Практичность при выполнении монтажных операций и оптимизация расходов – первостепенные условия, к которым стремятся участники строительной отрасли. Достигаются они разными путями и способами, но в итоге облегчают рабочий процесс и позволяют обеспечивать качественный результат. Переход от традиционных стройматериалов на более современные и даже инновационные часто выступает именно как средство оптимизации и повышения качественных характеристик сооружения.
В этом смысле интересна технология изготовления пеноблоков, которая базируется на классическом способе приготовления строительного раствора, но при этом отличается доступностью. Использовать ее может и домашний мастер, но для этого придется в деталях ознакомиться с нюансами создания такого рода блочных стройматериалов.
Из чего делают пеноблоки?
В качестве основы применяется портландцемент, причем самой высокой марки – например, подходит М 400. Цемент должен отвечать свойствам данной марки, иначе он не сможет выполнять свои функции после изготовления. Отличительной чертой пеноблока является пористая структура, благодаря которой он входит в группу ячеистых бетонов. Поэтому процесс его изготовления не обойдется и без пенообразователя. Это может быть органический или синтетический компонент, в перечень задач которого будет входить как раз образование неплотной, пористой структуры. На практике она обеспечит стенам немало эксплуатационных преимуществ.
Также в основу иногда добавляют глину, золу и некоторые разновидности промышленных отходов. С точки зрения повышения технико-физических свойств в такой разбавке особого смысла нет – добавление второсортного сырья обычно ставит целью удешевление состава путем вымещения дорогостоящего портландцемента. Также в обязательном порядке в состав вводится песок и вода.
Своего рода функциональный сегмент компонентов формируется клеем и фиброй. Что касается клеевого раствора, то он потребуется и для состава, и для кладки. Это может быть один и тот же продукт – главное, чтобы он соответствовал требованиям для использования в конкретных условиях. С точки зрения приготовления раствора важны будут такие свойства, как вязкость, сцепление, хваткость и химическая безвредность. В качестве средства формирования кладки клей для пеноблоков в чистом вид используется редко, но в любом случае он должен быть морозостойким, терпимым к влажности, прочным и огнеупорным. Фиброволокно, в свою очередь, выполняет задачу армирования. Тоже в некотором роде функция сцепки, но в более выраженном механическом варианте. Волокна позволяют минимизировать риск образования трещин, усиливают конструкции стен и перекрытий, а также снижают нагрузки на смежные конструкции.
Характеристики пеноблока
Эксплуатационные характеристики отражаются уже в самой маркировке пеноблока. Например, для акцента на теплоизоляции стоит выбирать марки от D150 до D400. Данный материал благодаря высокой плотности (числовое значение указывает на соотношение кг/м3) обеспечивает достаточное утепление для домов, расположенных в средних широтах. В плане прочности это не самый выгодный вариант на фоне традиционного кирпича, например. В среднем прочностный предел составляет 9 кг на 1 см3. Другое дело, что даже производство пеноблоков в домашних условиях допускает внесение пластификаторов и наполнителей, способных повышать отдельные свойства, в том числе прочность и морозоустойчивость.
В заводских условиях технические качества улучшаются и за счет базового состава. Марки D500-D900 считаются конструкционно-теплоизоляционными, то есть пригодными и для обеспечения тепла в северных регионах, и для поддержания надежности в плане физических нагрузок. К слову, наиболее крепкие блоки способны выдерживать до 90 кг на 1 м2 – это марка D1200. Типоразмеры могут быть разными, но существует стандартизированный формат выпуска материала, который считается оптимальным. Это пеноблок 200х300х600 мм, который в зависимости от состава обеспечивает плотность стены от 300 до 1200 кг/м3. При этом водопоглощение стабильно составляет 14 %.
Технология изготовления литьем
На первом этапе выполняется подготовка самого раствора, которую можно производить в обычном строительном бункере с функцией автоматического замеса. Далее созданная смесь выливается в кассетные формы, где масса пенобетона принимает заданные физические параметры. Традиционные литьевые технологии предусматривают возможность дальнейшей вибрации и трамбования в формах, что улучшит качества блока. Однако в упрощенных кассетных формах данная функция отсутствует из-за недостатка электропривода, который мог бы обеспечить вибрационный эффект.
Более современные матрицы с опалубкой позволяют менять конфигурацию ячеек. То есть пользователь сам может настраивать толщину и длину блока в соответствии со своими запросами. Это также дает возможность создавать пеноблок с индивидуальными параметрами в единичных экземплярах – например, для кладки в сложных местах. Период полимеризации, то есть застывания, варьируется в среднем от 10 до 20 час. Это во многом зависит от того, какой использовался клей для пеноблоков – водостойкий, на силиконовой или полимерной основе. После базового укрепления структуры можно освобождать блоки от стен опалубки.
Оборудование для литья
Реализовать литьевой метод позволят три категории оборудования. В первую очередь это установки для создания пенобетонной смеси. Они отличаются от обычных бункеров тем, что имеют устройство для генерации пены. Средняя производительность такого агрегата составляет 20-30 м3 в сутки, опять же, она зависит от конкретного состава. На следующем этапе может использоваться мобильное оборудование для пеноблоков, которое облегчит задачу транспортировки смеси к формам. Это могут быть и самоходные машины с бункерами, и прямые стационарные каналы подачи раствора целенаправленно к матрице.
Относительно самих форм уже отмечалось, что они представляют собой матричные кассетные ячейки, в которые заливается смесь. В домашних условиях аналог такого приспособления можно изготовить из обычных металлических листов. Конструируется своего рода обрешетка, причем для нее не обязательно наличие дна – в процессе работы даже заводские конструкции часто ставятся на ровную поверхность, и этого хватает, чтобы получить геометрически правильный материал кладки. Другое дело, что технология изготовления пеноблоков литьевым способом также предусматривает возможность легкого и быстрого демонтажа формы после застывания раствора.
Технология изготовления резкой
Этот способ создания пеноблоков тоже предусматривает отдельные этапы приготовления и доставки смеси к непосредственному месту конечного формирования материала. Но в отличие от предыдущего метода предполагает другой подход к самой подготовке блоков. Они формируются не в ячейках матрицы, а путем механического разделения общего массива. То есть изначально также производится заливка, но не по отдельным матричным формам, а в общий поддон. Затем осуществляется раскрой вылитого раствора по секторам. Как именно будет выполняться эта операция – зависит от того, в каких условиях применяется резательная технология. Пеноблоки заводского типа на крупных предприятиях режутся лазерами и термическими головками. На малых и средних комбинатах это делается посредством пил, нитей и других механических резчиков, которые заслуживают отдельного внимания.
Оборудование для резки блоков
Профессиональное изготовление пеноблока не обходится без специальных линий резки, которые работают с монолитным бетоном. В плане режущего инструмента это очень разнообразное оборудование – могут использоваться ленточные резчики, струны, циркулярные пилы, металлические тросы и т. д. Базируется такое оборудование для пеноблоков на платформе или станине, предназначенной также и для размещения целевого материала. В процессе работы резчики проходят по монолиту, оставляя за собой полосы разделенных сегментов. Поперечное прохождение завершает операцию резки, оставляя уже готовые блоки.
У данного метода есть несколько преимуществ перед литьевым. В первую очередь обеспечивается точность формирования граней и сторон. Благодаря этому повышается и качество будущей укладки. К тому же, если формовка требует в некоторых случаях нанесения специальной смазки на края металлических ячеек, из-за чего страдает адгезия поверхностей блоков, то резка сохраняет шероховатость граней и тем самым улучшает их сцепку с другими инородными поверхностями. Кроме того, остается полная свобода в регуляции параметров, с которыми выпускаются пеноблоки. Размеры и вес изделий могут разниться: их выполняют и в стандартном формате 200х300х600 со средней массой 500 кг на 1 м2, и с индивидуальными характеристиками.
Технология выполнения распалубки
Этот способ по сути напоминает литьевой, но с большей долей автоматизации. Классическая формовка может полностью выполняться вручную с применением самодельных металлических ячеек. Автоматическая распалубка требует участия оператора только в процессе регуляции заливки в изначальные формы. Далее машина самостоятельно забирает формы на поддон и удерживает их в своем бункере (иногда с тепловым воздействием) до момента полного застывания. Такое производство пеноблоков в домашних условиях организовать затруднительно, поскольку оборудование может требовать подключения к сети в 380 В, но при наличии трехфазной линии – вполне возможно. Тем более что смесь также готовится сторонним образом без подключения специальных агрегатов. После застывания установка автоматически открывает бункер, выносит на поддоне форму с блоками и убирает опалубку.
Сушка блоков из пенобетона
В условиях поточного производства, когда нет времени на многочасовые и даже суточные ожидания полимеризации блоков, используют дополнительный технологический этап – термическую сушку. Для этого применяется специальная камера, в которую загружают пеноблоки. Строительные технологии по изготовлению кирпича в обязательном порядке предусматривают использование печей как средства обжига и укрепления. Пенобетон - менее плотный материал, поэтому без термического воздействия часто обходятся – но для экономии времени и укрепления структуры данный этап лишним не будет. По расчетам специалистов, печная пропарка за пару часов позволяет блоку набрать еще порядка 70 % от базовой прочности. Организационно данная технология изготовления пеноблоков возможна только на автоматизированных линиях. Машина должна автоматически управлять загрузочно-разгрузочными процессами, связанными с перемещением кассетных форм в печь.
Мини-заводы для создания пеноблоков
На небольших производствах в целях оптимизации часто используют небольшие линии изготовления, в которых компактно концентрируются функциональные площадки. Концепция мини-завода для пеноблока строится на тех же принципах. Оператору не нужно искусственно заполнять бреши между технологическими этапами – от начала до конца производство контролируется автоматикой. Начинается линия с бункера, в котором размешивается смесь для пенобетона. Оператор вносит в нее все необходимые компоненты с добавками и устанавливает программу приготовления строительной смеси. Далее раствор подается в емкость, которая сформирует прямоугольный монолит.
Типовой мини-завод по производству пеноблоков работает по методу нарезки блоков, так как изначально ориентируется на получение элементов с точными геометрическими размерами. После естественного или печного застывания монолит отправляется на этап автоматической резки, откуда уже в виде готовых блоков переправляется на пункт приема.
Заключение
Изготовление пенобетонного стройматериала гораздо проще, чем кирпича или панельных плит. Но так ли оправдывает себя этот материал на практике эксплуатации? Такие блоки отличаются небольшой массой, поэтому и прочность изначально будет несравнима с обычным кирпичом. Но есть и положительные свойства у ячеистого бетона. Даже упрощенная технология изготовления пеноблоков без специальных добавок позволяет добиваться высоких теплоизоляционных качеств. Поэтому даже при скромной массе и плотности такой блок может гарантировать оптимальный микроклимат. С точки зрения экологической безопасности это тоже неплохой вариант для строительства дома. Опять же, если обойтись без специальных модификаторов, то конструкция будет химически безопасна для жильцов.
Но главное достоинство пеноблока заключается в финансовой экономии. И технология изготовления, и логистика при строительстве и транспортировке требуют минимальных вложений по сравнению с альтернативными кладочными и панельными стройматериалами.