Описание технологии производства бетона

Технология изготовления бетонной смеси

Бетон является единственным материалом, без которого трудно представить себе какое-либо строительство. Возведение любого сооружения начинается с вопроса, как приготовить бетон. Уникальность этого материала позволяет применять его при изготовлении фундамента, стен, колонн, различных перекрытий и т.д.

В настоящее время технология серийного производства основных компонентов бетона позволяет ему конкурировать с признанными природными материалами, такими как камень или гранит. Основные его прочностные и технологические свойства во многом зависят от того, как приготовить бетон. В целом такой процесс достаточно прост. Он может быть выполнен собственными силами и требует только аккуратного подхода.

Содержание статьи:

Основные свойства бетона

Бетон представляет собой водную смесь цементного раствора и различных наполнителей и добавок. В свою очередь, цементный раствор (или простейший бетон) состоит из смеси цемента и песка, приготовленного в виде водного раствора. Полный состав конкретного типа бетона определяется рецептурой в зависимости от назначения материала.

Схема состава бетона

Главным параметром бетона при определении его назначения и качества является механическая прочность на сжатие, т.е. стойкость при вертикальной нагрузке. Принятые стандарты регламентируют прочность бетона в пределах от 7,5 до 80 мПа. Соответственно, марки строительного бетона колеблются от В7,5 до В80.

Прочность в основном зависит от прочностных свойств цемента (марки используемого цемента) и в определенной степени от содержания и качества других компонентов. Для повышения прочностных свойств специальных типов бетона, в их состав могут включаться армирующие добавки.

К технологическим параметрам бетона можно отнести эластичность (пластичность), вязкость и однородность раствора. Для облегчения работ по наложению материала и улучшения внешнего вида укладки в состав могут добавляться пластификаторы и другие добавки. Вопросы вязкости решаются изменением объема воды, а однородность массы зависит от качества перемешивания.

Важным свойством бетона является то, что окончательное его высыхание протекает очень медленно, и в течение всего этого процесса материал увеличивает свои прочностные характеристики. Окончательное высыхание бетона наблюдается не ранее, чем через 6 месяцев после укладки, а наивысшей своей прочности он достигает примерно через 12 месяцев. Такое свойство бетона в основном определяется особенностью цемента.

Цемент, песок и заполнитель

Цемент

Цемент является основой бетона и обеспечивает связывание всех компонентов в единое целое. Он во многом определяет прочность и монолитность всего соединения. Самым распространенным типом цемента, используемым для изготовления бетона, стал портлендцемент, который практически на 80% состоит из силиката кальция, что обуславливает его хорошее склеивание (адгезию) с другими веществами.

Такой цемент прекрасно показал себя при низких температурах. Для увеличения механической прочности бетона широко применяются и другие типы цементов с прочностью до 500 мПа.

Технические характеристики цемента

Маркировка серийно реализуемого цемента указывает его основные характеристики, знание которых необходимо для обеспечения нужной рецептуры бетона. Например, цемент марки М500-Д20. Первые цифры определяют механическую прочность материала на сжатие.

При изготовлении бетона обычно используется цемент М400 или М500; при этом следует помнить, что для особо нагруженных элементов следует использовать наиболее прочный материал. В мало ответственных элементах строительных конструкциях (например, подушка под фундамент) достаточно применение цемента М300.

Вторые цифры в маркировке (совместно с индексом «Д») определяют наличие и процентное содержание примесей (добавок). Для особо важных элементов целесообразно применение цемента с «Д0». В целом, при изготовлении бетона допускается использование цемента до «Д20», т.е. с содержанием примесей не более 20%.

Цемент, предназначенный для изготовления бетона, должен быть сухим, без комков и сыпучим. При неправильном хранении цемент достаточно быстро впитывает воду и теряет свои важнейшие свойства. Во время приобретения цемента необходимо проверить целостность упаковки и срок его изготовления. Приобретать цемент лучше не ранее, чем за 10 дней до начала работ с ним.

Песок

Песок является одним из основных компонентов бетона, обеспечивающим его объем и структуру. В цементных растворах (для штукатурных и укладочных работ) он является основным наполнителем объема. В общем случае строительный песок представляет собой сыпучую смесь твердых силикатных частиц размером 0,15-5 мм. В зависимости от происхождения песок подразделяется на речной, морской, озерный, карьерный, овражный и т.д.

Для приготавливаемого бетона лучше всего подходит песок с размером частиц 1-2 мм. Если бетон предназначен для фундамента наиболее подходящим является речной песок, так как он практически не содержит глины и удовлетворяет требованиям по размеру частиц.

В цементных растворах для кирпичных кладок и штукатурки можно использовать песок с содержанием глины и илистых включений, так как они повышают пластичность смеси. Абсолютно не допускается наличие в песке примесей растительного происхождения или других веществ, способных гнить и распадаться.

Песок в процессе приготовления бетона должен надежно скрепиться цементом, а наилучшая адгезия наблюдается у достаточно крупных частиц. В связи с этим применение песка с большим содержанием очень мелких пылеобразных частиц (менее 0,15 мм) не рекомендуется. Находит применение тяжелый карьерный песок, полученный при дроблении горных пород. Такой песок несколько тяжелей по массе, но имеет необходимые размеры частиц (зерен).

Заполнитель

В качестве объемного заполнителя бетона используются щебень и гравий. Они представляют собой сыпучий материал в виде кусочков горной породы и обеспечивают основную прочность. Размер используемых для бетона кусочков колеблется от 5 до 35 мм.

Лучше всего подходит материал, полученный дроблением породы, так как он обеспечивает наилучшую адгезию цемента за счет неровности (шероховатости) поверхности. Применение речной или морской гальки не желательно, в связи с тем, что ее поверхность отшлифована водой и не гарантирует нужное сцепление.

Таблица характеристик щебня

Наполнитель должен содержать кусочки щебня или гравия разного размера, что необходимо для более плотного их прилегания друг к другу и снижения риска образования пустот. Если приобретенный материал состоит в основном из крупных элементов, рекомендуется добавить щебень размером 8-10 мм; и, наоборот, в мелкий щебень следует добавить кусочки размером 20-30 мм.

Крупные куски размером более 35 мм лучше удалить, так как они затруднят перемешивание массы. Не допускается наличие в наполнителе посторонних примесей в виде грязи, почвы, растительных волокон и т.д.

Вспомогательные компоненты

В состав бетона может входить ряд вспомогательных компонентов. Для увеличения текучести и технологичности смеси обычно добавляются пластификаторы. В бетоне для фундаментов их применение необязательно, а вот для кладок или штукатурки — целесообразно.

Схема приготовления бетонной смеси в бетоносмесителях

Для повышения пластичности массы находит применение добавка в смесь гашеной извести. В то же время следует помнить, что известь может уменьшить адгезию цемента к наполнителю, что требует осторожного подхода к количеству этой добавки.

Находят применение суперпластификаторы, которые повышают технологические свойства бетона, увеличивают его влагостойкость и морозоустойчивость. Для удобства работы с бетоном иногда добавляются ускорители и замедлители высыхания раствора.

Все рекомендуемые вспомогательные компоненты выпускаются серийно и предлагаются торгующими организациями. Следует помнить, что общее количество добавок не должно превышать 2% от массы бетона, для того чтобы они не повлияли на прочностные характеристики материала.

Не следует халатно относиться к использованию воды, чтобы приготовить бетон. Вода не должна иметь загрязнений и примесей, особенно органического происхождения. Заметное влияние на качество бетона может оказать присутствие в воде кислотных или щелочных веществ, масел и сахаров.

Запрещено применение болотных или неочищенных сточных вод. Осторожно следует использовать воду из рек и других водоемов. Наиболее удовлетворяет всем требованиям водопроводная питьевая вода.

Рецептура бетона своими руками

Чтобы приготовить бетон, прежде всего следует определиться с его рецептурой. Она зависит от назначения бетона и может варьироваться в достаточно широких пределах. Самый простой бетон (так называемый, тощий бетон) марки В7,5 приготавливается в следующем соотношении ингредиентов:

  • цемент М400 — 1 часть;
  • песок — 10 частей;
  • вода — 0,5 части.

Такой бетон используется для подложек (в том числе под фундамент), черновых сглаживающих заливок и т.д. Он не отличается прочностью и пластичностью.

Достаточно распространен бетон марки В15, имеющий следующую рецептуру:

  • цемент М400 — 1 часть;
  • песок — 2,1 части;
  • щебень или гравий — 5 частей;
  • вода — 0,6 части.

Большей прочностью обладает бетон марки В25 (цемент М500 — 1 часть, песок — 2 части, щебень — 4 части, вода — 0,5 части). При самостоятельном приготовлении бетона для фундамента часто усредняют рецептуру: цемент М500 — 1 часть, заполнитель — 5 частей, вода — 0,5-1 часть.

Для части фундамента, расположенной ниже поверхности земли содержание наполнителя уменьшают до 3 частей. Следует помнить, что содержание песка во всем объеме наполнителя должно быть не менее 30%. Добавление дополнительных компонентов производится по усмотрению исполнителя работ.

Приготовление бетона: инструкция

Инструмент и приспособления

  • емкость для перемешивания;
  • мерное ведро;
  • вибратор;
  • лопата;
  • безмен;
  • кувалда;
  • сито;
  • тачка или носилки;
  • совок или мастерок.

Для того чтобы приготовить бетон, необходимо выполнить несколько операций: подготовка компонентов, приготовление смеси компонентов и перемешивание смеси с водой. Подготовка компонентов включает удаление примесей, просеивание и развеску согласно рецептуре. Цемент тщательно разминается во избежание попадания комочков и при необходимости просеивается через мелкое сито.

Песок для удаления примесей и крупных зерен просеивается через сито с размером ячеек до 5 мм. Гравий и щебень целесообразно просеять через это же сито с целью удаления частиц размером менее 5 мм.

Развеску ингредиентов лучше производить с помощью мерного ведра, т.е. по объему (поэтому рецептуру удобнее указывать в частях).

Взвешивание компонентов может привести к заметной погрешности из-за различной степени влажности песка и колебания удельного веса материала наполнителя. Для ориентирования можно привести примерное соответствие объемного и весового измерения. Так, объем стандартного мерного ведра (10 л) соответствует 13 кг цемента М500, 14 кг песка или гравия.

Приготовление смеси компонентов возможно двумя способами. Первый способ основан на сухом перемешивании всего объема цемента и наполнителя с последующим заливом водой. Такой способ при ручном перемешивании не дает гарантии, что весь объем будет полностью перемешан и на дне не останется сухого остатка.

Второй метод предусматривает поочередную загрузку компонентов в воду при одновременном перемешивании. Этот способ грешит тем, что не может обеспечить равномерного распределения ингредиентов по объему. Наиболее частое применение находит все-таки второй способ.

Перемешивание компонентов с водой производится до получения монолитной массы густой сметанообразной консистенции равномерного серого цвета. Не допускается наличия сухих комочков. Дополнительные компоненты предварительно размешиваются в воде и добавляются в раствор бетона при одновременном перемешивании.

Если необходимо приготовить бетон для фундамента в больших количествах, целесообразно арендовать механическую бетономешалку, что намного ускорит и облегчит работы. В этом случае подготовка ингредиентов производится так же. Замешивать смесь следует в следующем порядке: залить в бетономешалку воду и замесить в ней цемент до сметанообразного состояния; загрузить наполнитель и все перемешать в течение не менее 2 минут (до 5 мин) до получения однородной массы.

Бетон должен получиться пластичным, но не очень густым и достаточно текучим, чтобы заполнить опалубку без образования пустот. Время использования раствора не должно превышать 1,5 часа. Укладка бетона должна сопровождаться уплотнением (утрамбовкой). Если нет специальных вибраторов, утрамбовку можно произвести самому методом штыкования стальным прутом. Такое уплотнение целесообразно проводить через каждые 20 см заливки.

При любом строительстве необходим бетон. Приготовить бетон самому не представляет больших сложностей. Главное — необходимо правильно определить требуемые параметры материала, а исходя из них, выбрать нужную рецептуру. Сам процесс приготовления бетона достаточно прост и обеспечит необходимое качество при выполнении элементарных правил.

Технология производства бетона. Оборудование для производства бетона

Бетон является ведущим материалом в строительстве и, по мнению учёных, останется таковым ещё как минимум 40-60 лет. При этом технология производства бетона за последние полвека мало изменилась. Хотя процесс его изготовления является трудоёмким, применяемое оборудование конструктивно достаточно простое и недорогое. Это позволяет наладить выпуск популярного строительного материала без больших затрат.

Историческая справка

Технология производства бетона была известна ещё древним шумерам, широко применявшим его 4000-5000 лет назад. Позже технологию переняли вавилоняне, египтяне и прочие цивилизации. Недавно в Сербии обнаружили постройку возрастом 7600 лет, пол которой залит 25-сантиметровым слоем бетона на основе известняка. Древний стройматериал, безусловно, отличается от современного, но принцип остаётся прежним: вяжущий материал посредством воздействия воды скрепляет балластовый наполнитель (песок, камни, солому). После высыхания смесь становится очень прочной.

Спустя тысячелетия древние римляне усовершенствовали технологию. Они обнаружили, что в обилии содержащийся на Апеннинах вулканический материал (туф, пемза, пепел) в сочетании с водой, песком, щебнем после трамбовки и высыхания становится крепким, как камень. В Римской империи из бетона массово строились общественные заведения, акведуки, канализации, частные дома. До сих пор крупнейшим сооружением, купол которого целиком выполнен из неармированного бетона, остаётся Пантеон, возведённый римлянами много веков назад. В определённой степени Великая Китайская стена также напоминает бетонную конструкцию.

После падения Рима, в эпоху Средневековья, технология была утрачена. Только в XVII-XVIII веках начались попытки возродить забытые секреты древних строителей. Джеймс Паркер в 1796 году запатентовал рецепт изготовления «римского цемента» на основе пуццоланов. Параллельно учёные искали альтернативные связующие вещества, которые способны заменить вулканические материалы.

Важный вклад внёс французский инженер-мостостроитель Луи Вика. Он обнаружил, что при смеси известняка и глины получается эффективное связующее вещество. В 1828 году он соорудил мост с применением цемента, а в 1840 году представил общественности доработанный материал – портландцемент, который массово применяется до сих пор.

Описание

Бетон – распространённый искусственный строительный материал, при застывании приобретающий каменнообразную форму. Известны различные способы производства бетона, но большинство из них сводится к смешиванию в определённых пропорциях связующего вещества (как правило, цемента), заполнителя (песка, гравия, бута и т. д.) и воды. Для улучшения качества смеси могут использоваться различные добавки: гидрофобизаторы, пластификаторы и другие. При изготовлении асфальтобетона вместо воды применяют битум.

Состав

Хотя компонентов бетона не так много, в мире существуют тысячи торговых марок, отличающихся процентным соотношением материалов и используемыми добавками. Классический состав бетона выглядит следующим образом:

  • цемент;
  • песок;
  • заполнитель (гравий, щебень, галька, керамзит и т. д.);
  • вода;
  • добавки (необязательно).

Процентное соотношение этих компонентов зависит от требуемой марки бетона, характеристик цемента, коэффициента влажности песчано-гравийной смеси, свойств добавок. Рекомендуемые пропорции при применении цемента М500 представлены в таблице.

Важнейшим фактором является количество воды. Обычно оно составляет 0,5-1 часть, однако должно высчитываться исходя из влажности смеси, желаемой прочности, степени текучести, времени схватывания, применяемых добавок. Коэффициент водоцементного соотношения в идеале должен составлять 0,3-0,5. При избытке воды прочность готового цемента снижается.

Производство добавок в бетон

Одним из стратегических направлений развития технологии бетонов является применение добавок. Их в мире используются порядка 50 видов, при этом торговых марок – более 50 000. Каждое вещество (даже куриные яйца и мочевина) могут рассматриваться как добавки к бетонам и растворам. Чтобы улучшить состав бетона, учёные разрабатывают полифункциональные добавки, которые вызывают синергический эффект.

В конце XX века были изобретены и внедрены суперпластификаторы – многокомпонентные универсальные добавки, которые обладают пластифицирующими и водоредуцирующими свойствами. Это позволило строительству перейти на массовое применение высокоподвижных, литых бетонных смесей и высокопрочных бетонов с прочностью на сжатие до 80 МПа и до 4 МПа на растяжение.

Уплотнение бетонных смесей

Технология производства бетона в промышленных масштабах включает этап уплотнения бетонных смесей. Как правило, делается это посредством вибрации, во время которой заполняются микроскопические пустоты. Также достаточно распространенным является центробежный способ (безвибрационный) формирования железобетонных изделий, особенно при обработке бетона для изготовления безнапорных труб.

Виброуплотнение

Процесс производства бетона высокого качества, как правило, подразумевает использование в дальнейшем вибрационных установок. Наиболее широко распространённым видом вибрационного формирования является стендовое (станковое) виброуплотнение. В данном случае формы с бетонной смесью устанавливают на виброплощадку, которая подлежит колебаниям от вибрирующего механизма.

Для стендовой вибрации применяются виброплощадки различного вида, в этом заключаются технологические особенности метода. Их классифицируют по компоновке стола и вибрирующего органа, грузоподъёмности и основным параметрам вибрации. По компоновке различают:

  • механизмы, имеющие один стол с расположенным снизу вибровозбудителем;
  • виброплощадки блочного типа, состоящие из унифицированных блоков с одним вибровозбудителем, расположенным под столом одного из блоков.

Грузоподъёмность площадок определяется мощностью приводных двигателей. Наиболее распространены виброплощадки грузоподъемностью 3, 5, 7, 10 и 15 т, реже – 20 и 25 т. Грузоподъемность блочных механизмов находится в пределах 2-24 т.

Технология вибровакуумирования

Наиболее сложная технология производства бетона – вибровакуумирование смесей. Она характеризуется сочетанием периодического вакуумирования с вибрированием. Вибрации осуществляются для укладки и уплотнения бетонной смеси. В процессе вакуумирования вибрация включается на достаточно короткий срок для того, чтобы локализовать трения между частицами смеси, способствовать лучшему заполнению парогазового пространства.

Величина вакуумного разрежения составляет 75-80 % от абсолютного значения. В результате образуется градиент давления, под действием которого чрезмерная вода, воздух и паровоздушная смесь направляются из зон с атмосферным давлением в вакуум-источники и удаляются из бетона.

Вибропрессование применяется для формирования многих изделий, в частности для производства тротуарных плит и дорожных элементов, при изготовлении напорных железобетонных труб и других изделий из жёстких, в основном мелкозернистых смесей.

Метод центробежного уплотнения

Сущность центробежного формирования заключается в том, что при вращении форматора с равномерно распределённым слоем бетонной смеси возникает центробежное давление, под действием которого проходит сепарация частей твёрдой фазы по величине и их сближение, сопровождающееся вытеснением воды со взвешенными в ней диссоциированными ионами и высокодисперсными фракциями цемента.

Для устранения структурной и текстурной неоднородности, снижающей прочность бетона, предложен способ послойного уплотнения бетонной смеси. Благодаря этому способу формируется однородная текстура бетона по всему сечению стенки изделия. С целью повышения физико-механических свойств центрифугированного бетона применяется повторное центрифугирование после разрыхления уплотненной смеси.

Оборудование

Оборудование для производства бетона варьируется в широчайших пределах: от простейших ручных бетономешалок до промышленных многоуровневых комплексов. Для частного строительства удобно использовать небольшие механизированные (электрические, дизельные) бетономешалки. Их стоимость начинается от 5-6 тыс. рублей. Загрузка компонентов проводится вручную. Существенными недостатками являются сложность точной дозировки добавляемых материалов, отсутствие механизмов для уплотнения смеси, низкая производительность.

Если стоит цель организовать небольшое частное предприятие, то оптимальным вариантом станет мобильный завод по производству бетона. Оборудование для мини-завода стоит относительно недорого – от 400 тыс. рублей, что дешевле легкового автомобиля. При этом прибыльность предприятия ежемесячно может достигать 1 млн рублей.

Дороже стоят автоматизированные линии с мощной установкой смешивания компонентов, вибросистемой, конвейерной загрузкой материала в бетоновоз. При стоимости от 1,5 млн рублей они демонстрируют отличную производительность для обеспечения бетоном частных клиентов и небольших строительных фирм.

Промышленное производство

Особенности производства бетона на специализированных предприятиях заключаются в использовании мощного многоуровневого оборудования, вибрационных, вибровакуумных либо центробежных установок, различных присадок, пластификаторов. Здесь изготавливают не только бетон, но и конечные изделия из него – от тротуарной плитки, бордюров и канализационных колец до лестничных пролётов, сборных конструкций для панельного домостроения, элементов мостов и промышленных сооружений.

На крупных предприятиях количество и качество компонентов рассчитывается в заводских лабораториях до десятых долей процентов. Профессиональное оборудование позволяет использовать минимально допустимое количество воды, что значительно улучшает качество готового материала, а применение добавок увеличивает время схватывания и степень текучести бетона. Бетоносмесительные установки размешивают смесь до однородной массы с качеством, недостижимым для дешёвых бетономешалок.

Технология производства бетона: основные принципы и характеристики

В 21 веке бетон применяется для возведения одноэтажных и многоэтажных зданий, частных домов и складских помещений. Он является самым популярным и крепким строительным материалом, а технология производства бетона считается не такой уж сложной, как это может показаться на первый взгляд. Свою популярность он приобрел за счет:

  • Высокой прочности. При правильном выполнении технологического процесса, в результате получается материал, который имеет такую же прочность, как и натуральный камень. Важную роль в процессе производства играет марка бетона.
  • Удобность в эксплуатации. Зачастую его применяют в жидком виде, а это означает, что он с легкостью проникает в самые узкие места, огражденные опалубкой.
  • Срок эксплуатации данного материала принято считать даже не десятками лет, а целыми столетиями.
  • Отлично справляется с негативным воздействием внешней среды.

Множество людей, зная о его характеристиках, начинают интересоваться технологией производства бетона с целью возведения собственного дома, или любого другого помещения.

Необходимые материалы для производства бетона

Главным ингредиентом в приготовлении бетонной смеси является цемент. Он выполняет вяжущую функцию и начинает застывать во время контакта с водой. Качество и прочность бетона напрямую зависит от марки используемого цемента.

Дополнительные наполнители. Если приготовить раствор, лишь из воды и цемента получится застывшая смесь, но стоимость ее будет слишком высокой, а качество неудовлетворительное. Поэтому процесс производства бетона требует дополнительных компонентов, выполняющих рад важных функций. Компоненты:

  1. Для прочности в раствор добавляют щебень. Этот камень сам по себе является достаточно крепким, а готовый бетон она делает таким же крепким, как и натуральный камень.
  2. Для того чтобы смесь имела нормальную подвижность в нее добавляют песок.

В зависимости от цели применения бетона, если к нему не выдвигаются какие-то дополнительные требования, туда в качестве закрепителя можно добавить дробленые шкалы, известняковую щебень и битый кирпич.

В раствор в обязательном порядке добавляется вода, так как без нее приготовление будет невозможным. Вода должна быть чистой. Особое внимание стоит уделить ее количеству. Если добавить много воды, это в значительной мере повлияет на прочность бетона, а если добавит недостаточное количество, то кристаллизации охватит недостаточное количество цемента.

Оборудование для производства бетона

Процесс производства этого материла, включает в себя использование сложного и большого оборудования. Такая техника требует определенного пространства для выгрузки и установки. Для того чтобы замесить бетон потребуется ― бетономешалка, емкости для дополнительных ингредиентов, дозатор цемента, и специальное оборудование для возможности подачи готового раствора к месту назначения. Зачастую, в том месте, где производится изготовление бетона, требуется целый комплекс, который будет сопутствовать всему процессу.

Перед тем, как заняться приготовлением бетона, нужно чтобы цемент немного належался в заранее подготовленном месте с подходящими условиями.

Для щебени и песка, необходимо также заранее подготовить место, просеять материалы и промыть от глины, а в зимний период немного нагреть при помощи горячего воздуха.

Для определения правильной пропорции необходимо проводить взвешивание материалов. А само оборудование рекомендуется время от времени чистить и мыть. Поскольку весь процесс приготовления бетонной смеси практически всегда автоматизирован, работа оператора заключается лишь в том, чтобы следить за процессом и задавать определенный режим или скорость.

Современные строительные технологии, в состоянии производить как маленькие заводы, так и большие стационарные заводы по изготовлению бетона. На территории России, кроме отечественного производителя. Можно приобрести технику из Турции, Германии и Швеции.

Мытый бетон технология производства

Его также часто называют вымывным. А сама технология считается достаточно легкой, а главное доступной. Это позволяет изготавливать такой бетон в домашних условиях своими руками.

Для приготовления бетона понадобится:

  • В первую очередь стоит позаботиться о заготовке заполнителя, лучшим вариантом будет 5-10 мм. Заполнитель должен иметь разную расцветку. Для этого подойдет использование красного гранитного щебня и мрамора, имеющего белый цвет (часто его покупают на различных предприятиях в качестве отходов, это значительно снизит стоимость бетона, совершенно не влияя на его качество);
  • Подготовить песок;
  • Пластиковые заготовки (они могут иметь огромное разнообразие форм). В данном случае пригодятся именно формы для тротуарной плитки;
  • Выбрать качественный замедлитель схватывания поверхностного действия.

После подготовки всех необходимых элементов можно приступать непосредственно к изготовлению бетона. А это в свою очередь является самым простым этапом во всем процессе.

Далее нужно взять формы и тщательно промазать специальным средством, которое замедлит твердение. Затем готовый бетон заливается в формы и вызревает. После этого все готово, остается лишь смыть при помощи насоса лицевой слой.

Производство товарного бетона при помощи заводского оборудования

Чтобы получить товарный бетон нужно проделать тяжелый и достаточно длительный процесс. Важно не допустить ошибок, потому как это в значительной мере повлияет на качество материала. Рецепт приготовления разрабатывается специалистами в лаборатории. Далее начинается запуск производства.

После обработки материалов, а в частности это зернистые ингредиенты, изготавливается жидкость, имеющая пластичную консистенцию. Самое важное в данном процессе не допустить нарушения однородности полученной смеси.

На современных заводах по изготовлению бетона, чаще всего применяют смолу из древесины или клей теплового типа. Такие добавки способны насытить бетон воздухом, что в значительной степени повышает его тепловые качества. Особенно эффективно они защищают материал от попадания воды в дальнейшем, а вода может даже привести к разрушению бетона.

Схема производства бетона, особенно товарного типа, делает материал более подвижным и прочным.

Технология производства ячеистого бетона

Как известно для строительства дома требуются большие финансовые затраты. Многие люди в качестве экономии решают самостоятельно изготовить необходимый материл.

Если правильно подготовится к процессу изготовления ячеистого бетона, то это не составит особого труда.

Зачастую работы выполняются в определенной последовательности. Сначала готовится смесь при помощи добавления песка и цемента, далее туда добавляется пенный раствор, и формируются пенобетонные блоки.

В качестве необходимых материалов и инструментов используется бетономешалка, специальные формы, прибор для образования пены, цемент нужной марки, песок, а также подходящий затвердитель.

Производство ячеистого бетона зависит от соблюдения необходимых пропорций. Все ингредиенты важно использовать в строго определенном количестве.

После подготовки всего необходимого оборудования и материалов, можно приступать к изготовлению. Воду песок и цемент некоторое время вымешивать в бетономешалке, после чего постепенно добавлять пенообразователь. Далее добавляется затвердитель и после 2 минут перемешивание раствор можно заливать в специальные формы.

Емкости нужно подготавливать еще перед началом вымешивания смеси. Их нужно смазать раствором, который даст возможность легко извлечь блок после его высыхания.

Прозрачный бетон

Такой вид материала является относительно новый и за последнее время начал пользоваться огромной популярностью. Однако такой вид строительства имеет очень высокую стоимость, что в свою очередь в ближайшее время не даст стать ему массово распространенным.

В основном его используют для строительства элитных частных домов. Стоит отметить, что здание, возведенное, из такого материала будет максимально привлекать взгляды людей, поскольку прозрачный бетон имеет эффектный и респектабельный внешний вид.

С самых развитых странах, прозрачный бетон используют в качестве ограждения государственных зданий высшего уровня.

Технология производства прозрачного бетона

Такой материал производят при помощи добавления стеклянных нитей, которые имеют диаметр меньше чем 2 мм. В процессе производства такие нити полностью перемешиваются с бетоном и образовывают материал, который ничем не уступает по прочности и надежности традиционному бетону.

Технология производства бетона

Производство и изготовление бетона – это сложный технологический процесс, независимо от того, где он производится – в «домашних» условиях или на заводах. Сравнивая качество заводского материала и изготовленного самостоятельно, предпочтение отдаётся первому. Причём это не зависит от качества компонентов, так как они одни и те же, хотя и в заводской практике бывают случаи использования заведомо более дешёвых недоброкачественных составляющих. Однако, первостепенную роль в производстве бетонной смеси играет именно процесс ее приготовления – технология и качество смешивания, степень однородности массы и особенно тщательное соблюдение рецептуры.

Состав бетонной смеси

В состав бетона входит четыре компонента:

  • Цемент (вяжущее вещество)
  • Заполнитель (песок, щебень)
  • Вода
  • Добавки

Порой заполнитель разделяют на две отдельные группы: песок и щебень. Это происходит, так как в стройке используется и другой вариант строительной смеси – цементный (смесь цемента, воды и песка). Бетонная же смесь имеет более высокую прочность и долговечность за счёт наличия в составе щебня или гравия, то есть заполнителя более крупной фракции, нежели песок. Использование щебня мелких фракций делает бетон более прочным, так как его частицы ют в смеси более плотно друг к другу.

Рецептура приготовления бетона

Рецептура производства бетонной смеси сводится к чёткому соблюдению требуемого состава и технологии изготовления. Если состав определяется количеством и долей присутствия того или иного компонента в зависимости от марки бетона и класса, то технология определяется условиями обработки бетона (температура, влажность), механическими воздействиями (частота и тщательность замешивания), последовательностью включения компонентов в смесь.

Этапы изготовления бетона

Весь процесс подразделяется на ряд этапов. Заводское производство бетона может включать дополнительные мероприятия по обработке смеси или отдельного компонента, особенно это касается приготовления специальных составов с нестандартным набором включений. Мы рассмотрим технологию производства товарного бетона, наиболее распространённый и упрощённый вариант.

Подготовка компонентов

Сначала приготавливают компоненты состава: промывают, прочищают и просеивают песок и щебень, удаляют взвеси из воды (если таковые имеются). Недостаточное очищение компонентов приводит к присутствию в бетоне посторонних веществ, влияющих на процесс схватывания, на последующую прочность состава. Очень важно использование свежего цемента, это существенно повысит показатели смеси. Долевое соотношение цемента к песку зависит от требуемой прочности состава и последующей нагрузки на бетон, оно колеблется от 1:2 до 1:5 (чем меньше песка, тем ниже прочность).

Смешивание компонентов

Смесь сначала смешивают в твёрдом состоянии, потом добавляя воду продолжают процесс. В индивидуальном строительстве замес производят вручную, при большом количестве бетона его замешивают в бетономешалках. Бетономешалки могут использоваться и в частном строительстве, они бывают гравитационного принципа действия и принудительного. Преимущество у второго типа оборудования, так как замешивание происходит более эффективно. Тщательность такой обработки определяет прочность бетона, так как равномерность распределения компонентов состава – залог его надёжности при застывании.

Соблюдение условий при изготовлении и хранении смеси

Мы говорили о выполнении необходимых условий в процессе изготовления бетона: поддержании оптимальной температуры в районе 20 С и влажности. Но еще важнее сохранить эти условия уже после приготовления состава, к ним необходимо добавить необходимость постоянного перемешивания раствора во избежание отслоения компонентов и потере свойств. Смесь после замешивания приобретает определённую текучесть, которую необходимо поддерживать вплоть до заливки. Бетон, который поставляется с завода на объект необходимо перенести в оптимальные условия для транспортировки. Поэтому для его перевозки используют специальные транспортные средства типа бетоновозов и миксеров.

Определяясь с выбором покупки готового бетона и самостоятельного изготовления, учитывайте риски несоблюдения как рецептуры (это сложно выполнить в «домашних» условиях, не имея специальных измерительных приборов) а также технологию замешивания (ручное смешивание не сравнится с механической обработкой). Беря во внимание, что для достижения качественного результата приготовления материала логичнее использовать уже готовый состав (добавив на месте лишь воду) и применение электрических бетономешалок, просчитайте, будет ли это экономнее заказа готовой бетонной смеси и сделайте правильный выбор.

Производство бетона: технология, завод, процесс. Советы по организации бизнеса

Суть бизнеса заключается, в организации предпринимателем небольшого завода по изготовлению бетона и различных бетонных смесей. Данная статья поможет разобраться с основными моментами при открытии своего дела и этапами производства: регистрация предприятия, выбор оборудования, технология производства, организации сбыта.

Первым делом нужно осуществить регистрацию ООО. Эта форма является более надёжной, обеспечивает уверенность ведения бизнеса. Прежде чем начинать производство, необходимо выбрать, по какой системе будет выполняться оплата налога: общей (ОСНО) или упрощённой (УСН). Выбор полностью зависит от предполагаемого оборота. В случае заработка от производства бетона менее 60 млн. рублей, целесообразно выбрать УСН. Уплата налога на прибыль, имущество и НДС не предусмотрены в этой системе.

Если же предполагаемый доход выше 60 млн. руб. нужно выбирать ОСНО. И включать в систему расходов оплаты всех налогов и вести бухгалтерский отчёт. Обязательным при регистрации документов является код ОКВЭД: 26.63 – «Производство товарного бетона».

Если вы решили изготавливать качественный бетон, рекомендуется ознакомиться с государственными стандартами. Основными являются ГОСТы 26633–91; 27006–86; 10060.0–95: 10181–2000; 18105–86.

Выбираем помещение для производства

Помещение для завода по изготовлению бетона должно быть не меньше 100 кв. м. Это минимальная площадь, для небольшого производства. Аренда подобного помещения за чертой Москвы составляет примерно 50–100 тыс. рублей ежемесячно. Также необходимо иметь площади для хранения сырья.

При выборе помещения нельзя забывать о качественных вентиляционной и отопительной системах. На самом деле, найти такое помещение будет крайне трудно, поэтому затраты на оборудование помещения системами вентиляции также стоит включить в статью расходов на открытие этого бизнеса.

Не последним критерием при выборе места производства будет проезжая часть и хорошая стоянка. Ведь необходимо создать удобный подъезд к заводу для закупщиков.

Комплектация бетонного завода

От выбора оборудования зависит и производительность завода, от 25 до 250 кубометров за час.

Стандартным набором линии производства бетона является бетоносмеситель, силосы, дозаторы. Ключевым агрегатом, конечно же, является бетоносмеситель.

Смесители бывают 2-х видов:

  • Одновальный – более дешёвый, но его мощи не хватит для крупномасштабного производства.
  • Двухвальный – дорогой, но надёжный и мощный агрегат.

Если планируется круглогодичное изготовление бетона, то завод нужно укомплектовать системой подачи пара или же помещение должно быть хорошо отапливаемым (в том числе и то, где хранится сырье). Это нужно, чтобы подогревать материалы при низкой температуре. Также завод, работающий в зимний период нужно утеплить сэндвич-панелями или другими теплоизоляционными материалами.

Сырье и цифры

Основные виды сырья:

  • Цемент – минеральное порошкообразное вещество, из которого при замешивании с водой приготовляют вяжущую, быстро затвердевающую скрепляющую массу для строительных работ.
  • Балласт – песок, смешанный с гравием (3:1).
  • Строительный песок – неорганический сыпучий материал с крупностью зёрен до 5 мм.
  • Щебень или Гранит – измельчённый камень для строительных работ.
  • Вода.

Рассчитаем расходы на приобретение сырья

Рассмотрим затраты на приобретение составляющих для производства бетона М200.

Таким бетоном можно успешно заливать фундамент домов, заборов, стен, также им можно бетонировать дорожки и площадки. Затраты рассчитаем исходя из месячного объема производства.

Для производства нам потребуется около 11500 тонн цемента по 2800 р., 2300 м3 щебеня по 900 р. и 1300 м3 песка по 500 р. Таким образом, получится 32 миллиона рублей за цемент, 2.1 миллиона рублей за щебень и 700 тысяч рублей за песок. Общие затраты на покупку сырья М200 составят 35 миллионов рублей. Это позволит в месяц произвести порядка 30 тысяч кубических метров, средняя стоимость которых составляет 90 миллионов рублей.

По подобной и очень простой схеме можно посчитать стоимость производства любой марки бетона и любых объемов. Достаточно лишь посмотреть цены на сырье в вашем регионе и произвести несложные вычисления на калькуляторе.

Технологический процесс производства

Производство бетона выполняется по достаточно простой технологии. Нужно подобрать состав бетона и приготовить необходимую бетонную смесь, соблюдая технологические требования.

Состав бетона и бетонной смеси определяется наличием конкретных свойств затвердевшего покрытия: прочности, морозостойкости, удобства укладки. Желательно добиться как можно низкой стоимости бетона, дабы иметь высокую рентабельность товара. Но при этом также важно, что бы низкая стоимость не означала низкого качества. Для снижения стоимости в первую очередь нужно искать поставщиков, которые готовы предоставлять скидки за объемы или за регулярную покупку сырья.

Составляющие бетона определяются исходя из последующих условий: марка бетона, сроки изготовления, желаемая подвижность, пластичность, удобство укладывания, вид и марка используемого цемента, структуры песка и щебня. При подборе марки цемента следует ориентироваться на показатели, которые в 2–2.5 раза выше марки бетона.

Между материалами устанавливается весовое соотношение. При этом цемент всегда выступает как единица, а остальные материалы как части от веса цемента. В итоге формула выглядит так: 1:0.7:2:5. Возможно также соотношение по количеству составляющих. То есть примерная формула будет выглядеть так: 250 кг. цемента + 170 л. воды + 500–600 кг. песка + 1250 кг. щебня = 1 м3 бетона.

Для изготовления бетона используются бетоносмесители либо периодичного (делятся на гравитационные и принудительного перемешивания), либо непрерывного действия.

Бетоносмесители гравитационного типа медленно перемешивают материал, приподнимая и сбрасывая его. Так делаются бетонные смеси, которые заполняются крупными породами.

От вместительности бетоносмесителя зависит время необходимое на перемешивание. Чем больше объём барабана, тем меньше времени уйдёт на работу.

Бетоносмесители с принудительным перемешиванием выглядят как стальные чаши с лопатками на вертикальных валах. Они оптимальны для приготовления жёстких бетонных смесей.

Непрерывно работающие бетоносмесители имеют корытообразную форму, смесь перемешивается и тут же перемещается к выгрузочному отверстию. Такие агрегаты имеют большую производительность, но их тяжело перестроить на приготовление другой марки бетона. Из-за этого такие бетоносмесители используются на стройках с высоким объёмом бетонных работ.

Сбыт готовой продукции

Если вы решили заняться изготовлением бетона, следует сразу ознакомиться с потребительским рынком в вашем регионе. Ведь налаженная линия сбыта является гарантией успешного ведения бизнеса.

Сбыт бетона зависит от активности строительства недвижимости. Стоит учесть, что допустимое расстояние транспортировки бетона составляет не более 50–70 км., из этого следует, что основной потребитель вашего товара должен находиться в этом допустимом радиусе.

Не стоит забывать, что стоимость бетона при строительстве занимает не больше 3% от стоимости всех стройматериалов. То есть снижение цены на ваш товар не приведёт к повышению спроса на него. Основное требование – активное строительство порождает активное производство бетона.

Нельзя забывать, что спрос на бетон имеет сезонный характер (апрель–ноябрь), это связано с остановкой большинства объектов строительства в зимний период. Конкуренция в этом бизнесе тоже немаленькая, так как, продажа бетона это высоко рентабельный бизнес, который быстро окупается. А если точнее, он мог бы быть высоко рентабельным, если бы не огромная конкуренция. Тем не менее, при разработке бизнес-плана стоит очень хорошо изучить местный рынок, вполне возможно, что создать успешный бизнес по производству бетона все еще перспективно.

Также сегодня имеет смысл посмотреть в сторону мини-заводов, которые способны производить бетон прямо на месте строительства. Такой бизнес требует гораздо меньших вложений, однако он является сезонным, спрос на мини-заводы для производства бетона существует только в теплое время года.

Технология производства бетона

Производство бетона осуществляют на бетонных заводах, в бетоносмесительных цехах заводов ЖБИ (железобетонных изделий) или на приобъектных бетоносмесительных узлах.

Технология производства бетона состоит из нескольких последовательных этапов:

  • подготовки материалов,
  • дозирования,
  • перемешивания.

В большинстве случаев все основные операции по подготовке материалов, такие, например, как дробление заполнителей, удаление загрязняющих примесей, осуществляют на предприятиях, выпускающих сами материалы. На бетонных заводах и стройках проводятся только некоторые особые мероприятия, если в них имеется необходимость. К подготовительным операциям относятся активация (дополнительный помол) цемента, изготовление растворов химических добавок и подогрев заполнителя в зимний период.

Под активацией цемента чаще всего подразумевают его дополнительный помол. Увеличение удельной поверхности на 15-30% не только повышает активность цемента, но также ускоряет его твердение. Прочность бетона, возраст которого соответствует 1 суткам, возрастает на 30-100%. Дополнительный помол цемента проводят сухим или мокрым способом, который зачастую сочетают с применением химических добавок с целью получения быстротвердеющих бетонов. Однако активация цемента применяется только в особых случаях, т.к. требует специального оборудования и значительных дополнительных затрат энергии.

Процесс приготовления раствора химических добавок – это растворение добавок в воде с последующим доведением растворов до заданной концентрации. Для проведения данной процедуры используют специальные емкости с системой трубопроводов, предназначенной для перемешивания раствора химических добавок с помощью сжатого воздуха, а при необходимости – паровых регистров для подогрева. Готовый раствор химических добавок подается в расходную емкость, оснащенную датчиком уровня, а затем по мере необходимости подается в бетоносмесительную установку через дозатор.

Подогрев заполнителей обычно проводится в бункерах и в редких случаях – на крытых складах. Для этого существует два способа:

  • контактный способ подогрева паровыми трубами и гребенками, размещенными в бункерах,
  • пропускание пара, горячего воздуха или газа непосредственно через заполнитель.

Последний способ экономичнее по энергозатратам, однако но требует проведения специальных мероприятий по уменьшению потерь пара.

Важным этапом технологии производства бетона является дозирование материалов, т. е. отмеривание расхода материалов на замес бетоносмесительной установки. На бетонных заводах применяются весовые дозаторы, которые дозируют воду, цемент и добавки с высокой точностью до одного процента, заполнители – с точностью до двух процентов.

Точность дозирования определяет требуемую точность расчетов состава бетона: воды указывают с точностью до двух литров (для полевых составов до пяти литров), расход цемента – с точностью до пяти кг, щебня и песка – с точностью до десяти кг. При этом расход воды округляют обычно в меньшую сторону, а расход цемента – в большую. Большая точность назначения состава бетона не требуется, так как существующие дозаторы не могут ее обеспечить.

В полевых условиях для отмеривания заполнителей иногда применяют объемные дозаторы. При этом при дозировании по объему обязательно учитывают влажность заполнителей, особенно песка, так как увлажнение значительно влияет на увеличение его объема.

Предположим, что заполнители в бетоне (цемент : вода : песок : щебень = 330 : 178 : 600 : 1270) дозируют по объему без учета влажности песка (3%), которая увеличивает его объем на 30%. Тогда при отмеривании прежнего объема песка (как для сухого материала) в бетонную смесь в действительности будет введено 460 кг (П вл.п =600/1,3=460), а с учетом содержания в песке влаги – 446 кг (460(1- 0,03) = 446). Абсолютный объем песка составит 170 литров (Vвл.п = 446/2,63= 170) вместо абсолютного объема сухого песка равного 228 литров (Vсух.п = 600/2,63=228), т. е. объем, занимаемый частицами песка, уменьшится на 58 литров (228-170=58). Для замещения этого объема потребуется дополнительный расход цемента, воды и заполнителей. Перерасход цемента составит 19 кг (Ц = 330*58/1000=19 ).

Кроме того, изменится подвижность бетонной смеси, соотношение между песком и щебнем. В результате, нарушение состава бетона может привести к ухудшению его свойств.

Объемное дозирование заполнителя применяется для приготовления легкобетонных смесей, т. е. при больших колебаниях насыпной массы пористого заполнителя. В этом случае точность дозирования по объему пористых заполнителей будет составлять ±30 л/куб.м. Возможно также использование объемно-весового дозирования, когда крупный заполнитель дозируют по объему, а песок – по весу с точностью ±1-2%.

Третьим этапом технологии производства бетона является его перемешивание. В процессе перемешивания материалы равномерно распределяются во всем объеме бетонной смеси. Цемент с заполнителями смачивается водой, в результате чего получается однородная масса, с одинаковыми свойствами в любом месте объема.

Существенное влияние на требования к перемешиванию оказывают вид и состав бетона:

  • подвижные смеси легче перемешиваются, чем жесткие,
  • жирные смеси – лучше, чем тощие,
  • крупнозернистые – лучше, чем мелкозернистые или тонкозернистые.

В зависимости от вида и характеристик бетонной смеси применяют различные способы перемешивания. При использовании крупнозернистых подвижных смесей с заполнителем из плотных и твердых пород применяют гравитационные бетоносмесительные установки свободного падения. В таких бетоносмесителях перемешивание происходит в результате многократного подъема и сбрасывания материалов с определенной высоты при вращении барабана-смесителя. Перемешивание жестких мелкозернистых и легкобетонных смесей с пористым заполнителем осуществляют в бетоносмесителях принудительного смешивания, где энергичное перемешивание достигается путем взаимного перемещения материалов с помощью вращающихся лопастей и других подобных устройств. Одной из разновидностей принудительного перемешивания является виброперемешивание, когда материалы в процессе перемешивания подвергаются вибрированию. Такой способ обеспечивает некоторое увеличение активации цемента, что способствует повышению прочности бетона, особенно в раннем возрасте.

Таблица 1. Продолжительность перемешивания тяжелых бетонных смесей, с

Объем приготовляемой бетонной смеси, л

Читайте также:  Фундаменты под опоры ЛЭП: виды и характеристики
Ссылка на основную публикацию