Proceso de fabricación de hormigón celular curado en autoclave

1. Materias primas
Las materias primas para fabricar el hormigón celular son abundantes. Como material calcáreo se usan frecuentemente el cemento y la cal. Los materiales silíceos empleados son la arena cuarzosa, la escoria, la ceniza volante, los residuos de cerámica y los residuos de construcción. En cuanto al agente expansor, se aplican con frecuencia el polvo y la pasta de aluminio. El producto acabado de hormigón celular es un material para paredes ideal para substituir al ladrillo macizo de arcilla tradicional debido a sus ventajas de aislamiento térmico, peso ligero, resistencia al fuego, fácil construcción y protección del medio ambiente.

1) Arena: La arena es la materia prima principal del hormigón celular, la cual debe carecer por completo de impurezas (cortezas, raíces de hierba, etc.) y su contenido de carbonato cálcico (coral, concha, etc.) debe ser de menos del 10%.

2) Ceniza volante: La ceniza volante es una fuente principal de componentes de aluminio y silicio para el hormigón celular. Puede sustituir al material arenoso.

3) Cemento: El cemento ofrece el material calcáreo principal para el concreto celular.

4) Cal: La función principal de la cal es suministrar el óxido cálcico que al combinarse con el cemento reacciona con el SiO2 y Al2O3 del material silíceo para producir el silicato cálcico hidratado, lo que garantiza la fuerza de hormigón celular.

5) Yeso: El yeso es el regulador del proceso de expansión. Su efecto de regulación se refleja sobre todo en la demora de velocidad de la extinción de la cal viva y la densificación de los líquidos.

6) Agente expansor: Como agente expansor se suele utilizar el polvo de aluminio. El álcali en la cal reacciona con el aluminio para producir una gran cantidad de hidrógeno que promueve la expansión de los líquidos. Después de la expansión, dinaliza la densificación de los líquidos lo que favorece la porosidad. En consecuencia se logra un estupendo efecto de aislamiento térmico, aislamiento acústico y peso ligero.

2. Período de proceso
Período de mezcla: 6-7 minutos
Temperatura de vertido al molde: 40-45℃
Tiempo de colocación estática del adobe: 2.5-3.0h
Temperatura ambiental de colocación estática del adobe: 45~55℃
Fuerza del adobe después de la colocación inmóvil: 0.15~0.18MPa
Proceso de curado en autoclave
Tiempo de entrada y salida de autoclave: 0.5h
Evacuación: 0.5h(0~-0.06MPa)
Elevación de presión: 1.5h (-0.06~1.3MPa)
Presión constante: 8h (1.3MPa)
Reducción de presión: 1.5h (1.3~0MPa)
Total: 12h

3. Procesos de fabricación
1) El sistema de trabajo de este proceso es la producción en serie. Cuando las materias primas de cal y yeso entran en la fábrica, se trituran hasta obtener gránulos con tamaño igual o menor que 25mm y se transportan separadamente mediante el distribuidor tipo tee por el elevador de cubos a los depósitos para la aplicación ulterior. Los gránulos de cal y yeso se alimentan por separado a una escala determinada con sus propias básculas de cinta y regulación de velocidad. A continuación, entran en el molino de bolas a través de las tolvas de descarga para realizar la mezcla y la molienda fina. Cuando el grado de molido del material mezclado llega a 3500-4000cm2/g, el elevador de cubos lo transporta al depósito de material cementante.

2) Las arenas son transportadas por el volquete al galpón de la fábrica.

3) Las arenas se muelen en el molino de bolas por vía húmeda y se convierten en lechada, la cual entra en el depósito para la reserva y el uso ulterior.

4) Las barras de refuerzo son transportados a la fábrica por el auto. Después de los procesos de enderezamiento y corte, las barras corrugadas se fabrican en la jaula de malla con soldadura. Enseguida, las jaulas son puestas en el patio de almacenamiento tras los tratamientos de eliminación de herrumbre, anticorrosión y secado.

5) Las lechadas, los materiales cementantes y los cementos se añaden en la máquina mezcladora tipo vertido en una proporción ordenada. Durante la mezcla, se introduce una cierta cantidad de vapor en la mezcladora según los requisitos técnicos para que la temperatura de los líquidos en la mezcladora pueda llegar unos 40-45℃. Este tiempo de mezcla es alrededor de 3-4 minutos. Luego se abre la válvula inferior de la mezcladora de pasta de aluminio para que fluya en la mezcladora de vertido para la mezcla que dura hasta 40 segundos. Finalmente, los líquidos se vierten en el molde. Todo este período toma entre unos 6 y 8 minutos.

6) El molde después del vertido se traslada a la zona de fermentación para la expansión y la solidificación. La temperatura del cuarto de fermentación es de 40-45℃ y el tiempo de colocación estática es de 150-180 minutos. Una vez que el molde llega a la fuerza de corte, se tira del cuarto. En la producción de paneles, tras el vertido el molde se traslada a la zona de inserción de barras de acero. La máquina de inserción de barras de acero inserta las barras corrugadas en el molde. Luego el molde se transporta a la zona de fermentación para la expansión y la configuración inicial. La temperatura del cuarto de fermentación es de 40-45℃ y el tiempo de colocación estática es de 180-240 minutos. Después de lograr la fuerza de corte, el molde se envía a la zona de extracción de barras de acero. Posterior a la extracción de las barras el carro de molde permanece estacionado durante algún tiempo y se transporta a la zona de corte para el respectivo corte.

7) Una vez finalizado el corte, el molde se traslada a la zona de corte. El mecanismo de volteo desmonta y separa el molde y gira el adobe en 90 grados para colocarlo en el carro. El carro transporta el bloque a las zonas de corte vertical y transversal para que el corte en las seis caras del bloque satisfaga las especificaciones (longitud de ±3mm, anchura de ±1mm y altura de ±1mm).

8) Cuando el dispositivo de volteo gira el adobe en 90°, los materiales residuales en la parte inferior son eliminados. Luego el bloque se vuelve a la posición original por el dispositivo de volteo y se transporte a la autoclave por el carro para el tratamiento de alta temperatura (200℃), alta presión (1.3MPa) y curado (unos 12 horas). El gas residual de la autoclave se envía en la zona de fermentación por la tubería.

9) Después del curado en autoclave, los bloques son apilados por separado. El molde separado se transporta a la zona de cierre de molde por el carro y espera la reutilización tras la limpieza y el cierre.

10) Los materiales y aguas residuales generados en el proceso de fabricación se reciclan y se convierten en pulpa de desechos que se pueden usar secundariamente con las materias primas.