производство цементных плит

Когда говорят про производство цементных плит, многие представляют себе что-то вроде грубого литья — замесил раствор, залил, подождал. На деле же, это постоянный баланс между химией, физикой и, что уж там, почти искусством. Одна из главных ошибок новичков — считать, что главное это прочность на сжатие. Да, она важна, но если забыть про усадку, морозостойкость или поведение армирующих волокон в матрице, получится не продукт, а головная боль на складе. Сам через это проходил.

Сырье: где кроется дьявол

Начинается все, конечно, с материалов. Портландцемент какой марки? Здесь нельзя экономить, но и брать самый дорогой ?про запас? — бессмысленно. Для большинства плит, идущих на фасады или перегородки, подходит определенный тип. Но вот что действительно решает — это наполнители и модификаторы. Кварцевый песок, микрокремнезем, летучая зола. Их пропорция — это не по учебнику, а по ощущениям от партии. Помню, однажды сменили поставщика песка, фракция вроде та же, а пластичность смеси упала. Пришлось неделю экспериментировать с добавками, чтобы вернуть удобоукладываемость.

Особняком стоит тема армирования. Стальная сетка — классика, но для тонких или специальных плит все чаще используют фибру. Стекловолокно, базальт, полипропилен. Каждая ведет себя по-разному. Полипропилен, например, хорош для контроля трещинообразования при ранней усадке, но на предельную прочность на изгиб не сильно влияет. А вот базальтовая фибра — дело другое, но и цена другая. Выбор здесь всегда компромисс между стоимостью продукта и его техническим заданием.

И вода. Казалось бы, чего проще. Но ее температура, жесткость, наличие примесей — все это влияет на скорость гидратации. Летом, в цеху под +30, с холодной водой работать проще, можно замедлить схватывание. Зимой — наоборот. Это те нюансы, о которых в нормативных документах не пишут, они в пальцах и в глазах мастера.

Технологический процесс: между давлением и вибрацией

Основных методов формовки несколько: литье, прессование, экструзия. Для плотных, тяжелых плит часто используют вибропрессование. Здесь критичен момент — достаточно ли уплотнили? Недоуплотнение ведет к пористости и снижению морозостойкости, переуплотнение — к расслоению смеси. Давление должно быть распределено идеально ровно. У нас был случай на старом оборудовании, когда плита выходила с разной плотностью по углам и центру. Проблема оказалась в износе подошвы пресса. Мелочь, а брак.

Температурно-влажностный режим твердения — это отдельная песня. Пропаривание в камерах — стандарт для набора марочной прочности за короткий цикл. Но если перегреть — структура становится хрупкой. Если недогреть — недобор прочности, плиты можно гвоздем поцарапать. График пропаривания (подъем температуры, выдержка, остывание) выверялся годами, и для каждой рецептуры он свой. Это ноу-хау любого серьезного производства.

После пропаривания — сушка. Казалось бы, просто высушить. Но если высушить слишком быстро, возникнут внутренние напряжения, которые потом, на объекте, выльются в трещины. Особенно это касается крупноформатных плит. Поэтому сушильные камеры с плавным регулированием — must have. Без этого о стабильном качестве можно забыть.

Контроль качества: не только лаборатория

Лаборатория делает выборочные испытания на прочность, водопоглощение, морозостойкость. Это обязательно. Но самый главный контроль происходит прямо на линии. Оператор смотрит на цвет свежей плиты (он может сказать о соотношении вяжущего и воды), на ее ?поведение? при распалубке, на кромку. Бывает, по звуку при простукивании уже можно понять, есть ли внутренние пустоты. Это эмпирический опыт, который не заменишь ни одним прибором.

Одна из ключевых проверок — на геометрию. Разность диагоналей, плоскостность. Для плит, которые идут на вентилируемые фасады, это критично. Кривая плита — это проблемы с монтажом, щели, перерасход крепежа. Мы раз в смену обязательно замеряем несколько плит из партии штангенциркулем и на поверочной плите. Малейший выход за допуск — остановка, поиск причины. Часто причина в износе формовочной оснастки или в нарушении реологии смеси.

Испытания на огнестойкость и экологичность — это уже для сертификации. Но и здесь есть подводные камни. Например, некоторые синтетические добавки для воздухововлечения могут при горении давать неприятный дым. Поэтому сейчас тренд — на максимально натуральные составы. Вот, к слову, вижу, что компания ООО Сычуань Хунтэ Технологии Новых Материалов (schongte.ru) в своем ассортименте делает акцент на экологически чистые кальциево-силикатные плиты. Это верный ход, рынок это ценит. Их подход к производству, судя по описанию, где они упоминают также волокнисто-армированные цементные плиты и устойчивые к провисанию потолочные панели, говорит о понимании, что плита — это не абстрактный продукт, а решение для конкретной строительной задачи.

Проблемы и неудачи: о чем не пишут в брошюрах

Расскажу про один провальный эксперимент. Захотелось сделать ультра-легкую плиту с высокими теплоизоляционными свойствами. Добавили перлит, увеличили долю воздухововлекающей добавки. На выходе получили материал, который по плотности и теплопроводности был отличным, но его прочность на изгиб была катастрофически низкой. При погрузке вилочным погрузчиком несколько плит просто треснули пополам. Вывод: нельзя за одним свойством гнаться в ущерб другим базовым. Пришлось возвращаться к балансу, жертвовать частью теплоизоляции ради механических характеристик.

Еще одна частая проблема — высолы. Белесые разводы на поверхности после монтажа. Это бич многих производителей. Причина — миграция растворимых солей изнутри плиты на поверхность с водой. Борются с этим, во-первых, чистым сырьем (особенно наполнителями), во-вторых, правильным водоцементным отношением и плотной структурой, в-третьих, гидрофобизирующими добавками. Но даже при этом, если плиту на объекте сразу после дождя смонтировали и она долго сохла в замкнутом контуре, высолы могут появиться. Приходится клиентов заранее инструктировать.

Логистика и хранение — тоже часть ?производства?. Неправильно уложенные в паллеты плиты могут покоробиться. Хранение под открытым небом без защиты от прямого дождя — верный способ испортить товарный вид и набрать лишней влаги. Все это — потери, которые съедают маржу.

Куда движется отрасль: взгляд вперед

Сейчас явный запрос на многофункциональность. Не просто плита, а плита с отделкой, с утеплением, с готовой системой крепления. Например, те же потолочные панели, устойчивые к провисанию, — это ответ на проблему влажных помещений или объектов с перепадами температур. Тут уже требуется комплексный подход: и состав материала, и форма кромки, и система подвеса.

Второй тренд — экологичность на всех этапах. Это и использование вторичных материалов (той же золы), и снижение энергозатрат на производство (например, сушка остаточным теплом от других процессов), и, конечно, безопасность самого продукта в течение всего срока службы. Способность производить экологически чистые кальциево-силикатные плиты, как у упомянутой ООО Сычуань Хунтэ, — это не просто маркетинг, это требование времени. Такие плиты часто имеют улучшенные показатели по паропроницаемости и микроклимату в помещении.

Ну и автоматизация. Но не та, что заменяет человека, а та, что помогает ему. Датчики, контролирующие плотность смеси в реальном времени, системы визуального контроля геометрии. Это снижает человеческий фактор в браке. Однако, окончательное решение, ?пускать в дело? партию или нет, все равно должно оставаться за опытным технологом. Потому что машина видит цифры, а человек — картину в целом. И в этом, наверное, и заключается суть этого непростого дела — производства цементных плит. Это всегда синтез точной науки и ремесленного чутья.