книги из ГПНТБ / Зезин В.Г. Эффективность применения в строительстве теплоизоляционных материалов
.pdfливаемых помещениях, и тем более ма открытых пло щадках, нередко практикуемое на заводах, приводит к увлажнению изделий и потере ими теплоизоляционных свойств и прочности.
В 197:1 г. выработка ячеистобетонных изделий на од ного работающего составила 620 м3/год, а трудоем
кость— 2,8 чел-час/м3. На лучших предприятиях эти |
по |
казатели соответственно равны 1400—4600 м3/год и |
1— |
1,5 чел-час/м3. Особенно велики трудовые затраты |
на |
предприятиях с годовым выпуском до 10 тыс. м3 в |
год. |
Увеличение объема форм, механизация резки на |
от |
дельные плиты и других процессов .помогут снизить тру дозатраты. Об имеющихся резервах еридетельствует со поставление технико-экономических показателей на пе
редовых и отстающих заводах. |
|
Средняя себестоимость изделий из теплоизоляцион |
|
ных ячеистых бетонов в 1971 |
г. составила 12,5 руб/м3, в |
том числе по видам изделий: |
пенобетон— 17,3 руб/м3; |
газобетон— 12,85 руб/м3\ газосиликат— 11,4 руб/м3. |
|
В табл. 33 представлено соотношение статей кальку |
|
ляционных затрат по некоторым заводам.
Наибольшая доля затрат приходится на сырье и ма териалы. Экономное расходование цемента, о котором говорилось ранее, может дать существенное снижение этой статьи затрат. Обращают на себя внимание высо кие цеховые и общезаводские расходы: сказывается, очевидно, тот факт, что ячеистый бетон производится, как правило, на заводах, выпускающих другие виды продукции.
По газосиликату эта статья затрат находится на уровне затрат на сырье и материалы, по пенобетону пре вышает ее, а по газобетону несколько ниже. Третье мес то занимают расходы на топливо и энергию.
Что касается основных производственных фондов, то, по ориентировочным данным, в производстве теплоизо ляционных ячеистых бетонов они составляют около
80млн. руб.
Окапитальных вложениях по отдельным заводам в 1971 г. и состоянии их производственных фондов можно
судить по данным табл. 34.
С ростам мощности производственные фонды и их активная часть (машины и оборудование) увеличивают ся. Однако, если сравнить два одинаково крупных пред приятия — Павлодарский комбинат железобетонных из-
80
Таблица 33
Себестоимость ячеистых бетоноИ по статьям калькуляции (1971 г.)
Полная |
В том числе по статьям калькуля |
себестои |
|
мость |
ции в % |
*
Изделия по заводам
а* ѵо
Q. о4*
аа
|
|
|
расходы по содержа нию и эксплуатации оборудования |
і |
сырье и материалы |
топливо и энергия |
зарплата производ ственных рабочих |
цеховые, общезавод ские и внепроизводственные расходы |
Газосиликат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ахтмесский |
|
комбинат |
|
|
|
|
|
|
|
|||
строительных |
|
материа |
9,7 |
100 |
7 |
25 |
14 |
23 |
31 |
|||
лов ................................... |
|
|
|
|
|
|||||||
Ворошиловградский |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
комбинат |
ячеистобетон |
|
100 |
44 |
10 |
8 |
|
38 |
||||
ных конструкций . . . . |
7,1 |
|
||||||||||
Бутовский |
|
комбинат |
|
|
|
|
|
|
|
|||
строительных |
|
материа |
17 |
100 |
17 |
20 |
22 |
22 |
19 |
|||
лов ................................... |
|
|
|
|
за |
|||||||
Верхнепышлинский |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
вод железобетонных |
из |
24,3 |
100 |
18 |
37 |
20 |
— |
25 |
||||
делий ............................... |
|
|
|
|
|
|||||||
Газобетон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Набережно -Челнинский |
9,35 |
100 |
57 |
9 |
5 |
14 |
15 |
|||||
завод ячеистых бетонов . |
||||||||||||
Томский |
завод |
строи |
12,6 |
100 |
43 |
14 |
12 |
|
31 |
|||
тельных материалов . . |
— |
|||||||||||
Орский |
завод |
железо |
18,9* |
100 |
25 |
24 |
8 |
30 |
13 |
|||
бетонных изделий № |
1 . |
|||||||||||
Пенобетон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
- Криворожский |
|
завод |
|
|
|
|
|
|
|
|||
железобетонных |
|
конст |
12,6 |
100 |
25 |
10 |
19 |
|
46 |
|||
рукций № 4 .................... |
завод же |
|
||||||||||
Назаровский |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
лезобетонных |
конструк |
26,8 |
100 |
40 |
7 |
6 |
23 |
24 |
||||
ций ................................... |
|
|
|
завод |
||||||||
Джезказганский |
26,8 |
100 |
13 |
15 |
12 |
— |
20 |
|||||
железобетонных изделий |
||||||||||||
* Данные 1970 г.
81
Та б ли ца 34
Основные |
производственные фонды предприятий |
по производству |
||||
|
|
|
ячеистых бетонов (в тыс. руб.) |
|
|
|
|
|
|
Мощ |
Капи |
Наличие |
В том |
|
|
|
таль-. основных |
числе |
||
|
|
Предприятие |
ность |
ные |
производ |
актив |
|
|
в тыс. |
вло |
ственной |
ная |
|
|
|
|
м3 |
жения |
фондов на |
часть |
|
|
|
|
в |
1 января |
фондов |
|
|
|
|
1971 г. |
1972 г. |
|
|
|
|
|
|
||
Черниговский |
заівод железобетон |
45,7 |
457,1 |
69,9 |
||
ных |
шдел'ші |
10 |
||||
Бел.городскии комоинат |
строитель- |
26,7 |
457 |
162 |
||
ных |
м атери алов.................................. |
21 |
||||
Курганский завод железобетонных |
25 |
1495 |
589 |
|||
изделий № 2 ........................................ |
60 |
|||||
Павлодарский |
железобе |
35 |
4115 |
1063 |
||
тонных иэделип .........................№ 4 |
120 |
|||||
Набережио-Челшшскиit |
завод |
50 |
6850 |
2500 |
||
ячеистых |
бетонов .............................. |
120 |
||||
делий и НабережноЧелнинский завод ячеистых бето нов, видно, что основные производственные фонды пер вого в 1,7 раза выше, чем второго.
Очевидно, это объясняется тем, что Набережно-Чел- нинекий завод специализируется на выпуске ячеистых бетонов, в то время как Павлодарский комбинат выпус кает обширную номенклатуру железобетонных конструк ций и цех ячеистых бетонов входит в него составной частью.
Как показали исследования, из всех видов теплоизо ляционных ячеистых бетонов самым дорогим материа лом является пенобетон. При наибольшей средней объ емной массе он имеет наихудшие показатели по проч
ности.
Недостатком всех теплоизоляционных ячеистых бето нов является их хрупкость; это приводит к тому, что отходы при перевозке, складировании и монтаже состав ляют до 15%. Отрицательно влияет на их качество то обстоятельство, что изделия выходят после автоклавной обработки с повышенной влажностью: средняя влаж ность превышает 15%, а по некоторым заводам она до ходит до 30%. Все это в сочетании с гигроскопич ностью и высоким коэффициентам теплопроводности (до 0,1 ккал/м-ч-град) снижает экономическую эффектив ность применения теплоизоляционных ячеистых бетонов.
82
Производство теплоизоляционных материалов на основе пластмасс
Для получения теплоизоляционных материалов на ос нове пластмасс используются полистирольный пено пласт, фенолофор'мальдегидные и мочевиноформальдегидные смолы, полиуретан.
Наиболее. распространен в строительстве полисти рольный пенопласт ПСБ и ПСБ-С (самозатухающий). В 1971 г. было выпущено 535 тыс. м3 или 13,4 тыс. тэтах видов пенопластов. Утеплитель на основе пенополисти рола выпускают 13 предприятий, мощности которых ко леблются от 25 до Г00 тыс. м3 в год, из них два крупней ших комбината строительных материалов на основе ■пластмасс в іг. Мытищи и г. Караганде имеют мощности соответственно 100 и 90 тыс. м3 в год. Годовое производ ство колеблется от ІЮтыс. м3 (Ахангаранекий комби нат) до 100 тыс. м3 (Мытищинский комбинат синтетиче ских строительных изделий).
За рубежом темпы роста производства пенополисти-.
рола в последнее время несколько замедлились |
в связи |
||||||
с бурным развитием |
пенополиуретановых |
композиций. |
|||||
Однако абсолютные |
объемы |
его |
выпуска |
достаточно |
|||
высоки: в США в |
4970 |
г. |
было |
произведено |
свыше |
||
100 тыс. г; |
в Японии — 45 |
тыс. т; |
в Англии—20 |
тыс. г. |
|||
Объемная |
масса этого утеплителя |
в Англии |
колеблется |
||||
от .16 до 32 кг/м3-, в ГДР—от 20 до 40 кг/м3. Сырьем для производства ПСБ и ПСБ-С служит суспензионный по листирол — обычный и самозатухающий. Фактический расход полистирола на единицу продукции определя ется в. основном объемной массой пенопласта и колеб лется по предприятиям: для ПСБ-25 — от 16 до 25 кг/м3-, для ПСБ-35 — от 23,2 до 27 кг/м3\ для ПСБ-С-25 — от
21,5 до 23 кг/м3, для ПСБ-С-35 — от 22,7 до 34,5 кг/м3.
Пенополистирол ПСБ и ПСБ-С получают беспрессовым методом по двухстадийной технологии.' Сначала производят предварительное вспенивание -гранул поли стирола, нагревая их до 90—Ш0°С при помощи горячей воды, пара или воздуха в присутствии изопентана. Поли стирол переходит в вязкое состояние, а вскипающий изопентан давлением паров вспенивает его гранулы. За тем гранулы подсушивают, выдерживают, и при вторич ном вспенивании происходит так называемое «спекание»
изделий, 'которые затем формуют и |
разрезают на блоки. |
Г>* З а к . 5ір |
F3 |
Полистирол можно изготавливато и непосредственно в конструкциях, придавая им нужную форму и конфигура
цию.
Фактическая себестоимость в 1971 г. для ПСБ по предприятиям колебалась от 23 до 3.1 руб/м3. Средне взвешенная себестоимость для ПСБ с объемной массой
25 кг/м3 составила 26,7 руб/м3, |
а с объемной |
массой |
35 кг/м3—30,7 рубім3. |
са'мозатухающего |
пено- |
Фактическая себестоимость |
полистирола была значительно выше: оредиевзвешенный
показатель |
|
для ПСБ-С |
|
с объемной |
массой 25 |
кг/м3— |
||||
33,6 руб/м3, |
а |
с объемной |
массой |
35 кг/м3— около |
||||||
40 руб/м3. |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Структура |
себестоимости |
полистирольных |
пенопластов (1971 г.) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(в |
%) |
|
|
|
|
|
|
Средне |
В том |
числе |
|
|
|
Статьи |
затрат |
|
|
взвешен |
|
|
|
||
|
|
|
ный |
пока |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
затель |
ПСБ-35 ПСБ-С-35 |
|||
Полная себестоимость................... |
100 |
100 |
100 |
|
||||||
В том числе: |
|
. |
. - . |
75 |
74,6 |
79,5 |
||||
сырье |
и |
материалы |
||||||||
энергозатраты ......................... |
|
4,8 |
5,9 |
4,5 |
||||||
Зарплата |
с начислениями . . . |
|
5,9 |
14,3 |
4,8 |
|||||
Накладные |
|
р а с х о д ы .................... |
14,3 |
11,2 |
||||||
В табл. |
|
35 приведены данные о структуре затрат |
на |
|||||||
производство полистирольных пенопластов.
• Сановные затраты приходятся на сырье и материалы, причем доля их в себестоимости наибольшая среди теплоизоляционных материалов, получаемых на тради ционном сырье. Относительно велики и накладные рас ходы.
В соответствии с изменением мощностей показатель основных производственных фондов колеблется по пред
приятиям от 95 тыс. до 2417 тыс. руб.
На основе фенолоформальдегидных смол производят фенолоформальдегидный пенопласт ФРП-1 для строи тельства. Заливочный пенопласт ФРП-1 вырабатывается из двух компонентов— смолы ФРВ-1А и катализаторов ВАГ-3. Основной метод производства — беспрессовый непрерывный, дающий возможность существенно снцзиті) себретоимость готового продукта,
В 1971 г. в СССР было произведено 5422,2 т этого вида пенопласта в компонентах или 135,5 тыс. ж3.
За рубежом производство фенолоформальдегидного пенопласта занимает скромное место (табл. 36). Наи-
Т а б л и ц а 36
Физико-технические данные |
фенолоформальдегидных |
пенопластов, |
||||||
|
|
|
|
выпускаемых за рубежом |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Фирма |
|
|
Показатели |
Франция, |
ФРГ. |
США, |
Франция, |
||||
|
|
|
|
|
«Фенэк- |
Тропфит |
«Мксул- |
«Пластюжиль» |
|
|
|
|
|
СПСІГ» |
«Р» |
Фоум» |
|
Объемная |
|
масса |
в |
30—80 |
40—80 |
30—60 |
25—90 |
|
к г / м 3 .............................. |
||||||||
Предел |
іпроч-ности |
на |
1,6—2,8 |
3,0—5,5 |
0,6—2,1 |
2,0—10,5 |
||
изгиб к г с / с м 2 . |
. . |
|||||||
Предел |
прочности |
на |
|
|
|
0,55—6,8 |
||
сжатие |
к г с / с м 2 . |
|
— |
— |
— |
|||
Коэффициент |
тепло |
|
|
|
|
|||
проводности |
в |
я/сал/ліХ |
0,024 |
0,035 |
— |
— |
||
у ^ ч - г р а д |
при |
20°С |
|
|||||
большее развитие он получил во Франции. Фирма «Пластюжиль» освоила в промышленном масштабе не прерывный процесс формования изделий из вспенивае мых жидких резолыных фенолоформальдегидных смол
иполучает пенопласт большой прочности.
ВЗападной Европе 1 ж3 пенопласта обходится в сред
нем 50—60 долларов.
Объемная масса фенолоформальдегидного пеноплас та ФРП-1, производимого в СССР, 40—60 кг/м3, коэффи циент теплопроводности 0,04 ккал/м-ч-град.
Себестоимость 1 т смолы в 1971 г. составила на Кеме ровском заводе 446,4 руб., на Владимирском заводе — 485,7 руб., а 1 т продукта ВАГ —<348,3 руб.
В структуре себестоимости фенолоформальдегидного пенопласта на сырье іи материалы-приходится 80%, Нак ладные расходы составляют около 10—16% полной се бестоимости.
Технология изготовления утеплителя крайне проста и основана на способе заливки жидкой композиции в конструкцию.
Резольная смола ФРВ-1, представляющая собой по дадиспероную смесь первичных продуктов конденсации
85
фонола с формальдегидом, в присутствии щелочного ка тализатора и алюминиевого порошка в качестве газообразователя перемешивается с продуктом ВАГ. Вспени вание происходит в течение нескольких минут в резуль тате экзотермической реакции полимера и кислоты вмес те с газообразователем.
Производство жестких пенополиуретанов. На миро
вом рынке в настоящее время |
пенополиуретаны — один |
из наиболее распространенных |
видов жестких пенистых |
пластмасс, хотя внедрены они в производство сравни тельно недавно.
По объему производства пенополиуретанов первое место в імире занимают США. В 1970 г. в этой стране было произведено около 400 тыс. т этого материала, из них 30% жестких сортов. Второе 'место занимает ФРГ, там было произведено около 90 тыс. т, из них около 26% жестких пенополиуретанов для теплоизоляции.
Объемная масса утеплителей колеблется от |
20 до |
100 кг/м3 при коэффициенте теплопроводности |
0,02— |
0,03 ккал/м - ч- град. -Предел прочности жестких сортов пенополиуретана на сжатие составляет 2—4 кгс/см2, на изгиб — до 8 кгс/см2.
Японская фирма «Нихон Софлан КО., ЛТД» |
полу |
чает пенополиуретаны с расчетным значением ^ = |
0,018^- |
-н О,1020 ккал/м- ч-град. |
|
За границей пенополиуретан производится на основе простых полиэфиров и полиизоцианатов путем их смеши вания в присутствии катализатора, стабилизатора и пе нообразователя. Как правило, вспенивание происходит на месте применения.
ВСССР для получения пенополиуретанов ис пользуются модификации полиизоциаиата ДУДЭГ и ДУДЭГ-2.
Проводятся опытные работы по освоению высокопроизводителыной машинной заливки. В последнее время были произведены закупки зарубежных линий по произ водству легких панелей с утеплителем из пенополиуре тана. В 1976 г. предполагается довести изготовление пе нополиуретанов до Н тыс. т, в том числе для «-сэндвич»- панелей 9,7 тыс. г.
Втабл. 37 представлена структура себестоимости сос тавляющих пенополиуретана.
Как видно из таблицы, значительную долю з себе стоимости всех компонентов занижают затраты на сырье
,86
Таблица 3?
Структура себестоимости компонентов пенополиуретана
|
|
|
|
|
(в %) |
|
|
П оли эф и р |
д у д э г |
|
|
С татьи |
расх о д а |
3 |
Д У Д Э Г -2 |
||
Сырье л материалы .......................... |
96 |
|
98 |
91 |
|
Э н ер ги я ................................................. |
|
0 |
,1 |
0,05 |
0 ,1 |
Заработная .п л а т а ........................... |
0 |
, 2 |
0,15 |
2,9 |
|
Общезаводские |
и шеяроиззодсг- |
3,7 |
1,8 |
6 |
|
вен'ные расходы |
............................... |
||||
Всего m %: |
1 0 0 |
|
1 0 0 |
1 0 0 |
|
Есть основание полагать, что при организации серийного производства они будут значительно снижены.
Производство изделий на основе перлита
В последние годы развитию перлита — этого перспек тивного материала — уделяется особое внимание. Ряд институтов (ЦНИИСК, ЦНИИтэстром, НИИЭС и др.) разрабатывает вопросы технологии производства и эко номики применения изделий на основе перлита.
Потенциальные 'возможности развития 'Производства перлитовых изделий велики. Разведанные запасы сырья имеют общую мощность 2,5 млрд. т. Уже сейчас про мышленная добыча идет на четырех месторождениях.
Фактический выпуск вспученного перлита в 1971 г. составил 582,3 тыс. м3. В том же году было произведено более 80 тыс. м3 изделий, из них 35 тыс. м3 в виде плит, остальная продукция в виде сегментов, скорлуп и бло ков.
Наиболее крупное предприятие по выпуску перлито вых утеплителей—Дмитровский завод— выпускает в год около 50% общего объема производства изделий на основе перлита.
Перлиты — вулканические стекла, имеющие различ ные названия, в зависимости от процентного содержания связанной воды—перлиты, обсидианы, пехштейны, вит-^
рофиры. |
„ Д |
Вода, содержащаяся в перлите, при обжиге, превра |
|
щаясь в пар, |
резко увеличивает объем и пористость ма- |
87
Териала. Во избежаіние образования трещин при обжиге многоводных стекол технологически обязательна пред варительная термообработка. Поэтому в настоящее .вре мя примята двухстадийная схема термообработки. Тер моподготовка продолжается 30 мин, а обжиг — от не скольких секунд до 1—2 мин.
Подача в печь производится пофракционно при по мощи ленточных конвейеров и ковшовых элеваторов. Предварительно порода дробится и сортируется. В нас тоящее время организуется централизованное снабже ние дробленым и отсортированным по фракциям сырьем с дробильно-сортировочных заводов.
Продвигаясь навстречу тепловому потоку, материал подвергается термической обработке при температуре 400—50Q°C и затем попадает ів печь вспучивания, где температура доходит до 1000—il'100°C.
Существует несколько видов печей: вертикальные, вращающиеся, печи кипящего слоя. В зависимости от технологических особенностей производства и режима вспучивания перлит получается с закрытопористой (во вращающихся печах и печах кипящего слоя) и открыто пористой структурой (в вертикальных печах). Произво дительность печи 1500 кг/ч перлитовой породы. Специа листы-технологи считают, что дальнейшее увеличение производительности может быть достигнуто за счет усо вершенствования конструкции тепловых агрегатов.
Из смеси перлитового заполнителя и связующего приготовляется формовочная масса, из которой на гид равлических прессах формуются изделия, прокатыва ются на конвейере и подвергаются термообработке в камерных и туннельных сушилах. Расход сырья при изготовлении изделий приводится ,в табл. 38.
Как видно из таблицы, при изготовлении перлито вых изделий основной вид связующего—цемент с добав-
|
|
|
Т а б л и ц а 38 |
|
Удельный расход сырья при изготовлении |
плит |
на основе |
перлита |
|
|
Р асх о д |
сы р ья |
в кг на 1- л 3 п литы |
|
З а в о д |
п ер л и то в ая |
цем ент |
асб ест |
|
|
порода |
|||
|
|
|
||
Апрелевский . . т ............................. |
165 |
162 |
40 |
|
Куйбышевский..................................... |
332 |
140 |
39 |
|
88
кой асбеста. Объемная масса таких изделий состав ляет 250—400 кг/м3, коэффициент теплопроводности
0,075 ккал/м-ч-град.
Себестоимость плит |
в 1971 г. составила: на Дмпт- |
|
ровоком заводе 47,1 |
руб/м3, на |
Куйбышевском — |
44,4 руб/м3, на Апрелевском — 50,44 руб/м3. |
||
При использованіии в качестве связующего нефтя |
||
ных битумов себестоимость изделий |
составляет 14— |
|
16 руб[м3. |
|
|
На некоторых заводах производится |
так называемый |
|
мѳшкоперлит: прессованный вспученный перлит в целло фановой оболочке.
Проблемная лаборатория фосфатных материалов ЦНИИСК разработала технологию получения перлито вого утеплителя на фосфатном связующем методом полу сухого прессования.
Объемная масса перлитофосфатных плит около 200 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,055 ккал/мХ Хч-град. На Мытищинском комбинате работает линия мощностью 100 тыс. м3 в год по выпуску этих изделий. Себестоимость перлитофосфатных изделий, по данным ЦНИИСК, при серийном производстве может составить 32 руб/м3. В 1973 и. отпускная цена этого утеплителя
40 руб/м3.
Проектируются заводы и в других городах: Сверд ловске, мощность завода 30 тыс. м3\ Белая Церковь, мощность завода 30 тыс. м3.
Данные о наличии основных производственных фон дов и удельных капитальных вложениях по трем заво дам, выпускающим перлитовые изделия, представлены в табл. 39.
Т а б л и ц а 39
Фактические удельные капитальные вложения на заводе перлитовых изделий
|
О сновны е |
п р о и з |
|
в о д ствен н ы е ф о н |
|
[З а в о д |
ды на I я н в ар я |
|
|
1971 |
г. |
|
в т ы с . |
р у б . |
Куйбы ш евский............................ |
1 2 9 5 ,7 |
|
Дмитровский................................ |
3 6 3 3 |
|
Апрелевский.................................... |
1 4 3 0 |
|
У д ел ьн ы е к а п и тал ь н ы е в л о
жен и я
вр у б / м 9
4 3
9 8
1 4 3
