Процесс производства автоклавных газобетонных блоков

Автоклавированный газобетонный блок: полный производственный процесс (Руководство 2026 г.)

Обновлено в апреле 2026 г. 11-минутное чтение Отзыв от инженерной группы паровых котлов Тайго

Аэрированный автоклавированный бетонный блок находится на пересечении зеленой химии, точного машиностроения и давления пара в промышленных масштабах. Один блок AAC содержит примерно 80% воздуха по объему, весит одну пятую традиционного бетонного каменного блока и имеет четырехчасовой рейтинг огнестойкости. За этими цифрами стоит строго контролируемый восьмиэтапный процесс, в котором шесть сырьевых материалов, одна реакция алюминия и порошок 12 бар выполняют фактическую работу. Это руководство разбивает каждый шаг, каждый стандарт и каждый качественный тест, который отделяет завод AAC производственного уровня от эксперимента на заднем дворе.

Краткий обзор производства блоков AAC

Что такое автоклавный газированный бетон (AAC)? Происхождение, состав и почему “Aerated”

Автоклавный газобетон - сборный легкий ячеистый бетон, изобретенный шведским архитектором Йоханом Акселем Эрикссоном в Королевском технологическом институте в 1924 г. Газобетонный блок достиг коммерческого производства в Германии в течение 1930-х годов под брендом Ytong и уже почти столетие является стандартным материалом для каменной кладки в Европе и Азии, хотя остается сравнительно нишевым в США.

Эта “aerated” в автоклавированном газобетоне относится к миллионам маленьких закрытых воздушных карманов, созданных, когда алюминиевый порошок реагирует с гидроксидом кальция и водой. Эта реакция выделяет газообразный водород, который заставляет суспензию расширяться внутри формы, как хлеб, поднимающийся в печи. После выхода газа остается пористый бетонный пирог, содержащий примерно 80% воздуха по объему, поэтому готовый блок AAC весит всего 300-800 кг/м³ по сравнению с 2000-2400 кг/м³ для обычного бетона.

В чем разница между Aircrete и AAC?

Авиабетон и AAC легко путаются, потому что оба газобетон, но химический состав различается. Aircrete (также называемый пенобетоном) использует механически созданный пенообразователь, смешивается с влажным бетоном и отверждается при температуре окружающей среды. AAC использует алюминиевый порошок в качестве химического аэрирующего агента и отверждается под паром высокого давления в автоклаве. Автоклавное отверждение дает гидрат силиката кальция (тоберморит), который дает AAC его прочность на сжатие и стабильность размеров. Бетонные блоки не могут соответствовать ни одному из свойств, потому что они никогда не подвергаются паровому отверждению под давлением.

6 видов сырья, используемых в производстве AAC — exact Proportions

Конструкция смеси для газобетонного блока выглядит обманчиво простой, но каждый ингредиент имеет определенную химическую роль и плотное окно допуска. Поймите один из них неправильно, и блок либо не может расшириться, не отверждается, либо не проходит испытание на прочность на сжатие. Приведенные ниже пропорции отражают стандартные для отрасли составы, проверенные на соответствие ASTM C1386 и автоклавной записи из газобетона в Википедии.

Два аспекта являются операционно значимыми. один, количество алюминиевого порошка, кажется очень маленьким, но является наиболее чувствительной переменной в процессе: всего 0,02 процентного пункта вариация в этом изменяет окончательную плотность блока на 50-100 кг/м³. заводы-производители точно взвешивают алюминиевый порошок 0,1 г для каждой партии на калиброванных весах. два, на рынках, где он свободно доступен, предпочтительно твердая гранулированная летучая зола с угольных тепловых электростанций, используются в качестве замены кремнезема, так как это удаляет промышленные отходы со свалок, и стоит на 30-50% меньше, чем молотый кварцевый песок.

Производственный процесс AAC ♪ 8 производственных этапов

Большинство отраслевых блогов разбивают производство AAC на 7 шагов. мы отличаем подготовку сырья от дозирования и смешивания, потому что они сформированы в физически отдельных частях завода и с помощью различного оборудования (шаровые мельницы против дозирования силосов против смесителей с высоким сдвигом).Этот 8-шаговый простой разбивка соответствует именно тому, что вы бы увидели, проходя через работающий завод AAC.

Шаг 1: Подготовка сырья

Летучую золу или песок привозят грузовиком и измельчают в шаровой мельнице примерно до 200 меш (75 микрон). Известь перерабатывается отдельно до размера 45-75 микрон (предпочтительно негашеная известь для более высокой реакционной способности и гидратированная известь для облегчения обращения). Цемент и гипс привозят уже измельченными и отправляют прямо в определенные хранилища.

Все материалы отбираются и анализируются на тонкость, влажность и химический состав, прежде чем их можно будет запустить в производство.

Шаг 2: Дозирование и периодическое введение

После загрузки рецепта в систему управления заводом автоматизированная система дозирования выдает сырье из соответствующих силосов. пять сырьевых материалов подаются в дозировщик из их силосов с помощью автоматизированного питателя (улетучая зола, цемент, известь и гипс).Алюминиевый порошок подается в дозировщик с высокой точности, благодаря его узкому оптимальному диапазону дозировок.

Современные заводы интегрируют систему дозирования на завод SCADA, где каждая партия записывается с номерами партий материалов.

Шаг 3: Смешивание

Сухие компоненты сначала смешивают в смесителе с высоким сдвиговым усилием в течение 30-60 сек. Затем добавляют воду для поддержания соотношения вода/цемент 0,6 ‘0,65’. После добавления алюминиевого порошка он практически сразу реагирует со скольжением, поскольку он щелочной.

Все добавление после добавления алюминиевого порошка ограничено 3-5 мин. для предотвращения образования пузырьков газа.

Шаг 4: Литье в формы

Шлам добавляют в стальные формы (обычно 6 м 1,5 м 0,6 м), обработанные разделительным агентом. Обычно его заполняют примерно до 50-65% емкости, чтобы обеспечить расширение. алюминий выделяет водород в течение нескольких минут, и суспензия будет подниматься, как хлеб в печи.

Он расширится в объеме на 50-100%, заполнив форму за 20-40 минут.

Шаг 5: Предварительное отверждение

Предварительно отвержденную суспензию (теперь называемую “green cake”) оставляют в форме на 2-4 часа в условиях окружающей среды (влажность 35-40 C и 50-70%).Состояния тщательно контролируются, чтобы вызвать быструю гидратацию цемента, избегая при этом термического растрескивания, поскольку большая часть реакции происходит сразу после ее проведения. При предварительном отверждении зеленого кека он достаточно твердый, чтобы его можно было извлечь из формы, но достаточно мягкий, чтобы его можно было легко разрезать.

Шаг 6: Резка

Дилированный зеленый жмых передается на станцию резки проволоки Высокопрочные стальные проволоки разрезают жмых на небольшие блоки размером, заданным заказчиком, практически всегда длиной 600 мм высотой 200 мм толщиной 100-300 мм, согласно спецификации задания Допуск на разрез ограничен 2 мм, поскольку установка тонкослойных растворных систем зависит от воспроизводимости размеров (зеленый жмых позже помещается в микропористую печь для сушки примерно на одну неделю).

Шаг 7: Автоклавирование

Блоки Ciut загружают на автоклавные тележки и закатывают в камеру автоклава После герметизации камеры насыщенный пар закачивают при постепенно возрастающих температуре и давлении до получения желаемых 180-220С при 12 бар кристаллизующейся среды.Блоки выдерживают там в течение 8-12 ч. В течение этого времени кремнезем, содержащийся в летучей золе или песке, реагирует с известью, полученной из известняка или цемента, с образованием гидрата силиката кальция (тоберморита) кристаллическая фаза, составляющая окончательную прочность в автоклавном блоке (в отдельных технологиях существуют различные химические механизмы). Затем тепло медленно (более 1-2 часов) отводится, поскольку внезапные термические изменения могут вызвать крекинг. автоклавирование потребляет большую часть эксплуатационных расходов и подвергается большей части нормативного контроля, с которым сталкивается завод ААК.

Шаг 8: Контроль качества и упаковка

Охлажденные блоки отбирают пробы на плотность, прочность на сжатие, точность размеров и водопоглощение в соответствии с ASTM C1386. Приемлемые партии укладывают на деревянные или пластиковые поддоны, упаковывают в эластичную пленку и маркируют номером партии, датой производства, классом плотности, согласно ASTM C1386, и идентификацией партии по номеру партии, чтобы облегчить отслеживание. Неприемлемые партии измельчают и возвращают в поток сырья.

Объяснение этапа автоклавирования — почему давление пара и температура имеют значение

Иногда все восемь этапов процесса такие же, как перечисленные за исключением автоклавирования заменяется совершенно другим методом развития прочности, который включает в себя отсутствие пара или высокой температуры вообще Такие неавтоклавированные элементы обычно называют легким ячеистым бетоном (LWCC), или неавтоклавным газобетоном (NAAC). неизменно это сильно ограниченное развитие прочности 0,75-1,50 МПа. Автоклавированный AAC развивает 2,0-7,0 МПа, потому что насыщенный пар высокого давления запускает другой химический путь.

Какая температура и давление требуется для автоклавирования AAC?

Обычные условия для автоклава 180-220C 12 бар (170 фунтов на квадратный дюйм абсолют) для 8-12 часов Эти числа не являются произвольными — ниже 180C тоберморит не может образоваться Если температура снижается на 50C, кристаллический кремнезем просто не хочет реагировать с известью вообще, независимо от того, как долго время цикла. результатом является фасадный материал, который выглядит как AAC, но тестируется как NAAC.

Химические реакции внутри автоклава в основном линейные. через час свободная вода в кеке вызывает образование пара внутри камеры, поскольку температура увеличивается до диапазона 180-220C. Как только температура стабилизируется в этом диапазоне, начинается образование тоберморита. Эта кристаллическая группа требует совместной работы гидроксида кальция и силикагеля для образования кристаллического гидрата силиката кальция (CSH), связующего, который обеспечивает конечную, предельную прочность блока. На заключительном этапе температура камеры быстро снижается в течение 1-2 часов, чтобы предотвратить термическое растрескивание поверхности.

“Даже небольшие колебания давления в автоклаве или продолжительности процесса могут быть немедленно отображены в автоклавированном тесте компрессионной прочности на следующий день. Мы используем 12 бар в 10 часов в качестве минимального рабочего времени 11 бар или меньше, и фаза CSH никогда не формируется полностью независимо от того, что вы вкладываете в рецепт.”.”

инженерная группа Taiguo Steam Boiler, автоклав

Автоклав в настоящее время является крупнейшим единым капиталовложением в завод AAC, в силу своего размера он также определяет пропускную способность Типичные промышленные автоклавы AAC имеют диаметр 2,85 м на длину 30-50 м, содержат 6-10 тележек и работают от одного до двух циклов в день. Заводы в производственном диапазоне 200 000-400 000 м³/год обычно оснащены 3-4 автоклавами, запланированными на поэтапный временной цикл. Измерения размера также должны включать подачу пара, клапаны и прокладки с пониженным давлением, а также срок службы более 30 лет в конструкции коррозионностойкой камеры. Для проектов по оценке оборудования наша команда рассмотрела промышленные автоклавные системы, разработанные для производственных линий AAC подробно, включая эффективность термоциклирования и конструкцию паровосстановления.

Контроль качества — 5 тестов, которые должен пройти каждый блок AAC

Каждая партия готовых блоков AAC ниже проходит 5 испытаний ядра, которые ссылаются на эквивалентные спецификации ASTM C1386 (EN 771-4 в Европе, IS 2185-3 в Индии).Срезание углов по программе контроля качества - это самый простой способ потерять сертификацию и самый короткий путь к отправке крекинга, водоразборных блоков с отказом от нагрузки со строительной площадки.

Обычными подозреваемыми в множественных отказах контроля качества являются отклонения потока алюминия (отказы плотности), неполные циклы автоклава (сбои сжатия) и износ режущей проволоки (мерные отказы).Заводы, которые записывают профиль автоклава каждой партии, вес алюминия и возраст проволоки, обычно могут выявить сбои контроля качества по основной причине в течение одной смены.

Стандартные размеры блоков AAC, степени плотности и спецификации ASTM

Классы плотности AAC описывают то, что большинство инженеров называют для понимания блоков “heavier” или “lighter”.Уравнение здесь простое: по мере падения плотности тепловые характеристики улучшаются за счет снижения прочности на сжатие. ASTM C1386 определяет шесть классов плотности; ACI 530 ссылается на них в расчетах требуемых предельных осевых нагрузок на несущие стенки AAC.

Большинство поставщиков производят согласованные по размерам блоки длиной около 600 мм и высотой 200 мм, толщина которых определяется применением: 100 мм для перегородок, 150-200 мм для наружных ненагруженных стен, 250-300 мм для несущих стен или термомассовых применений. Усиленные панели AAC для полов и крыш имеют спецификацию ASTM C1452, которая добавляет требования к встроенной арматурной стали и коррозионностойким покрытиям.

AAC против традиционных кирпичей и бетонных блоков (CMU) — сравнение, основанное на данных

Правильный выбор материала для стен зависит от водителя вашего проекта: вес, огнестойкость, теплоизоляция, эффективная несущая способность или простота установки. В этой таблице представлены спецификации и стандарты продукта, указанные для каждого типа материала; мы специально удалили этикетки High/Medium/Low, поскольку они скрывают компромиссы в производительности.

Ключевые выводы: AAC экономит на весе, изоляции и скорости строительства (в три-четыре раза быстрее, чем кирпич из-за большего размера и тонкослойного раствора). Он имеет высокую прочность на сжатие, но не такую высокую, как CMU, который может быть материальным фактором в 4-5 этажных или более тяжелых конструкциях. Он также имеет высокое водопоглощение, что объясняет необходимую проницаемость для нанесенных слоев, таких как штукатурка, штукатурка или лепнина. Железобетон остается для структурно тяжелых применений.

Ограничения — когда AAC не правильный выбор

AAC - это не все для всех. Продавая его как таковой, производители получают неудачную производительность завода. Настоящие компромиссы таковы:

Проблемы проникновения воды происходят снова и снова на форумах. Практики строительной науки постоянно сообщают, что герметизация стены AAC воздухом предполагает, что каждое соединение затирается и заклеивается клеем (что обходится монтажнику во время и материал, который не входит в сравнение цен за блок). те, кто впервые использует AAC, недооценивают это и превышают бюджет на рабочую силу на 15-25%.

Перспективы отрасли — тенденции рынка AAC на 2025-2028 годы

Глобальный рынок автоклавного газобетона в традиционном режиме роста Ключевыми факторами роста являются "зеленые" строительные нормы и правила, азиатская и ближневосточная урбанизация и постоянное замещение продукции вдали от глиняного кирпича в жилищном и коммерческом строительстве.

Несколько сигналов имеют значение для владельцев заводов AAC возможностей и проблем для владельцев и операторов заводов AAC, планирующих мощность на 2028 г. Во-первых, это новый EPBD (Директива об энергоэффективности зданий), выходящий из ЕС в 2024 г, который потребует более низких значений U для жилых стен, улучшая экономику AAC по сравнению с неизолированным CMU. Во-вторых, это LEED v4.1 для коммерческих зданий в США, который предлагает кредиты на материалы и ресурсы для содержания летучей золы, отдавая предпочтение производителям, использующим конструкции смесей, основанные на летучей золе, по сравнению с теми, кто этого не делает.

И в-третьих, автоклавы больше движутся к конструкциям по рекуперации энергии, которые улавливают тепло восстановления одного цикла для использования перед нагревом следующего, снижая энергию, необходимую для производства каждого блока, к 15-20% (на новых объектах).

Для инвесторов, стремящихся выйти на Рынок: Уровень глобального поискового трафика (примерно 1900 ежемесячных поисков только в США, и аналогичная величина на рынках ЕС) для “aerated автоклавированного бетонного блок” указывает мне, что отрасль прошла через трудности роста и является карьерным защитником. другими словами, не стартап, а непреходящая категория.

Часто задаваемые вопросы — Что спрашивают операторы заводов AAC и покупатели. Большинство