Бизнес по производству пеноблоков, пенобетона и газоблоков

Решая задачу по снижению себестоимости строительства, застройщики часто прибегают к использованию легких или пористых бетонов. Своё название бетоны получили из-за ячеистой структуры и плотности меньше 2000 кг/м3. Эти характеристики обеспечиваются технологическими особенностями производства, а именно, поризацией вяжущего.

Классификации легких бетонов

По своему назначению легкие бетоны классифицируются на три типа:

• конструкционные – отличаются повышенной прочностью среди бетонов этого класса, при плотности 1600-1800 кг/м3. Применяются для возведения стен и перекрытий;
• теплоизоляционные – применяются как тепло- и звукоизоляционный слой. Плотность таких бетонов меньше 500 кг/м3;
• конструкционно-теплоизоляционные – имеют характеристики первых двух типов бетонов. В зависимости от вида и количества заполнителя, регулируется заданная плотность бетона.

По структуре различаются бетоны:

• поризованные – применяются и изготавливаются очень редко, ввиду сложности технологии;
• крупнопористые (или беспесчаные) – применяются как материалы для ограждающих конструкций отапливаемых зданий высотой не более 4 этажей. Основой таких бетонов служит портландцемент и крупный пористый заполнитель. Наибольшее распространение в нашей стране получил керамзитобетон;
• ячеистые – используются как стеновые и теплоизоляционные конструкции. Особенность структуры – замкнутые ячейки заполненные воздухом, которые получаются за счет порообразователей. Наиболее распространенными бетонами этого типа являются пено- и газобетоны.

Кроме теплоизоляционных свойств, которые позволяют сократить до 30% теплопотерь, легкие бетоны обеспечивают:

1. скорость и простоту монтажа, в связи с высокой точностью геометрических параметров блоков и возможностью укладки на клеевые составы;
2. уменьшение трудозатрат и снижение расхода материалов при кладке и отделочных работах;
3. пожаробезопасность – материал относится к классу негорючих;
4. хорошие звукоизоляционные качества, влаго- и морозоустойчивость – достигается за счет замкнутых ячеек пористой структуры бетона;
5. архитектурную выразительность. Материал легко поддается обработке;
6. экологичность;
7. снижение веса строительной конструкции – позволяет уменьшить нагрузку на строительное основание и затраты на фундамент.

Оборудование, применяемое для производства пеноблоков

Изготовить экологически чистый строительный материал – пеноблоки в домашних условиях несложно, главное иметь для этого необходимый набор оборудования. Осуществленный таким образом технологический процесс позволит не только сэкономить значительные средства, но и сделать блоки нужного размера, а также исключить их повреждения, что бывает при транспортировке.

Для производства блоков из пенобетона потребуется следующий комплект основного оборудования:

• Пеногенератор (для создания воздушно-механической пены). Рекомендуемая производительность – от 200 л/мин.
• Бетоносмеситель или бетономешалка (для смешения раствора и массы из пеногенератора). Объем должен быть от 250 л. На многих моделях имеются колесики для удобного перемещения по стройплощадке.
• Компрессор (для создания рабочего давления) – часто входит в общий комплект оборудования в дополнение к пеногенератору.
• Формы (для заливки пеноблоков) – могут быть разъемными и неразъемными, одноместными и многоместными, без пустот и с пустотами, фанерные, пластиковые или металлические.

Оборудование для производства пеноблоков в домашних условиях

Могут также потребоваться вспомогательные приборы и механизмы для регулировки и контроля давления: манометр и насос.

Все вышеперечисленное оборудование можно смастерить самостоятельно, приобрести в специализированных магазинах или б/у, а также сделать под заказ.

Стоимость установки для производства блоков из пенобетона, произведенной на дому, не будет превышать 75-100 тыс. рублей. Цена комплекта оборудования заводского производства обойдется примерно в 200-250 тыс. рублей. Самым дорогим вариантом является производство необходимой линии под заказ. Такой вариант оправдан только в случае успешного ведения бизнеса и расширения предприятия.

Чтобы изготовить оборудование самостоятельно, понадобятся: большого объема металлическая емкость для смесителя, электромотор или двигатель внутреннего сгорания от мотоблока или помпы, редуктор, сварочный аппарат, компрессор с ресивером, металлические трубки и резиновый шланг, листовой металл или фанера для формы.

Готовые пенобетонные установки полностью оснащены и занимают небольшое пространство: от 2,5 до 5 кв м. Помимо базового набора для изготовления пеноблоков, в комплект входят также: решетка для загрузки песка и цемента, роторный насос, вакуумметр, шкаф управления, водяной счетчик, шланги. Самой популярной моделью на сегодняшний день является пенобетонная установка ПБУ-300 объемом 300 л по цене примерно 130 тыс. рублей.

Если после заливки и застывания массы применяется технология резки на готовые блоки из одной большой формы, то дополнительно к уже имеющемуся оборудованию может потребоваться распилочный станок, который будет стоить от 60 тыс. рублей. Многие производители считают этот метод более удобным и выгодным, чем кассетная форма по ячейкам, поскольку так легче соблюсти правильные геометрические параметры изделия.

В любом случае технология производства пеноблоков, комплектность оборудования, а также способ его приобретения определяется только предпринимателем в зависимости от его возможностей и предпочтений.

Обзор оборудования для производства пеноблоков приведен в следующем видео ролике:

Исходное сырьё

Основными компонентами ячеистых бетонов являются:

1. связующее вещество – портландцемент марки М400 и выше;
2. мелкий заполнитель – песок. Для приготовления пенобетонных смесей плотностью ниже 600 кг/м3 песок не используется. При большей плотности применяют природный (лучше речной) песок с размером фракций до 0,2мм. Допускается применение дробленого песка и супесей с содержанием глинистых частиц не более 2-3%;
3. затворитель – вода. При изготовлении бетонных смесей используется водопроводная питьевая вода, а также любая с показателем рН не меньше 4. Допускается содержание сульфатов до 2700 мг/л, и суммарное содержание солей до 5000 мг/л. Количество воды определяется из расчета потребности на затворение растворной смеси и приготовление порообразующих составов. Водоцементное отношение растворной смеси должно быть не менее 0,38 – 0,4, но в пределах 0,45. Пониженное содержание воды может привести к увеличению объёмной плотности готового продукта. Рабочая температура до +25°С для изготовления пенобетона, до +40…+50°С – для газобетона;
4. порообразователи. Для пенобетонов – это пенообразующие концентраты, способствующие приготовлению устойчивой технологической пены. Большинство из них растворяются в воде. Некоторые поставляются в виде эмульсий. Количество пенообразователя зависит от марки цемента, состава смеси и технологии производства. В основном, количество пенообразователя находится в пределах 0,1 – 0,3% от массы цемента. Оптимальная дозировка добавки определяется практическим путём. Применяются натуральные протеиновые концентраты (клееканифольный, смолосапоиновыйи др.) или синтетические (алюмосульфо-нафтенновый и др.). Для газобетонов в качестве порообразователя в основном применяется алюминиевая пудра, вводимая в растворную смесь. В процессе гидратации компонентов выделяется водород, который и образует замкнутые ячейки, распределенные по всей массе раствора. Наиболее распространенными являются добавки ПАП-1, ПАП-2;
5. дополнительные добавки – ускорители твердения, пластификаторы, противоморозные добавки, ПАВ. Дозировка определяется, исходя из технологического процесса.

Производство ячеистых бетонов можно производить автоклавным (твердение в автоклавах) или неавтоклавным (твердение в естественных условиях) способом. В условиях малого бизнеса производство автоклавного бетона трудновыполнимо.

Основные этапы получения неавтоклавного пенобетона

Приготовление технологической пены

Предварительно разведенный в воде пеноконцентрат заливается в ресивер пеногенератора. Оттуда под давлением смесь поступает в сам пеногенератор. Процесс вспенивания происходит сжатым воздухом под действием компрессора. Это классическая схема производства пены.

Качественно приготовленная пена отличается белым цветом и достаточной устойчивостью. Стойкие поры помогают не расслаиваться пенобетонной смеси и не терять объём, в случае, если укладка происходит с запозданием.

Расход пеноконцентрата рассчитывается согласно рецептуре, но не более 2 кг на 1 куб. м. бетона.

Приготовление пенобетонной массы

Рекомендованная последовательность выполнения процессов приготовления пенобетона:

1. Засыпать в бетоносмеситель песок. Это поможет связать жидкость, оставшуюся после предыдущей смеси.
2. Добавить, в соответствии с рецептурой, необходимое количество цемента.
3. Перемешать до получения однородной смеси. Качество пенобетона напрямую зависит от равномерности распределения цемента в песке.
4. Затворить водой и перемешивать до пластичного состояния.
5. Согласно рецептуре, добавить необходимое количество технологической пены. Количество пены влияет на плотность смеси, а следовательно, и на прочностные характеристики пенобетона.
6. Перемешивать все компоненты в течение 2-3 минут.

Формование пенобетонной массы

Существуют два основных способа формования пенобетонной массы: наливной или штучной, с применением форм. Но каждый из этих способов включает общие технологические процессы.

Подготовка оборудования

Прежде чем укладывать пенобетонную смесь, необходимо произвести чистку, смазку и сборку форм и опалубки. Закрепить арматурные каркасы, закладные детали, образователи проёмов. Элементы коммуникационных сетей (сантехнических, электрических и пр.) необходимо заизолировать, заглушить, в соответствии с технологическими нормами.

Для качественной укладки подвижность смеси должна составлять не менее 60 см. Такой показатель не требует дополнительного процесса уплотнения. Также подвижность смеси даёт больше возможностей получить бетонные конструкции разнообразных конфигураций, в том числе, и криволинейных.

К опалубке, применяемой для литого пористого бетона, предъявляются повышенные требования по герметичности и усилению боковых поверхностей. В тоже время, отсутствие вибраций при уплотнении позволяет использовать опалубки несложных конструкций.

Подача смеси

При осуществлении подачи пенобетонной смеси допускается применение бетононасоса, бункера бетонной массы или бетоноукладчика. Если бетонирование осуществляется в труднодоступных местах или при производительности более 4-6 м3 в час, то использование бетононасоса будет наиболее рациональным.

Конструкции насоса, рекомендуемые к применению – винтовой или плунжерный. Использование лопастных насосов для подачи пенобетона запрещено, т.к. принцип его работы полностью уничтожает воздушные поры в смеси. Диаметр всасывающего патрубка бетоновода не должен быть меньше 80 мм.

Заливка смеси

Во избежание холодных швов, процесс заливки не должен прерываться более чем на 10-15 минут. Для обеспечения этих условий желательно использовать несколько бетононасосов или бункеров, а организацию заливки производить одновременно в нескольких местах конструкции.

Для изготовления пенобетонных блоков, бетонная масса заливается в опалубочные формы. Чтобы не нарушить структуру пенобетона и обеспечить необходимую прочность, формооснастку не рекомендуется перемещать после заливки в течение 2-6 часов.

Через 8-10 часов можно производить распалубку форм. За это время, при соблюдении оптимальных условий твердения, пенобетон набирает 25% прочности.

Твердение пенобетонной массы

Твердение пенобетона может происходить в естественных условиях или при обеспечении давления и прогрева. Естественный способ твердения является более экономичным, но требует соблюдения температурно-влажностного режима.

Созревание бетона должно происходить при температуре не ниже +7°С. Оптимальной является температура +22°С. При этих условиях пенобетон набирает 50-70% проектной прочности через 7 суток. Отпускной прочностью сборных пенобетонных блоков считается 70-80% от марочной.

Для соблюдения влажностного режима, свежеуложенную смесь необходимо накрыть полиэтиленом и обеспечить регулярное увлажнение в течение всего срока твердения.

Если при производстве пенобетона предусмотрено использование ускорителей или других параметров твердения, то условия обеспечиваются, в соответствии с технологическим регламентом.

Выдержка готовых изделий

Срок выдержки пенобетонных блоков составляет 28 суток. Проектной прочности пенобетон достигает уже в процессе эксплуатации.

Производство пенобетона

Производство пенобетона можно осуществлять в одну или две стадии.

Технология по одностадийной схеме основана на применении баротехнологий. При такой схеме основные компоненты: цемент + песок + вода + пенообразователь + дополнительные добавки – загружаются в баробетоносмеситель. Процесс вспенивания и распределения пенообразователя в массе растворной смеси происходит одновременно и под высоким давлением.

Полученный пенобетон проходит все остальные стадии формирования по классической схеме:

• участок формования;
• участок выдержки;
• участок складирования.

Такой способ приготовления пенобетона отличается:

• дешевизной и простотой оборудования;
• небольшим расходом цемента;
• малыми временными затратами на технологический процесс;
• небольшими площадями производственных помещений;
• низкой себестоимостью готовой продукции.

Для производителей он более доступен. Однако потребительские свойства полученных пеноблоков не слишком высоки. Большое количество воды для улучшения процессов гидратации цемента снижает прочностные характеристики пенобетона. А следовательно, и несущую способность. Применение синтетических пенообразователей и пластифицирующих добавок для улучшения подвижности растворной смеси исключают возможность получения экологически чистого продукта.

Основной состав и стоимость оборудования мощностью 10-15 м. куб в смену:

Итого стартовых капиталовложений: 436 900 руб. Потребляемая мощность установки – 4 кВт, обслуживающий персонал – 2 человека.

Реализация двухстадийного производства происходит при помощи пеногенератора и выглядит так:

1. Пенообразователь + вода + дополнительные добавки загружаются в пеногенератор. В результате получается технологическая пена.
2. Цемент + песок + вода + пена помещаются в пенобетоносмеситель, где и получается пенобетон.

Отличительной особенностью этой схемы является более высокая себестоимость. Но качество полученного пенобетона значительно выше.

Основной состав и стоимость оборудования мощностью 10-15 м. куб в смену:

Итого стартовых капиталовложений: 509 150 руб. Потребляемая мощность установки составляет 5 кВт. Необходимое количество рабочих для обслуживания установки – 2 человека.

К недостаткам описанных выше установок можно отнести ручную загрузку, что снижает точность соблюдения рецептуры и повышает трудозатраты. Преимуществами являются мобильность, простота установки, возможность изготавливать пенобетонные изделия прямо на строительной площадке или в непосредственной близости от неё.

Расчет затрат на 1 куб. м пеноблоков, плотностью 800 кг/мз:

Заработная плата рабочих:
2 чел х 12 000 руб. = 24 000 руб./мес.

Выход готовой продукции в месяц, при производительности установки 10-15 м3 в смену, составит  220-330 куб. м. Тогда стоимость работы в среднем составит 91 руб. за 1 куб. м.пенобетона.

Себестоимость 1 куб. м пенобетона:
1358,5 руб. + 91 руб. = 1449,50 руб.

Доход с 1 м. куб пенобетона:
Цена 1 куб. м пеноблоков составляет около 3000 руб., тогда прибыль составит:
3000 руб. – 1449,50 руб. = 1550,50 руб.

Автоматизированная линия изготовления пенобетона минимизирует применение ручного труда на всех этапах производства, тем самым, повышая производительность и качество конечного продукта.

Оптимальный комплект автоматизированной линии, мощностью 25-40 м. куб пенобетона в смену:

Итого стартовых капиталовложений:   2 031 400 руб.

Потребляемая мощность комплекса – 25 кВт. Необходимое количество рабочих для обслуживания линии – 6 человек.

Дополнительно производственный комплекс необходимо укомплектовать погрузчиком, деревянными поддонами, ёмкостью для воды и комплектом шлангов:

1. выгружной для пенобетона Ф90мм;
2. для пеногенератора Ф24,5мм;
3. для компрессора Ф9мм.

Если произвести технико-экономический расчет автоматизированной линии, то доход с 1 куб. м полученного пенобетона составит 1485 руб., при этом общая прибыль за день увеличивается почти вдвое.

Пример производства с использование технологической линии ФПБ 2000 представлен в следующем видео сюжете:

Основные этапы получения неавтоклавного газобетона

Основными этапами являются:

1. Дозирование и подготовка исходных компонентов. Размалывание песка и пропуск его через сито.
2. Загрузка сырья в газобетоносмеситель. Затворение водой. Перемешивание в течение 2-3 минут.
3. Приготовление газообразователя и введение его в растворную смесь. Тщательное перемешивание газобетонной смеси в течение времени, определенного технологическим регламентом. Точность соблюдения этого пункта обеспечивает однородность газобетонной массы и равномерное вспучивание. Время перемешивания не должно быть затянуто, т.к. это может привести к началу газообразования массы, находящейся еще в смесителе. Тогда при заливке в блокформы газобетон потеряет часть выделившегося газа.
4. Загрузка газобетонной смеси в подготовленные формы. Заполнение форм должно производиться с учетом дальнейшего вспучивания на 2/3 – 3/4 высоты.
5. Вызревание бетона в формах. Процесс вспучивания занимает, как правило, 30-40 минут. После этого начинается схватывание и твердение бетона в течение 2-4 часов. Для лучшего протекания этого процесса необходимо соблюдать температурный режим в помещении не ниже +25°С. Формы с бетоном нельзя перемещать и подвергать ударам, чтобы масса не осела.
6. Срезание верхушки. При вызревании газобетон образует на формах шапку или горбушку. После затвердевания она срезается вручную или специальным оборудованием.
7. Резка бетонного массива на элементы с необходимыми геометрическими параметрами.
8. Выстаивание газобетона в формах в течение 8-16 часов.
9. Распалубка форм и укладка блоков на поддоны.
10. Сушка изделий в течение 2 суток при температуре не ниже +20°С.
11. Выдержка газобетонных блоков на складе готовой продукции в течение 28 суток, для набора проектной прочности.

Основной состав и стоимость оборудования, мощностью 10 м. куб в смену:

Итого стартовых капиталовложений: 225 250 руб. Потребляемая мощность установки составляет 3 кВт. Необходимое количество рабочих для обслуживания установки – 2 человека.

Расчет затрат на 1 куб. м газоблоков:

Заработная плата рабочих:
2 чел х 12 000 руб. = 24 000 руб./мес.

Выход готовой продукции в месяц, при производительности установки 10 м3 в смену, составит  220 куб. м.

Тогда стоимость работы составит 109 руб. за 1 куб. м.газобетона.

Себестоимость 1 куб. м газобетона:
1269 руб. + 109 руб. = 1378 руб..

Доход с 1 м. куб газобетона.
При стоимости 1 м. куб газоблоков около 3000 руб., прибыль составит:
3000 руб. – 1378 руб. = 1622 руб..

При подсчете затрат на производство не учитывались затраты на аренду, уплату налогов, транспортные расходы. Но даже, если принять во внимание все непредвиденные затраты, срок окупаемости составит не более полугода.

Пример организации бизнеса по производству пенобетона приведен в данном видеосюжете: