. л. 9,6 Ф. бум. 62X94]/ie- Сдано в набор 20/XI 39 г. Подписано к печати 10/V 1940 г. Типография газеты «Правда* имени Сталина, Москва, ул. «Правды*, 24. •
ПРЕДИСЛОВИЕ Предлагаемая вниманию читателей книга посвящена вопросам производства и применения в строительстве термоизоляционного пенобетона на портландцементе. Книга написана на основе 'результатов исследовательских работ СтройЦНИЛ’а в области пенобетона (подробное освещение этих ра- бот дайо в другой книге автора-м«Пенобетон», изд. СтройЦНИЛ’а, 1938 г.) и обширного опыта внедрения пенобетона на стройках б. Наркомлегпрома, проведенного СтройЦНИЛ’ом за последние 6—7 лет. Помимо того при написании книги .всемерно использована прак- тика работы других иаучных и производственных организаций Сою- за. Правительственные распоряжения об экономии портландцемента заставляют весьма строго относиться к вопросам дозировки це- мента и тщательного^ соблюдения правил ведения технологического процесса в целом, дабы, обеспечить получение продукции надлежа- щего качества при минимальном расходе цемента. В Этом свете особенное значение приобретает подробно описанная в настоящей книге, разработанная СтройЦНИЛ’ом, методика подбора я контроля состава пенобетона, а также ряд практических приемов и предло- жений, направленных к рационализации процесса изготовления пе- . нобетона и улучшению его качества. По линии применения пенобетона в строительстве Строй- ЦНИЛ’ом собран обширный материал, Иллюстрирующий резуль- таты эксплоатации пе'нобетона как термоизолятора в различных конструкциях промышленного и гражданского строительства. При- веденные в настоящей книге указания, основанные на этом мате- риале, помогают использовать пенобетон с надлежащим техно-эко- номическим эффектом. В книге приводится также ряд нормативных данных, получен- ных СтройЦНИЛ’ом в результате соответствующих наблюдений на стройках. Необходимо, однако, отметить, что нормы эти, в своем большинстве, носят ориентировочный характер и должны служить отнюдь не для целей оплаты рабочей силы, а исключительно в ка- честве примерного материала, используемого при организации про- изводственных процессов. Книга рассчитана на широкие круги строителей-производствен- ников и проектировщиков. Директор СтройЦНИЛ’а инж. М. Д. Князева-Левина 4L1
Пенобетон представляет собой изоляционно-строительный ма- териал, состоящий из искусственной, минерального происхождения, массы насыщенной 'воздушными ячейками. Основной принцип получения пенобетона, как и вообще любых ) легких бетонов, заключается в введении в бетон пузырьков воз- духа, играющих при определенных условиях роль термоизолятора. В обычных легких бетонах это достигается введением легких за- полнителей, имеющих воздушные ячейки; в пенобетоне же воздух вводится непосредственно путем смешения пластичной массы вяжу- щего с пеной — конгломератом мелких воздушных пузырьков, за- ключенных в стойкие коллоидальные оболочки. Вяжущее, после схватывания, образует прочный скелет, отделяющий воздушные ячейки друг от друга тонкими стенками. По характеру применения в строительстве и своим основным свойствам! пенобетон может быть разбит на термоизоляционный — объемным весом до 500—600 ка/л;8 и строительный (конструктив- ный)— объемным весом 600—1200 кг/м*.. Для производства пенобетона могут служить разного рода вя- жущие и добавки к ним, а для изготовления тяжелых сортов (кон- . структивного) пенобетона также и заполнители. Однако в практических условиях у нас в Союзе, до недавнего времени, производился исключительно термоизоляционный пено- бетон на чистом портландцементе, без добавок. Начало применения пенобетона в СССР относится к 1930— 1931 гг., причем с этого времени производство термоизоляционного пенобетона разрослось у нас ъ довольно широких масштабах. Практика истекшего периода позволяет уже подвести некоторые итоги, связанные с производством и применением пенобетона в на- шем строительстве. Термоизоляционный пенобетон на портландцементе показал себя как вполне отвечающий своему назначению материал, обла- дающий малым объемным весом, высокой теплозащитной способ- ностью, незначительной гигроскопичностью и водопоглощаемостью, а в связи с его неорганическим происхождением, также и незагни- ваемостью и несгораемостью. По своим техническим характери- стикам пенобетон обладает существенными преимуществами по сравнению с другими плитными термоизоляционными материалами, применяемыми в Союзе (фибролитом, соломитом, торфолеумом). 4
весьма высока. . Многочисленные обследования состояния отепленных пенобето- ном конструкций показывают, что этот материал в процессе дли- тельной эксплоатации (до 5—6 лет и более) оказался вполне удо- влетворительным как 'со стороны . теплозащитных свойств, так и с точки зрения прочности и устойчивости во времени. Вместе с тем от строителей иногда приходится слышать наре- кания на недостаточную прочность пенобетона, вследствие чего имеет место значительное количество боя и отходов, и, что наи- более важно, на, якобы, происходящую потерю прочности пенобе- тона с течением времени. Прочность термоизоляционного пенобетона, действительно, не слишком велика'. Однако, как показывает практика, выполнением ряда простейших мероприятий при изготовлении, транспорте и ук- ладке пенобетона, совокупно с соблюдением определенных требо- ваний к минимальной его прочности, можно почти полностью изжить бой и отходы материала. Что же касается потери пенобетоном прочности с течением времени, то она также не имеет места, если пенобетон правильно изготовлен и надлежащим образом выдержан. Это подтверждается не только многочисленными лабораторными исследованиями различных научных организаций, но и обширной практикой производства и применения пенобетона иа тех стройках, где к делу относятся хотя бы с минимальной степенью технической культуры. К числу недостатков термоизоляционного пенобетона на чистом портландцементе надо отнести присущую ему благодаря большому расходу цемента значительную усадку. Усадочные напряжения, вследствие малой прочности материала на разрыв, доходят (осоа бенно при нахождении пенобетона в условиях переменной вла* ности) до величин, вызывающих появление многочисленных трещин в пенобетоне. Однако, при нахождении пенобетона в конструкции (например, в отеплении кровель, где снизу имеется пароизоляцион- ный слой, а сверху — водоиздляционный ковер, а также в отепле- нии трубопроводов при наличии гидроизоляции и, наконец, в отеп- лении стен при наличии плотной штукатурки) потеря им влаги не- возможна или, во всяком случае, весьма затруднительна, вследствие чего и опасность появления трещин, как это додтверждается дан- ными практики, локализуется. Кроме того, в термоизоляционном пенобетоне, как материале, не предназначенном для несения нагру- зок, наличие усадочных трещин не может вызывать особых опа- сений. Значительная усадка, свойственная пенобетону естественного вызревания, могла бы быть уменьшена за счет интенсификации твер- дения в начальный период такими приемами, как пропарка или за- парка под давлением. Однако применение этих приемов к термо- изоляционному пенобетону на чистом портландцементе надлежа- щего эффекта пока <не дает. Лишь в самое последнее время появи- лись некоторые наметки возможности применения автоклавной обра- ботки к термоизоляционному пенобетону. Тем не менее, поскольку 5
дело это находится еще только в стадии самых прсдздрительны1Х лабораторных исследований, ориентироваться на него <в практиче- ских условиях пока не приходится. Другой вид пенобетона — конструктивный пенобетон, более тяжелый, чем термоизоляционный, но зато и более прочный, компа- нуемый на базе портландцемента с молотым (и частично немоло- тым) песком, до последнего времени потому и не получал распрост- ранения, что делать несущие конструкции из материала, подвергаю- щегося значительным усадочным деформациям, не представлялось возможным. В 1936—1937 гт. работами ЦНИПС’а (инж. И. Т. Кудряшев) практически освоена запарка под давлением конструктивного пено- бетона, вследствие чего удалось добиться получения материала до- вольно высокой прочности и значительно снизить усадочные напря- жения. При расходе цемента 250 кг м ЦНИПС’ом гоказана воз- можность получения материала прочностью не менее 25—30 кг: см' и обьс'млым весом (в расчетном состоянии) около 700 /г/и В настоящее время в СССР работают уже два завода (па строй- ках в Челябинске и Новосибирске), построенные 1ри участии ЦНИПС’а н выпускающие такой материал в виде армированных плит, применяемых в покрытиях цехов промышленных здании и являющихся одновременно как несущим элементом, тек и термо- изолятором. Эго! же материал может быть с успехом применен и для производства стеновых б юков. В связи с развитием произвотсгва автоклавною конструктивного пенобетона у многих возникает вопрос нс вытесни! ли юн пол- ностью термоизо 1ЯЦИОИПЫИ пенобетон, по крайней мере для отепле- ния кровель, поскольку применение его снижает расход цемента и благо ларя освобождению от чисто-несущих элементов (например, Железо-бетонных плит кровли) дает существенный экономический эффект. * На по, во-первых, можно возразить, что выбор всякого мате- риала при проектировании должен всегда производиться на основе строгого учета местных условии и реальной возможности получе- ния того или иного материала. Термоизоляционный пенобетон есте- ci ценною ш/ ipi пиния на чистом портландцементе потому и полу- чил такое широкое распространение, что производство его легко, быстро и при совершенно незначительных капитальных вло- жениях может быть осуществлено на любой стройке. Между тем для производства конструктивного пенобетона, требующего авто- клавной обработки, необходимо иметь паровое хозяйство, авто- клавы, шаровые мслышцы для помола песка, металлические формы и пр. Все э'о, конечно, не представляет непреодолимых препят- ствий, но, вр-первых, целесообразно лишь на весьма крупных строй- ках, а во-пторых, требует солидных капитальных вложст ий (не ме- нее 500—600 тыс. руб.) и времени на 'организацию и освоение про- изводства. Независимо от этого и вопрос о тех110-эко1юм,ичсс1коп эффектив- ности консгруктивного пенобетона по сравнению с термоизоляцион- ным также требует уточнения. 6
Подсчеты, произведенные для сравнения обычной конструкции, применяемой для покрытий промзданий, из железо бетонных сбор ных ребристых плит с отеплением термоизоляционным пенобетоном, с одной стороны, и несущей конструкции из армированных плит конструктивного (пенобетона, с другой, показывают, что покрытия нз армированного конструктивного пенобетона являются эффектив- ными лишь для кровель с R«5 1,50—1,60. Если же взамен железо- бетонных плиток применить легкий штампованный металлический настил, ©олнистое железо, либо, наконец, волнистую асбофанеру, отепленные термоизоляционным пенобетоном, то такие покрытия оказываются значительно эффективнее (по стоимости, весу, расходу цемента) покрытий из армированного конструктивного пенобетона для кровель с любыми, требуемыми практикой, величинами Ro. Таким образом, становится ясным, что с точки зрения экономи- ческой область применения конструктивного пенобетона имеет опре- деленные пределы. Следует к тому же отметить, что ввиду отсут- ствия пароизоляц'ионного слоя кровельные плиты из армированного конструктивного пенобетона могут применяться лишь для покрыти’1 цехов со сравнительной невысокой влажностью воздуха — до 55 — 60%. В целом же можно констатировать, что оба вида пенобетона обладают правом па существование, и выбор между ними долже! производиться на основе учета местных условий и всего того ком- плекса вопросов, лишь при правильном разрешении которых удается использовать каждый материал с максимальным гехно-экономиче- ским эффектом.
I. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНА 1. Прочность Прочность пенобетона зависит, <в основном, от активности приме- няемого цемента и его расхода. Графики 1 и 2 иллюстрируют взаимосвязь между этими исходными факторами и временным со- Фиг. 1 Прочность пенобетона в месячном воз- расте, в зависимости от расхода и активности цемента растс. Временное сопротивление пенобетона изгибу составляет 50—60% от сопротивления сжатию. Исходя из практических данных, следует считать, что го сообра- жениям транспортабельности минимальная прочность па сжатие пепобстонных изделии, при выпуске их с завода, должна составлять 7-—8 кг/см2. Этой прочности соответствует при цементе актив- ное гыо 250 300 кг'см J пенобетон с расходом цемента 350 кг/м*. 8
Последний и является наиболее употребительным видом термо- изоляционного пенобетона, применяемым в строительстве. Для (пенобетона, укладываемого в конструкцию не в виде изде- лий, а так называемым «монолитным» способом (см. ниже), мини- мальная прочность на сжатие может быть снижена и должна со- ставлять в месячном возрасте 4—5 кг!см1. Пенобетон, будучи правильно изготовлен и надлежащим обра- зом выдержан (см. ниже), возрастает в прочности с течением вре- Фиг. 2. Прочность пенобетона в трехмесячном возрасте, в зависимости от расхода и активности цемента мени. Это увеличение составляет для трехмесячной прочности 30—35%, а для годичной — 60—70% от прочности в месячном воз- расте. 2. Объемный вес Объемный вес пенобетона, в основном, зависит от расхода це- мента и для сухого состояния может быть определен умножением расхода цемента па коэфициент 1,18—1,20. В конструкции пенобетон обладает некоторой долей влажности, которая, естественно, отражается на его объемном весе. Величина этой влажности, согласно .ряду практических данных (табл. 1), обычно не превышает 6—8%, в среднем, 7% по объему. Прибавле- нием этой влажности к объемному весу сухого пенобетона и опре- деляется его объемный вес в так называемом «расчетном» со- стоянии. 9
Таблица 1 Сводка результатов определения фактических размеров bj ажпости 1 4 Гарая, Склат Лисюирок.!I цех Склад Жилой то\ Xo.iu III 1 ни к Заколи клрк стек То же < > 2 1 2 Яии «рь Октябре ш .. M.ipi - 14.» 12Л> 32.4 18,0 - 15.» Ц..8 17,0 13.9 10.9 - 17,5 5.4 - 0.8 7,1 Й 6.2 7,2 7.5 0 2 7.0 6.7 6,3 10,2 7,6 4 Отделили цех Оте и .1. ж б. 1 <1 3 in к е и г Апрель 18.8 10,0 10.4 8,(> 6,8 4,4 0,4 8 _ кровли То же 3 18,4 11,4 12,7 7,8 4,8 5,4 6.0 я Пряд.-т канкип 12,0 8,1 8,2 5,1 3,5 3,8 4,0 10 цех . . •» » 3 3,0 1»* 3,8 3.3 1,6 2.1 11 Прят. нсх Отепл. ж.-б 1> а 0 р и а у л Апрель 18,7 - 7.5 — 7.5 13 * кроили 1 То же 6 — 20,0 — 8,0 — 8.U 13 Приют, -при 1. 0 И — 18,1 — — '.3 — 7,3 11 цех 12 I — 4.9 4,9 1 Отсутствует паронэоляцмсишый слой. График 3 иллюстрирует взаимосвязь между расходом цемента и объемными весами пенобетона в сухом и расчетном состояниях. По этому графику можно установить, что наиболее часто приме- няемый пенобетон, с расходом цемента 350 кг)м\ имеет расчетный объемный вес 480—490 кг/м3. Удельный вес пенобетона, в среднем, составляет 2,75. График 3 иллюстрирует взаимосвязь между объемным весом и вычисленной, исходя из вышеуказанного удельного веса, пористостью пено- бетона. 3. Структура Структура пенобетона представляется в виде ячеек, разделен- ных .между собой «перегородками из отвердевшего цементного теста, Ячсйлн имеют шаровидную форму. Стенки между ячейками 10
частично имеют отверстия, так что ячейки в известной мере сооб- щаются между собой. Размер ячеек может подвергаться значительным колебаниям в зависимости от различных факторов; диаметр ячеек колеблется от 0,25—0,5 мм до 2—3 мм. Практически удобнее характеризовать размер ячеек количеством открытых пор на 1 см2 поверхности раз- реза пенобетона. Пенобетон различается мелкоячеистой (200—300 яч'см2), средне- ячеистой (100—150 яч!см2) и крупноячеистой структуры (25—50 яч/см*). На фиг. 4—6 приведены в натуральную величину иллюст- рации пенобетона с различной структурой. На практике, при усло- виях изготовления, подробно описанных ниже, обычно, произво дится (пенобетон с 200 яч/см2, являющийся наиболее распространен- ным 'В строительстве. Пенобетон, правильно изготовленный, обладает равномерней структурой — все ячейки имеют незначительно 'отличающиеся друг от друга размеры (см. фиг. 4—6). В случае неправильного техноло- гического процесса пенобетон обладает неравномерной структурой — П
Фиг 4 Образец мелкоячеистого пенобетона Фиг. 5. Образец ереднеяче- Нст >го неплбетоиа Фиг. 6. Образец крупноячеистого пенобето <а
Фиг. 7 Образец пенобетона нерав- номерной структуры Фиг. 8. Образец пенобетона нерав- номерной структуры Фиг. 9 Образец пенобетона непра- вильной структуры 1.
ячейки имеют неправильную (некруглую) форму, стенки между ячеиками разорваны, а размер ячеек весьма неравномерен (фиг. 7—8). Это имеет, обычно, место при недостаточном количестве воды при затворении цементного теста. Если же воды дано еще меньше, то получаются отдельные комки цементного геста в пенобетоне (фиг. 9). Такой материал является уже браком, и в дело применять его не следует. Как будет показано ниже, структура пенобетона отражается на его теплопроводности и водопог тощаемости. 4. Водопоглощаемость и гигроскопичность Величины водопоглощаемости и гигроскопичности пенобетона зависят от расхода цемента и размера пор пенобетона. На графиках 10—11 приведены данные о водопоглощаемости пенобетона после 5-суточного пребывания в воде и тигрзскопично- сти его после 5-суточного пребывания во влажном (100°/о) воздухе, в зависимости от структуры и расхода цемента. Фиг. 10. Водопоглошаемость пенобетона через 5 су- тог, в зависимости от структуры и расхода це- мента Графики 12—13 иллюстрируют водопоглощаемость и гигроско- пичность пенобетона с наиболее часто применяемым расходом це- мента — 350 кг1м*, в зависимости от продолжительности пребыва- ния в воде или влажном воздухе. Из этих данных можно установить, что водопоглощаемость и гигроскопичность пенобетона весьма невелики (имея в виду малый его объемный вес) по сравнению с обычно имеющей место у других термтполнциоппых материалов. Эго, в частности, подтверждается 14
Фиг. 11. Гигроскопичность пенобетона через 5 су- ток, в зависимости от структуры и расхода це- мента Фиг. 12. Водопоглощае- мость пенобетона с рас- ходом цемента 350 кг/м’ в зависимости от про- должи гслыюсти нас, л пе- нни и структуры 15
в I I t ♦ I I к I t t I I » к 1 t t •» Фиг. 13. Гигроскопичность пенобето- на с расходом цемента 350 кг/м* в зависимости от продолжительности насыщения н структуры Таблица 2 Сравнительная,характеристика гигроскопичности различных термоизо- ляционных материалов Отмеченное обстоятельство имеет весьма важное значение, так как гигроскопичность предопределяет в значительной мере факти- ческое содержание влаги в материале в рабочем состоянии (в кон- струкции), что, в свою очередь, весьма существенно отражается на его теплотехнических свойствах, каковые для материалов тер- моизоляционного назначения играют решающую роль. 5. Теплопроводность Теплопроводность пенобетона зависит от его объемного веса (расхода цемента), размера пор и степени влажности. Фиг. 14. Теплопровод- ность пенобетона с мел- коячеистой структурой,в зависимости от расхода цемента Хе по пор Наименование материалов Объемный вес сухого мате- риала кг/ма Г игроскопичность % по объему через 5 суток через 60 суток 1 Лрборит . - . - 154 2.5 4,4 2 Торфо.ктм . 152 2.6 5,7 i 235 4 6,9 4 Фабролит магисз. 274 7.4 э С троморгаиик из костры 322 7,6 6 Строморганик из отдубииы 365 4.3 9,9 4 | Пробка 205 1,1 4,6 ь | Пеиобе~оп мел кончено пап ... 42Ь | 2.0 3.7 данными габ.т 2. в которой приводится сравнение стабилизировав- шегося размера гигроскопичности пенобетона и термоизоляционных материя юн органического происхождения. Фиг. 15. Теплопровод- ность пенобетона с рас ходом цемента 350 кг/м‘ в зависимости от струк- туры 2 НопоПгтоп П 16
.ь —’ । 1 । ।—। । ТгТп‘1 । i г[ г] i | i 2 4 6 8 Ю 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30. 1 to ои а обгемнъ Влажность я Б QJ8 rjy 0.34- 032\ 0.30 0.28 о 0.26= ^024= g W g о.к= ^0.14= ^0.12 = ^0.10= 0.08= 006= 0.04= 0j02= кка.л = мЛграсГ^ к » 6 I к к Фиг. 16. Теплопровод- ность пенобетона мелко* ’ ! ячеистой структуры, в ’ зависимости от степени * влажности и расхода це- • мента График 14 иллюстрирует 'изменение коэфициента теплопровод* . ности в зависимости от расхода цемента при наиболее часто ветре- । чающемся размере пор — 200 яч/см2, причем на этом графике пока- ► зана зависимость как для сухого пенобетона, так и для пенобетона И в состоянии раСчетной влажности. Для пенобетона с расходом цемента 350 кг/м3 приведены гра- к финн 15 и 16, в которых показано влияние размера пор и степени . влажности на коэфициент теплопроводности. Расчетный коэфициент ► теплопроводности наиболее распространенного пенобетона (с рас- 1 ходом цемента 350 кг/лР и 'структурой 200 яч/см2) сСычно прини- мается равным Л = 0,12—0,13 6. Огнестойкость Пенобетон, будучи подвергнут нагреванию, теря^г известную долю своей прочности1. Табл. 3 иллюстрирует изменение прочности пенобетона под влиянием длительного нагрева при высоких темпе- ратурах и последующего быстрого охлаждения водой; здесь приведена аналогичная зависимость для образцов ментного раствора. же це- из чистого 1 Данные об огнестойкости пенобетонов, п общем почти не агамсияются rrfw изменении активности цемента и его расхода (в пределах обычно имеющего место диапазона для термоизоляционного пенобетона). с I b Таблица 3 Влияние нагревания при высоких температурах на прочность пенобетона н цементного раствора Наименование материален Прочность на сжат до нагрев. % Прочность на сжатие (п %) после нагревание при температурах 100 с 25» С 751Г С ICXX) с Пенобетон мелкоячеистый 100 104 64 55 45 Цементный раствор 1:0 100 100 89 71 61 Из этой таблицы можно установить, что нагрев до темпера- туры 100° С не уменьшает прочности пенобетона. Дальнейшее на- гревание ведет к довольно интенсивному падению прочности. Однако и для образцов из чисто-цементного раствора это падение имеет место, причем также в довольно значительной степени; та- ким образом, следует считать, что хотя пенобетон и не является материалом вполне огнестойким, это обстоятельство не может по- служить препятствием к применению его в обычных условиях про- мышленно-гражданского строительства для целей термоизоляции. 7. Морозостойкость График 17 иллюстрирует влияние расхода цемента и размера пор на морозостойкость пенобетона — количество повторных замо- раживаний перед началом разрушения. Эти данные относятся к пе- нобетону, изготовленному на цементе невысокой активности (марки «250»); при более активном цементе морозостойкость пенобетона повышается. Фиг. 17. Морозостойкость пенобетона, в зависимости от структуры и расхода цемента
применение его в наружных слоях ограждений (при условии, ; однако, защиты штукатуркой от излишнего увлажнения) не должно । вызывать сомнений. 8. Требования ОСТ Согласно ОСТ 6161 термоизоляционный пенобетон на портланд- цементе разделяется на две марки — «А» и «Б», отличающиеся ме- жду собой по объемному весу материала. Требования к свойствам пенобетона, обуславливаемые ОСТ 6161, приводятся в табл. 4. te Таблица 4 Требования, предъявлю мыс ОСТ 6161 к свойствам термоизоляциони»го пенобетона на портландцементе Марка пенобетона Е Свойства пенобетона А Г) 1 Объемный вес в сухом состоянии (высуш. до пост, веса при t = 110°С) — — кг/м3 до 400 от 4Л0 до 500 • 2 То зге в расчетном состоянии — кг/м3 до 480 от 480 до 570 _ 3 Временное сопротивление сжатию в воздушно-сухом состоянии — кг1,см3 не менее 4 1 не менее 6 ( 4 Коэфицнент теплопроводности в су- хом состоянии (высуш. до пост, веса при t = 110°С) не более 0,085 из более 0,105 5 То же в расчетном состоянии до 0.12 от 0,12 до 0,14 6 Волопоглотаемость через 5 суток — — обьемп. И ис более 2" не более 20 7 Морозостойкость количество по- вторных замораживании (при I —1<>, — 20 С), выдерживаемое без видимых повреждений не менее 15 не менее 15 Необходимо отметить, что требования ОСТ 6161 в части проч- ности пенобетона являются, как показывает практика, заниженными, вследствие чего в этом отношении правильнее руководствоваться данными, приведенными выше (см. стр. 8).
II. ПРОИЗВОДСТВО ПЕНОБЕТОНА 1. Подбор состава пенобетона Подбор состава пенобетона обычно включает в себя определе- ние следующих величин: а) рецептуры эмульсии и расхода ее на 1 -и3 пенобетона, б) расхода цемента на 1 м3 готового 'пенобетона, в) расхода воды для затворения цемента или, иначе, водоце- ментного отношения. Рецептура эмульсии. Наибольшим распространением у нас в Сою- зе пользуется эмульсия, компануемая на базе ‘Канифольного мыла (образуемого путем ощелочения 'канифоли), в качестве основного всйенивающего вещества, и клея, в качестве стабилизатора пены, придающего ей необходимое для производства пенобетона свой- ство— стойкость, позволяющую пене не (разрушаться при смешива- нии с цементным тестом и выдерживать его давление довольно дли- тельное 'время, 'вплоть до схватывания вяжущего. Для изготовления эмульсии применяется обычный животный клей — костный или мездровый. 'Клей может быть применен как в твердом виде, имеющий обычно не свыше 17°/о влаги (плиточный, дробленый, чешуйчатый), так и в виде студня (|галлерта) или еще более жИдйом виде (так называемый бочковый клей) с влажностью 30—40 и выше процентов. \ Технические требования к клею обусловлены ОСТ 2138 (для мездрового клея) и ОСТ 2353 (для костного). Там же приведены и методы испытаний, которым клей должен в обязательном порядке подвергаться при приемке. Канифоль для изготовления эмульсии может быть применена как подсочная, так и экстракционная. Высшие сорта канифоли, обладающие значительной прозрачностью, не обязательны. Кани- фоль должна удовлетворять техническим условиям ОСТ ЗОН, со- гласно которым и производится ее приемка. В случае наличия в ка- нифоли примесей в виде скипидарных масел, что характеризуется липкостью и низкой температурой размягчения (ниже 65° С по ОСТ ЗОН), такая канифоль перед применением в дело должна быть 2—-3 раза проварена в воде для отгонки этих масел. К сожалению, мы пока еще не располагаем способом опреде- лять, какую стойкость надо придать пене в зависимости от свойств цемента и др. производственных условий, равно как и не умеем пока еще подбирать рецептуру эмульсии, дающую пену определен- ной, заранее заданной степени стойкости. 21 в t ' ’ t
Тем не менее имеется уже возможность, исходя из качества | исходных материалов, назначать такое соотношение между компо- j лентами эмульсии, при котором будет иметь место максимальная стойкость лены вообще. В этом и будет, но существу, заключаться Е задача подбора состава эмульсии. Надо сговориться, что кроме стойкости пены немаловажным п является, вообще говоря, такой подбор рецептуры эмульсии, кото- - рый дает максимальную степень вспениваемости, т. е., другими ело- 1 вами, при которой получается максимальный объем пены. Однако * практика показывает, что объем пены зависит не стслько от ре- й цептуры эмульсии (в пределах, не слишком уклоняющихся от опти- | мальных величин по стойкости), сколько от ряда других производ- « ственных факторов (интенсивность взбитая пены, степень разжи- • жения эмульсии и пр.), о чем будет сказано ниже. Таким образом, задача назначения рецептуры эмульсии может * решаться исключительно с точки зрения получения пены макси- . мально-возможной стойкости в зависимости от характеристики исходных материалов. Назначение рецептуры эмульсии сводится: а) к определению соотношения между клеем и канифолью, б) к определению соотношения между канифолью и щелочью. ' Для решения первой задачи необходимо знать одно из важней- . ших свойств клея, его вязкость. Фиг. 18. Зависимость между вязкостью клея и размером оптимальной дозировки клея на кани- фоль Для определения вязкости клея навеску 80—100 г помещают в колбу, приливают необходимое количество воды, колбу плотно закрывают и оставляют набухать в течение 24 часов (пля твердого клея). Затем колбу переносят в водяную баню, нагретую до темпе- ратуры не выше 75° С, и выдерживают там до полного растворе- ния клея. Далее раствор доводят приливкой воды до концентрации 17,75% по аре<Й<етру Зура, процеживают через металлическое или шелковое сито и определяют вязкость в вискозиметре Энглера при температуре 40° С ’. Определив вязкость клея, нахождение соотношения между клеем и канифолью производят непосредственно по графику 18 2. Вторая задача — определение соотношения между канифолью- и щелочью — решается па основании испытания свойств канифоли и нахождения такой важной ее характеристики, как коэфициент омыления Последний, как известно, представляет собой количество миллиграммов едкого калия (КОН), затрачиваемое ча нейтрализа- цию (ощелочение) 1 г канифоли. Для определения этой величины 2 г предварительно измельчен- ной канифоли растворяют при кипячении с ,обратным холодильни- — 1 Для различных разновидностей клея требования ОСТ варьируют опреде- гение вязкости при температуре от 30 до 40° С. Кроме того, ОСТ допускает не фиксировать концентрацию обязательно ареометром Зура, а прямо брать ристнор с содержанием клен Ию/П. а IЬ-обходппмо отменить донутсиший шиш nipnfwi.iiiJKciinui подход к ре- шению поставленной задачи. Вообще говоря, такое icootiiicHiciuHe должно, невидимому, зависеть не только от вязкости клея, а возможно и от ряда других его свойства н кроме того еще и от свойств канифоли. 22 ком в 50 см3 нейтрального винного 95—96% спирта. После полного растворения канифоли, по охлаждении раствора, последний тит- руют 0,5 N раствором спиртового КОН в присутствии фенолфта- леина до неисчезающего розового окрашивания. Кислотное число определяется по формуле „ Т • В • 1000 где: Т — титр КОН, В — количество КОН в см3, А — навеска канифоли в г. В качестве щелочи помимо едкого кали применяется также едкий натр, а также углекислый кали или натр. При этом необяза- тельно применение химически-чистой щелочи, а может быть приме- нена также и техническая, обычно в виде концентрированного вод- ного раствора. В случае применения щелочи другого вида нахождение необхо- димого количества ее производится, исходя из учета соотношения молекулярных весов едкого калия н этой щелочи. Таким образом, в случае применения едкого натра (NaOH) коэфициент омыления множится на величину 0,713; то же при углекислом натре (NaaCOa)— 0.944; то же при углекислом калии (К2СО,)— 1,231. Этим же путем проводится определение потребного количества технической щелочи, в составе которой обычно в наличии оба вида — едкая и углекислая. 23
В последнем случае необходимо предварительно произвести хи- мический анализ такой щелочи, в результате которого будет уста- новлено соотношение компонентов и содержание их в растворе. Таким образом находится соотношение между компонентами сухих веществ эмульсии. Потребное количество воды (степень раз- жижения эмульсии) определяется, во-первых, условиями изготовле- ния эмульсии (быстрота протекания реакции, удобство смешивания и т. п.), а во-вторых, условиями взбития пены надлежащей степени стойкости и надлежащего объема. Количество воды, добавляемой при варке (изготовлении) эмуль- сии, указывается ниже. Что касается степени концентрации эмуль- сионного раствора, необходимой при образовании пены, то таковая характеризуется тем обстоятельством, что общий расход водной добавки к эмульсии (включая и воду, в ней находящуюся) должен составлять 20—25 л на 1 м' готового пенобетона. Расход сухих веществ эмульсии согласно произведенным иссле- дованиям зависит от того типа лопастей, которыми снабжается эмульсатор, взбивающий пену. Для лопастей со специальным’и про- волочными сетками (см. ниже) этот расход должен составлять 200—250 г/л? готового пенобетона. В случае применения лопастей более простой формы (см. ниже) расход должен быть увеличен до 300—350 г/м\ Вообще говоря, от расхода сухих веществ зависит и стойкость получаемой пены, но, как мы уже говорили выше, пока не пред- ставляется возможным назначать состав эмульсии в зависимости от потребной стойкости пены, так как неизвестно вообще, какой стой- костью должна обладать пена при тех или иных характеристиках цемента. Поэтому и указанные выше расходы эмульсии и степень ее разжижения базируются на средних практических данных о полу- чении пени! не заданной определенной, а максимально-возможной степени стойкости. Расход цемента. Для изготовления пенобетона обычно приме- няется портландцемент, либо нуццолановый портландцемент. При- менение шлако-портландцемента имеет место сравнительно редко. Этот вид цемента иногда обладает свойством сообщать значитель- ную осадку свежеизготовленному пенобетону, что, попидимому, находится в связи с химическим составом шлаков, применяемых при его изготовлении, и его влиянием на стойкость пены. Поэтому использованию той или иной партии шлако-портландцемента должна предшествовать постановка специальных пробных замесов. Что касается активности цемента то, как ясно ио нышеиоложен- ного, применение малоактивного цемента влечет за собой получе- ние пенобетона недостаточной прочности, либо приводит к значи- тельному перерасходу цемента. Поэтому для изготовления пенобе- тона обычно применяется цемент не ниже марки «250». Примене-1 ние высоких марок («450» и «500») нерационально по той причине, что такие высококачественные цементы целесообразнее использо- вать для более ответственных конструкций. Цемент, применяемый для изготовления пенобетона должен удо- влетворять обычным требованиям стандарта. Искли чение соста- 24
вляют сроки схватывания цемента, по отношению к .которым в дан- ном случае обуславливаются специальные требования (ом. ниже). При испытании цемента особое внимание следует обращать на удо- влетворение условиям постоянства объема, ни в коем случае не до- пуская к применению цементы, сколько-нибудь подозрительные в этом отношении. В пенобетоне как в специфическом материале расход цемента предопределяет ие только прочность, -но и объемный вес материала, причем, поскольку пенобетон служит для .целей термоизоляции, его вес, а отсюда и теплопроводность (см. выше) имеет решающее зна- чение. Тем не менее и с прочностью пенобетона приходится считать- ся, так как любой материал должен иметь какую-то минимально допустимую прочность, определяющую его транспортабельность, т. е. способность подвергаться ударам при перевозке с минимальным количеством боя. Такую предпосылку необходимо принять еще и потому, что, ндряду со стремлением уменьшить объемный вес пенобетона и по- высить тем самым его теплопроводность, при этом уменьшается еще и расход цемента, что имеет весьма важное значение. Поэтому на практике зачастую назначают .минимальный расход цемента, не считаясь с его свойствами и не задаваясь какими-то определен ними требованиями к прочности, что и ведет к весьма печальным последствиям, создавая взамен экономии фактический перерасход- цемента, так как изготовляется огромное количество бракованного материала, использовать который весьма затруднительно. При определенных условиях, как указывалось выше, минимально- допустимая прочность .пенобетона составляет от 4 до 8 кг/сят. Та- ким образом, задача подбора состава бетона в зависимости от тех или иных местных условий может быть решена в двух планах: а) либо задается определенный объемный вес пенобетона, а тем самым и расход цемента, и таким образом необходимо определить, какова должна быть активность цемента при заданной выше его прочности; . б) либо необходимо определить, какой расход цемента, а отсюда и объемный вес, надо назначить, чтобы получить из цемента опре- деленной активности (имеющейся налицо) пенобетон заданной проч- ности. Для решения задачи в первом плане прежде всего, на основа- нии приведенного выше графика 3, определяется, какому расходу цемента соответствует заданный объемный вес пенобетона. Далее обращаемся к графикам 1 и 2. На этих графиках показана зависи- мость между расходом цемента и прочностью пенобетона при цементах различной активности в сроки 1 и 3 месяца. Задаваясь определенной прочностью пенобетона и сроком, когда эта прочность должна иметь место (обычно исходят из месячного срока, соответ- ствующего, как будет показано ниже, нормальным условиям выдер- живания пенобетона; но в отдельных случаях, когда это допускают сроки укладки в дело, можно ориентироваться и на 3-месячную прочность), .по этим графикам и определяют потребную активность цемента. 25
Для решения задачи во втором плане, т. е. для того, чтобы определить, какой расход цемента надо назначить, чтобы получить из цемента заданной активности пенобетон определенной прочности (минимально-допустимой) можно воспользоваться тени же графи- ками 1 и 2. Расход воды. К воде, применяемой при изготовлении пенобетона, предъявляются те же требования, что и к воде, идущ»’! для изго- товления обычного бетона. Определение оптимального расхода воды или оптимального водоцементного отношения производится, исходя из получения определенной величины консистенции свежеизготовленной пенобе- тонной массы. Для определения консистенции пенобетона служит специальный прибор СтройЦНИЛ’а (инж. Б. Н. Кауфмана). Он представляет собой (фиг. 19) открытый продолговатый сосуд, уступами расши- ряющийся кверху и имеющий с одного конца клинообразный ка- пельник. Узкая нижняя часть сосуда, наполняемая пенобетонной массой, имеет емкость, равную 1 литру. Уступы сделаны для то- го, чтобы резче очертить предельный уровень, до которого нали- вается пенобетон. Для отсчета консистенции прибор устанавливается на столике проф. Скрамтаева между двумя специально прибиваемыми планками (фиг. 20 и 21). Наклонением столика отмечается угол, при котором пенобетон начинает выливаться из прибора через капельник. Этот угол и является мерилом консистенции пенобетона. Определив или задавшись согласно вышесказанному расходом цемента, далее производят ряд пробных замесов пенобетона, варьи- руя количество воды вплоть до получения оптимальной колсистен- ПО b-b д 60 Размеры в мм до 60 Фиг. 19. Прибор Строй- ЦНИЛ’а (инж. Б. Н. Кауфмана) для определе- ния консистенции aetio- бетона 26
Фиг. 20 и 21. Установка прибора для определения консистенции пенобетона на столике проф. Скрам- таева 27
1 Фиг. 22 Зависимость между расходом цемента и оптимальной консистен- цией пенобетона цпи пенобетона, величина которой для определенного расхода цемента 'предварительно находится по графику 22, Наиденное таким образом количество воды и соответствующее ему водоцементное отношение являются оптимальными, т. е. обеспечиваю" получение пенобетона 'Максимальной 'прочности и доброкачественной структуры. Существуют и более простые способы подбора оптимального В/Ц, при которых изготовлять пробных замесов не требуется, а оптимальное В'Ц находится, исходя из консистенции цементного теста или даже непосредственно по нормальной густоте цемента. Однако 1акие способы требуют специальных предварительных исследований или накопления опытных данных и пригодны уже тогда, когда производство пенобетона налажено, производственный процесс, состав эмульсии и пр. не меняются, а изменяются только свойства цемента, прибывающего, как обычно, отдельными пар- тиями. Подробно эти способы изложены в другой книге автора (Пенобетон, изд. СтройЦНИЛ’а, 1938 г.). В тех же случаях, когда производство пенобетона только орга- низуется, наиболее целесообразным способом определения опти- мального В Ц является вышеуказанный. Пример подбора состава. Поясним изложенные выше приемы подбора состава пенобетона следующим примером (подбор состава эмульсии—'см. стр. 31). Пусть проектом задан объемный вес пенобетона в расчетном со- стоянии 475 к?/л’. Требуется определить, какой должен быть расход цемента и какова активность применяемого цемента. Согласно гра- фику 3 расход цемента 340 кг!м?. В 'виду того что пенобетон .наме- чен к укладке в виде изделий, причем согласно плану (работ преду- сматривается трехмесячный период между (началом (изготовления пенобетона и укладкой его в дело, принимая минимальную проч- ность в этот 'период 8 кг/см2, (мы в Соответствии с вышенайден- 28
иым расходом цемента определяем по графику 2, что цемент дол- жен обладать активностью 275 кг!см~. Далее остается определить водоцементное отношение. По гра фику 22 находим, что при нашем расходе цемента оптимальному водоцементному отношению соответствует консистенция (К), рав- ная 49 градусам. Изготовляем несколько пробных составов пено- бетона, варьируя водоцементное отношение, причем получаем: для В/Ц = 0,45 К = 56 град. » =0,50 , »= 52 » »1 » = 0,52 » = 50 » » » — 0,55 » = 48 » Очевидно, что искомое В/Ц лежит между К = 48 и 50 градусам. По интерполяции находим В/Ц=0,535. Это и будет оптимальное водоцементное отношение. Возьмем другой пример. Пусть имеется цемент активностью 250 кг/сл2. Укладка пенобетона в дело предусматривается монолит- ным способом. Задаваясь минимальной прочностью 5 кг/см2, полу- чаем по трафику 1, что заданной активности и прочности соответ- ствует пенобетон с расходом цемента 320 кг/мя. Отсюда по гра- фику 3 .находим, что расчетный объемный вес такого пенобетона будет равен 450 кг!м\ Водоцементное отношение определяем аналогично вышеска- занному. 2. Изготовление эмульсии Процесс изготовления эмульсии состоит из следующих операций: а) изготовление клеевого раствора (растворение клея), б) изготовление канифольного мыла (ощелочение канифоли); в) смешивание клеевого раствора с канифольным мылом (полу- чение концентрированной эмульсии). Изготовление клеевого раствора. Получение клеевого раствора на практике принято производить при 50% концентрации. Назначе- нию таковой должно предшествовать определение влажности клея. Влажность клея определяется высушиванием его в сушильном шкафу при температуре 100—105° С до постоянного веса. При определении влажности твердого клея он предварительно тонко измельчается. Определив влажность клея, доливают воду в количестве, необ- ходимом до 50% содержания, и в случае твердого клея оставляют на сутки для набухания. Набухший клей затем подогревается при температуре до 40 — 50° С до получения однородного клеево о раствора. Затем этот раствор остужают до температуры 40—35’С и в таком виде раствор готов для смешивания с канифольным мылом. Растворение клея производится в сосуде с двойным дном (клееварка). Изготовление канифольного мыла. Обычно для изготовления канифольного мыла применяется раствор такой концентрации, чтобы на 1 кг канифоли приходился 1 л раствора с необходимым содер- 29
жанием щелочи. Зная содержание компонентов в технической щело- чи и произведя в соответствии с коэфициентом омыления определе- ние количества потребной щелочи (см. выше), вливают или всыпают соответствующее количество в литровый сосуд, дополняя его водой, « получают раствор требуемой концентрации. При помощи арео- метра, градуированного в градусах Бомэ, или по удельному весу определяют численную величину концентрации и получают таким образом все данные для составления в производственных условиях требуемого раствора. Для химически-чистой однородной щелочи можно воспользо- ваться данными графика 23, по которому непосредственно опреде- ляется потребная концентрация раствора в зависимости от коэфи- циента омыления канифоли. Раствор щелочи с предварительно раздробленной до 5 мм кани- фолью ставится на огонь и кипятится вплоть до полного ©щелоче- ния канифоли, что характеризуется однородным цветом массы и отсутствием комков, крупинок и т. п. После этого доливают выки- певшее количество горячей водой до прежнего уровня и остужают полученное канифольное мыло до 50 — 60? С. Получение эмульсии. Остуженный до 35 — 40° С клеевой раст- вор вливают в остуженный до 50 — 60° С раствор канифольного мыла при энергичном перемешивании. Порядок вливания клея в канифольное мыло является обязательным, так как при приливании мыла в клей образуются куски трудно размешиваемой массы мыла. Полученная после смешения канифольно-клеевая эмульсия засты-
вает, обращаясь в вязкую массу в виде плотного студня, содержа- щего значительное количество (около 50%) воды. Этот студень и является концентрированной эмульсией. В таком виде эмульсия может храниться (в прохладном месте) довольно продолжительное время (до 2 месяцев и более) и поэтому может быть заготовлена впрок. Объем заготовляемой эмульсии зависит от емкости имеющихся нагревательных сосудов и увязы- вается с потребным ее расходом на определенный промежуток вре- мени в соответствии с производимым количеством пенобетона. Обычно варка эмульсии производится один раз в шестидневку или декаду. Для применения в дело непосредственно концентрированная эмульсия не годится. Поэтому суточный расход эмульсии разво- дится теплой (30—40°С) водой в соотношении, примерно, от 1 : £ до 1 : 3. При этом разбавление производится так, чтобы в литре разведенной эмульсии содержалось такое количество сухих ве- ществ, при котором на замес не приходилось бы дозировать дроб- ного числа литров разведенной эмульсии. Пример изготовления эмульсии. Приводим пример подбора со- става и дозировок при изготовлении эмульсии. Пусть имеем клей вязкостью 1,70 ц влажностью 16,5% (по весу). Тогда согласно графику 18 для клея такой вязкости соотношение между сухим веществом клея и канифолью будет равно 1,75:1. С учетом влажности клея на 1 часть канифоли (влажность ее ввиду малых размеров не учитываем) будет требоваться клея: 1,75 ---------= 2,1 части 1—0,165 При этом количестве клея, |для получения клеевого раствора 50ппроцентной концентрации, надо, с учетом влажности клея, доба- вить к нему воды: 1,75 — (2,1 — 1,75) = 1,40 части Коэфиц1иент омыления канифоли — 180. В нашем распоряжении имеется жидкая техническая щелочь, анализ которой показал что в 1 л содержится: »NaOH — 320 г Na2CO3 — 105 г Тогда, произведя пересчет согласно вышесказанному на другую разновидность щелочи против принятой для коэфициента омыления КОН, получаем, что на 1 кг канифоли требуется: сухой щелочи180-0,713 + -^)б. 180.0,944 = 139 г, 139 жидкой технической щелочи —у——= 327 см3. 0,105 Принимая, как обычно, что на 1 кг канифоли должен прихо- диться 1 л раствора с требуемым содержанием щелочи, получаем, что к указанному выше количеству технической щелочи необхо- димо добавить 1 —0,327 = 0,673 л воды. Далее определяем, что удельный вес такого раствора (равен 1,14. Окончательно соотношение составных частей эмульсии в нашем случае выразится в следующем виде: 31
клея — 2,1 кг воды — 1,4 л канифоли — 1 кг .раствора щелочи удельным весом 1,14 — 1 л На один кг такой эмульсии потребуется: 2,1 клея —-----------------------= 0,373 кг 2,14-1,44-14-1,14 1,4 воды в клей —----------------------------= 0,248 л 2,14-1,44-1,04-1,14 , 1,0 канифоли — -------------------— =0,1/7 кг 2,14-1,4 4-1,04-1,14 раствора щело- чи удельным ве- — о 177 д сом 1,14 — 2,1-|-1,4 4-1.0 4-1-14 Сухих веществ в 1 кг такой эмульсии будет содержаться: 1,75 4- 1,”4~°, 139 -----------!--------=0,513 кг. 2,1 4- 1,4 4- 1,0 4- 1,1 1 Принимаем расход сухих веществ в эмульсии (ом. выше) на 1 л? готового пенобетона — 200 г, производительность завода — 35 м3 в смену (см. ниже), тогда при заготовке эмульсии на шестидневку (5 рабочих дней и работа в 1 смену) получаем потребнее количество концентрированной эмульсии: о,2 X 35 X 5 о,513 68,3 кг, а с запасом 15—20% на задел и утери—80 кг. Таким образом, для одной варки потребуется: клея — 80X 0,373 = 29,8 кг воды в клей — 80 X 0,248 =19,8 л канифоли —^80 X 0,177= 14,2 кг раствора щелочи уд. весом 1,14—“80 X 0,177 = 14,2 л. Для распускания клея соответственно требуется сосуд ем- костью 55 — 60 л, для ощелочения канифоли (с учетом, что в этом же сосуде происходит смешивание клея с мылом) — емкостью 85 — 90 л. В результате получаем 80 кг готовой концентрированной эмуль- сии (при обязательном условии доливания испарившейся водбт, в особенности в процессе изготовления канифольного мыла) объемом 73 л, т. е. удельный вес пашей эмульсии оказался оавным около 1,10. Суточный расход такой эмульсии будет составлять: 0,2X35 13,8 Е ——— = 13,R кг, или —— - 12,5 л. 0,513 1,10 На один замес 500-литровой пенобетоньерки должно ухо- дить 200 X 0,5 = 100 г сухих 'веществ эмульсии, т. е. 100 : 0,513 = 32 1
195 г, или 195 : 1,10 = 177 сл3 концентрированной эмульсии. Вы- уже-говорилось, что для изготовления пены такая концентриро- 1ная эмульсия непосредственно не годится и должна быть раз- 1ена теплой водой в пропорции от 1 : 2 до 1:3. Для удобства дозировки назначаем на замес % л разведенной ульсии, тогда суточный расход эмульсии должен быть разведен с 0 5 —-— X 12,5 =35,3 Л воды. 0,177 образом, пропорция разведения в нашем случае со- Таким 1: —= 1 : 2,82 (по объему), 0,177 1 : —’— = 1: 2,56 (по весу). 0,195 Такую разведенную эмульсию следует хранить не более суток. Далее, в эмульсатор 500-литров )й пенобетоньерки помимо Vs л введенной эмульсии вливают согласно вышесказанному еще >—12 л воды и получают раствор для изготовления пены. Расход компонентов эмульсии на 1 м3 пенобетона в нашем слу- е составит: 0,2 V о,373 „ клея твердого —---------—= 0,145кг, 0,513 , 0,2X0,177 канифоли — ------------= 0,07 кг, 0,513 щелочи сухой — 0,139 X 0,07 = 0,01 кг. Эти же 1величин.ы, с учетом соответствующих норм потерь, могут >ыть принимаемы в качестве средних для всякого рода плановых, метных и прочих исчислений. J. Изготовление пенобетонной массы Изготовление пенобетонной массы состоит из следующих опе- аций: а) взбитие пены, б) изготовление цементного раствора, в) смешивание пены с раствором. Все эти операции производятся в специальных машинах — пено- етоньерках. Пенобетоньерки. Каждая из указанных выше операций произво- :ится в особом барабане пенобетоньерки, снабженном лопастями :пециальной формы, вращающимися с различной скоростью. Барабан для изготовления (взбития) пены (так называемый эмульсатор») имеет лопасти довольно сложной формы, снабженные :пециальными проволочными сетками (фиг. 24 и 25). Применяются I лопасти более простой формы (фиг. 26). Пенобетон 33
Фиг. 24 и 25. Лопасти барабана-змульсатора, сетками снабженные проволочными Лопасти второго типа требуют для получения надлежащего ка- чества пены ие менее 8—10 минут перемешивания, в то время как в эмульсаторе с лопастями первого типа пена надлежащего каче- ства получается через 4—5 минут. Кроме того, как уже говорилось выше, при лрпастях I типа расход сухих веществ эмульсии может быть без ущерба для качества пены уменьшен до 200 г на 1 м‘ готового пенобетона. Поэтому в настоящее время эти лопасти по- лучили повсеместное распространение, а лопасти П типа имеются только на машинах старых выпусков, да и те в большинстве случаев уже переоборудованы. Окружная скорость вращения лопастей в эмульсаторе состав- ляет 5—7 MtceK. Лопасти в барабане для получения цементного рас. вора (так на- зываемом «растворигеле») имеют обычную, применяемую для таких целен форму (фиг. 27) II
Фиг 26 Лопасти барабапа-эмульсатора простой формы Фиг. 27 Лопасти барабана-растворителя Окружная скорость вращения лопастей также в обычных преде- лах— I—1,5 м1сек. Для перемешивания цементного раствора до статочно 1—2 минут. Форма лопастей в барабане для смешивания цемента с пеной (так называемом «смесителе») изображена в различных разновидно- стях на фиг 28 и 29. Окружная скорость вращения лопастей 1 —2 м/сек Перемешивание пены с раствором обычно производится в течение 2—2,5 минут (подробнее см. ниже). Длина прикрепленных к валам лопастей должна быть такова, чтобы зазор между ними и днищем барабанов составлял не более 2—3 мм с целью захвата, по возможности, всего объема переме- шиваемых масс и избежания «мертвых» пространств. Из сравнения сроков перемешивания в эмульсаторе, с одной- стороны, и растворителе и смесителе, с другой, ясно, что, поскольку .5
наибольшее время требуется для получения пены, цикл работы пено- бетоньерки лимитируется циклом эмульсатора. Поэтому в первый период освоения производства пенобетона у нас наблюдалось стре- мление проектировать пенобетоньерки небольшой емкости (напр., 100—125 л), но таким образом, чтобы, например, один смеситель обслуживал два эмульсатора, тем самым повышая общую произ- водительность машины вдвое. Однако с течением времени, благодаря применению усовершен- ствованных лопастей и уточнению технологии, удалось значительно снизить цикл работы эмульсатора (вначале на лопастях II типа цикл этот доходил до 10—12 мин.). С другой стороны, благодаря большому числу барабанов (до 5), такие пенобетоньерки оказывались довольно громоздкими и неудобными в эксплоатации. Поэтому в настоящее время перешли к применению преимущественно трехба- рабанных машин, увеличив однако емкости барабанов, тем самым добившись их высокой производительности (до 250—500 л за за- мес). :м»
1 I i » к перемешивания пенобетона, устанавли- обычной бетономешалке Фиг. 39. Лопасти для ваемые в I i t I вдувателем (6) и поступает вдувателем (6) и поступает в него через трубопровод (7). Наконец, 1в оетономешалке получается пенобетон. Для надлежащего переме- шивания пены с раствором в бетономешалке устанавливаются спе- циальные лопасти (фиг. 39). Удачным в этой машине является использование стандартного элемента — обычной бетономешалки. Однако, наличие специального вдувателя для подачи пены усложняет машину. В целом, такие ма- шины не имеют никаких преимуществ перед машинами советских | типов, весьма простых по схеме и вместе с тем, как показывает практика, вполне удовлетворительно работающих. Процесс изготовления. Для получения пены в эмульсатор через специальное отверстие, устраиваемое в крышке, загружается в ^определенном количестве (см. выше) вода и разведенная эмульсия. [Образование пены начинается сразу же после загрузки компонен- «тов. В зависимости от конструкции лопастей пена взбивается через определенный промежуток времени (см. выше). Пена должна полу- читься устойчивой, прочной, вязкой, вполне однородной структуры, {шелковисто-белого цвета. В ее мелкоячеистой структуре не должно быть крупных пузырей, образующихся в начале пенообразования и доказывающих, что пена недостаточно взбита. Проба пены, взятая на лопатку, при ее поворачивании должна некоторое время не опа- ^дать и держаться флажком. Для проверки пригодности лены пользуются следующим прие- мом. Берут цилиндрическую мензурку диаметром 6 см и высотой ,9 см (в случае отсутствия таковой можно воспользоваться обыч 1ными чайными стаканами емкостью 250 см3, имеющими такие же, ^примерно, размеры). Мензурка наполняется пеной доверху и при- крывается сверху листом бумаги. Затем периодически производится *
измерение состояния уровня пены в мензурке. Пепа надлежащего качества должна дать осадку на 10 мм от верха мензурки не ранее, чем через 40—50 мин. Окончательное же суждение о качестве пены производится на основании следующих признаков: а) пеносх тонная масса (при условии соблюдения определенных требований к цементу — см. ниже) не должна давать осадки и тре- щин, б) выход пенобетона должен соответствовать (или быть близ- ким) к установленной производительности машины, в) структура пенобетона (при условии соблюдения определен- ных требований к величине водоцементного отношения — см. выше) должна быть равномерной, в ней не должно быть отдельных круп- ных пузырей и т. п. Если есть твердая уверенность, что все прочие факторы устра- нены и что отмеченные дефекты являются следствием исключи- тельно свойств пены, то исправление дефектов может быть устра- нено некоторым увеличением продолжительности перемешива- ния пены против вышеустановленных сроков (на 1—2 мин.), а также некоторым повышением дозировки эмульсии' на 50—75 г сухих веществ на 1 лг‘ пенобетона). Однако следует отметить, что при правильном соблюдении всех приведенных здесь указаний в от- ношении рецептуры эмульсии, ее расхода и условий изготовления пены последняя всегда получается надлежащего качества. Поэто- му всегда надо проверить сначала, не получаются ли указанные дефекты за счет несоблюдения требований к цементу, водоцемент- ному отношению, высоте заливки, условиям перемешивания и пр. Для получения цементного теста в затворитель сначала загру- жают воду, а затем цемент, равномерно рассыпая его по длине барабана. Для пенобетопьерок, выпускаемых заводом треста «Строитель», в последнем нет необходимости, так как растворитель в этих машинах имеет лопасти шнекового типа, вследстз ie чего це- мент может зз1 ружаться с одного конца барабана. Цемент заранее просеивается через сито с 25—64 отверстиями па 1 см2. Количе- ство цемента, необходимое па один замес, определяется, исходя из заданного расхода на 1 пенобетона. Количество воды определяется согласно вышесказанному путем подбора соответствующего водоцементного отношения. Так, наппи- мер. при расходе цемента 340 кг/м3 и В/Ц = 0,53 на I замес 500- литровой машины требуется: цемента 340 X 0.5 = 170 кг. воды 170X 0.53= 90 л. Цементное тесто должно быть равномерно перемешано и не обладать комками, крупниками и г. п. Для этого, как уже гово- рилось выше, обычно бывас! достаточно 1 2 минут перемешива- ния. Так как время, потребное для перемешивания пены, зпачитель- 1 В часики гп. к гакомх приему иногда приходится прибегать в жаркое летнее время, поскольку сюнкость иены с повышенном температуры несколько снижается. К»
но выше, то загрузку растворители обычно производят после за- грузки эмульсатора. Наличие комков и неравномерная структура в готовом пенобе- тоне свидетельствуют о недостаточном водоцементном отношении. Выбранное согласно вышесказанному В/Ц всегда обеспечивает по- лучение пенобетона 'надлежащего качества. Обычно В/Ц находится в пределах 0,50—0,60. Как только цементное тесто и пенобетонная масса готовы, они выливаются путем опрокидывания соответствующих барабанов в смеситель: при этом сначала выгружается тесто, а вслед за ним пена. Такой порядок целесообразен потому, что в обратном случае пена может частично разрушаться выливающимся на нее тестом. Верхние барабаны сейчас же .(после выгрузки) возвращаются в прежнее положение и вновь подвергаются загрузке. Совместное перемешивание теста с пеной продолжается обычно 2—2Уз минуты. Пенобетанная масса считается готовой, .когда она становится вполне однородной по цвету и на поверхности ее пере- стают появляться отдельные гнезда и следы пены Продолжительное перемешивание сверх необходимого срока является вредным, так как оно способствует разбиванию ячеек пе- нобетона, вследствие чего меняется структура и уменьшается вы- ход пенобетона. Структура получаемого пенобетона, в основном, зависит от интенсивности взбивания пены и перемешивания пены с раствором, т. е. от скорости и продолжительности вращения лопастей в эмуль- саторе и смесителе. С увеличением интенсивности взбивания пены размер ячеек пенобетона уменьшается, с увеличением интенсивности перемешивания пены с раствором — размер ячеек увеличивается. Приведенные выше указания относительно скорости и продол- жительности вращения лопастей в эмульсаторе и смесителе обес- печивают получение пенобетона с мелкоячеистой структурой (при- мерно, 200 яч/см"). Такой пенобетон наиболее распространен на прак- тике, поскольку мелкоячеистая структура приводит к улучшению ряда важнейших характеристик пенобетона — теплопроводности, водопоглощаемости, гигроскопичности и пр. Выход пенобетона. Объем пены в существующих типах машин почти .пе меняется под влиянием изменения дозировки. Обычно пена получается в таком же или несколько меньшем объеме, как выход пенобетона из машины. Так, например, 500-литровая машина дает 470—500 л пены, 250-литровая—240—250 л и т. д. Объем свежеприготовленной пенобетонпой массы меньше суммы объемов цементного теста и пены Уменьшение объема происходит за счет некоторого сжатия цементным тестом ячеек пены и их частичного разрушения при выливании пены и перемешивании ее в смесителе. Эго уменьшение составляет в среднем 20л/« от суммы объемов пены и теста. Таким образом, коэфициент выхода пенобетонной массы, исходя из объемов ее двух компонентов — пены и теста, в среднем равен 0,80, колеблясь в пределах 0,77—0,83. Объем цементного теста может быть определен, исходя из веса 4"
загруженного цемента, его удельного веса (который приближенно может быть принят, в среднем, равным 3,1) и из количества доба- вляемой воды. Так, например, при расходе портландцемента 340 кг/мл и соответствующей загрузке на 1 замес 500-литровой пе- нобетон ьерк и (см. выше) 170 кг цемента и 90 л воды получаем теста: 170 . -----1-90 = 145 Л . 3,1 Считая объем пены равным 480 л, получаем коэфициент выхода равным: ----------= о,80 . 480-1- 145 При производстве работ необходимо следить и периодически проверять фактический выход пенобетона в деле за один замес и отсюда фактический расход цемента. Коэфициент выхода подвер- жен определенным колебаниям в зависимости от свойств пены, интенсивности перемешивания в смесителе и т. п. С другой сторо- ны, количество получаемого за один замес пенобетона зависит так- же и от количества загружаемого цемента и воды. Поэтому установленная средняя производительность генобетонь- ерки за замес может иногда меняться на 10—20%. Кроме того, здесь играет роль еще и другое обстоятельство. Дело в том, что от сотрясений в процессе транспорта пенобетона (особенно, если он происходит на большое расстояние), а также при выливании пенобетона в приборы перемещения и далее в фор- мы (или в конструкцию) также происходит частичное разрушение ячеек пенобетонной массы и, как следствие, уменьшение ее объема. В общем выход пенобетона в деле иногда оказывается не соответ- ствующим средней установленной производительности машины за замес. А так как дозировка цемента велась из расчета этой средней производительности, то фактический расход цемента оказывается иной, чем запроектировано. Для устранения вышеуказанного дозировка назначается в со- ответствии с фактическим выходом пенобетона в деле. При этом выход (вследствие изменения кол«-^_тва цементного теста) опять несколько изменится, но сравнительно незначительно. Путем не- скольких пробных попыток, наконец, устанавливают такую дози- ровку цемента, которая обеспечивает получение пенобетона в соот- ветствии с запроектированным расходом цемента. Для проверки фактического расхода цемента помимо определе- ния такового по выходу можно воспользоваться еще приемом взве- шивания проб свежемзготовленной пенобетонной массы, взятой не- посредственно из форм или из конструкции. Для этого небольшие мензурки (емкостью 250 ел2) наполняются пепобстопной массой и взвешиваются. Расход цемента определяется по формуле: 48
где: Ц — фактический расход цемента в кг/м3, П — определенный взвешиванием проб объемный вес свежеизго товленной пенобетонной массы в кг/м3, Еэ — водная добавка к эмульсии в Вц -----проектное водоцементное отношение. Необходимо отметить, что первые 2—3 замеса после начала ра бот дают фактический выход меньше установленного, а объемный вес пенобетонной массы получается легче. Обстоятельство это имеет место потому, что известное количество цементного теста и пены остается на лопастях и стенках барабанов и не выгружается в смеситель. При этом цементное тесто, облипая стенки и лопасти барабанов, задерживается в относительно большем количестве, чем пена, вследствие чего и происходит некоторое уменьшение объемного веса пенобетона. Помимо того, некоторое количество пенобетонной массы остает- ся в смесителе, бункере-лотке и приборах перемещения и не уча- ствует в выходе. Начиная с 3—4 замеса, должен уже устанавливаться постоянный выход пенобетонной массы, который и подлежит проверке на пред- мет установления фактического расхода цемента. Всякую такую проверку необходимо производить периодически и во всяком слу- чае каждый раз при изменении вида цемента, дозировки, водоце- ментного отношения, расстояния отвозки пенобетона, метода уклад- ки и пр. факторов, могущих изменить выход и следовательно ре- альный расход цемента на 1 м3 пенобетона. Производительность пенобетоньерок. Установленные согласно ряду нормативных наблюдений, проведенных на различных строй- ках и машинах разного выпуска, средние величины времени, потреб иого на загрузку и выгрузку барабанов 500-литровой машины, а также на перемешивание, помещены на табл. 6. Таблица 6 Циклы работы барабанов 500-"игровое пенобетоньерки Наименование барабанов Загрузка, сек. Переме- тив.. сек. Выгрузка, сек Всего, сек- Растворитель Эмульсатор (с провод, ло- 100 —-120 90 10— 15 200 — 225 пастями) 30 — 40 300 15 — 20 345 — 360 Смеситель 25 — 35 120 15 - 20 160 - 175 Из этой таблицы ясно, что ведущим циклом в работе машины является цикл эмульгатора, производительность кое|го определяет собой и производительность машины. Если принять, что из 8-часового рабочего дня уходит *4 часа иа подготовительные операции и промывку машины, то при цикле машины в 345 сек. получаем производительность ее в смену: 4 Пешобегон 49
7,5X60X60 -----------— — 78 замесов, 315 или 78X0,5=39 м1. В действительности производительность такой машины, в стаха- новских бригадах, на стройзаводе треста «Строитель» практически достигает 35—39 м\ В машинах с лопастями простой формы, где время, потребное для взбивания пены, составляет около 8 мин., цикл машин будет равен 8X60+45=525 сек., а сменная производительность: 7,5X60X60 —---------=51 замес, 525 или 51X0,5=25,5 м\ Действительно, производительность машин такого типа, в ста- хановских бригадах, на заводах треста Ленпромстрой реально до- стигает 23—25 м\ Машины емкостью 250 и 125 л дают, как показывает практика, несколько увеличенное против вышесказанного количество замесов за счет убыстрения темпов, поскольку обслуживающему персоналу приходится нпи этом оперировать с меньшими массами. В среднем, в качестве расчетных величин сменной производи- тельности тоехбарабанных пенобетоньерок (с проволочными лопа- стями эмульсатора) следует принимать: для 500-литровой машины — 35 —36 м3 » 250 » » — 18 —19 » » 125 » » — 9,5—10 » В двухбарабанных машинах циклы работы смесителя и раство- рителя суммируются, однако, при этом отпадает затрата времени на выгрузку-загрузку цементного раствора, почему (как легко устано- вить из данных табл. 5) общий цикл работы смесителя этой маши- ны все же оказывается ниже цикла эмульсатора. Отсюда ясно, что производительность машин этого типа не ниже, чем соответствую- щих по емкости трехбарабанных машин. 4. Формование и выдержка пенобе. ана Заливка в формы. Пснобстонная масса, будучи залита в формы, иногда портится — садится и покрывается трещинами. Это, обычно, происходит вследствие несоответствия между стойкостью пены, давленном слоя пенобетона, которое он приходится выдерживать, и сроками схватывания цемента. Ориентировочная зависимость между началом схватывания це- мента и допустимой высотой заливки слоя пенобетон i в фоомы (при расходе портландцемента 300—350 кг/м3 и стойкости пены пс менее 40—50 мин.) приведена в табл. 7; конец схватывания це- мента при эгом не должен превышать 7—8 часов*. ' Поскольку сроки ехпатыпання довольно .значительно меняются п лпппсн- мостн or темнершуры, при которой производится испытание, последнее необхо- димо делать в тех же температурных условиях, какие имеют место при заливке пенобетона в формы. 50
Для ускорения схватывания цемента иногда применяется хлори- стый кальций. Следует отметить, что последний не всегда дает удовлетвори- тельные результаты — зачастую получается довольно существенное снижение прочности пенобетона. Поэтому применение хлористого кальция без проведения предварительных исследований с данным цементом не рекомендуется. По данным табл. 7 в соответствии со свойствами применяемого цемента и определяется допустимая высота слоя заливки пенобе- тона в формы. Таблица 7 Допустимая высота слоя заливки пено- бетонной м<ссы в формы При высоте заливки, см 50 20 10 Начало схва- тив. должно быть ие позд- нее, час. 1,5 - 2 3 4 Размеры форм могут либо соответствовать размерам потребных изделий либо превышать таковые с тем, чтобы изделия были полу- чены путем последующей распиловки пенобетонного массива. При конструировании форм рекомендуется исходить из высоты заливки в 20—25 см, что обычно соответствует максимально-необ- ходимой толщине изделия и вместе с тем обеспечивает возможность применения цементов с довольно большими сроками схватывания. Высоту заливки следует всегда назначать кратной потребной толщине изделия плюс 2—3 мм на потери при распиловке. Для уменьшения потребного количества форм и экономии заводской площади допускается заливка в формы большой высоты несколь- ких слоев пенобетона; последние для отделения друг от друга пере- сыпаются песком. Заливка последующего слоя производится не ра- нее, чем через 1 сутки. Формы перед применением в дело должны быть смазаны нефтепродуктами. Расход последних составляет око- ло 10—15 кг на 100 м2 поверхности смазки. Расход песка для отде- ления залитого слоя пенобетона от последующего состатяст, при- мерно, 0,10—0,15 м' па 100 м1 поверхности. Формы устанавливаются строго горизонтально, без перекосов, дабы обеспечить получение изделий правильной формы. В этих же целях свеже-залитая поверхность пенобетона заглаживается дере- вянными гладилками, которые при этом опираются иа борта форм. В случае заливки форм на неполную высоту гладилки делаются с соответствующими вырезами (см. фиг. 40). Формы применяются обычно следующих разновидностей: 1) Отдельные формы размерами 1,0X1.0—1,0X2,0 м и высотой 0,4—0,5 м (фиг. 41). Заливка обычно производится сразу на всю вы- 51
i t I ' -i Фиг. 41. Форма типа 1 соту. Бортовые стенки форм через 1—2 суток снимаются и вновь вступают в работу, пенобетонный же массив остается для выдерж- ки на настиле (фиг. 42). Получение блоков нужной формы произво- дится путем распиловки отвердевших массивов. 2) Отдельные формы р,т.шерами, соответствующими потребным изделиям, и высотой 20—25 см. Обычно эти формы делаются раз- Ь2
й-иг. 42. Блоки, полученные в формах типа I, после распалубки бортовых стенок. мером в плане 1,0X1,0 м с перегородкой, дающей возможность получать блоки 1,0 X 0,5 м (фиг. 43). Для уменьшения потребной площади завода формы этого типа ставятся друг на друга в 3—4 яруса. Предельная высота, на которую можно достаточно удобно производить заливку, а также установку форм, составляет 0,9— 1,0 м, почему иногда /при применении форм этого вида проход ме- жду ними делается возвышенным. 3) Сплошной настил на лагах, на котором устанавливаются ряды форм (в виде рамок) размерами в плане, соответствующими потреб- ному изделию, и высотой 10—35 см (фиг. 44). Настил обычно де- лается шириной на 1—2 ряда форм. Через 1—2 суток (см. ниже) после заливки формы-рамки разбираются и вновь вступают в ра- боту, блоки же остаются выдерживаться на настиле. 4) Настил, как в предыдущем типе, с бортами, равными высоте заливки (10—35 см). Борта назначаются длиной, соответствующей обычной длине досок (5—6 лг); в зависимости от высоты форм борта t делаются либо из одной доски либо составными па планках. Так же как и в предыдущем типе, бортовые стенки оборачиваются. Форма снабжается перегородками для получения изделий нужной ширины (фиг. 45 и 46). 5) То же, что и тип 4, но без перегородок. Изделия нужной ширины получаются путем последующей распиловки пенобетона. (’ >) То же, что н тин 4, с той только разницей, что заливка про изводится в 3—4 слоя иа общую высоту до 0,6—0,75 м. Наращи- 53
54 i
Найма из 13мл Фиг. 45. Форма типа 4 Фиг 46 Заливка пенобетона в форму типа 4 55
«ванне 'бортов производится постепенно, со- ответственно заливке слоев (фиг. 47). Ввиду необходимости в данном случае некоторого выдерживания каждого слоя перед залив- кой последующего (см. «выше) общий срок выдержки пенобетона в форме при этом увеличивается. Так как пенобетонна'я масса «весьма жидка, то она имеет тенденцию просачиваться через щели форм. В формах типов 2 и 6 это ча- стично устраняется устройством пазов в ме- стах присоединения бортовых стенок к дни- щу; в формах типов 1, 3, 4 и 5 это устрой- ство также вполне осуществимо. Однако, наличие таких пазов требует исключительно точной заготовки бортовых стенок, которые оборачиваются скорее, чем днища, и- должны поэтому подходить к любым днищам. Ввиду затруднительности такой подгон- ки, этих пазов обычно не делают, почему «все линии соединения в таких формах перед заливкой обильно промазываются пластич- ным глиняным раствором. Расход глины составляет 0,02—0,03 м3 на 100 пог. м шва. Скрепление углов в формах типов 1 и 2 производится крючками пли защелками; в формах типов 3—6 для этой цели обычно приме- няются ваймы из круглого железа, либо стяжные болты. Транспорт пенобетониой массы. Транспорт пенобе^онной массы от пенобетоньерки для заливки в формы обычно производится одним из следующих способов: 1) в одноколесных тачках, объемом около 100 л '(полезная ем- кость 60—75 л), 2) в двухколесных тачках типа «стерлинг», объемом 200 л (по- лезная емкость 160—170 л), 3) в движущихся по «монорельсу подвесных ковшах, объемом 330 л (полезная емкость 250 л), 4) на «носилках 'ц «баках или в окаренках, объемом 90—'100 л (полезная емкость 60—80 л). 5) «в специальных ящиках-носилках, объемом дю 200 л (полез- ная емкость 130—150 л), 6) па вагонетках-платформах узкой колеи, с поставленными на них OKaipcHKaiMiii или ящиками '(сум«марная полезная емкость до 600 л). Одноколесные тачки должны иметь сильно' выдвинутую перед- нюю часть, гак как обычного типа тачки, применяемые для пере- возки земли, бетона и т. п. (в которых передняя часть не высту- пает за пределы колеса), не дают возможности производить заливки пенобетонной массы в возвышающуюся над уровнем земли форму.
1 > I i I I i t I I I к I |e ► b ь ! I t к I I Для этой цели мо- гут хорошо служить стандартные метал- лические тачки (фиг. 48), которые допус- кают заливку в фор- му, верх коей возвы- шается на 0,25— 0,35 м над уровнем земли. Расстояние между рядами форм для проезда тачки и возможности разво- рота ее при выгрузке должно составлять не меиее 1,4—1,5 м. Двухколесные тач- ки типа «Стерлинг» обычно допускают выгрузку в форму. Фиг. 49. Схема заливки из обычной двухколесной тачки 57
возвышающуюся не более чем на 0,15—0,20 м над уровнем земли (фиг. 49). СтройЦНИЛ’ом предложено несколько реконструировать форму кузова тачки с тем, чтобы этот предел поднять до 0,25— 0,30 м (фиг 50). Расстояние между рядами форм при транспорте в двухколесных тачках должно составлять 1,6—1,7 м. Фиг. 50. Схема валивки из двухколесной тачки, ре- конструированной Строй- ЦНИЛ’ом Фиг. 51 и 52 Подпсспой ковш для перемещения пенобетонной массы Б8
Движущийся по подвесному пути ковш изображен на фиг. 5Г и 52. Он имеет ширину 45 см, длину 1 м и глубину 75 см С одной стороны боковая часть имеет удлинение в виде лотка для слива массы в формы. Ковш (1) подвешен на скобе (2), прикрепленной к боковой стенке ковша; скоба имеет наверху кольцо (3) и крюк (4). Этим крюком зацепляют за звено цепи (5), подвешенной к тележке (6), тележка ходит по рельсу (7). Скоба укреплена так, что самый ковш не опрокидывается и нужно 'Некоторое, х!оч1я и незначительное, усилие, чтобы перевернуть его. (Ковш снабжен (ручками; держа за них, ковш можно толкать пе- ред собой при передвижении и опрокидывать лри заливке. Крюк ковша можно зацепить за то или иное кольцо цепи, выше или ниже, в зависимости от tojto, на какой высоте нужно заливать формы. При транспорте пенобетонной массы в ковше ширина про- езда между формами должна составлять 1,4—1,5 м. Обслуживание каждого из указанных выше приборов перемеще- ния производится одним человеком. Тип легкого окаренка из фанеры для перемещения пенобетон- ной массы изображен на фиг. 53. Вес (такого окаранка 15 кг, с (гру- зом 60 кг. Благодаря легкости окаренка можно свободно произво- дить заливку путем переворачивания на высоту до 1 м. Потребный проход между рядами форм — 0,8—0,9 м. Ящики-носилки предпочтительно делать из кровельного железа с деревянными ручками (фиг. 54), хотя иногда их делают и цели- ком деревянными. Вес такого ящика 13 кг, с грузом 90 кг. Ввиду довольно значительного веса для заливки на высоту до 1 л в этом случае требуется известная сноровка и затрата физических усилий. Для облегчения процесса опоражнивания последнее производится не путем опрокидывания, а посредством специально устраиваемых отверстий с затворами в боковой стенке ящика. Ширина прохода между рядами форм в данном случае (должна составлять 0,9—1,0 м. При перевозках на вагонеткахчплатформах на последние обычно устанавливаются вышеописанные ящики-носилки в количестве 59
Фиг. 54. Ящик-носилки для перемещения пенобе- тоннЛ массы 4 штук. Заливка производится аналогичным способом. Потребное расстояние (между рядами форм — 1,7 м. При транспорте пенобетонной массы тремя последними способа- ми обслуживание каждого прибора перемещения производится дву- мя рабочими. Выдержка и уход за пенобетоном. Сроки выдерживания зали- того в формы пенобетона, а также сроки распалубки боковых щи- тов форм в зависимости от температуры и активности применяемого цемента приведены в табл. 8 (для пенобетона на портландцементе, с расходом последнего 300—350 кг[лР). Таблица 8 Допустимые сроки распалубки форм с пенобетоном Температура, С • Сроки распалубки (в сутках) при активности цемента (в к* с.«а) 250 Л0О .350 400 Распалуб- ка боко- вых щитов Полная распалуб- ка Распалуб- ка боко- вых щитов Полная распалуб- ка 10-15 2 4- 3 1 3—2 20—-гг 1 3-2 1 2 Выдерживание пенобетона, равно как и заливку пенобетонной массы в формы и ее приготовление, рекомендуется производить при температуре не ниже +10° С. При отдельных, случайных, паде- ниях температуры последняя должна быть не ниже + 5° С. Распиловка пенобетона может быть произведена в еще свежем состоянии (через 1—2 суток после заливки) в формах специальными резаками, либо по освобождении из форм обычными двуручными пилами (фиг. 55) Для распиловки па плиты тонких размеров приме- няются также-специальные механические станки (фиг. 56). Однако следует заметить, что тонкие плиты пенобетона весьма нетранспортабельны Поэтому наиболее рационально j ибо вообще не производить paciiii.ioiiKii па .заводе, получая сразу из форм изде- лия нужных размеров в плане и толщиной 0,20—0,30 м, либо, в крайнем случае, доводить их до этих размеров распиловкой. Полу- (j<>
I Фиг. 66. Механический станок для распиловки пеМобетониых блоков чение же плит нужной толщины следует производить непосред- ственно у места укладки в дело, причем в этом случае могут быть с успехом применены простейшие, но достаточно эффективные лег- t кие переносные станки и приспособления. Один из таких станков конструкции СтройЦНИЛ’а изображен на фиг. 57—58. Вес станка 1всего -окЮло 30 кг, почему он легко транспортируется к месту укладки. После распалубки форм блоки транспортируются в штабеля для выдерживания. Штабеля в летнее время располагаются под наве- 61
1440 Фиг. 57. Ручной станок для распиловки п любетонных блоков Фиг. 58. Распиловка пе- нобетона на ручном с г .нке сами, зимой в закрытом отапливаемом помещении. В таких усло- виях пенобетон должен храниться при интенсивной поливке не меньше месяца, «осле чего может быть применен в дело или пере- мещен для дальнейшего хранения в штабелях, расположенных под открытым небом (фиг. 59). Еслй будет обеспечена надежная защита пенобетона от пересы- хания (постоянно увлажняемыми матами, рогожами, щитами), то в летнее время штабеля свежеприготовленного пенобетона также могут быть расположены под открытым небом. 62
Фиг. 59. Открытый шта- бель пеиобетоииых бло- ков Первую поливку пенобетона производят на следующий день по изготовлении, затем распалубленный пенобетон поливают 3—4 раза в сутки, в зависимости от поводы и времени года в течение 10—15 дней; после 10 или 15 дней поливают слегка два раза в сутки В общем увлажнение продолжают 25—30 дней. Мерилом степени увлажнения служит внешний вид блоков. Нет надобности, чтоб они блестели или чтобы по ним сочилась вода; но совершенно недо- пустимо, чтобы на .них появлялись белые пятна. Поливка нужна не для увлажнения пенобетона, а для задержи- вания слишком быстрого высушивания поверхности и углов, поэто- му поливку надо уменьшать с каждым днем и наблюдать за тем, чтобы поверхность не была бы слишком сухой, если внутри пено- бетон еще сыроват. Нельзя допускать побеления поверхности, ука- зывающего, ч^о самый верхний слой уже пересушен. Особенное внимание на это надо обращать при выдержке пенобетона в от- крытых штабелях в летнее время в случае, если имеет место вы- сокая температура (свыше 20° С), когда высыхание поверхности происходит особенно интенсивно. Весьма опасным является недостаточно равномерное увлажнение блоков или плит со всех сторон. Поэтому те стороны блоков или плит, которые примыкают к внешним частям штабеля, и потому быстрее высыхают, надо поливать более .интенсивно. Поливку пено- бетона необходимо прекратить за 3—5 дней до отправки пенобетона с завода для примениия в дело, чтобы он успел высохнуть, но не сокращая при этом нормального месячного срока выдержки. Транспорт пенобетона. Транспорт блоков после их распалубки для складывания в штабеля может быть осуществлен одним из следующих способов: 1) На одноколесных тачках, применяемых для транспорта кир- пича в рамках, перевозится обычно 2—3 блока общим объемом де 0,25—0,30 м\ весом до 125—150 кг; потребная ширина проезда (учитывая, что разворот производится при пустой тачке, которая может быть сильно наклонена), должна составлять 1,10 м. 2) На двухколесных тачках с платформой, по конструкции, раз- работанной СтройЦНИЛ’ом, — ом. фиг. 60; на такой тачке может быть перевезено 3—4 блока общим объемом до 0,30—0,40 м3, ве- 63
------------ISO------------------------------------got)----------------------------- 350 —t Фиг. 60. Двухколесная тачка-платформа, конструкции СтройЦНИЛ'а сом до 200 кг. Потребная ширина проезда при этом равняется 1,60—1,70 м. 3) На специальных тележках, движущихся по подвесной дороге (фиг. 61), перевозится обычно 4—6 блоков объемом 0,40—0,60 м\ весом до 300 кг. Здесь требуется проезд шириной 1,50 м. 4) На обычных вагонетках-платформах может быть перевезено до 6—8 блоков объемом 0,6—0,8 лЛ Проезд—1,70 м. 5) На обычных носилках переносится 1—2 блока общим объ- емом 0,12—0,16 м3, весом до 80 кг. Потребная ширина прохода в этом случае должна равняться 0,80—0,90 м. Брак продукции. Брак при производстве пенобетона может иметь место во всех стадиях производственного процесса. Важнейшим видом брака является осадка свежеизготовленной пенобетонной массы. Причиной такой осадки помимо несоответ- ствия между высотой заливки и сроками схватывания цемента (см. выше) может явиться и недостаточная стойкость пены, вызванная: а) неправильной рецептурой эмульсии и неудовлетворительным качеством се компонентов (см. выше); б) неправильным изготовлением эмульсии (см. выше), примене- нием в дело испорченной (загнившей) эмульсии (обнаруживается по дурному запаху), либо загрузкой в машину эмульсионного раствора в горячем или теплом виде; в) загрязнением эмульгатора пылью, ржавчиной, жирами (легко устраняется промывкой эмульгатора раствором щелочи). Помимо вышеуказанного осадка пенюбетонной массы .мЮжет иметь место п но причине загрязнения, либо специфических свойств цемента; особенно это относится к шлако-портлаидцементу. В случае если осадка пснобетоппой массы невелика (до 1 см), 64
такой пенобетон может быть применен в дело, хотя вне зависимо- сти от этого необходимо немедленно принять меры для полного устранения осадки. Пр1и больших .размерах осадки, обычно связан- ных с появлением трещин и нарушением структуры, продукция яв- ляется стопроцентным браком и использована быть не может. Другим видом брака пенобетона является наличие в отвердев- шей массе отдельных крупинок и комков цементного теста. Это обычно вызывается либо недостаточным водоцементным отноше- нием (см. выше), либо неудовлетворительным просеиванием цемента, вследствие чего может быть легко устранено. Брак при заливке и распалубке форм сводится к следующему: а) получению изделий неправильной формы вследствие уста- новки форм не по уровню или неправильной сборки форм; б) местной осадке, главным образом, в углах вследствие выте- кания пенобетонной массы по причине плохой промазки глиной в местах соединения элементов форм; в) окрашиванию, при распалубке, кромок и углов изделий, в виду недостаточного срока выдержки, либо вследствие неудо- влетворительной смазки поверхности форм. Эти виды брака также легко устраняются, м наличие их может 65
лишь свидетельствовать об .исключительно невнимательном отио- шении к своим обязанностям персонала завода. Особым видом брака пенобетона, на который необходимо всегда обращать большое внимание, является появление в нем трещин. Последние могут иметь место вскоре после заливки пенобетон- ной массы в формы. В этом случае наличие трещин обычно -вызы- вается либо применением в дело непригодного цемента (не удов- летворяющего условиям постоянства объема, а также горячего, быстросхватывающегося, цемента), либо, как уже указывалось вы- ше, значительной' осадкой пенобетонной массы, либо, наконец, слу- чайными причинами (толчками, ударами и т. п.). Другого рода трещины появляются в процессе твердения пено- бетона под влиянием усадки, связанной с неравномерным высыха- нием материала. Борьба с этим явлением сводится к длительной вы- держке пенобетона с надлежащим увлажнением (см. ьыше), причем особое внимание надо обращать на равномерность увлажнения каж- дого блока или плиты со всех сторон. Наконец, следует остановиться еще на одном виде брака, кото- рый иногда на практике принимает массовые размеры. Здесь имеется в виду бой пенобетонных изделий в процессе транспорта в шта- беля, а особенно при транспорте к месту применения. Выше уже го- ворилось о том, что для изжития боя пенобетона необходимо со- блюдать определенные требования к минимальной его прочности, а также избегать транспортирования тонких плит, получая таковые на месте укладки путем распиловки блоков. Помимо того необходимо принимать ряд определенных >мер и в процессах самого транспорта. Транспортируемые на место применения блоки должны быть уложены в кузов автомашины или вагонетки с максимальной плот- ностью, исключающей возможность их подвижки в пути, что легко достигается посредством соответствующей заклинки. При перевозке па конном полкТ последний должен быть снабжен специальной дос- чатой рамкой (ящиком) высотой 0,2—0,3 м. При соблюдении этих условий бой сводится к ничтожному количеству и выражается, главным образом, в .повреждении кромок блоков. Использование боя производится путем заброски отдельных ку- сков пенобетона в виде «изюма» ib заливаемую форму. Размер этих кусков должен быть не более половины высоты заливки. Количе- ство забрасываемого в формы боя не должно превышать 15—20% объема формы. Перед использованием куски боя следует обильно Смочить водой. В надлежащим образом поставленном производстве пенобетона общее количество всех видов брака продукции, обычно, не превы- шает 5%. 5. Организация производства пенобетона Основными из задач, которые приходится разрешать при орга- низации производства пенобетона, являются выбор н определение: n) 1>|н>».и»идн1Х'Л».ш>СП1 -.liiiiojui; б) типа машин и схемы механизированного процесса изготовле- ния пенобетонноп массы; (>0
в) типа форм и их количества; г) метода транспорта пенобетонной массы; д) метода транспорта свежеизготовленных пенобетонных блоков и их хранения в штабелях; е) количества рабочих и их распределения по звеньям. Производительность завода. Суточная производительность пено- бетонного завода, а отсюда и искомая производительность основ- ного оборудования — пенобетоньерок, определяется, исходя из об- щего потребного объема пенобетона и срока, в течение которого его необходимо изготовить. В построечных условиях этот срок обычно определяется промежутком времени от момента,, когда про- изводство пенобетона может быть организовано и завод сможет начать выпускать готовую продукцию (с учетом срока, необходи- мого для ее выдержки), до момента, когда должна быть закончена укладка пенобетона в дело (последний обычно определяется либо сроком окончания строительства, либо атмосферными условиями — наступлением холодов или, для южных районов, периода дождей). Определив потребную ежесуточную производительность, уста- навливают необходимую мощность машин, причем следует стре- миться к установке минимального количества машин максимальной мощности. Переход на двухсменную работу целесообразен лишь тогда, когда исчерпана максимальная мощность существующих ти- пов машин (500 л) при работе в одну смену. Таким образом если, например, стоит выбор: либо- организовать работу в 2 смены при пенобетоньерке емкостью в 250 л, либо в одну смену при машине в 500 л, следует предпочесть последний вариант, так как приведен- ное количество обслуживающей завод рабочей силы (расход рабо- чей силы на 1 ма пенобетона) при машинах емкостью в 250 л выше, чем при 500-литровых (см. ниже табл. 17). В случае сравнительно небольшого объема пенобетона и значи- тельного срока, имеющегося для его изготовления, может возник- нуть вопрос о целесообразности уменьшения общего срока работы завода и повышении его ежесуточной производительности. При этом неизбежно возрастет, во-первых, потребная площадь завода и, во-вторых, потребное количество форм для выдерживания пенобетона, т. е. увеличатся первоначальные затраты на организа- цию производства. С другой же стороны, отмеченное мероприятие повлечет за собой снижение расхода рабочей силы на 1 ж3 пено- бетона, ибо, как уже упоминалось выше, этот расход уменьшается с увеличением производительности обслуживающих машин, т. е. снизятся в этой части эксплоатационные расходы. Надо отметить, что вопрос о размере заводской плбщади не всегда имеет существенное значение, так как в большинстве слу- чаев для производства пенобетона не приходится строить специаль- ных зданий, ia используют обычно либо существующие на построй- ке временные сооружения, либо не сданные еще в эксшюатацию объекты (например, 1 этаж строящегося здания и т. п.). Если же спсцппльпые здания временного типа и строятся, то срок их служ- бы определяется не меньше чем в 3—5 лет, и они используются в дальнейшем для других нужд строительства. и» 67
( к 1 . 1 I * ’ • 4 * ь Точно также увеличение количества единовременно заготовляе- мых форм не всегда влечет за собой излишние затраты. Дело в том, что оборачиваемость форм относительно невелика и для боко- вых щитсз она обычно не превышает 50— 100 раз. Имея в виду, что срок, после которого могут быть сняты боковые стенки форм, в большинстве случаев не превышает 1 суток, получаем, что- амор- тизация значительной части форм наступает уже спустя 2 — 4 ме- сяца эксплоатации завода. Поэтому практически часто оказывается невыгодным излишне растягивать сроки работы завода, ибо это все равно существенной экономии на формах дать не может. Из вышеизложенного ясно, что рациональный выбор суточной производительности завода, а отсюда и мощности машин может быть произведен лишь на основе соответствующих экономических подсчетов с учетом совокупности всех отмеченных зыш-е обстоя- тельств; реально здесь приходится считаться еще и с рядом мест- ных условий (наличие готового- помещения, лесоматери: лов, тех -или иных машин и пр.). Практически же надо считать, что пенобетоньерки емкостью 125 л имеет смысл ставить лишь при общем объеме пенобетона на стройке за сезон не свыше 1000 зА При 1000—-2500 м3 пено- бетона целесообразны машины в 250 л; больший же объем пенобе- тона заставляет ставить машины емкостью 500 л, комбинируя их число и сменность в соответствии с действительной потребностью. Здесь же следует указать, что организация производства пено- бетона на стройке вообще целесообразна лишь при общей потреб- ности пенобетона за сезон не менее 400—500 мя. Организация процесса изготовления пенобетонной массы. Ввиду того, что самое изготовление пенобетонной массы производится ме- ханизированным путем, в задачи организации процесса .входит, в со: ответствии с тем или иным видом применяемых машин, разрешение, главным образом, следующих основных вопросов: а) подготовки (просеивания) цемента, б) дозировки составляющих материалов (цемента, эмульсии, воды), в) подачи материалов в машину, г) обслуживания машины, д) приемки пенобетонной массы из машины в приборы переме- щения. При этом надо отметить, что разрешение вопросов дозировки и подачи .материалов полностью или частично предусмотрен в неко. юрых типах машин уже самой их конструкцией. В полом же можно наметить две крайних схемы организации процесса изготовления пенобетонной массы: а) полностью ручное обслуживание операций по подготовке це- мента, дозировке и загрузке материалов — при наличии машин про- стейшего вида, например, выпускаемых 'механическим заводом тре- ста «Стрс итсль»; б) «юлностыо Mexaii)i.iui|K>naiinoc обслуживание— при -наличии более сложных машин, например, типа Ленингр. инет сооружений. Схема организации процесса при машинах, например, типа (>я
СтройЦНИЛ или СССМ-755 может занимать промежуточное место, так как в этих машинах, по сравнению с машинами типа «Строи- тель», предусмотрена механизация подачи цемента, а также дози- ровка эмульсии и .воды. Рассмотрим подробно первую схему. Просеивание цемента обыч- но здесь производится ручным способом через грохот. Взвешива- ние производится на обычных десятичных весах. При 250—500-лит- ровых машинах на этих работах обычно бывает занят один специ- альный рабочий. В случае если весовая дозировка цемента не про- изводится (что, вообще говоря, недопустимо), а также при маши- нах емкостью 125 л, надобности в таком специальном человеке не имеется; при этом затаривание цемента в мерные сосуды произво- дится одним из рабочих, непосредственно обслуживающих машину, а просеивание цемента периодически производится кем-либо из свободных рабочих бригады, занятой на изготовлении пенобетона. Фиг. 62. Рабочее место установки 500 литровой пенобетоньерки. План 69
Фиг 63. Рабочее место установки 500-литровой пенобетоньерки. Поперечный разрез Рабочее место при трехбарабанной 500-литровой пенобетоньерке пипа «Строитель» изображено на фнг. 62 и 63. Машина усташавливаетоя на помосте размерами .в плане 3,80 X X 4,80 м и высотой 1,15 м. Рама пенобетоньерки располагается та- ким образом, что вдоль стороны, примыкающей к верхнему бараба- ну-растворителю, а также вдоль баковых сторон остается свобод- ный проход для обслуживающего персонала. Часть помоста, заня- тая непосредственно пенобетоньеркой, возвышается над уровнем пола, на 0,55 м, свободная часть (более возвышенная) приходится, примерно, на уровне оси 'нижнего барабана-смесителя. На возвышенной части помоста пенобетоньерки сосредоточено все для ее обслуживания и управления. Здесь помещается бочка для воды с подведенным к ней водопроводом, рубильник электро- мотора, запас разведенной эмульсии, ведра и прочий необходимый для работы инвентарь. У пенобетоньерки помещаются ящики для запаса цемента, сито для его просеивания, весы и пр. Непосредственное обслуживание пенобетоньерки производится двумя рабочими — бригадиром (5 разр.) и подручным (3 разр.). Распределение обязанностей между бригадиром и подручным за- ключается в следующем. Бригадир, до приступа к работе, обязан осмотреть машину, на- полнить и подтянуть тавотницы и смазать трущиеся части; прове- рить, правильно ли надеты ремни, не ослабли ли они и крепко ли сшиты; проверить действие водопроводных кранов; проверить, не попало ли что-нибудь в машину и особенно к движущ тмся частям, закрыты ли и надеты ли на место все охранные приспособления и нет ли кого-либо из рабочих у движущихся частей, убедившись, что все в исправности и ничто не угрожает безопасности, включить мотор и проверить действие машины. Во время работы бригадир: а) отмеривает воду и эмульсию и загружает в ленобетоньерку; б) следит по часам за сбиванием пены и проверяет ее по виду; 70
< Фиг 64. Скребки: «а» для очистки смесителя, <б» — для очистки эмульсатора в) когда пена готова и раствор размешан, опрокидывает раство- ритель и выливает раствор цемента в смеситель, а затем сразу вы валивает пену из эмульсатора; немедленно после освобождения эмульсатора вливает в него эмульсию и начинает сбивать новую порцию пены; г) следит за видом пенобетонной массы, чтобы смешение было ровным и полным, не затягивая сроков перемешивания; д) сигнализирует, когда масса готова и ее «можно брать; е) ведет счет замесам. В процессе работы, при выгрузке эмульсатора и смесителя, бригадир очищает их специальными скребками (фиг. 64 и 65). По окончании работы бригадир выключает мотор; промывает на чисто все барабаны пенобетоньерки; сдает «в кладовую остатки неиспользованной сгущенной эмульсии; проверяет, заперты ли краны воды; запирает футляр над рубильником пуска в ход. В обязанности подручного входит; Фиг 65 Очистка смесителя скребком 71
а) проверка наличия инвентаря (мерных сосудов) для загрузки цемента; б) затаривание цемента для замеса; в) подача мерных сосудов на помост пенобетоньерки; г) загрузка цемента в растворитель; д) мытье машины и уборка вокруг помоста после окончания ра- боты. При весовой дозировке подручный ведет затаривание и взвеши- вание цемента совместно с особым рабочим. В этом случае общее количество рабочих, обслуживающих машину, равняется трем. При аналогичного типа 250-литровой машине, по рассматривае- мой схеме уменьшить количество обслуживающих машину людей не удается. В случае же машины емкостью 125 л все обслуживание, включая просеивание и взвешивание цемента, производится двумя рабочими. При установке 250—500-литровых машин с самозагрузкой це- мента (типа Строй ЦНИЛ’а и (GCCM-755) один человек обслужи- вает все операции на машине; общее количество людей, обслужи- вающих процесс изготовления пенобетонной массы, в этом случае составляет 2 чел. Схема организации процесса изготовления пенобетонной массы на усовершенствованной машине типа Ленинградского института сооружении изображена на фиг. 66. Здесь подача цемента осуществляется вертикальной норией, откуда цемент поступает в бункер, из бункера ,на вибрационное сито и далее в дозатор. Компактное расположение всех приборов управления дает возможность обслуживать машину одним рабочим; последний управляет еще и прибором включения сита, что позво- ляет ему регулировать подачу цемента в бункер дозатора цемента. Для загрузки цррим и наблюдения за работой всей обогатительной установки требуется один рабочий, причем, ввиду то^о что такая установка делается обычно на несколько машин, на долю каждой пенобетоньерки следует считать не свыше 0,5 чел. Организация работ по первой схеме осуществляется обычно для построечных заводов, рассчитанных на 1—2 сезона работы. При- менение машин с самозагрузкой цемента и дозировкой эмульсии и вочы в этих случаях является наиболее желательным. В случае заводов цен трального типа, а также заводов построечных, но рас- считанных в вил у значительного объема строительства ла несколько лет работы, применяется преимущественно вторая схема. Для подачи пенобетонной массы в приборы перемещения под пенобетоньеркой устраивается бункер-лоток емкостью на 1—1,5 за- меса. Выпуск пенобетонной массы производится через специальное отверстие с секторным затвором. Дно бункера в задней своей части пропускается под дном смесителя и имеет незначительный уклон в сторону выпускного отверстия. Низ бункера должен находиться над уровнем земли па расстоя- нии, допускающем подведение соответствующего прибора переме- щения. В случае перемещения пенобетонной массы с окаренках, ящ'1гках-по( нлкях шли подносных ковшах под бункером для умень-
860 7.70 АО Дак-пита- теле для эмульсионно го раствора( 1,10 TF Производ- ствен цех^ (-Двухколесная г тачка ’Vrwinr^srvsrrin Фиг. 66 Схема организации процесса изготовления пенобетонной массы па пенобетоньерке Ленинтр инет сооружений Бачек для змулесион. раствора К Водопроводу ,5,35 \ КобшеВой элеватор Дозатор цемента Цементный сап ай Сито для цемента шения этой величины, должно быть сделано соответствующее уг- лубление; в этом случае низ бункера может быть поднят над уров- нем земли (всего ша 0,30—0,40 м. При перемещении пенобетонной массы па одноколесных тачках указанное расстояние должно быть равно 0,60 ж., а на двухколесных — 0,75 м. В соответствии с этими величинами определяется высота рамы, на ^которую устанавливается пенобетоньерка При ручной загрузке цемента эта высота должна быть возможно меньшей, поэтому в со- ответствующих случаях устройство под бункером углубления для прибора перемещения весьма необходимо. Выбор типа форм и организация заливки. В табл. 9 приведены данные, иллюстрирующие потребную площадь завода и расход дпе. весипы на формы, необходимые для выдерживания 1 ж3 ежедневной продукции. Из рассмотрения этой таблицы можно притти к сле- дующим выводам. Наиболее эффективными по использованию заводской площади 73
Таблица 9 Потребная площадь завода и расход древесины на формы для выдер- живании 1 М' ежедневной продукции Тип форм Потребная площадь (в л<3) для выдерживания 1 м3 ежеднев- ной продукции Расход древесины (в жа) на формы для выдерживания 1 м ежедневной продукции от — до средн- ст — до среди 1 12 - 30 21 0.45 - 0,70 0,60 2 6 — 17 12 0,70 — 1,30 1,00 3 20 — 68 44 0,55 - 1,15 0.85 4 15 — 43 29 0,45 - 0,85 0,65 5 14 - 42 28 0,35 — 0,70 0.55 6 7—15 11 0,45 — 0,70 0,60 являются формы типов 1, 2 и 6. Типы же 3, 4 и 5 целесообразнее применя,ть, главным образом, при «наличии готового помещения для организации производства пенобетона; при этом, если в таком по- мещении уже устроен пол (досчатый или бетонный), то стоимость форм и расход древесины могут существенно снизиться, так как отпадает надобность в устройстве днищ. Типы 2 и 3, требующие наибольшего расхода древесины на формы, вместе с тем обладают тем преимуществом, что выпускают сразу блоки нужных размеров в плане, вследствие чего отпадает необходимость в дальнейшей заводской распиловке; при этом, ко- нечно, должна быть значительно ограничена номенклатура изделий что не может явиться недостатком для заводов построечного типа. Тип 1 по сравнению с типом 6 преимуществ не имеет, так как требует заливки на высоту до 50 см, что допустимо лишь для огра- ниченного числа цементов (см. выше): при заливке же на неполную высоту (фиг. 67) эффективность его значительно понижается, вслед- ствие чего прнмейение типа 1 следует избегать- Типы 4, 5 и 6 являются'наиболее удобными для центральных заводов, обслуживающих рынок, так как могут выпускать продук- цию любых размеров. Формы изготовляются в количестве, необходимом по подсчету, исходя из производительности завода, принятых сроков выдержива- ния пенобетона в формах и сроков распалубки боковых щитов (см. табл. 8). Помимо определенного расчетом, исходя из сроков выдержки, количества ферм необходимо давать некоторый «задел» форм (и за- водской площади соответственно) на период времени, требующегося для распалубки, очистки, смазки и сборки форм. Этот период на практике обычно принимается равным 2 — 4-часовой производитель- ности завода. Таким образом, например, при сменной производительности за- вода 18 м', трехсуточном периоде выдерживания пенобетона в фор- мах, освобождении боковых частей форм через 1 сутки и двухчасо- вом «заделе» потребуется: днищ форм емкостью на 18 X 3,25= =58,5 м* пенобетона, боковых щитов форм емкостью на 18X1,25= =22,5 м1 пенобетона. 74
Фиг. 67. Формы типа 1, залитые пенобетонной массой на неполную высоту Для целей очистки, смазки и сборки форм типа 2 требуется до- полнительная площадь размером, примерно, 10—15fl/o общей пло- щади, занимаемой формами; в случае применения форм других ти- пов, которые собираются и смазываются непосредственно на месте заливки, такая площадь, нужная только для целей очистки боковых щитов, может быть несколько меньших размеров — 5—1О°/о. Размещение форм на заводе производится преимущественно про дольными полосами, идущими вдоль длинной стороны завода, при- чем в каждой полосе устанавливается два ряда форм, так как под ход к формам для выгрузки пенобетонной массы и приемки доста- точен только с одной стороны. Проезд между полосами назначается в соответствии с видом транспорта (см. выше). Между рядами форм, в обоих направлениях, требуется расстояние только для про- хода людей при операциях с формами; это расстояние составляет 0,35 — 0,40 м. Помимо продольного расположения полос иногда применяется также и поперечное, при котором полосы располагаются вдоль кс- роткой стороны завода. Следует отметить, что продольное располо- жение полос более экономично с точки зрения расхода заводской площади; при поперечном же расположении полос несколько более удобно организовать заводской процесс, так как здесь более четко разграничиваются одни проезды, служащие для транспорта пенобе тонной массы, другие — для уборки блоков, в зависимости от того, как организован процесс заливки. Организацию заливки форм следует проводить таким образом, что для каждой смены выделяется соответствующий участок за- 75.
вода, который в данной смене и заливается полностью; затем после- довательно переходят ® следующую смену к другому (обычно соседнему) участку. Такое положение, при котором .в течение одной смены заливаются отдельные формы в различных пунктах завода, ведет к созданию встречного движения и в конечном счете к де- зорганизации процесса заливки. Количество полос с установленными формами желательно делать кратным числу суток выдерживания пенобетона в формах с тем, чтобы каждые сутки заливались и распалубливались различные по- лосы; при этих условиях можно будет максимально избежать встречных потоков. В этих же целях желательно устраивать помимо основных проездов между рядами форм, также, через определенное расстояние, и поперечные проезды, по которым можно было-бы организовать перемещение на другую полосу. В случае, если формы устанавливаются ,в несколько рядов друг на друга, необходимо соблюдать следующий порядок заливки. Пер- вый ряд форм устанавливается сразу и подготавливается к заливке так, чтобы не задерживать отливку; для этого надо иметь перед собой 3—4 готовых формы. Залив первые 2—-3 формы, приступают сразу к установке на них первой формы второго ряда. За это время успевают залить в первом раду еще 2—3 формы, и можно собирать вторую и третью формы 2 ряда. Далее начинают заливать формы второго ряда, место для уста- новки форм 3 ряда готово, и установщики переходят на 3 ряд. Пока они подготавливают формы в этом ряду, отливщики поспевают за- ло то За \3алйбка______________________________ Г Формы готовы ^маз^п Сборка | б ряд 11 рясГ П1 ряд Залито Формы готовы Сборка 7 ряд И ряд Ш ряд Заливка____________ | \ | Формы готовы | Заливка И*в ИИ1 /ряд | | Формы готовы Смазка ц ряд , /// ряЗ Залито 'х | Сборка | Фиг. 63. Схема организации заливки пенобетонной массы в формы 76
кончить 2 ряд и начинают заливку третьего. Установщики теперь переходят вниз на первый ряд и работы продолжаются в том же по- рядке (фиг. 68). Работа ведемся ступенями то в первом, то во втором, то в тре- тьем ряду. Не следует разбрасываться и занимать слишком боль- шого фронта, а наоборот, надо итти сжатым и плотным фронтом. Это делается из тех соображений, что не следует тревожить пе- нобетон в то время, когда он начал схватываться. Поэтому установ- ка и заливка форм следующих рядов должна быть закончена до на- чала схватывания пенобетона в нижнем ряду. Помимо этих соображений, рекомендуемый порядок заливки це- лесообразен еще и потому, что он обеспечивает наиболее быстрый оборот форм. В случае форм значительного объема, в которые входит больше одного замеса (например, типов 5—6), они должны заливаться сразу; во всяком случае, весь процесс заливки целой формы должен быть закончен в течение ^2 — 1 часа; этим и определяется макси- мальный объем формы; в противном случае должны ставиться по- стоянные или временные разгородки. Ориентировочный расход рабочей силы, потребной на операции с формами, по отдельным, элементам составляет: очистка форм —0,02 ч/часа на 1 м2 поверхности форм разборка и сборка форм — 0,05 » » 1 мг » > смазка форм — 0,01 » » 1 м2 » * промазка швов глиной — 0.02 ч/часа на 1 пог. м длины шва Суммарные данные о потребном расходе рабочей силы па все эти операции для форм .различных типов приведены в табл. 10. Таблица 10 Ориентировочные нормы расхода рабочей силы на разборку, очистку смазку и сборку форм и на распиловку пенобетона Тип формы Расход рабочей силы (к чел/час) на 1 ежедневной продукции на операции с фор- мами на распиловку Итого 1 0,60 — 0,70 0.45 — 0,60 1.05 — 1,30 2 . . . • 0,85 - 1,00 — 0,85 - 1,00 3 0,80 - 0,95 — 0,80 - 0,95 4 0,70 - 0,85 — 0,70 — 0,85 5 0,50 — 0,60 0,35 — 0,40 0,85 - 1,00 6 . . . . • 0,50 — 0,60 0.25 - 0,30 0,75 — 0,90 Выше уже говорилось о том, что формы типов 2, 3 и 4 преду- сматривают выпуск сразу готовых блоков. Что касается форм типов 1, 5 и 6, то для получения таких блоков распалубленные массивы должны быть .распилены обычной двухручной пилой или специаль- ными резаками. Расход рабочей силы на распиловку 1 м8 пенобе- тона на блоки толщиной 0,25—0,35 м составляет, ориентировочно, 0,25—0,6 ч/чаоа. Эти величины добавлены к соответствующим величинам расхода рабочей силы на сборку форм и пр. в той же табл. 10. 77
ы i.. «1 rt>>. *' • Ориентировочный расход рабочей силы на распиловку пенобе- тона по отдельным элементам составляет, при ручной распиловке: разметка пропила —0,025 ч/часа на 1 пропил, распиловка —0,15 ч/часа на 1 м 1 пропила. То же при 'распиловке на ручном станке (фиг. 57): установка блока в станок —0,04 ч/часа на 1 блок, распиловка —0,10 ч/часа на 1 м2 пропила. 'Организация транспорта пенобетонной массы. Ориентировочные нормы времени, потребного на нагрузку, перемещение, выгрузку и обратный хот в различных транспортных приборах в зависимости от расстояния от пенобетоньерки до места заливки, приведены в табл. 11. На основании этих данных можно устанозт'ь относи- тельную целесообразность применения тех или иных приборов пере- мещения, в зависимости от расстояния перевозки. Таблица И Ориентировочные нормы расхода рабочей силы на перемещение и заливку 1 м3 пенобетонной массы О. О С О к Наименование приборов перемещения Состав звена, чел Расход рабочей силы (в чел/час) на 1 .ч3 в зависимости от расстояния перемещения tB м) 10 20 30 40 50 60 75 1 Однокол тачки . . . 1 0,19 0,24 0,29 0,34 0,39 0,44 0,51 2 Двухкол. тачки . . . 1 0,16 0,18 0,20 0,22 0.24 0,26 0,29 3 Подвесн ковши . . . 1 0,19 020 0,22 0,23 0,25 0,27 0,29 4 Окаренки 2 0,44 0,56 0,68 0.80 0,92 1,04 1,22 5 Ящики-носилки . . . 2 0,39 0,46 0,54 0,61 0,68 0,75 0,86 6 Вагон. - платформы 2 0,46 0,49 0,51 0,54 0.56 0,59 0,62 Графики 69—72 иллюстрируют примерное использование произ- водительности труда звена рабочих (в составе одного человека для Фиг. G9. Орнеитиропоч- иый график использова- ния - проиэгбдительности труда рабошх при пере- мещении пепобетопной массы 78
Фиг. 70 и 71. Ориентиро- вочные графики использо- вания производительно- сти труда рабочих при перемещении пенобетон- ной массы первых трех видов транспорта и двух человек для остальных) в за висимости от расстояния перевозки и объема работ в смену. При этом взяты объемы пенобетонной массы, соответствующие нормаль- ной (ом. выше) производительности трех видов пенобетоньерок — емкостью 125, 250 и 500 л. По этим графикам можно устано- вить, каково предельное расстояние перевозки на различных прибо- рах перемещения, при которой исчерпывается полная производитель- ность труда звона (или двух звеньев) рабочих. Эти данные дают возможность вполне наглядно произвести выбор приборов переме- щения для того или иного объема пенобетона в смену, исходя из конкретной в данных условиях трудоемкости работы. Прежде чем приступить к анализу графиков 69—72, остано- вимся ла вопросе о расстоянии, ьа которое приходится возить пено 79
Фиг. 72. Орион гировоч- huu график использова- ния производительности труда рабочих при пере- мещении пенобетоннои массы бетонную массу. В заводских условиях эта длина определяется расстоянием от места установки машины до центра самой дальней зоны заливки в формы. В зависимости от принятого типа форм и количества смен работы эта наибольшая средняя длина, определен- ная на основе соответствующих подсчетов, приводится в табл. 12. Таблица 12 Наибольшее среднее расстояние перемещения пенобетониой массы Тип форм ' Расстояние перемещения (в .и) пекобстоиноЛ массы в зависимости от количества смен и производительности в смену 1 смена 2 смени 10 ил (125 л) 18 (250 л) 35 м‘ (500 .4) 10 мч (125 л) 18 jh3 (250 л) 35 ж’ (500 л) 1 3 4 и 5 2 и П 15-20 20-25 15 - 20 10- 15 20-25 25-35 25—30 15- 20 25-30 35—45 30—40 20-25 20-25 25-35 25-30 15-20 25—30 35-45 30-40 20-25 35-40 60-75 50—65 30—35 При этом имеется в виду, что пенобетоньерка устанавливается в центре завода симметрично относительно места установки форм. Поэтому на заводах, работающих в 2 смены и имеющих площадь для заливки форм удвоенного размера, эта длина значительно воз- растает. Из рассмотрения графиков 69—72 и табл. 11—12 можно приття к следующим выводам. Наиболее рациональным видом транспорта вообще является подвесной ковш и двухколесная тачка, хотя надо иметь в виду, что устройство подвесной дороги доступно, главным образом, заводам стационарного типа, а применение двухколесных тачек возможно- лишь для случаев заливки в формы типов 3—5, 80
В случае 500-литровой пенобетоньерки при формах типов 1, 2 и 6 следует осуществлять подвесную дорогу. При формах типов 3—5 подвесная дорога не имеет преимуществ перед двухколесными тач- ками, которые и должны применяться в этом случае. Если оба этих вида транспорта применять невозможно, то при формах типов 3—5 должны применяться одноколесные тачки, при формах других ти- пов — ящики-носилки; при этом расход рабочей силы на транспорт возрастает в 2—4 раза. При машинах емкостью в 250 л и ниже применение двухколес- ных тачек не дает практических преимуществ перед одноколес- ными. Подвесная дорога и здесь (для форм типов 1, 2 и 6) вполне рациональна. В данном случае применение ящиков-носилок по срав- нению с окаренками практически не уменьшает затрат рабочей силы на транспорт, почему переноске на окаренках как более легкой и потому требующей рабочих физически менее развитых (например, женщин) может быть отдано предпочтение. Из приведенных выше данных явствует, что применяемый иногда способ транспорта в ящиках на платформах-вагонетках не имеет никаких экономических преимуществ при встречающихся на прак- тике расстояниях перевозки пенобетонной массы, почему должен быть избегаем. Расход рабочей силы на операцию заглаживания пснобетонной массы в формах (эта операция обычно выполняется теми же рабо- чими, которые транспортируют массу) составляет, ориентировочно, 0,025 ч'часа на 1 м'1 заглаживаемой поверхности. Организация транспорта пенобетонных блоков. Выше указаны приборы для перемещения готовых пенобетонных блоков в штабеля. Выбор наиболее рациональных в тех или иных случаях приборов перемещения может быть произведен на основе норм затраты ра- бочей силы, потребной при этом. Ориентировочные нормы расхода времени, потребного на на- грузку, перемещение, штабелирование и обратный ход, приведены в табл. 13. Графики 73 и 74 иллюстрируют примерное использование производительности труда звена рабочих в зависимости от расстоя- ния перевозки. Таблица 13 Ориентировочные нормы расхода рабочей силы „а перемещение 1 м'л пспобшонных блею в с кладкой в штабеля о. о Наименование приборок звена, Расход рабочей силы (в чел час) на 1 м' в завнеимо- с । it от рлссгояпия перемещения лг) о перемещения 3 г? 10 25 50 75 too 125 150 t Однокол. тачки 1 0.16 0,18 0.21 0,25 0,28 0,31 0.34 2 Двухкол. тачки . . 1 0,17 0,19 0.21 0,24 0.26 0,29 0,31 3 Подвесн. тележки . I 0,19 0,20 0,22 0,24 0.26 0,28 0,30 4 Вагон. - платформы . 1 0,18 0,19 0,20 0,22 0.24 0,26 0,28 5 Носилки . . 2 0,21 0,30 0,45 0,60 0,75 0,90 1,05 Длина пути, на которую приходится осуществлять перевозку блоков для укладки их в штабеля, зависит от емкости складов и их 81 6 Пенобскш
I kj.u Ц-И kt ,H iWki I. Г0 20 30 40 50 60 70 80 900 100 Расстояние перемещения 8 м Фиг. 73 и 74. Ориентиро- вочные графики использо- вания ирон шодигеньносI и труда рабочих при пере- мещении пенобетонных блоков расположения. Ориентировочно можно принять, что эти расстояния, в среднем, составляют: npi троииводит. завода 10 м* в смену—-15— 20 м » » » 18 » » » — 25—40 » » » » 35 » » » — 40—60 » Исходя in вышеприведенных данных, можно сделать следующие выводы относи гелыю выбора средств перемещения готовых пенобе- тонных блоков в штабеля. Наиболее рациональными средствами перемещения являются двухколесные тачки и подвесные тележки. Платформы-вагонетки, при дальности отвозки свыше 50 м, также вполне рациональны. Применение их однако по соображениям ши- рины iipoi'.ri.i мсжт\ формами должно быть ограничено теми С.ту- 82
чаями, когда аналогичные приборы применяются и для перемещения пенобетонной массы. В тех же случаях, когда перемещение пенобетонной массы осу- ществляется при помощи ящиков-носилок, окаренков или одноко- лесных тачек, для пенобетоньерок емкостью 500 л транспорт блоков следует производить одноколесными тачками; при пенобетоньерках меньшего литража и дальности перемещения в штабеля до 30 м мо - гут быть также применены носилки. Проход в ряду между фор- мами, назначаемый из условий удобства перемещения массы в ока- ренках или ящиках-носилках в 0,8 — 1,0 м, должен быть по сообра жениям удобства разворота одноколесной тачки для перевозки бло- ков увеличен до 1,10 м. Организация хранения в штабелях. Пенобетонные блоки уклады- ваются в штабелях на ребро в 2 — 4 яруса высотой до 2 м. Откры- тые штабеля для удобства эксплоатации делаются обычно шириной не свыше 2 м. Штабеля, помещаемые под навесами или в закрытых помещениях (в зимнее время), для экономии площади могут назна- чаться шириной до 6 — 8 м. Ширина прохода (проезда) между шта- белями должна назначаться в соответствии с принятым способом перемещения пенобетонных блоков (см. выше). Потребная площадь для хранения пенобетона в штабелях обычно составляет (с учетом проходов), при месячном сроке выдержки, 25 — 30 м2 для открытых штабелей и 15-—20 м2 для закрытых на 1 м* ежедневной продукции завода. Расход воды на поливку пено- бетона в формах и штабелях, в среднем, колеблется от 0,6—0,8 л/' (в летнее время) до 0,4—0,5 м* (в осенне-зимний период), на 1 м' ежедневной продукции завода (при месячном сроке выдержки) Количество рабочих, потребное для поливки и ухода за пенобе- тоном в штабе mix, а также для уборки завода обычно назначается из расчета 1 чел/день на каждые 18—20 м сменной продукции за- вода. При производительности завода 10 м“ в смену (машина 125 л) специальных рабочих для этой цели не требуется, а рассмат риваемые работы выполняются теми же рабочими, которые зани- маются перемещением пенобетонной массы и блоков, обычно непол- ностью загруженными на заводах такой производительности. Организация рабочей силы. По условиям технологического про- цесса рационально разбить всю потребную рабочую силу на следую- щие звенья или группы: а) обслуживание машины, б) заливка пенобетонной массы в формы и заглаживание пено- бетона, в) разборка, очистка, смазка и сборка форм, г) распиловка и относка блоков в штабеля и уход за пенобе- тоном. Последние две группы, нс связанные в своей работе циклич- ностью машины, иногда полезно объединять, так как это в ряде случаев поможет полисе использовать резервы производительности труда, тем самым уменьшая общие затраты па рабочую силу. Определение количества потребной рабочей силы производится, исходя из приведенных выше ориентировочных норм затраты рабо к» 83
чей силы. Ниже приводим сводные данные количества рабочих в от- дельных группах, а также по заводу в целомг в зависимости от производительности завода, типа форм, методов транспорта и пр. условий (см. табл. 14— 17). Т а б л н ц.а 14 Количество pa’6i44*, потребное на обслуживание процесса изготовления пенобетонной массм Количество рабочих в зависимости от схемы организа- ции процесса и производительности машины Все операции по заг- рузке и позировке производягся вруч- ную Загрузка цемен- та. дозир »нка эмульсии ’• ЛО- ЛЫ механизи- рованы. осталь- ные опер 1 ’пн ЦП'МГ. ««'line ’ npyiii) JO Все операции по загрузке и дозировке механизирова- ны (' ио») •' ЬТ ' V O’.Tl 1" 81 I (!’ STI) " III 18 ч (ГО .i) \ ’5 .и (5йи ./) (' гл?) 35 « ' (500 1) Таблица 15 Количество рабочие, погребное на перемещение, заливку и заглаживание пенобетончой массы в формах 1 2 3 4 В 11аИМС1ПЧ<Л1ШС прпборпн ncpVMVillClllllI Однокол. тачки . . . . Лвухкол. тачки .............. Подвеет ie ковши.............. Окаренки ...................... Я1ЦИКИ-НОСИЛКН ......... Вагон.-платформы . . . . . . работаю щим Примечание. Цифры в скобках относятся к заводам, и 2 смены н имеющим i нелшн иное |><н почине перемещении. 84
Таблица 16 Количество рабочих, потребное на операции с формами, распиловку и перемещение оточов в штабеля № по порядку Наименование приборов перемещения Количество рабочих в зависимости от типа фор и и производительности завода Формы типа 1 Формы типов 2—6 10 ,м> (125 л) • 18 л’ (250 л) (г OHS') «*• SO 10 лР 1 (125 л) । О- 025) г* 81 35 м' (500 л) 1 Носилки 3 5 8 3 4 7 2 Тачки, вагонетки и пр 2 4 « •) 3 б Табл и ц а 17 Сводка обшего количества [абочих, потребного на обслуживание пено- бетонного завода I № ПО порядку! Наименование процессов Количество рабочих в зависимости от производит, завода в смену 10 л‘ (125 л) 18 м3 (250 л) 35 иг1 (ТОО л) 1 Изготовление пенобетонной массы . 2 1,5—3 1,5-3 2 Перемещение, заливка и заглажи- вание пенобетонной массы в фор- мах 1—2 12 2—6 3 Операции с формами, распиловка и перемещение блоков в штабеля 2 -3 3 5 С 8 4 Поливка блоков в штабелях н фор- мах и уборка помещення завода . — 1 2 Итого. . . 5 — 7 6.5 11 11,5 - 19 Па 1 J43 пенобетона чел шей . 0,51) 0,70 0,36 0,6! 0,33-0,55 Пример организации производства. Пусть требуется изготовить в построечных условиях пенобетон в количестве 2900 м' для огеп- ления кровель плитами толщиной 10 см, причем срок окончания укладки пепобетонпой изоляции 15 октября. Принимаем к установке машину типа «Строитель», емкостью 500 л и производительностью (ом. выше) 35 м ’ в смену. Тогда с учетом потерь и брака продукции в размере 5°/о получаем, что при работе в одну смену указанное выше количество пенобетона може г быть изготовлено в течение- 1 ,(15 X 2(ЮО 87 дней = 3,5 мес. Так как срок окончания укладки пенобетона 15 октября, то про- изволе гно пенобетона в необходимом количестве должно быть за
u i h )• кончено к 15 сентября (при месячном сроке выдержки), а начато с 1 мюля. Отсюда ясно, что производство может быть организо- вано на заводе летнего типа (под навесом), причем ввиду .изготовле- ния пенобетона в наиболее теплые месяцы и при наличии цемента марки «300» срок выдержки пенобетона в формах (см. выше) может быть принят равным 2 дням. Принимаем формы типа 2, выпускающие блоки толщиной 20,3 см (для .получения на месте укладки 2 плит толщиной по 10 см, с уче- том потерь на пропил), при емкости каждой формы 0,203 м*. Тог- да, принймая задел форм в размере двухчасовой работы завода, при двухсуточной выдержке пенобетона в формах, получаем по- требное количество форм: 2,25X35 ----------— 384 формы. О.2оЗ Располагаем формы в 4 яруса (устраивая повыв» i ный проход между формами), тогда для установки форм требуе ся 384: 4 — ==96 мест. Располагаем формы 6 продольными рядами симметрично относительно машинного и пр. отделений завода (фи-. 75, 76 и 77). Принимаем, ввиду малого срока работы завода и в соответствии с принятым типом форм, перемещение пенобетонной массы в ящи- ках-носилках, а отвозку блоков одноколесными тачками. Тогда ши- рина проходов между полосами должна быть равна (см. выше) 1,10 м; проход между рядами форм в обоих направлениях делаем равным 0,35 м. Для целей очистки, смазки и сборки форм и вспомогательных проходов выделяем' специальные площадки общим размером около 75 м2, что составляет примерно 15% от площади завода. Складирование цемента осуществляем в специальном помещении размером около 25 м2, что соответствует потребности цемента на двухдневную производительность завода. Просеивание и дозировка j цемента осуществляются в помещении площадью около 15 м2, при- мыкающем к машинной установке. Изготовление эмульсии, текущие работы по лабораторному кон- тролю производства и хранение инвентаря завода производятся в особом помещении площадью примерно 20 м2. Определение количества потребной для обслуживания завода рабочей силы, производим следующим образом: 1) Для обслуживания процесса изготовления пенобетона, в дан- ных усчовиях, согласно табп. 14 требуется 3 человека. 2) Для PcpcMcmciiiiiH пенобетонной массы (имея ввиду, что наи- большее среднее расстояние перемещения в данном случае будет составлять около 20 .«) по табл 11 потребуется 0,4СХ35= 16,1 ч/час. Затрата рабочей силы па заглаживание поверхности пенобе- тона в формах (35 : 0,203 170 м2), при норме 0,025 ч/час. на 1 м2, будет равна 170 X 0,025 = 4,25 ч/час. Суммарно потребуется 16,1 + 4,25 = 20,35 ч/час., /ли 86
87
3) Для работы по разборке, очистке, смазке и сборке форм по- требуется, согласно нормам табл. 10, 35 X0,95 = 33,3 ч/час. Перемещение блоков в штабеля при среднем расстоянии пере- возки 25 .ц по данным табл 13 потребует расход рабочей силы в размере 0.18 X 35 — 6,3 ч час. Суммарно потребуется 33,3 4-6,3 = 39,6 ч/час., или 39,6 8 = 5 чел. 4) Для работы по \борке завода и поливке блоков i штабелях назначены 2 человека. Таблица j к Ведомость инвентаря и оборудования пенобетониого завода Коли- чество I 1 Бак метал <• двойным дном 60 л ............................. 1 2 Баки мета.-, оцинкованные 90 л 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Лопаты совковые .... Окаренкп дерев, или метал. 25 л . .......... Весы десяти шые 200 кг . Бак метал. 50 л ... . Бочка дерев. 200 л . Сосуд метал, мерный % л Ведро металлическое 12 л Пенобетюньерка «600 л с мо- тором 3 кз . . Часы песочные................ Прибор СтроиЦНИЛ’а (по фиг. 19).......................... Столик проф. Скрамтаева . . Мензурки емкостью 250 см3 . 2 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 Назначь не 15 1И 17 18 19 20 21 22 23 21 Весы столовые 5 кг . . . Скребки дерев, (по фиг. 64) Фоочы дерев. 1,0X1,0 X0,203 .и (по фиг. 43) . . . Ящики-иосилки (по фиг. 51) Гладилки дерев. Одноколесная тачка Лейки садовые . . . . . Шланг брезентовый 2” пог м Рогожи . ... Спто с 25 61 оти./гл-' и3 Доски, гвозди, слесарный. сто- лярный и плотничный инст- румент . . 1 384 2 о 1 2 100 2ОО 1.0 по тлреб ПИГГИ Изготовление клеевого раствора. Изготовление и хранение концен- трированной эмульсии. Затаривание цемента Затаривание цемента. Взвешивание цемента. Хранение сменного запаса ipaane- денной эмульсии. Хранение запаса воды у пеиобе- тоньерки. Дозировка разведенной эмульсии на замес. Дозировка воды иа замес Изготовление пеиобеттиной массы. Определение продолжительности перемешивания пены. Определение консис генции пено- бетонной массы. То же. Определение стойкости пены и объемного ®еса пенобетонной массы. Взвешивание мензурок. Оч1к:гка эмулк'азора и смесителя. Заливка пенобетонной массы. Перемещение » » Заглаживание » » ПсрмеЩснпс пепобеюыных блоков. Поливка пенобетона в формах. » » в штабелях. Укрытие пенобетона п штабелях. UpweimniHle цемент Ремонт оборудования и инвентаря. 88
Таким образом, общее количество обслуживающих завод рабо- чих составляет 34-3 + 54-2 = 13 человек, или 35 . 13 = 0,37 ч/дня на 1 м* ежедневной продукции. Табл 18 иллюстрирует данные об потребном инвентаре и обору- довании рассматриваемого завода. Калькуляция стоимости продукции. Приведем пример калькуля- ции стоимости продукции на описанном выше заводе. Последняя слагается из стоимости основных и вспомогательных материалов, рабочей силы, электроэнергии, амортизации сооружений, оборудова- ния и инвентаря и, наконец, начислений и накладных расходов 1) Расход материалов на 1 м 3 пенобетона составит' цемент а — 0,35 т клея твердого —0,145 кг канифоли —0,070 » щелочи сухой —0,010 » воды (для изготовления и поливки пенобетона) —0,90 jhs нефти (для смазки форм) — 0,30 кг Стоимость материалов: цемента —1.02 X 0,35 X 120,00= 42 р. 85 к. клея —4,05 X 0,145 X 6.50 = 0 р. 99 к. канифоли —1,05 X 0,070 X 4,00 = 0 р 29 к. щелочи —1,05X0,010X6,00 = 0 р. 06 к воды —0,90 X 0,10 = 0 р. 09 к. нефти —0,30X0,65 = 0 р. 19 к. Итого 44 р. 47 к 2) Стоимость рабочей силы в смену: рабочих 5 равр. — 1 X 9,80= 9 р. 80 к. » 3 » — 12 X 6,38 = 76 р. 60 к На 1 м3 пенобетона: 9,80 4-76,66 1 - — = 2 р. 47 к. 35 Помимо этого необходимо учесть стоимость рабочей силы на перевозку цемента от базисного склада до пенобетонного завода. Принимаем перевозку на расстояние 200 м в вагонетках по узкой колее. Тогда по ЕНВ и Р— 1939 г., § 1—6, транспорт 1 г обойдется в 88 к., а на 1 м3 пенобетона: 1,02 X 0,35 X 0,88 = 0 р. 31 к. Всего, таким образом, общая стоимость рабочей силы будет рав- на 2,47 - 0,31 =2 р. 78 к. 3) Стоимость электроэнергии, исходя из мощности электромо- тора на пенобетоньерке в 3 кв ,и стоимости кв/чиси в 10 кон., опре делится на 1 м1 пенобетона в следующей сумме: 0,85 X X 0,10 = 0 р. 06 к 35 4) Стоимость амортизации здания пенобетонного завода опреде- лится, исходя из следующих соображений: Стоимость здания пенобетонного завода (согласно подсчетам! за вычетом возврата материалов после разборки — 16 000 р Счг таем, что это здание будет использовано стройкой для каких-либо иных целей (например, как складочное помещение и т. и.) еще, лэ
I i 1 I 4 il 1 п ll h крайней мере, 2 сезона. Тогда на 1 лг’ пенобетона стоимость амор- тизации здания составит (при потребности пенобетона 2900 м3): 16 000 ----- = 1 р. 84 к. 3 х 2 900 Стоимость установки для машины (помост, бункер и т. п.) с уче- том возврата материалов, а также стоимость инвентаря пенобетон- ного завода составляет, ® общем, около 950 руб., а на 1 лг’ пенобе- тона это выразится в сумме 950 — — =0 р. 33 к. 2900 Стоимость амортизации форм определится, исходя из следую- щих соображений. Всего (см выше) требуется изготовить 384 формы; стоимость 1 формы составляет 22 р. 80 к. (исходя из объема древесины на 1 форму 0,09 и стоимости 1 м3 в деле 250 руб.), а с учетом допол- нительных затрат па ремонт в процессе экоплоатации (25%) — 28 р. 50 к. Таким образом стоимость амортизации форм на 1 м3 пенобе- тона будет равна: 28,5 X 384 ---- -— =3 р. 77 к. 2900 При этом, имея в виду, что полный срок работы завода 88 дней, срок выдерживания пенобетона в формах 2 дня и задел % дня, формы должны будут обернуться: — 88—- = 39 ,раз 2,25 «то является вполне реальным. Стоимость транспорта, монтажа и демонтажа пенобетоньерки по данным практики ^обход ится около 500 р. На 1 м3 пенобетона это составит: 500 =>0 р. 17 к. 2900 Амортизация, капитальный и средний ремонт содержание МПВ, считая их в размере 29,7% 'В испобстоньерки с мотором (около 4 800 р ), на 1 ставит: машины, а также тод ст стоимости л’ пенобетона со- 0,297 X 1800 _ - -0 р. 49 к. 2 900 Смазочные и обтирочные материалы, а также составляют в смену, по данным практики, в сред- а на 1 м пенобетона - = 0 р. 29 к. 10 образом, по рассматриваемому разделу будет нием механизмов нем, около 10 р.. надзор за состоя- Всего, таким 1,84 + 0,33 + 3,77 + 0,17 + 0,49 + 0,29 = 6 р. 89'к. 91)
5) В соответствии с действующими законоположениями прини- маем следующие начисления: на материалы —3,5°/о общие начисления —21,5fl/o плановые накопления —3% Сводка данных калькуляции по элементам затрат приводит:ч ниже: материалы — 44 р. 47 к. рабочая сила — 2 р. 78 к. электроэнергия — 0 р. 06 к. амортизация оборуд, инвен. и пр. — 6 р. 89 к. начисления на материалы - 1 Р 56 к. общие начисления —12 р. 00 к. плановые накопления - 2 р. 03 к. брак и потери 5®/о — 3 р. 49 к. , В с е г о 73 р. 28 к. Организация производства в зимних условиях. Как выше было сказано, производство пенобетона можно вести при температуре не ниже + 5°С. Поэтому при окончании устойчивой теплой погоды не- обходимо предпринять ряд мероприятий, обеспечивающих получе- ние в зимних условиях доброкачественной продукции. При этом, во-первых, надо наладить бесперебойное отопление помещения, в котором производятся изготовление и выдерживание пенобетона в формах, а во-вторых, предусмотреть отапливаемое по- мещение для выдерживания пенобетона в течение месяца в штабе- лях. Фиг. 78. Экран для ограждения печен 91
В случае, если производство организуется на короткий период, вполне уместно произво тить отопление помещения завода печами- времянками из кровельного железа. Такие печи, дешевые в уста- новке, имеют, однако, тот недостаток, что в силу своей ничтожной теплоемкости требуют усиленного обслуживания. Поэтому при дли- тельном периоде производства следует ставить обычные кирпичные печи. Необходимо предохранять свежеизготовленный пенобетон от действия лучистой теплоты печен. Поэтому расстояние до форм или штабелей пенобетона должно составлять для кирпичных печей не менее 1 — 1,25 л, а для железных — 1,5—2 м. В последнем случае рекомендуется производить кроме того ограждение печен спецпаль ными экранами из асбестового картона (фиг. 78). Расход дрон па отопление пенобетонного завода железными пе- чами-времянками может быть принят равным, ориентировочно, 0,4 м:‘ на 100 дг заводской площади в сутки. 6. Производство изделий для изоляции теплопроводов Помимо различного размера плит и блоков из пенобетона могут быть изготовлены изделия специальной формы (сегменты и скор- лупы) для изоляции теплопроводов. Производство таких изделий в заграничной практике часто осуществляется путем высверливания, при помощи специапьной коронки, из больших блоков (фиг. 79). Однако этот способ произ- водства навряд ли можно признать достаточно рациональным с точки зрения затраты материалов, так как здесь получается огромное количество отходов до 50°/о и выше. Хотя эти отходы Фиг. 79. Изготовление пепобетоппых изделий для изоля- ции теплопроводов путем высверливания из больших массивов 'J2
пепобетоппых скорлуп и можно частично вновь использовать в виде «изюма» (см. выше), но при этом все же неизбежны значительные потери, а весь процесс в целом навряд ли сможет дать существенную экономию на рабо- чей силе по сравнению со способом, основанным на изготовлении (изделий в индивидуальных формах. Наиболее простая из таких форм изображена на фиг. 80. Она состоит из двух деревянных корыт, вкладываемых одно в другое. Корыта делаются из отдельных узких планок, связанных кружа- лами. Форма рассчитана на получение двух полуцилиндров-скорлуп длиной по 50 см. Малое корыто перед заливкой пенобетоном загру- жается против всплывания камнями, либо прикрепляется к краевым упорам посредством крючков и т. п. Пенобетон заливается обычным способом — в зазор между поверхностями обоих коры г до уровня верха формы. Как большое, так и малое корыта со стороны, сопри- касающейся с пенобетоном, должны обиваться кровельным желе- зом; наличие последнего несколько парализует деформации деревян- ных форм, связанные с их увлажнением, вследствие чего в этом слу- чае удается в значительной мере избежать появления при распа лубке продольных трещин на пепобетониых сегментах, что имеет место в ма'ссов>ом порядке в описанных выше формах при отсут- ствии кровельного железа. Последний дефект полностью устраняется в случае применения форм, изображенных на фиг. 81, хотя в этом случае весь процесс изготовления скорлуп несколько усложняется. Форма эта предста- вляет собой 2 цилиндра — внутренний из обрезка трубы того диа- Фиг. 81. Металлическая форма для из- готовления пеиобетонных скорлуп 93
метра, для которого производится скорлупа, и наружный — из кро вельного 4,5 кг железа, с двумя прикрепленными к последнему ручками для удобства поворота при распалубке. Форма устанавливается на специальном поддоне, изготовляемом из досок в четверть с остружкой. Внутренняя форма устанавли- вается для всего времени производства работ стационарно с после- дующими лишь подправками. Установка ее заключается в обмазке нижней кромки с внутренней стороны глиняным растьером (для уничтожения возможности подтекания пенобетона) и набивке в се- редину, для придания большей устойчивости, песка на высоту 20— 30 см. В таком виде внутренняя форма хорошо выдерживает дли- тельную работу. По установке внутренней формы устанавливается форма наруж- ная, с точным центрированием, для сохранения по всей окружности одинаковой заданной толщины. Распалубка форм производится в следующем порядке. Специ- альным (длинным и узким) ножом пенобетонная масса отделяется от стенок вну ранней формы, затем наружную форму поворачивают за ручки вокруг ее оси и легко поднимают «верх. На бойке остается внутренняя форма, окруженная пенобетонным цилиндре т После этого цилиндр разрезается обычным ножом .на скорлупы или сег- менты. Для возможности достаточно удобно производить операции по распалубке фоом расстояние между поддонами должно, составлять, примерно, 0,40 м. В направ тении прохода, по которому троизво- дится подноска пенобетона, это расстояние следует увеличить до 0.8 — 1,0 м. Указания в отношении смазки форм, сроков распаду жи форм и выдерживания пенобетона, а также ухода за ним в данном случае остаются те >«-, ^то и для обычных пепобетонных изделий (см. рыто). Допустимая высота заливки пенобетона для форм послед- него типа мож быть несколько увеличена; например, три высоте ферм 0,5 и начало схватывания цемента может составлять 2Ц— 3 часа.
III. ПРИМЕНЕНИЕ ПЕНОБЕТОНА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ 1. Покрытия и перекрытия Пример наиболее часто встречающегося вида отепления пенс бетоном железо-бетонного кровельного покрытия приведен на фиг 82. По железо-бетонной плите устраивается паро-изоляционный слой, далее для выравнивания обычно имеющих место неровностей (если не приняты специальные меры для сглаживания, что легко осуще- ствимо в процессе вибрационной укладки) делается засыпка слоем песка 1 — 1,5 см. По этому слою производится укладка пенобетон- ных плит впритык друг к другу с промазкой швов поверху теплым раствором, но без заполнения швов по высоте. Сверх пенобетон- ных плит делается затирка цементным раствором состава 1:3 — 1 :4 слоем толщиной 1 — 1,5 см, по которой и производится ук- ладка рулонного ковра. В покрытиях цехов, где гоздъявляются высокие требов. ния к термическим свойствам ограждений (Ro —1,8 — 2,0 и выше) в целях предохранения от возможности промерзания по швам меж ду пенобетонными плитами эти швы заполняются литым пенобе тоном. Последнее не всегда удобно по организационным при1 i нам, вследствие чего в этих случаях часто прибегают к заполне пию швов какой-либо малотеплопроводной засыпкой, например, торфокрошкой на битуме. В час гное in, такой прием, обычно, при- меняется в строительстве претприятии холодильной нро.мыш.тен кости. В случае отетепия значительно наклоненных поверхностен (и i пример, скаты фонарей), где подстилающий слой песка не может удержаться, поверхность жслсзо-бсгонной плиты должна быть предварительно сглажена. В этом случае укладка плит, во избежа- ние их возможною сползания, роизводится таким образом, что внизу плита должна иметь твердый упор, швы между плитами должны полностью заполняться литым пенобетоном или теплым раствором. При уклоне свыше 60е укладка плит производится на подстилающем сплошном слое растворе. Помимо железо-бетонных крогельных покрытий на практике рас прострапено применение -пенобетона и для отеппения кровель на те ревяниои основе. В этом случае пенобетон обычно укладывается непосредственно по рабочему настилу и пароизоляциошюму слою Поастпл.чкмцсго глоя песка зде ь не требуеи-я Пенобетон может быть применен и для так называемых «безпустогиых» кровель на деревянной основе Здесь пенобетон укладывается под рабочим на стилом по накату или подшивке 95
Укладка пенобетона применяется как в случае покрытия из мо- нолитной железо-бетонной плиты, так и в покрытиях из отде и- ных железо-бетонных плиток В посчедпем случае можно эти плитки заранее отеплить слоем пенобетона, с гем, чтобы па месте монтировать уже готовые элементы кровли, требующие лишь по- крытия ручоппым ковром. Смазка по пенобетону должна быть в этом случае сделана заранее, гак как опа предохраняет его от повреждений в процессе транспорта и укладки в дело. В качестве приема, не проверенного еще в достаточных разме- рах на практике, но тем не менее имеющего известные преимуще ства, можно указать на предложение устраивать сборные балки ко- робчатою пастила (типа I ИС) с заполнением пустот пенобетоном и получением таким образом гладкой поверхности потолка без хстропства специальной подшивки п т п (фиг. 83). При этом либо пепобетонные блоки могут быть использованы при бетонировании балок (тем самым избегается необходимость устройства ьгупреиней опалубки) либо, наоборот, ютовые балки в перевернутом состоянии ГИС, заполненных пенобетоном Фиг. 82 Отепление пенобетоном же лезо-бетон'ной плиты кровли Фиг. 83 Покрытие из сборных балок типа заполняются пенобетоном, который там и затвердевает; при этом отпадает необходимость в формах уже при производстве пенобе тона. Слабым местом в этой конструкции является довольно значи- тельный тепловой мост при стыке балок, который даже и при за- полнении теплым раствором или литым пенобетоном может дать себя чувствовать в процессе эксплоатации покрытия. Далее следует остановиться на весьма заманчивом приеме исполь- зования волнистой асбофанеры для устройства элементов сборной отопленной кровли. Так же как и в случае железо-бетонных пли ток, листы асбофанеры могут быть покрыты в литом виде пено- бетоном, далее, по отвердении последнего, покрываются защитной коркой и на растворе укладываются в покрытие. На практике также известны случаи применения асбофанеры совместно с пенобетоном, укладываемым в виде отдельных плит, при этом промежутки меж- ду волнами асбофанеры заполняются шлаком. К сожалению, однако, длина выпускаемых промышленностью листов асбофанеры весьма невелика (до 1,6 м), почему эти приемы могут иметь сравнительно ограниченное применение. Наконец, следует остановиться еще на двух приемах примене- ния пенобетона в кровлях, предложенных в последнее вр^мя. Одно из этих предложений (автор нпж. Сапунов) сводится к соз- данию смешанной конструкции из .пенобетонной плиты в виде за- !И)
полнения в несущей железо-бетонной рамке (фиг. 84). При бетониро- вании последней из нее 'выпускается легкая арматура, которая за- тем заливается пенобетоном. Форма для изготовления таких плит изображена на фиг. 85. Плнты инж. Сапунова имеют преимущество по сравнению с обычно применяемой конструкцией из ребристых железо-бетонных плиток с последующим отеплением пенобетоном, в связи с умень- шением суммарных расходов на рабочую силу при укладке (а воз- можно и при изготовлении) таких плит, а также вследствие умень- шения расхода материалов. Помимо того, эти плиты должны быть значительно транспортабельнее обычных пенобетонных плит. Приме- нение плит инж. Сапунова в связи с отсутствием пароизоляцион- ного слоя должно ограничиваться цехами с влажностью не свыше 55—60%. 1 Пенобетон 97,
Другой прием, предложенный инж. Герасимовым (ЦЬИПС), от- носится к области производства строительных работ в зимнее время. Согласно этому предложению отдельные пенобетонные плиты, по- крытые коркой из цементного раствора, с на клееным на них водоизо- лирующим слоем из пергамина и рубероида, укладываются в покры тие поверх гидроизоляционного слоя и слоя песка (фиг. 86). Щрли между плитами, а также желобок, образуемый не доходящими до краев на 2—3 леи полосами пергамина и рубероида, заполняются специальной эластичной мастикой немедленно после укладки. В та- ком виде водоизолирующий ковер остается до первого лета, когда М. 441* 4tlK*> 4111*4 J»i- Фиг. 86 Устройство термоизоляции и кровли в зимних условиях по предложению инж. Герасимова. производится наклейка дополнительного слоя рубероида. Предло- жение ийж. Герасимова, как направленное к изжитию сезонности в производстве рулонно-кровельных работ, представляет несомнен- ный интерес. Для сравнения экономической целесообразности применения пе- нобетона различными организациями неоднократно проделывались специальные подсчеты. При этом рассмотрено наряду с пенобетоном отепление различными органическими плитами (фибролит, соломит, юрфолеум), а также шлаковой засыпкой. Из полученных данных можно установить, что применение орга- нических материалов рассмотренных видов во всех случаях вызы- вают повышение общей стоимости отепления кровли. Если к тому же учесть, что эти материалы благодаря своему происхождению зна- чительно менее надежны с точки зрения долговечности, а здесь они ставятся в такие условия, когда возможность длительной 98
службы их является вообще сомнительной, то вопрос о целесообраз- ности применения пенобетона становится неоспоримым. В случае применения шлака стоимость отепления пенобетонов оказывается дороже Однако, надо иметь ввиду, что при этом весь- ма возрастет вес отепления — до 2 — 3 раз. Кроме того необходимо учесть, что такие материалы, как шлак, если и можно применять, то только на горизонтальных (или слабонаклоненных) поверхностях. Что же касается сильно наклоненных или вертикальных поверхно- стей, как, например, скаты или бортовые стенки фонарей, то здесь применение шлака требует столь сложных конструктивных меро- приятий, что их практически нецелесообразно осуществлять. Следует еще отметить, что применение пенобетона дает воз- можность легко осуществлять уклоны кровли в самом слое отепле- ния, оставляя основные несущие конструкциии горизонтальным» или слабо наклонными (фиг. 87). Впрочем такой прием целесообра- зен лишь для кровель малой протяженности, при незначительны» уклонах (до 1 — 2%, в так называемых «плоских» крышах). Фиг. 87 Устройство уклона крыши изменением тол- щины пенобетонного отеплении Отепление, либо звукоизоляция железо-бетонных перекрытий обычно осуществляется таким же образом, как и отепление кро- вель, т. е. поверх железо-бетонной плиты. Однако ввиду значи- тельно больших в данном случае нагрузок тонкий затирочный слой здесь должен быть увеличен. При нагрузках до 400 — 500 кг/м* этот слон должен быть увеличен до 3—3,5 см, причем он же мо- жет служить в качестве цементного пола. Если устраивается пли- точный пол, то толщина этого слоя, служащего основанием под плитки, может составлять 2—2,5 см. То же и в случае асфаль- тового, либо ксилолитового пюла. Для нагрузок до 1000— 1500 кг/м2, а также в случае местных сосредоточенных нагрузок и движения транспорта отепление но- 7*
Чиегтей ли Итон тмщ. 40-5t> Hewfaru s' с железкой сеткой / слои Флг. 88. Отепление пенобетоном же- аезо-бетоиного междуэтажного пере- крытия крывается слоем обычного бетона толщиной 4—5 см с арматурой 2—6 мм через 10—25 см в обоих направлениях (фиг. 88). В случае, когда перекрытия от- деляют помещения со значителы ной разностью температур, то, при потоке тепла снизу вверх, по железо-бетонной плите устраи- вается обычный пароизоляцион- ный слой. Фиг. 89. Певобетоипые плиты с выпусками, применяемые при отеплении железо-бетонного перекрытия снизу Фиг. 90. Отепление снизу безба- лочного перекрытия, выполненное путем прикрепления иенобетопных влит на цементном растворе Помимо отепления поверх желе- зо-бетонной плиты применяется устройство отепления и снизу, под плитой. При этом либо пенобетон- ные плиты устанавливаются на опа- лубку, снабжаются специальными выпусками из железа (фг г. 89) и бетонирование производится по пе- нобетону, либо пенобетонные плиты прикрепляются снизу к готовому железо-бетонному перекрытию (фиг. 90). В последнем случае плиты при- сораживаются ма цементном раст- воре 1 : 2 и до затвердения раствора выдерживаются на времен- ных подмостях. Оштукатурил пенобетопного отепления, в случае прикрепления его снизу, иногда производится по металлической сотке (фиг. 91). 400
Фиг. 91. Вид пенобетопного отеплении, прикрепленного снизу, с натянутой сеткой В случае применения в качестве основной изоляции плит орга- нического происхождения пенобетон часто используется для соз- дания огнестойких поясов в местах деформационных швов, примы- кания перекрытий к стенам, перегородкам и т. п. (фиг. 92—94). Выше говорилось о применении пенобетона в виде плит, выпи- ливаемых на месте укладки из заготавливаемых на заводе блоков. Помимо этого на практике часто применяется и так называемый «монолитный» способ укладки пенобетона в дело. В этом случае пеиобетонная масса изготовляется на отдельной установке и подается к месту укладки, где и заливается непосред- ственно в основную несущую конструкцию перекрытия или по- крытия. Фпг. 92. Огнестойкий пояс из пенобетона п месте де- формационного шпа ж.-б. перекрытии
i / ль I * г .. L U < 4ч fc- I.» Ul* 4 Фиг. 93. Огнестойкий пояс из пенобетона и месте примыкания ж.-б. перекрытия к стене Фиг. 94. Огнестойкий пояс из пенобетона п месте при- мыкания ж-б. колонны к стене: «а»—в случае отсутствия сгораемой перегородки, «б» — при наличии перегородки Преимуществом монолитной укладки является: а) удешевление общей стоимости пенобетонного отепления, так так при этом избегается устройство завода с формами и т. п., лик- видируются операции но транспорту и складпроианшо непобетои- кых блоков в штабеля, распиловке их и, наконец, отпадают расходы «о укладке отдельных плит на растворе; б) возможность уменьшения расхода цемента (на 10 —20%), так 302
как пенобетон требуется меньшей прочности, поскольку с ним не производятся транспортные операции (потребная прочность 4 — 5 кг!см‘> вместо 7—8 кг!см? -при блочной укладке); в) уменьшение количества боя, поскольку последний имеет ме- сто, главным образом, в процессе транспорта; г) возможность применения цемента с более поздними сроками схватывания, так как высота заливки здесь сравнительно неболь- шая. Недостатками монолитного способа укладки являются: а) более медленный темп работ по устройству отепления кровли, лимитируемый производительностью машины; при 500-литровой пе- нобетоньерке и средней толщине укладки в 12 см суточная пло- щадь, могущая быть 'отепленной, составляет не более 300 м1, что в ряде случаев неприемлемо; б) зависимость производства работ от атмосферных условий, что в средней и северной полосе еще более снижает темпы укладки и кроме того иногда приводит к получению неудовлетворительного качества продукции (свеже-уложенный пенобетон не должен под- вергаться действию дождя); в) последнее обстоятельство вкупе с вообще укороченным в данном случае сроком выдержки пенобетона влечет за собой по- вышение действительной расчетной влажности материала в рабочем состоянии, что значительно понижает его теплозащитные характе- ристики. В целом следует считать, что применение монолитного способа укладки допустимо лишь при сравнительно небольших объемах отепления и может быть осуществлено для северной и средней по- лосы СССР только в летние месяцы (июнь—август) с устойчивой погодой. Лишь для южной и юго-восточной части СССР, например для Ср. Азии, где устойчивая сухая погода преобладает 5—6 меся- цев в году, можно ориентироваться на монолитный способ уклалкн как на ©едущий способ. Само собой разумеется, что для строек, ведущихся скоростным способом, применение ‘монолитной укладки, как противоречащей ос- новным принципам скоростного строительства, недопустимо. Приготовление пенобетонной массы для монолитной укладки производится обычным способом. Транспорт массы от установки дэ места укладки наиболее рационально осуществлять в двухколесных тачках. Последние снабжаются петлями, за которые и поднимаются крапом-укосиной. При применении одноколесных тачек последние подымаются обычным способом на платформах крана-укосины или шахтного подъемника. Вообще надо иметь в виду, что в процессе транспорта, как уже говорилось выше, пенобетон может уменьшать свой объем. Поэто- му, во-первых, ни в коем случае нельзя допускать перевалки пено- бетона из одного транспортного прибора в другой, например в ков шевой подъемник, далее в бункер и, наконец, в прибор перемеще- ния, как это делается для обычного бетона; -пенобетон уложенный в прибор перемещения у места •изготовления, должен в этом же приборе подаваться к месту укладки; во-вторых, в процессе транс- юз
V" • 4 I*' Л/ >№ Фиг. 95. Зубчатая поверхность пенобетонного отепле- ния, уложенного монолитным способом на крыше с с большим уклоном порта нельзя допускать сотрясений, толчков м т. п., могущих вы- звать уменьшение объема пенобетона. Пенобетон обладает довольно жидкой консистенцией, почему, будучи залит на кровлю, имеющую значительный уклон, не сохра- няет уклон кровли, а стремится к горизонтальной поверхности. Вследствие этого при заливке широкими полосами поверхность кровли приобретает зубчатый вид (фиг. 95). Для заливки, параллельно коньку крыши, устанавливаются рейки высотой, ращюй толщине слоя отепления; пенобетон зали вается между рейками, причем расстояние между ними во избежа- ние образования зубцов должно составлять от 1 м для крЫш с уклоном 1 — 2°/о до 0,25 — 0,35 м для крыш с уклоном 5 — 6%. Для крыш с большим уклоном такой метод укладки вообще не- приемлем, и применяемая иногда заливка с образованием зубчатой поверхности и последующей срезкой выступов должна быть кате- горически отвергнута как приводящая к порче материала. При другом способе заливки,. рациональном вообще и обяза- тельном для крыш с уклоном свыше 5—6°/о, рейки устанавливаются параллельно скату, причем заливка производится под щит (фиг. 96); через 1 — 2 часа щит может быть отнят и передвинут. Щиты делаются шириной 0,5 — 0,7 м; для крыш с небольшими уклонами могут сразу зашшаться два — три щита. Длина щитов, соответ- ствующая ширине заливаемых основных полос, обычно составляет 1,75 — 2,0 м. Через 1—2 суток после заливки полосы, рейки могут быть от- няты (фиг. 97), и начинает заливаться промежуточная полоса. Ши- рина последней обычно меньше основной полосы на 0,8—1,0 м. Это делается для того, чтобы создать надлежащую площадь опо- ры для щитов при заливке промежуточной полосы (фиг. 98)1 к>4 • .*<
Фиг. 96. Укладка пенобетона в отепление кровли монолитным способом. Заливка основных полос Фиг. 97. Укладка пенобетона в оте- пление кровли мо- нолитным спосо- бом. Основные по- лосы залиты Общий вид покрытия, залитого пенобетоном с помощью таких приемов, приведен на фиг. 99, где ясно различаются основные (свет- лые) и промежуточные (темные), залитые позднее, полосы. Преиму- щество этих приемов заключается в том, что пенобетон в первые часы после укладки закрыт щитами, вследствие чего опасность его порчи под действием случайных атмосферных осадков, в зна- чительной мере устраняется. Это обстоятельство несколько рас- ширяет возможность применения монолитной укладки пенобетона при неустойчивой погоде. Пенобетон, будучи покрыт затиркой и рулонным ковром, нахо- дится в условиях, благоприятных для роста прочности, поэтому срок выдерживания уложенного монолитным способом пенобетона перед устройством затирки диктуется, преимущественно, приобре- 105
Фиг. 98. Укладка пенобетона в отепление кровли монолитным способом. Заливка промежуточных полос Фиг. 99. Общий вид покрытия, отеп- ленного пенобето- ном монолитным способом тением им прочности, достаточной для того, чтобы не разрушаться при ходьбе рабочих во время производства затирки (ходьба вообще допускается исключительно в мягкой обуви и по специально проло- женным ходам — см. фиг. 100). Практически, в зависимости от ак- тивности применяемого цемента и температуры воздуха, этот срок может быть доведен до 10 дней. Поливка пенобетона производится весь промежуток времени перед его затиркой весьма интенсивно. Пенобетон должен быть по- крыт рогожами, поддерживаемыми всегда во влажном состоянии. За 3—5 дней до устройства затирки, но не ранее чем через 7—5 диен после укладки, поливка прекращается. Перед ус ройством 106
Фиг. 100. Общий вид покрытия, отепленного пенобетоном монолитным лгособом затирки необходимо взять несколько проб пенобетона (из разных мест по срокам укладки) и определить их влажность. Последняя должна составлять не свыше 7% по объему (см. выше). Сейчас же после устройства затирки следует осуществлять укладку рулонного ковра. Последнее на практике, в виду затяжки сроков строительства на осень, зачастую откладывается на следую- щий год. В связи с этим следует указать, что на практике известны слу- чаи, когда участки пенобетонной изоляции, не покрытые рулонным ковром и оставленные на зиму, весьма значительно напитались вла- гой. Будучи покрыты коркой из жирного цементного раствора, они на следующий год не в состоянии были как следует просохнуть. Наоборот сильные лучи солнца не столько просушили пенобетон, сколько под влиянием создаваемой ими разности температур ото- гнали влагу к нижней поверхности, соприкасающейся с более низ- кой температурой помещения. В результате влага в нижних слоях доходила до 30—40% по объему. Меры борьбы с такими явлениями весьма затруднительны. Они должны заключаться в снятии цементной корки, пробивке специ- альных осушающих борозд в пенобетонной изоляции и г. п., что весьма затруднительно вообще, снижает качество изоляции и вы- зывает излишние затраты. Поэтому своевременное устройство ру- лонного ковра поверх пенобетонной изоляции является совершенно обязательным. 2. Стены и перегородки Пенобетон применяется в строительстве помимо отепления кро- вель также и для отепления стен. Благодаря этому получается воз- можность значительного облегчен! я веса стен, что весьма важно в некоторых случаях, когда необходимо получить стены с доста- 107
точной теплозащитой, но малого веса, ввиду того, что они опира- ' ются на основные несущие конструкции, для облегчения послед- . них (например, надворотные стены). Применение пенобетона для оте- j пления стен толщиной в 1—у. кирпича дает возможность облег- 5ОТЬ7бТ и31*™ СТеН П° сРавнению с —^/2 кирпичными на Помимо стен в 1—у> кирпича может быть произведено отепле- ние пенобетоном тонких каркасных стенок типа «Прюсса» в *4 кир- пича с арматурой. Такой прием может дать весьма легкую вполне надежную с теплозащитной стороны ограждающую стенку. Укрепление пенобетонных плит производится на теплом раство- ре 1:4—1:3; этим раствором плиты примораживаются к стенам, им же заполняются швы. Через 3.5—4 м по высоте стены обяза- тельно устройство упоров в виде выпусков из кирпича (фиг. 101 и 102) или металлических штырей, на которых устанавливаются плиты. J08 Фиг. 101 н 102. Укладка пе- нобетонпых плит в отепление стены на выпуск нз коипнча
Заполнение швов обязательно производить на теплом растворе, так как известны случаи, когда ошибочное устройство отепления на холодном растворе вызывало сплошное промерзание по линии швов. На практике иногда 'Применяется двухслойное отепление пено- бетоном, при котором швы перекрываются внахлестку (фиг. 103). Такой метод, конечно, весьма эффективен с точки зрения теплотех- нической, но ввиду известного усложнения может быть рекомендо- ван лишь в случае повышенных требований к теплозащитным свой- ствам стен (Ro—1,2—1,3 и выше). Фиг 103 Двухслойное отепление пе- нобетоном кирпичной стены Отепление, с точки зрения теплоустойчивости, желательно рас- полагать с наружной стороны. Однако, в зданиях с центральным отоплением это соображение не играет особой роли; располагать же с внутренней стороны плиты удобнее из условии производства работ (не требуется специальных лесов, работу можно произво- дить с перекрытия). Помимо отепления каменных стен пенобетон может быть при менен и для заполнения небольших полей каркасных стен. Толщина пенобетона должна в этом случае составлять не менее 20—25 см. На фиг. 104 показано промышленное здание, каркасные стены которого заполнены блоками размером 1,00 X 0.50 X 0.20 м. Фиг. 105 изображает момент подъема блоков к месту укладки. Заполнение каркасов, так же как и отепление, производится на теплом растворе. Примыкание пеиобетонпых блоков к металличе- ским или железо-бетонным элементам каркаса производится на том же растворе; в случае деревянного каркаса примыкание блоков к последнему производится на плотной подбивке из битуминизи- рованного войлока. Применение пенобетона для устройства перегородок, иногда практикуемое, нельзя считать рациональным. Исключение составля- ют перегородки, отделяющие помещения с различным температур- ным режимом, в которых пенобетон используется как термоизоля- ционный материал. Такие перегородки приходится осуществлять, например, в строи-
I I I I I I I I 1 I I •‘ > ..» • »» Фиг, 104, Промышленное здание с каркасными стенами, заполненными пенобетонными блоками no
Фиг. 105. Под’ем пенобетонных блоков для уклад* кн в заполнение каркасной стены •> ч тельстве предприятий холодильной промышленности. Толщина этих перегородок обычно составляет 20—25 см, причем они делаются бескаркасными (фиг. 106). Во избежание промерзания по швам здесь принимаются специальные конструктивные мероприятия. По вертикальным граням пенобетонны" блоков устраиваются желобки, заполняемые литым пенобетоном или малотеплопроводной засып- кой; горизонтальные швы заполняются в средней части раствором!, крайние части швов заполняются торфолеумом на битуме (фиг. 107). Необходимо отметить, что для пенобетонных стен и перегоро- док, к которым предъявляются не слишком высокие теплозащитные требования (R0=l,2—1,1 и ниже), такие мероприятия не обяза- тельны— в этих случаях кладка пенобетонпых блоков производится обычным способом, па теплом растворе с полным заполнением швов. При оштукатурке каркасных степ п перегородок элементы ме- таллического каркаса обиваются сеткой, которая должна заходить lit
Фиг. 106. Перегородка нз пенобетон- Фиг. 107. Детали устройства швов в ных блоков пенобетонных перегородках, «а» — го- ризонтальных швов, «б» — вертикаль- ных швов на поверхность пенобетона не менее чем на 3—5 см. Оштукатурив элементов деревянного каркаса в этом случае также должна про- изводиться по металлической сетке, так как оштукатуривание по драни, иногда практикуемое, приводит к образованию трещин в штукатурке по линии соприкосновения блоков с элементами де- ревянного каркаса. Перед нанесением штукатурки поверхность пе- нобетона должна смачиваться водой. На практике, имея в виду относительно невысокую прочность пенобетона, наблюдается стремление оштукатуривать поверхнрети пенобетона жирным цементным раствором (1:2 — 1.3). Такие ра- створы вообще склонны к значительной усадке и связанному с вы- сыханием растрескиванию. При оштукатуривании ими пенобетонных поверхностей наличие этих трещин, в связи с отсосом влаги по- ристым пенобетоном, еще возрастает. Размер усадочных напряже- ний в такой штукатурке может, при наличии надлежащего сцепле- ния, привести к трещинам и в самом пенобетоне (ввиду его относи- тельной слабости), . и Поэтому пенобетон ни в коем случае не следует оштукатури- вать жирными цементными растворами. Следует применять шту- катурку обычным смешанным раствором или известковым с неболь- шой (порядка 10—20%) добавкой цемента. Для сухих помещений вполне допустимо также применение известково-алебастрового раствора. Вместе с тем следует иметь в виду, что штукатурка по пенобе- тону должна быть возможно более плотной. Поэтому применение пористых заполнителей (например, шлакового песка) для такой шту- катурки необходимо избегать. Следует еще остановиться на применении пенобетона для целей тепловой изоляции всякого рода Лранилищ. Использование пено- бетона, например, в подземных хранилищах, зачастую дагЛ возмож- ность значительно снизить величину их заглубления и тем самым добиться не только снижения строительной стоимости, но и ряда других преимуществ Надземные хранилища благодаря применению пенобетона часто оказывается возможным располагать па открытом 112
Воздухе и без специальных мероприятий по предохранению их со- держимого от замерзания. Фиг. 108—ПО иллюстрируют примеры использования пенобетона в рассматриваемой области. Фиг 108 Отепление пенобетоном сводчатых перекрытий вин- ных подвалов Фиг. 109. Отепление пенобетоном стенок резервуаров Я Пенобетон 113
3. Теплопроводы Пенобетон может быть применен как для отепления трубопро- водов, прокладываемых в специальных каналах (проходных или непроходных), так и <в случае так называемой «бесканальной» про- кладки. В наши задачи не входит рассмотрение вопроса о преиму- ществах той или иной системы, поэтому опишем моменты, связан- ные с применением пенобетона при обеих системах прокладки. По существу* развитие производства пенобетона и дало толчок в деле осуществления бесканальной прокладки теплофика-- ционных сетей за границей. У «ас в СССР бесканальная прокладка теплопроводов, изолированных пенобетоном, получила известное распространение, начиная с 1931—32 гг., в строительстве теплофи- кационных сетей Ленэнерго и МОГЭС. Специальные исследования, произведенные ВИТГЭО (в Ленинграде) и. ВТИ (в Москве), пока- зали вполне удовлетворительное поведение бесканальных теплопро- водов, изолированных пенобетоном (после испытания в течение двухлетнего периода), как с точки зрения надежности теплозащиты (при наличии идроизоляции), так и со стороны механической проч- ности пенобетона и его сохранности. Так же как и для отепления кровель, пенобетон в данном слу- чае может быть улажен в дело либо из отдельных з?| анее заю- товленных элементов (сегменты и скорлупы) либо монолитным спо- собом Необходимо отметить, что здесь те недостатки монолитной хкладки, которые имеют место при отеплении кровель, еще усугуб- ляются следующими моментами: а) Укладка монолитным способом требует значительного перио- да разрытия, впредь до приобретения пенобетоном достаточной проч- ие
ности, допускающей засыпку траншеи; это положение недопустимо при прокладке городских теплофикационных сетей, в особенности на магистралях с интенсивным движением. 6) Долговременное разрытие траншей необходимо еще и пото- му, что здесь приходится дожидаться не только приобретения пено- бетоном надлежащей прочности, но и потери им излишней влаги*. Потеря последней происходит в силу обычно значительной толщины изолируемого массива далеко не так интенсивно, как, например, в кровлях. Оставление же влаги в большом количестве не только существенно снижает теплозащитные характеристики материала, но недопустимо еще и потому, что в процессе эксплоатации тепло- провода влага будет скапливаться у внешней стороны массива, под изоляцией и разрушать последнюю. в) Ввиду значительной обычно толщины массива высота за- ливки в данном случае довольно высока, почему необходимо предъявлять более жесткие требования к цементу, чем, например, в кровлях, где монолитный способ дает, наоборот, возможность применять цементы с более длительными сроками схватывания. г) Немаловажным должно явиться и то обстоятельство, что здесь, в большинстве случаев, отпадает экономия на опалубке, которая имеет место при заливке пенобетона в отепление кровель, а также и то, что при протяженных магистралях агрегат для изго- товления пенобетона необходимо делать передвижным, а общая организация работ (особенно, учитывая, что заливку пенобетона приходится производить в довольно неудобных условиях — в тран- шее) при этом ухудшается. Особым преимуществом монолитного способа работ в данном случае является тот момент, что изготовление изделий для изоля- ции теплопроводов вообще несколько сложнее (см. выше), а бой изделий при заготовке, транспорте и укладке выше, чем для пено- бетона, изготовляемого в виде блоков или плит. В целом же надо считать, что предпочтение монолитному спо- собу следует отдавать в том случае, когда: а) работа производится в летних условиях при устойчивой су- хой погоде, особенно в южных районах СССР; б) протяженность сетей, а в связи с этим объем пенобетопных работ невелики, вследствие чего не имеет смысла организовывать заготовку изделий; в) работа производится на непроезжих участках или на участках с малой грузонапряженностью, допускающих долговременное раз- рытие траншей и при том работа производится в сухих грунтах, не требующих долговременного водоотлива; г) одновременно проходит несколько теплопроводов (желатель- но разных диаметров), что дает возможность сэкономить удельный объем пенобетона, кроме того в этом случае отепление труб от- дельными скорлупами или сегментами и, далее, гидроизоляция их вообще довольно затруднительны. 1 При изготовления! п пенобетон вносится 15—20% воды (но объему). В1 11S
Фиг. 111. Опалубка монолитного пенобетонного отепле- ния бесканального теплопровода Наиболее простая форма монолитного отепления бесканалыного гепловода, а в соответствии с этим .и несложная опалубка для заливки, имеет место при наличии 1—2 труб в одной траншее (фйг. 111). Однако, как легко видеть из фиг. 111, при этом мате- риал расходуется .довольно нерационально. В случае нескольких труб в одной траншее, при том различных диаметров и располагае- мых на разных уровнях, представляется возможным значительно уменьшить удельный расход пенобетона (фиг. 112). Опалубка при этом Однако получается значительно более сложной (фиг. 113). На практике часто прибегают к полному отказу от опалубки в случае простой формы отепления, устраивая последнее из готовых пенобетонных плит, причем только внутренность между трубами заливается пенобетонной массой. В случае плотного грунта заливка пенобетона на практике иног- да производится и непосредственно в земляную форму, благодаря чему уменьшается объем земляных работ и экономится опалубка. Однако такой способ произволегва работ, несмотря на его суще- ственные экономические преимущества, совершенно неприемлем, так как при угом отпадает возможность устройства гидроизоляции теплопровода, что ни в коем случае не может быть допущено. Существует еще такой способ изоляции, при котором устанавли- ваются боковые пснобстоппыс плиты, а промежуток заполняется пепобстонпым боем (фиг. 114). Однако, как показывас'. практика, при этом не исключена возможность осадки этого промежуточного заполнения под действием тяжести. как следствие трещины в верх- 116
Фиг. 112. Монолитное пенобетаниое отепление бескалального теплопровода Фиг. ИЗ. Опалубка монолитного леиобетонною отепления Гееканалыют о теплопровода 117
Фиг. 114. Вид бесканалыюго тепло- провода, отепляемого пенобетоном, с использованием заполнения из пено- бетонного щебня. W - Фиг. 115. Трещины в п.ерезитовой изоляции бесканального теплопрово- да вследствие осадки заполнения из пенобетон,кого щебня ней перекрывающейся плите и повреждения гидроизоляции (фиг. 115), что ге может быть допущено. При изолировании теплопроводов пенобетонными скорлупами или сегментами последние устанавливаются вразбежку и укрепля- ются печной (желательно оцинкованной) проволокой (фиг. 116). Для промазки швов применяются различного рода мастики, например, из диатома с очесами или из портлаадцемеита, асбеста и диатома того же состава, что и при изоляции диатомовыми сегментами; для этих же целей может быть применен обычный теплый (шлаковый) цементный или смешанный раствор. При монолитной укладке пенобетона, во избежание ' (еплепмя его поверхности с трубами, последние обертываются промасленной «ли асбестовот бумагой (фиг. 117) н даже простой газетной бума- Фиг. 11(5 Vk[h4i.iivhik' испобе тонных пацилуи и сегменте» на трубе. 118
Фиг. 117. Обертка бумагой труб бес- камального теплопровода, отепляемо- го пенобетоном монолитным способом гой. При изоляции труб пенобетонными сегментами или скорлупами в этом нет необходимости. В виду сравнительной мягкости пенобетона продольные переме- щения труб вызывают лишь местное истирание примыкающего к трубе слоя, ре вызывая деформаций отепления в целом. Попереч- ные расширения трубы обычно не превышают 0,1—0,2 мм и потому гоже не отражаются на прочности пенобетонного отепления. Од- нако это имеет место лишь на прямолинейных участках. При расположении теплопроводов на закругленных участках груба испытывает не только продольные, но и значительные попе- речные пермещения. Во избежание могущих при этом произойти деформаций пепобетопиого отепления, между трубой и отеплением, в горизонтальном направлении, должен быть оставлен зазор нс мс нее 4—5 см, так как по опытам 131И зазор в 2 см (при 6" трубах) оказался недостаточным для предохранения от трещин .в пенобетоне. Толщина пенобетонного отепления назначается на основе соот- ветствующих расчетов. Обычно она составляет 8—12 см. Прочность МО1Ю.П1ТН01ГО пепобетошюго отепления при бсска- налыюй прокладке, как показывает практика, оказывается, обычно достаточной, чтобы выдерживать давление земли и временной на грузки, при наличии плотного грунта и бетонной плиты толщиной не менее 8—10 см В местах фикспунктэв или опор теплопроводов эта плита утолщается (фиг. 118). При отеплении сегментами или скорлупами, в случае бесканаль ной прокладки, вся тяжесть груша и временная нагрузка передается на трубу, опирающуюся в отдельных местах и работающую на 119
Фиг. 118. Утолщение опорной плиты монолитного пено- бетонного отепления бескаиального теплопровода в ме- сте фикспункта изгиб. В этом случае пенобетонная изоляция подвергается соответ- ствующим напряжениям вследствие прогиба трубы; размер этих напряжений не должен превышать 0,5—0,75 кг/см2. В противном случае поверх отепления укладывается проволочная сетка в слое цементного раствора (состав 1 : 3) толщиной 2—3 см. Аналогичного рода мероприятия необходимо осуществлять и для защиты моно- литного массива пенобетонной изоляции бесканальной прокладки (фиг. 119) в случае недостаточно плотных грунтов, при которых не исключена неравномерная осадка теплопровода. При прокладке теплопроводов в каналах монолитный способ укладки пенобетонного отепления может быть также применен, при- чем в данном случае опалубкой является стена канала; такая си- Фнг. 119. Покрытие цементным раст- вором с сеткой монолитного пенобе- тсмиюго отеплении бескаиального тсплопркиодп 120
стема, естественно, целесообразна лишь для каналов малых разме- ров — непроходных. Фиг. 120 приводит пример применения монолитной укладки пе- нобетона в непроходном канале, внутренние габариты которого назначены, исходя из потребных размеров отепления, для непроход- ных каналов такой прием достаточно рационален. На фиг. 121 изо- бражен непроходной канал сборной конструкции, из отдельных плит. Выбор между монолитным отеплением и применением отдельных элементов (сегментов или скорлуп) в случае канальной прокладки может быть произведен, в общем исходя из тех же соображении, что указаны выше для бесканалъной прокладки. Необходимо лишь отметить, что недостатки монолитного способа укладки в данном Фиг. 120 и 121. Монолитное пенобетоинос отепление теплопровода в иепроходпом канале 121
случае несколько смягчаются тем обстоятельством, что здесь (при непроходных каналах) отпадает устройство опалубки, а расход ма- териала на отепление (в случае, например, конструкции, изображен- ной на фиг. 120) практически незначительно отличается от имею- щего место при отеплении отдельными сегментами или скорлупами. Гидроизоляция отепления теплопроводов играет весьма суще- ственную роль, так как отсутствие или порча ее влечет за собой (согласно ряду практических данных) большое увлажнение пенобе- тона и, как следствие, потерю им значительной доли своих термо- изоляционных свойств (см. выше). В качестве гидроизоляции для монолитного отепления пенобе- тоном п<ри бесканальной прокладке за границей обычно приме- няется асфальт слоем 20 мм Для этой же цели может быть при- менен слон такой же толщины цементного раствора с церезитом (фиг. 122). Однако необходимо иметь в виду, что применение цере- зитовои изоляции допустимо лишь в таких случаях, когда совер- шенно 'исключены всякие деформации отепленного теплопровода, могущие вызвать даже мельчайшие трещины в церезитовой изоляции. Поэтому изоляцию этою типа следует .применять для тсплопрово- водов, отепленных монолитным способом, т. е. массивом достаточ- но большей жесткости и при том расположенным на бетонной плите при хороших грунтах и невысоких временных нагрузках. Это ограничение должно быть, по существу, отнесено также и к асфальтовой изоляции, хотя и в несколько меньшей степени, по- скольку асфальт обладает большей степенью упругости, чем це- ментный раствор. Фиг. 122. Вид монолитного пенобе- тчмнюго отопления бссканаль»юго топ- лонроиодп, «кжры того цорсэнтопой изоляцией 122
На фиг. 112 и 118 показана гидроизоляция монолитного отепле- ния бесканалыюго теплопровода, нанесенная только на верхние и боковые поверхности. Такая гидроизоляция применяется в сухих грунтах, поскольку она может предохранить отепление лишь от обычной грунтовой сырости, связанной с известным увлажнением грунта атмосферными осадками. В случае же мокрых грунтов, при постоянном наличии воды, гидроизоляция должна устраиваться и со стороны опорной бетонной пли гы, ибо последняя надежной за- щитой от проникновения в отепление больших масс воды из грунта сама по себе служить не может. При изоляции пенобетопными скорлупами, когда опоры трубы расположены на отдельных основаниях, следует применять гидро- изоляцию рулонного типа, значительно менее остро реагирующую на деформации, чем асфальтовая или церезитовая. В качестве тако- вой на практике часто применяют покрытие пропитанной битумом мешковиной. Для надежной работы этой изоляции необходимо соблюдение ряда мероприятий. Температура размягчения битума должна быть не меньше чем на 20—25° выше расчетной темпера- туры па поверхности пенобетона. Последний покрывается слоем би- тума, далее -оборачивается заранее пропитанной битумом мешкови- ной и вновь покрывается битумом. В этих же целях может применяться и специальный материал — борулин. Последний представляет собой рулонный материал, изго- товляемый на базе битума и асбеста, и выпускаемый в полосах ши- риной! 0,40 м и толщиной 3,5 мм. Трубопровод обворачивается кус- ками борулина; стыки последнего даются внахлестку (на 8—10 сл), разогреваются паяльными лампами и заглаживаются деревянными гладилками. В тех случаях, когда по соображениям прочности пенобетонного отепления приходится последнее армировать железной сеткой в слое цементного раствора (см. выше), этот слой иногда на прак тике наносится под гидроизоляцией Необхо щмо признать такое решение ошибочным, поскольку здесь вносится излишняя влага скапливающаяся под гидроизоляцией и способствующая ее разру- шению, теплозащитные же свойства этого слоя ничтожны и прак тического значения не имеют Между тем нанесение такого армированного слоя сверх гидро изоляции способствует ее сохранности под влиянием деформаций грубы, почему и должно быть признано единоВспио правильных! решением. При прокладке теплопроводов в каналах, в случае выполнения отепления из отдельных cci ментов иди скор туп, слой тдроизо ля- пни следует наносить непосредственно на отепление; в большинстве случаев (особенно для проходных каналов) общая поверхность гидроизоляции от этого только уменьшается, эффективность же действия гидроизоляции возрастает по сравнению с нанесением гид- роизоляции на ограждающие элементы самого капала В некоторых современных конструкциях каналов гидроизоляция либо совсем отсутствует либо явно недостаточна (применена про- 123
краска поверхности каналов битумом, ла и ю только верхнего пе- рекрытия). На наш взгляд гидроизоляцию делать обязательно, так как ограждающие элементы каналов выполняю гея из материалов, которые сами по себе не являются водонепроницаемыми (бетон, кирпич); поскольку же гидроизоляция вообще нужна для |редохра- нения отепления от излишнего увлажнения, следует ее н устраивать непосредственно по отеплению. В частности, в отношении пенобетона такое решение необходи- мо еще и потому, что оно будет способствовать сохранности пено- бетона, поскольку не даст ему подвергаться периодическому высы- ханию и увлажнению (см. выше). При монолитном способе отепления пенобетоном теплопроводов в непроходных каналах гидроизоляция может частично устраивать- ся снаружи каналов, однако при этом необходимо соблюдение непрерывности изоляции (см. фиг. 120 и 121). В практике СССР пенобетон применяется преимущественно для отепления трубопроводов, подающих горячую, воду тля целен теплофикации. Температура воды в таких трубопроводах, обычно, не превышает 130—140° С, причем специальные лабораторные ис- следования, а также практические результаты эксплоатации суще- ствующих сетей дают возможность не сомневаться в допустимости применения пенобетона при этих температурах. Что касается воз- можности применения пенобетона для отепления паропроводов, имеющих обычно значительно более высокую температуру тепло- носителя, то достаточных практических данных, позволивших бы полностью разрешить этот вопрос, пока .не имеется. Имеющиеся данные об огнестойкости пенобетона (см. выше), наоборот, определенно указывают на значительное падение прочно- сти пенобетона при нагревании его до высоких температур. Однако в нашем случае базироваться на этих данных навряд ли можно. Дело в том, что в процессе указанных выше испытаний на огне- стойкость образцы пенобетона подвергались непосредственному воздействию пламени, а затем быстро охлаждались погружением в воду. Таким образом, падение прочности пенобетона могло явить- ся следствием совокупности ряда следующих причин: а) выделяющаяся при твердении цемента свободная известь, будучи подвергнута влиянию высоких температур, обжигается и талес, под действием воды, гасится, увеличиваясь в объеме и нарушая структуру материала; в данном случае эго явление исклю- чается, так как пенобетон, применяемый для отештелия теллопрово- юн, не будет подвергаться специально действию воды (за исклю- чением случаев аварийной порчи гидроизоляции). б) другой причиной падения прочности пенобетона являются чисто температурные деформации, вызывающие знакопеременные усилия в материале; если теплопровод не будет систематически выключаться из работы, то и это обстоятельство не сможет по- влиять на прочность материала. в) наконец, третьей наиболее существенной причиной падения прочности пенобетона могла явиться интенсивная усадка, связанная 124
с быстрой потерей влаги материалом; поскольку пенобетон в оте- плении теплопроводов будет покрыт гидроизоляцией, препятствую- щей утечке из него влаги, эта причина также не сможет оказать существенного влияния на изменение его .прочности. Исходя из этих соображений, а также имея в виду, что в за- граничной практике пенобетон для изоляции паропроводов приме- няется (правда, нам неизвестны результаты эксплоатации таких устройств), следует считать допустимым, в целях накопления прак- тических данных, применение пенобетона в качестве отепления тру- бопроводов с температурой теплоносителя до 250—350° С, ограни- чивая на первых порах такое применение опытными участками. Наконец, необходимо еще остановиться на вопросе о возможно- сти коррозии металлических труб, отепленных пенобетоном. В со- ставе пенобетона не имеется веществ, могущих вы звать такую коррозию. Действительно, опытные исследования, проведенные ВТИ, подтвердили, что при наличии гидроизоляции в теплопро- водах, отепленных пенобетоном (как монолитным способом, так и из отдельных скорлуп), коррозии не наблюдается. В заключение следует указать что, в заграничной практике, по- мимо подземных теплопроводов, пенобетон находит себе примене- ние также и для изоляции наружных теплопроводов, паровых кот- лов и т. д. Необходимо, однако, иметь в виду, что поскольку пенобетон в условиях переменного влажностного режима *, как указывалось выше, склонен к усиленному трещинообразованию к этому виду применения пенобетона надо подходить с большой ос- торожностью и допускать его лишь при соблюдении ряда специ- альных конструктивных мероприятий (защита поверхности пенобе- тона надежной пароизоляцией и т. п.). 1 Таковой может иметь место, когда при временной остановке системы пе- нобетон начнет поглощать влагу из воздуха и затем вновь ее отдавать при пуске системы, причем процесс этот будет повторяться неоднократно.
ЛИТЕРАТУРА1 1. Ароне Л. А., Выбор изоляционных материалов для бесканальиых тепло- проводов, жур. «Гелло и Сила», № 7, 1937 г. 2. Васмут В. А., Испытание опытного образца пенобетовомешалки. модели СССМ-755, жур. «Строит. Промышл.», № 12. 1938 г. 3. Ветров Е. В. и Теумин Л. Я., Эксплоатация пенобетбномешалки на стройзаводе треста Строитель, жур. «Строит. Промышл.», № 7, 1938 г. 4. ВИТГЭО. Отчет по теме «Влияние физических факторов на тепловые по- тери подземных теплопроводов» (рукопись) 1934 г. 5. ВТ И. Отчет по теме «Исследования по опытному бескаиальному тепло- проводу» (рукопись), 1933—34 гг. 6. Гензлер М. Н., Пенобетонщик, 1936 г. 7. Герасимов П. П.. Устройство термоизоляции н кровли в зимних усло- виях, жур. «Опыт стройки» № 1, 1939 г. 8. ГлавстроЛмаш, Каталог строительных машин, 1939 г. 9. Греков А Р., Пенобето1гировапие конструкций, жур. «Строит. Промышл.» 10. ЕНВ и Р, Отдел 22, Изоляционные работы, 1939 г. 11. Кауф ан Б. Н., Производство и применение пенобетона, жур. «Строит. Промышл.», № 1, 1933 г. 12. Кауфман Б. Н., Производство пенобетона в построечных условиях, жур. «Строитель», № 17, 1933 г. 13. Кауфман Б. И., Ячеистые бетоны, справочшгк «Строительная Индустрия», т. IV, 1934 г. 14. Кауфман Б. Н., Пенобетон, 1938 г. 15. Ленингр. инет, сооруж, Отчет по теме «Пенобетон, как изоляционный материал в строительной практике» (рукопись), 1932 г. 16. Ленингр. инет, сооруж., Отчет по теме «Рационализация технологическо- го процесса изготовления пенобетона» (рукопись), 1933 г. 17. Ленжилстройтрест, Искусственная строительная пемза (пенобетон), 1932 г. 18. Ост 6161, Пенобетон термоизоляционный на п. цементе, 1933 г. 19. Пирог П. И., Части зданий мясокомбинатов, 1939 г. 20. Союзстрой, Пенобетон (временные технические условия), 1934 г. 21. СтройЦПИЛ, Отчеты по теме - «Термоизоляционный пенобетон» (руко- пись), 1932—35 it. 22. Тоншсв В. А., Гидроизоляция бесканальиых теплопроводов, жур. «Отоп- ление и Вентиляция», № 3, 1938 г. 23. ПНИПС, Отчет по теме «Поведение конструкций из бетонных камней» (рукопись), 1934 г. 24. • Шамбахео И. В., Производство пенобетона, 1935 г. 25. Штаерман М. Я., и Митрофанов В. И., Изоляция холодильников, 1935г. * Здесь пртюдптси лишь список лште|>атуры, использованной при написа- нии настоящей книги. Подробную библиографию по ячеистым бе -онам — см. Б. Н. Кауфман, Пенобетон, нзд. СтройЦНИЛ’а, 1938 г.
СОДЕРЖАНИЕ Стр. Предисловие .. . . 3 Введение............................. 1 I. Основные свойства пенобетона...................................• 8 1. Прочность....................................................... 8 2. Объемный вес.................................................... И 3. Структура....................... . . !•> 4. Водапоглощаемость и гигроскопичность 1-1 5. Теплопроводность................................................. 17 6. Огнестойкость ... ... 18 7. Морозостойкость . . . . . . . . . 19 8. Требования ОСТ......................................... - • 21 II. Производство пенобетона . . 1. Подбор состава пенобетона ... 21 Рецептура эмульсии .... . . 21 Расход цемента ............... 21 Расход воды........................ . . .............. 26 Пример подбора состава................ . . 28 2. Изготовление эмульсии . . . . : . . . 29 Изготовление клеевого раствора . . 29 Изготовление канифольного мыла . . 29 Получение эмульсии . 30 Пример изготовления эмульсии . . 31 3. Изготовление пснобетопной массы . . 33 Пенобетоньерки .................. . . >3 Процесс изготовления.............. . 45 Выход пенобетона ....... 47 Производительность пенобеггоньерок 49 4. Формование и выдержка пенобетона 50 Заливка в формы .................................................. 5Э Транспорт пенобетониой массы . . . . . 56 Выдержка и уход за пенобетоном . . ... .60 Транспорт пенобетона ............................ . 63 Брак продукции....................... . . 64 5. Организация производства пенобетона ... G6 Производительность завода........................................ 67 Организация процесса изготовления пенобетониой массы 1’8 Выбор типа форм и организация заливки .... 3 Организация транспорта пенобетониой массы . 78 ’27
Организация транспорта псиобстоимых блоков . . . Организация хранения в штабелях ... .......... Организация рабочей силы............... .............. Пример организации производства .... . . . . Калькуляция стоимости продукцил!................... . . Организация производства в зимних условиях . . 6. Производство изделий для изоляции теплопроводов Ill. Применение пенобетона в строительстве................. 1. Покрытия и перек|рьтия............... .............. 2. Стены и перегородки . .......... 3. Теплопроводы . . ........................• Литература................................................. ».♦>«> н -% >» •ик'К' ‘lM.< z . < 19/Л-зш
/J
Организация гтраигспорта псиобстоиных блоков . . . Организация хранения в штабелях ... .......... Организация рабочей силы................ .............. Пример организации производства .... . . . . Калькуляция стоимости продукц™<..................... . . Организация производства в зимних условиях . . 6. Производство изделий для изоляции теплопроводов Ill. Применение пенобетона в строительстве.................. 1. Покрытия и 'перекрытая................ .............. 2. Стены и перегородки . .......... 3. Теплопроводы . . ........................• Литература.................................................. ».♦>«> н -% >» •ик'К' ‘lM.< z . < 19/Л-зш
u/u/uZ