Технология производства укрупненных блоков из капсулированного керамзитобетона: стены состоят на 95% из пенокерамики в виде крупных фракций керамзитового гравия диаметром 20-40 мм или 20-10 мм и на 5% из связующего материала — цементного молочка. Объёмная масса стены может быть 500-650 кг/м³ и коэффициент теплопроводности λ 0,12-0,141 (у сосны 0,17)  Вт/н.с., индекс звукоизоляции 60 ДБ, сопротивление паропроницаемости 6*10 м²⋅час⋅Па/м. Дома экологически чистые, комфортные для проживания, с хорошей воздухопроницаемостью, пожаробезопасные — экологически эффективные по своим эксплуатационным показателями; соответствуют основным запросам всех социальных групп населения, обладают огромной вариабельностью в объемно-планировочных и фасадных решений.

Заложенные в основу решения позволяют обеспечить застройку полностью обустроенных жилых комплексов индивидуальными жилыми домами с необходимым набором инфраструктурных объектов для комфортного проживания его жителей в едином архитектурном стиле, разнообразными объемно-планировочными и фасадными решениями зданий. Строительство осуществляется равномерными темпами, независимо от времени года и погодных условий. Соответственно на стройплощадке при выполнении строительно-монтажных работ и отделочных работ, связанных с мокрыми процессами, должны быть сведены до минимума, железобетонные изделия заводского изготовления должны иметь максимальную заводскую готовность, в том числе наружные элементы с готовой фасадной и внутренней поверхностями.

В зависимости от потенциальных возможностей каждого из потенциальных заказчиков конкретного региона, месте строительства объекта нашей компанией разработано несколько вариантов возможностей организации технологии производства железобетонных изделий потребной номенклатуры. По просьбе заказчика, на начальной стадии реализации предлагаемого бизнес-проекта (исходя из фактического состояния собственной производственной базы или планируемой к освоению) будут разработаны предпроектные предложения с расчётами и его технико-экономическими обоснованиями в потребных ресурсах, финансах и экономической эффективностью в зависимости от планируемой к выпуску номенклатуры изделий и мощности. Будет предложен быстрореализуемый, малозатратный механизм реализации или создания нового железобетонного производства, с возможностью последующего безостановочного его развития. Организован выпуск востребованной и конкурентоспособной на строительном рынке продукции. В последующем, за счет поэтапного внедрения имеющихся у нашей компании пакета инновационных наработок в виде суммы оригинальных конструкторских, технологических и технических решений вывести на недосягаемый для конкурентов уровень.

В зависимости от оснащенности, технического состояния имеющейся производственной базы и финансовых возможностей будет предложен наиболее оптимальный вариант индивидуальный вариант организации и выпуска укрупненных капсулированных керамзитобетонных блоков. Эта технология не нова. Просто она сегодня получила новое название капсулированный керамзитобетон, первые же аналогичные блоки (КПКБ) были отформованы еще в 1955 году и назывались крупнопористые керамзитобетонные.

Состав капсулированного керамзитобетона, как правило, подбирается экспериментальным путем, т. к. в каждом конкретном случае исходные материалы незначительно, но отличны. Имеется несколько рекомендаций, одна из них: керамзитовый гравий фракцией 10-20 мм (лучше 20-40 мм) объемным весом не более 350 кг/м³ - 1  м³; портландцемент (марки не ниже 400) 120 кг/м³; клей ПВА и жидкое стекло по 4 кг; мыло жидкое 2 л и вода. Жидкое стекло; ПВА и мыло выступают в качестве бюджетного варианта — аналога пластификаторам. Но можно применять пластификаторы более дорогие и эффективные современные, тем более те, которые еще и повышают прочность и соответственно пластичность. В качестве присадок можно использовать стирол-акриловый эфир или сополимер бутадиенстирол. Но их используют сравнительно редко. Чтобы не ошибиться с долей цемента нужно предварительно выполнить формовку малоразмерных керамзитобетонных блоков. Хорошим получается материал, если он разламывается не между гранул, а по ним. Так как керамзитовый гравий очень легкий материал, и он всплывает при приготовлении керамзитобетона, то для его приготовления желательно использовать специальную гравитационную бетономешалку (капсулятор со специальными, направленными под особым углом лопастями). Возможно, в случае необходимости использовать обычную бетономешалку «грушу» с соответствующим разворотом внутренних лопастей. При этом, компоненты в бетоносмеситель загружаются в определенной последовательности: керамзитовый гравий; заливается 2/3 объема воды с растворенными в ней добавками; их хорошо перемешивают; засыпают цемент; запускают снова в работу бетоносмеситель и в процессе замешивания постепенно вливают оставшуюся воду. Объем воды подбирается исходя из сухости гранул керамзитового гравия. Без цемента компоненты перемешивают 1-2 мин. Общее перемешивание керамзитобетонной смеси 4-5 минут. Воды добавляется совсем немного, до появления блеска на гранулах. Желательно иметь керамзитовый гравий объемным весом от 250 до 350 кг/м³, тогда получится крупнопорисый (капсулированный керамзитобетон объемным весом 450-650 кг/м³. Чем крупнее фракция, тем меньше объемный вес, но меньше и прочность. При фракции 20-40 мм иногда получается керамзитовый гравий объемным весом 150-200 кг/м³ и соответственно керамзитобетон объемным весом 350-400 кг/м³. Но это достаточно редко нужны очень хорошие, как правило, бентонитовые глины или аналоги, с интервалом вспучивания не менее 50̊ С или смонтировать специальную приставку по подаче в зону вспучивания печи более огнеупорного порошка, чем температура вспучивания глины составляющая обычно: от 1150 до 1250̊ С). В процессе возможно получения крупнопористого керамзитобетона практически в бетоносмесителях любой конструкции и даже миксерах, но со значительным увеличенным сроком перемешивания. С соответствующим разворотом лопастей (на бетоносмесителях принудительного действия), и на месте отработанной технологией изготовления капсулированного керамзитобетона, исходя из особенностей местных материалов. Можно использовать для этих целей бетоносмесители: типа СБ-138Б, Б-180; БП2Г и ряд более новых марок в зависимости от планируемого объема производства.

Наиболее быстрый вариант организации выпуска крупноразмерных крупнопористых керамзитобетонных блоков для индивидуального жилищного строительства возможно осуществить, если на действующим железобетонным производстве имеется широкий стенд (длиной под планируемый объем производства керамзитобетоных блоков соответствующих типоразмеров). Устанавливаются продольные крайние борта: один приваривается жестко, а второй делается отодвижным с помощью винтов (с укрупненным трапецивидным шагом резьбы). При необходимости значительного увеличения объемов производства, в последующеме возможно для более быстрого перемещения длинномерных продольных бортов предусмотреть гидро- или пневмосистему. В зависимости от фактической ширины широкого стенда и его расположения по отношению к продольным осям пролета для равномерной укладки достаточно большого объема крупнопористого керамзитобетона (при большом объеме производства) возможно предусмотреть изготовление бетоноукладчиков широкой колеи бункерного типа с равномерной выдачей бетона на всю ширину формуемых изделий с помощью широкой транспортерской ленты на рольганговой поддерживающей основе, расположенной непосредственно под самим бункером-копильником бетоноукладчиков и с поперечным разносторонним шнековым распределителем (установленным непосредственно за заслонкой бункера), позволяющим регулировать равномерную толщину укладываемого керамзитобетонного слоя. На штанге, расположенной над выходными отверстиями бункера (на всей его ширине) предусмотреть установку нескольких регулируемых по ширине рассекателей керамзитобетонной смеси, которые позволят четко распределять ее строго по ширине формуемых изделий, разграниченных продольными переставными бортами, установленными по ширине длинномерного стенда. Продольные переставные разделительные борта можно изготавливать по принципу металлобетонной опалубки, с двумя выступающими с низу на 50 мм «ножами-рассекателями» продольных бортовых листов с толщиной борта от 80 до 120 мм (металлическими или из влагостойкой фанеры) и поперечными разделителями перегородками. При этом, в низ у параллельных продольных листов бортов «ножей-рассекателей», выступающих на 50-70 мм между ними устанавливается либо маслотермостойкая губчатая или подпруженная листовая резина, что позволяет исключить протекание цементного молочка и грани формуемых изделий остаются ровными. Продольные борта по длине между собой имеют соединительный пазогребневый стык. Между двумя листами переставного борта (для устойчивости) заливаеться фриттобетон, закрывается сверху листами и устанавливаются скрытые подъемные петли на откидных крышках (для исключения попадания бетона в межпетлевое пространство). Поперечные разделительные переставные борта изготавливаются профильными — паз-гребень, для удобства и быстроты сборки на стройке укрупненных модульных керамзитобетонных блоков между собой. Для получения модульных керамзитобетонных блоков максимальной заводской готовности, с готовой фасадной и внутренней поверхностями, на портале бетоноукладчика предусмотрена установка второго бункера-копильника для раствора — верхнего и нижнего слоев формуемых керамзитобетонных блоков. Снизу бункера по периметру широкой транспортерной ленты бетоноукладчика крепятся полоски (шириной 15-20 см) подпруженных резиновых лент, полностью исключающих протечку цементного молочка. Нижняя широкая транспортерная лента бетоноукладчика в поперечном направлении «сшивается» только с помощью вулканизации, что позволяет полностью исключить утечку цементного молочка из-за отсутствия каких-либо перепадов на всей длине ленточного полотна и соответственно существенно продляет срок ее эксплуатации. Привод конвейера широкой транспортерной ленты бетоноукладчика должен быть реверсивным с регулируемой скоростью движения ленты под возможность укладки нижнего и верхнего слоев одним бетонораствороукладчиком с движением в противоположные стороны или иметь два раздельных бункера: для верхнего и нижнего растворных слоев. Если имеющийся широкий стенд имеет достаточно большую ширину, более 2,5 м, до 5 м, то бункер-копильник с нижней широкой транспортерной лентой можно сделать передвижным, перемещающимся по ширине портала бетонораздатчика-бетоноукладчика под возможность полного охвата ширины широкого стенда и при больших объемах формовки принимать керамзитобетон с адресной подачи бетона или отдельным смонтированными над ним. При больших объемах производства, желательно, чтобы широкий длинномерный стенд располагался как можно ближе к одной из продольных осей формовочного пролета, тогда возможно будет предусмотреть изготовление бетонораздатчика-бетоноукладчика в полупортальном исполнении (с одной опорной ногой вдоль стенда на уровне низа формуемого изделия, а другой по направляющим, вывешенным на консолях под подкрановыми балками мостового крана). Если позволяет высота пролета, то лучше предусмотреть изготовление полупортального бетоноукладчика в двухуровневом исполнении, с двухэтажным порталом, где на нижней отметке располагаются бункер-копильники бетоноукладчика, а над ним перемещается бункер-раздатчик, который забирает бетон с кюбеля бетоновозной эстакады адресной подачи бетона и пересыпает керамзитобетон и раствор опрокидным бункером-раздатчиком (на две стороны) в приемные бункера-копильники бетона и раствора бетоноукладчика. Для получения ровной, максимальной заводской готовностью поверхностей: внутренней и фасадной, в дополнение к бетоноукладчику могут быть предусмотрена установка разравнивающая вибропригруз-рейка или вибротрамбовка для плотной равномерной укладки по толщине керамзитобетонного слоя и верхняя разравнивающая — поперечно перемещающаяся виброрейка для разравнивания внутреннего растворного слоя или вращающийся (на всю ширину широкого стенда) вал в виде толстостенной трубы диаметром от 160 мм до 300 мм со скоростью вращения от 900 об/мин до 1250 об/мин. Для более лучшей отделки внутренней стороны блоков может быть предусмотрена (вертикально поднимающаяся) затирочная тарелка диаметром от 500 до 900. Для получения готового долговечного, морозо и водостойкого фасадного слоя должен быть приготовлен специальный фибробетонный или фиброцементный раствор, возможно на белом цементе с использованием пигментов или цветного цемента. Можно перед укладкой основного фактурного фасадного слоя, предусмотреть распыление специального слоя КЦК (коллоидно-цементный клей, приготовленного из молотого песка с тонкостью помола до тонины помола цемента от 3 до 4,5 тысячных, смешенных в соответствующих пропорциях с цементом) и распыленный на зеркало стенда. При необходимости можно предусмотреть получение рельефного фасадного слоя или имитирующего кирпичную кладку с уложенной с расшивкой фасадной керамической плитки в предварительно разложенный, на зеркало поддона стенда, матрицу-коврик из маслотермостойкой резины. В случае отсутствия источника энергоснабжения (готового тепла, газа) для тепловой обработки и при наличии электроэнергии, можно предусмотреть при изготовлении данного резинового коврика укладку в него углеродных нитей для подогрева. Сверху стенд можно укрывать термовлагостойким специальным покрывалом, сворачиваемым на специальный самоходный портал с катушкой передвигающумуся над широким стендом или подвешенной катушки на отдельной консоли, сзади бетоноукладчика.

Крупнопористый керамзитобетон объемным весом от 400 до 650 кг/м3 не обладает достаточной прочностью сверху на уровне потолка каждого этажа и над оконными и дверными проемами, чтобы воспринять нагрузки от укладки пустотных плит перекрытия. Поэтому перед формовкой большеразмерных блоков, устанавливаемых над оконными, дверными проемами и по опорным сторонам под укладку пустотных плит перекрытия, в формы (предусмотренные рабочими чертежами на изделие) укладывается и жестко фиксируется строго в проектное положение заранее изготовленные перемычки или изготовленные на силовом стенде преднапряженные проволокой железобетонные балочки соответствующей длины и сечения или в специальной форме с обычным армированием (чертежи на кассету-перемычку прилагаются). Это самый наилучший высокомеханизированный и высокопроизводительный вариант под организацию ускоренного выпуска больших объемов модульных укрупненных керамзитобетонных блоков на действующем производстве.

В тоже время имеются и другие варианты изготовления укрупненных модульных керамзитобетонных и капсулированных блоков:

1. на свободных, имеющихся в наличии крупногабаритных опрокидных поддонах (изготовление новых достаточно дорого);
2. в специально изготовленных для каждой номенклатуры изделий индивидуальных металлоформах (комплект чертежей на формы имеется);
3. наличие незадействованных металлоформ наружных стен типа «бублик» или под ленточную разрезку;
4. по упрощенной технологии (с возможной организацией формовки даже в полигонных условиях) на идеально выверенный по отметкам бетонной (утепленной снизу) площадке и уложенным сверху подогреваемым резиновым ковриком-матрицей, и переставной металлобетонной или фанероной опалубки, с использованием теплого покрывала из термовлагостойкого материала. При отсутствии стационарного крана на формовочном производстве для укладки бетона, распалубки готовых изделий и их доставки заказчику можно использовать машину «сам гружу — сам вожу». Для укладки керамзитобетона в форму можно применить специальный бункер-дозатор, а для транспортировки бетонной и растворной смеси к месту формовки специальным саморазгружающийся прямоугльный бункер с автоматически открывающимся дном;
5. можно организовать формовку укрупненных блоков по агрегатно-поточной технологии на списанных пустотных поддонах с установкой на каждом из них бортоснастки под выпуск планируемой номенклатуры (по типоразмерам) керамзитобетонных блоков.

В любом случае наиболее эффективный, быстрореализуемый вариант организации выпуска укрупненных модульных крупнопористых керамзитобетонных блоков выбирается исходя из фактического состояния своего железобетона производства и потенциальных возможностей заказчика. И всё же желательно предварительно иметь предпроектные предложения с обоснованными технико-экономически расчетами технологическим планом размещения производства под планируемый объем на площадях существующего производства или в простаивающих корпусе непрофильного производства.

Однако, часто вопросов по конструкции и технологии производства крупнопористых укрупненных керамоблоков пока решить до конца не удалось, а именно:

• не отработано конструктивное решение по распалубочным и монтажным петлям, узла жесткой и надежной стыковки крупноразмерных блоком между собой;
• при плоском формовании (даже при хорошей смазке зеркала стенда формовки) возникают достаточно приличные вакуумные силы сцепления изделия с формой и требуется прилагать немалые усилия отрыва, доходящие до 350-500 кг/м2. При этом, начинают при подъеме разрушаться нижняя опорная грань блоков, так как в этой зоне контакта недостаточная прочность растворной и внутренней пористой керамзитобетонной частей блока. Поэтому желательно распалубку производить изделия за и монтажные петли строго вверх в плоском состоянии изделия параллельно «зеркалу» стенда. Или для этого необходимо с двух продольных боковых граней изделий иметь свободное пространство для возможности захвата с каждой стороны двумя (или одной мощной широкой) «лапами» автоматического челюстного захвата типа «Волчья пасть». Так как изделия имеют различные габаритные размеры усложняется и конструкция самого автоматического захвата, но и соответственно и конструкция бортов самих форм. Все это решаемо, но требует детально проработки, испытаний и доработки.

Для справки:

Дома индивидуальные со стенами из крупнопористого керамзитобетона с объемным весом 450-650 кг/м³, изготовленные до двух этажей при объемном весе керамзитового гравия 250-350 кг/м³ имеют коэффициент теплопроводности 0,15-0,25 для Московского региона при толщине наружных стен 380-450 мм. По прочности на сжатие уступают обычному керамзитобетону, но не уступает газо- и пенобетону. Такой керамзитобетон годен для бескаркасного строительства до трех этажей. Расход цемента при производстве крупнопористого керамзитобетона существенно меньше, чем для обычного керамзитобетона, также меньше и расход фракционированного керамзитового гравия.

Теплоизоляционно-конструктивный керамзитобетон для несущих стен одноэтажных домов должен иметь прочность 15 кг/см², для двухэтажных не менее 25 кг/см², для трехэтажных не менее 35 кг/см². Строительство монолитных домов из крупнопористого керамзитобетона ведут с армированием стен через каждые 0,5-0,6 м по высоте стальной кладочной сеткой. Крупнопористый керамзитобетон плохо защищает металл от коррозии. Это следует учитывать. На сегодня (на сайте) отпускные цены по керамзитовому гравию разные от 1500 руб./м³ до 2000 руб./м³ в зависимости от региона. В Пензенской области (поселок Печенги) керамзитовый гравий фракция 10-20 стоит 113 руб. за мешок. В обычном одном мешке 40-50 кг, в 1 м³ = 20 мешков, цена одного мешка 115 руб. В фуре на 50 м3, 1000 мешков = 20 т. В Чебоксарах керамзитовый гравий фракция 10-20 стоит 1450 руб/м³. В Йошкар-Оле (ООО «ВАДНО») стоимость составляет 1500 руб/м³, объемным весом 400 кг/м³.