|
Постоянная и эффективная экономия материальных, энергетических и трудовых затрат в производстве бетона и железобетонных конструкций и изделий для отделки дома является важнейшей народнохозяйственной задачей. На ее решение направлены правильный выбор материалов для бетона, определение оптимального состава, бетона, рациональная организация его производства. Заданные свойства бетона должны обеспечиваться при. минимальном расходе материальных, энергетических и трудовых ресурсов.
Наиболее дорогим и энергоемким компонентом бетона являет¬ся цемент. Расход условного топлива на производство портланд¬цемента М400 составляет около 280 кг/т, М600 — 345 кг/т, в то время как на производство природных заполнителей расходуется 3-6 кг/м3 и искусственных легких заполнителей 90-130 кг/м3 условного топлива, поэтому экономия цемента — важнейшая за¬дача технологии бетона. Применяя различные способы экономии цемента, можно сократить расход цемента на 10-25% по срав¬нению со средними статистическими данными для рядовой тех¬нологии отделки дома. Наиболее реальные способы экономии цемента следующие: правильный выбор цемента в зависимости от прочности бетона и условий эксплуатации; введение в бетон суперпластификаторов, пластифицирующих, воздухововлекающих и комплексных добавок, уменьшающих водопотребность бетонной смеси (особенно эффек¬тивно применение добавок в производстве высокопрочных и мо¬розостойких бетонов);применение бетонных смесей с минималь¬но допустимой по условиям формования изделий и конструкций подвижностью (для производства сборного железобетона, как правило, жестких и малоподвижных смесей); применение чистых заполнителей оптимального зернового состава и максимальной крупности, допустимой из условий бетонирования конструкций;выбор оптимального соотношения между песком и щебнем с уче¬том их свойств, расхода цемента, условий формования и последу¬ющей эксплуатации изделий; использование способов активации цемента и бетонной смеси; применение микронаполнителей, в том числе золы, молотого шлака и другого вторичного сырья промыш¬ленности для бетонов невысокой прочности; использование спосо¬бов удаления излишней воды из бетона в процессе формования изделий (гидропрессование, вакуумирование и др.); рациональ¬ный выбор режимов твердения бетонов с учетом свойств исполь¬зуемого сырья и условий производства, в частности окончание тепловой обработки при достижении бетоном 50.-60% проектной прочности и использование последующего роста прочности, кото¬рый в этом случае проходит более интенсивно, чем после дли¬тельного прогрева; повышение однородности бетона и вследствие этого уменьшение требований к средней прочности бетона; назна¬чение требований к прочности и другим свойствам бетона с уче¬том реальных сроков строительства и роста прочности во време¬ни, в частности установление заданной прочности бетона по его прочности в возрасте 90 и 180 сут; своевременная корректировка -состава бетона и режимов технологических операций при изме¬нении условий производства с целью обеспечения минимального расхода цемента в любых условиях. Существуют данные отделки дома по относительному изменению расхода цемента разных марок в бетоне без добавок и с супер¬пластификаторами. За единичный показатель принят расход це¬мента 315кг/м3 в бетоне прочностью 30 МПа на цементе М400, необходимый для получения подвижной бетонной смеси (осадка конуса 1-3 см, предельная крупность щебня 20 мм). Повышение марки цемента, жесткости смеси или введение суперпластифика¬торов позволяет значительно уменьшить расход цемента при отделке дома. При этом необходимо учитывать, что возможное снижение расхода цемента ограничивается требованием получения плотного бетона. Минимально допустимое снижение относительно¬го расхода цемента составит 0,64, для достижения большей эко¬номии необходимо применение микрозаполнителей. Важное значение имеет правильное назначение класса бетона. Завышение его, что иногда имеет место в связи с неблагоприят¬ными условиями последующего твердения или для передачи усилий преднапряжения на горячий бетон, ведет к перерасходу це¬мента. Расход цемента М400 в бетоне прочностью 30 МПа по сравнению с бетоном прочностью 20 МПа возрастает на 31%, 40 МПа —на 64%, 50 МПа —на 102%. Окончательное суждение о правильности принятого решения требует, однако, учета раз¬личных факторов, а не только расхода цемента на 1м3 бетона. Применение бетона высокой прочности позволяет уменьшить раз¬меры некоторых изделий и тем самым снизить расход бетона на их изготовление, шире использовать предварительное напряжение арматуры. В этом случае необходимо учитывать расход цемента на единицу чистой продукции, а также принимать во внимание другие положительные факторы, полученные за счет применения более легких и прогрессивных конструкций. При выборе решений необходимо учитывать как интересы кон¬кретного производства отделки дома, так и общий народнохозяйственный эф¬фект. Повышение марки цемента ведет к снижению его расхода в бетоне, однако цемент высоких марок производит ограниченное количество заводов. Применение этого цемента для бетонов низ¬ких и в ряде случаев даже для средних марок не только может привести к его нерациональному использованию из-за невозможности значительного снижения расхода цемента ввиду необходимости обеспечения плотности бетона, но вызыва¬ет резкое увеличение средней дальности перевозок цемента, по¬требности в вагонах, излишнее расширение складского хозяйства на заводах сборного железобетона. В результате экономический эффект, полученный за счет снижения расхода цемента, не покры¬вает возросших транспортных и других расходов отделки дома. С точки зрения обеспечения максимального народнохозяйственного эффекта це¬лесообразно разумно использовать в обычных бетонах рядовые марки цемента, одновременно широко применяя суперпластифи¬каторы и другие химические добавки, качественные местные за¬полнители и рациональную технологию бетона. Цемент высоких марок применяют в высокопрочных и специальных бетонах при соответствующем технико-экономическом обосновании. На долю цемента приходится большая часть суммарных энер¬гетических затрат в производстве бетона при отделке дома. В среднем на производ¬ство 1м3 тяжелого бетона расходуется 110-210кг условного топлива: из них 65-75% топлива необходимо на производство цемента, 2-3% топлива расходуется на получение заполнителя, 10-15%—на различные технологические операции по изготов¬лению бетона и железобетонных изделий, 13-18% — на тепло¬вую обработку изделий. Суммарный расход топлива увеличивает¬ся в основном из-за повышения расхода цемента, так как расход топлива на другие нужды практически изменяется мало, составляя в среднем 40-50 кг/м3. Энергозатраты на производство бетона сокращаются с пони¬жением его марки и особенно при применении шлакопортландцемента. Портландцемент с минеральными добавками эффективен в бетонах низких и средних марок. Необходимо также учитывать, что при применении этого цемента и шлакопортландцемента зна¬чительно уменьшается расход клинкера, наиболее дорогостоящего и энергоемкого компонента цемента, например расход клинке¬ра на производство 1м3 бетона прочностью -30 МПа составляет при применении портландцемента 290-350 кг (при разной по¬движности бетонной смеси), а при применении шлакопортландце¬мента — 165-235 кг. Соответственно 1кг клинкера в первом слу¬чае обеспечивает производство 2,85-3,45 м3, а во втором — 4,25-6,05 м3 бетона. В легких бетонах отделки дома при применении искусственных пористых за¬полнителей, на производство которых расходуется значительное количество топлива, возрастают общие энергетические затраты на производство бетона на 10-15% и относительная доля энерге¬тических затрат, расходуемых на производство заполнителей, уве¬личивается до 20-50% при соответствующем уменьшении отно¬сительных затрат на цемент и технологические операции. В про¬изводстве легкого бетона для снижения суммарных энергозатрат помимо рассмотренных выше способов экономии цемента особо важное значение имеет применение менее энергоемких заполни¬телей, например термозита (вспученного шлака), природных легких заполнителей, поризация бетонной смеси. Проведение мероприятий по отделке дома, направленных на экономию цемен¬та, способствует снижению суммарных энергетических затрат в производстве бетона, более рациональному использованию мате¬риальных ресурсов. Снижение энергозатрат достигается также при сокращении продолжительности прогрева бетона, разумном сни¬жении требований к отпускной прочности бетона (с учетом роста прочности в последующем), применением комплексных добавок, содержащих ускоритель твердения и пластификатор, использова¬нием пропарочных камер с минимальными теплопотерями. Значительную экономию цемента и снижение материальных и энергетических затрат можно получить при использовании в про¬изводстве бетона вторичного сырья промышленности (зол, шла¬ков). Необходимо всемерно бороться с потерями цемента на про¬изводстве. Эти потери возникают из-за применения горячего це¬мента с признаками ложного схватывания, неудовлетворительной организации транспорта и складирования цемента, смешивания цемента разных марок,.низкого качества нерудных материалов, несовершенства формовочного оборудования и изготовления из¬делий с завышенной толщиной. Четкая организация производства позволяет сократить непроизводительные потери и сэкономить до 10 % цемента в год. Для сокращения трудовых затрат в производстве бетона и сборных железобетонных изделий решающее значение имеют ши¬рокая механизация и автоматизация технологических операций, использование роботов, манипуляторов и управляющих автома¬тических комплексов. Для более рационального производства необходимо применение бетонных смесей с хорошей удобоукла-дываемостью, химических добавок, особенно суперпластификато¬ров и комплексных добавок на их основе, применение для про¬изводства ряда изделий литых бетонных смесей. С современных условиях имеется широкий выбор средств и мероприятий, обеспечивающих экономию материальных, энерге¬тических и трудовых ресурсов в технологии бетона и сборного железобетона. Всемерная экономия всех видов ресурсов — задача разносторонняя, и ее решение требует комплексного подхода, вы¬сокой организованности действий всех участников производствен¬ного процесса.
|