Оборудование для производства сухих строительных смесей

В сухом остатке

Хотя за экологичными материалами будущее, рост производства в неэкологичном сегменте строительных смесей очевиден. Как бы то ни было, для России прогноз не слишком утешительный. Ведь рост производства смесей едва ли приведет к снижению цены. У нас, в силу очевидных особенностей экономики, может дорожать то, что пользуется все большим спросом. Нестабильная экономическая ситуация, реальная инфляция подстегиваются ростом налогов и акцизов, ведь государству нужны деньги во все больших масштабах.

Последствия коронавируса лишь усугубили ситуацию, ведь строительная отрасль «поиздержалась» и нужно наверстывать упущенное. Это лишь подталкивает рост цен. К чему все это приведет – поживем, увидим. Пока никакого резкого отказа российского потребителя от покупки стройматериалов (да и недвижимости!) не наблюдается. А если есть спрос и деньги, почему бы не поднять цены?

Даниил МАЦЕЙКО

Как работает линия для производства сухих строительных смесей

Песок поступает в сушильную камеру, где при воздействии высокой температуры избавляется от лишней влаги. Затем ингредиент просеивается и попадает в накопительный бункер. Параллельно в отдельную приёмную ёмкость загружают цемент. Для вспомогательных материалов, которые играют роль наполнителей, установлен третий бункер.

Автоматическая система управления процессом опирается на рецептуру приготовления смеси, которую заранее вводят в компьютер. После того как основные компоненты (песок и цемент) будут добавлены, наполнители отмеряют вручную.

Процесс перемешивания осуществляется валами с лопастями, которые вращаются внутри смесителя и активно передвигают слои ингредиентов. Готовую смесь выгружают в расфасовочный бункер, где распределяют по мешкам или пакетам. В процессе производства обязательно участвует пылеуловитель, который поглощает выделяющуюся пыль и газы. Это позволяет улучшить условия труда рабочих в цеху.

Важно отметить, что оборудование постоянно совершенствуется, а это позволяет уменьшить себестоимость готовой продукции, увеличить её выпуск и сделать условия труда более комфортными и безопасными

Технология производства

На первый взгляд изготовление сухой строительной смеси представляет собой довольно простой процесс – засыпать, смешать и расфасовать разные ингредиенты, но большинство смесей изготавливается по определенным рецептам, которые могут различаться в зависимости от оборудования и вида исходного продукта.

Но, есть некоторые общие моменты, которые не меняются при производстве разных видов продукции. Например, основу любой стандартной смеси составляет песок и цемент. Добавление к этим компонентам поверхностно-активных веществ делает их пригодными для устройства пола или укладки плитки.

Этапы

Технологическая цепочка производства сухих смесей состоит из ряда этапов:

1. На подготовительном этапе производится просеивание и дробление наполнителей, которые должны соответствовать стандартам. В смесях не должно быть лишних примесей, так как они могут снизить качество продукции.
2. Некоторые ингредиенты, например гипс, глина или песок, требуют промывки или дополнительного увлажнения, которое происходит на следующем этапе.
3. Далее материалы помещаются в расходные бункеры, где производится смешивание и дозировка исходных материалов.
4. Завершающим этапом производства является фасовка и складирование готовой продукции.

Готовые строительные смеси следует хранить на специальном складе со строгим соблюдением уровня влажности.

Склад готовой продукции

Оборудование

Поиск оборудования для производства строительных смесей не составит большого труда, так как на этапе становления бизнеса достаточно приобрести минимальный производственный комплект. В него входят:

1. Фасовочный бункер.
2. Шнек.
3. Смеситель.
4. Дозатор.
5. Подъемник.
6. Сушка для песка.
7. Вибросито.

Гораздо проще приобрести готовый бизнес, но для этого нужно внимательно изучить рынок и бизнес-предложения.

Закупка оборудования с производительностью 5 тысяч тонн в час может обойтись примерно в 1,5 млн. рублей.

Бетоны

Бетон — искусственный каменный компози­ционный материал, получаемый при затвердевании рационально подобранной смеси из вяжущего вещества, воды, заполнителей и в ряде случаев специальных добавок. До затвердевания эта смесь называется бетонной. Заполнители и вода составляют 85-90% массы бетона, вяжу­щее-10-15%.

Бетоны можно классифицировать по ряду признаков.

По средней плотности различают бетоны особо тяжелые — со средней плотностью более 2500 кг/м3, изготовляемые с применением тяжелых заполнителей (магнетита, барита, чугунного скрапа и др.). Такие бетоны применяются для изготовления специальных защитных конструкций; тяжелые — со средней плотностью 2200-2500 кг/м3 на песке, щебне или гравии из тяжелых горных пород. Их используют во всех несущих конструкциях; облегченные— со средней плотностью 1800-2200 кг/м3, применяемые преимущественно в несущих конструкциях легкие — со средней плотностью 500-1800 кг/м3. К ним относятся легкие бетоны на пористых природных и искусственных заполнителях, ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон), крупнопористые (беспесчаные) бетоны на плотном или пористом заполнителе; особо легкие(ячеистые и на пористых заполнителях) — с плотностью менее 500 кг/м3, используемые для теплоизоляции.

По виду вяжущего различают бетоны цементные (наиболее распространенные), шлаковые, известковые, смешанные силикатные (цементно-известковые, известково-шлаковые и др.), силикатные, гипсовые, шлакощелочные. асфальтобетонные, полимербетонные и др.

По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых, специальных заполнителях, удовлетворяющих особым требованиям (защиты от излучений, жаростойкости, химической стойкости и др.).

По назначению бетоны подразделяют на конструкционные и специальные. Конструкционные применяют для изготовления несущих и ограждающих строительных конструкций. Основным показателем качества этих бетонов является прочность. В зависимости от конкретных условий эксплуатации к ним могут также предъявлять дополнительные требования по водонепроницаемости, морозостойкости, коррозионной стойкости и т.д.

Специальные бетоны предназначены для работы в особых условиях. Так, жаростойкие бетоны применяют для защиты конструкций при температуре выше 800°С; химически стойкие — в условиях действия агрессивных сред; радиационно-стойкие — для защиты от воздействия радиационных излучений; теплоизоляционные — для тепловой изоляции помещений, оборудования и т.п.

На макроуровне бетон состоит из зерен крупного заполнителя и мат­рицы, представленной цементно-песчаным раствором. Уровень мезоструктуры включает мелкий заполнитель и матрицу из гидратированного цемента.

На микроуровне бетон состоит из продуктов гидратации цемента (портландита, эттрингита, гидросиликатов кальция, гелеобразной фазы) и его негидратированных зерен, пор и воды, заполняющей поры.

Одной из важных характеристик бетона является его поровая струк­тура, или поровое пространство, определяемое как объем не заполнен­ный твердой фазой. Поровая структура бетона формируется с момента затворения сухой смеси водой до ее затвердевания и получения искусственного конгло­мерата.

Немного слов о технологии

Производство строительных смесей следует начинать с загрузки на специальный виброконтейнер песка. После этого материал передается в сушильную печь. После обработки компонент переходит на вибросито посредством использования перегружателя. После этого сырье переходит в промежуточный бункер, из которого оно впоследствии с помощью вертикального подъемника загружается в весовой бункер.

Создание смесей также подразумевает подачу цемента, которая происходит с малого промежуточного бункера за счет использования подъемника. Добавление дополнительных компонентов, которые определяют все основные характеристики конечной продукции, производится с рабочей площадки.

Затем смесь в готовом состоянии переходит в приемный бункер. После него материал отправляется в дозатор, который производит перегрузку готовой продукции в специальные клапанные мешки

При выборе оборудования для производства смесей надо обратить все свое внимание на тот объем, которым обладают смеситель и бункера. Также потребуется учесть ту частоту, с которой вращается это устройство, и его мощность

Особенность производства цементных строительных смесей

Сколько предполагается выпускать наименований смесей, столько технологий необходимо продумать, разработать. Осуществить оснащение каждого этапа производства необходимо так, чтобы при переходе от изготовления с одного наименования на другое не приходилось кардинально перенастраивать оборудование.

Самые простые технологии производства строительных смесей заключаются в смешивании компонентов:

• цемента;
• песка;
• гравия или щебня;
• золы, шлаков, гашеной извести.

На первый взгляд всё просто. Сложность заключается в том, что смеси для строительства в разных климатических условиях должны максимально отвечать требованиям устойчивости к воздействию природных факторов:

• повышенным или пониженным температурам;
• сейсмической нестабильности;
• устойчивости к напору грунтовых вод.

Для повышения качеств бетонных смесей используются химические добавки, полимерные вяжущие. Это и объясняет необходимость строго дозирования компонентов каждого состава, маркированного как морозостойкий, пожароустойчивый, не вступающий в реакцию с парами химических агрессивных средств.

Проведение определённых этапов строительных работ требуют ускорения или замедления схватывания раствора. Учесть все преимущества в одном составе невозможно, да и практической необходимости в этом нет. Получается, что каждый из специализированных составов сугубо индивидуален за счёт дозирования вспомогательных добавок:

• пластификаторов и супер-пластификаторов;
• гидрофобизаторов и удерживающих влагу компонентов;
• пеногасителей;
• пигментов;
• регуляторов схватывания вяжущих минерального происхождения.

Самое сложное при дозировании малых количеств ингредиентов, не превышающих 1% от общей массы. Тщательность перемешивания осложняется не только процентным соотношением, но и разной плотностью материалов, которые необходимо довести до состояния однородной массы.

Растворимое стекло

Растворимое стекло представляет собой сплав щелочных натриевых – Na₂OnSiO₂ и калиевых силикатов К₂OnSiO₂. Сырьем служит смесь тонкоизмельченных и перемешанных между собой кварцевого песка, кальцинированной соды и сульфата натрия или поташа. Смесь сплавляют в стекловаренной печи в течение 7…10 ч и выпускают в разборные вагонетки. При быстром охлаждении продукт распадается на полупрозрачные куски – силикат-глыбу. Для получения жидкого стекла силикат-глыбу растворяют запариванием под давлением 0,3…0,8 МПа. Отношение n= SiO₂/Na₂O называется модулем стекла. В строительстве используют стекло с модулем в пределах 2,7…3,3.Растворение происходит тем медленнее, чем выше модуль и ниже температура. Жидкое стекло может быть получено в автоклавных условиях из смеси аморфного кремнезема и едкого натра. Жидкое стекло твердеет на воздухе под действием углекислого газа:

Na₂OnSiO₂+CO₂=Na₂CO₃+nSiO₂.

Жидкое стекло применяется для укрепления (силикатизации) грунтов, для изготовления жароупорных обмазок, для силикатных кислотоупорных цемента и замазок, кислотоупорных и жаростойких бетонов с температурой применения до 1300°С, для уплотнения бетонов, укрепления поверхности стеновых камней.

Нельзя применять в конструкциях, подвергающихся длительному воздействию воды, щелочей или фосфорной и кремнефтористоводородной кислот. Жидкое стекло транспортируют и хранят в плотной таре, в бочках и цистернах.

Силикатная замазка состоит из 10 в.ч. андезита, 40…42 в.ч. жидкого натриевого стекла плотностью 1,45 г/см3 с модулем n=2,7 и 6 в.ч. кремнефтористого натрия. Избыток кремнефтористого натрия снижает прочность и ускоряет твердение, недостаток замедляет схватывание, снижает стойкость в слабых кислотах. Для снижения пористости замазок в рецептуру вводят 1 % фурилового спирта или 3 % фурфурола от массы жидкого стекла.

Кислотоупорный цемент – порошкообразный тонкоизмельченный материал состоящий из 95…97 % кварцевого песка и 5 % кремнефтористого натрия, затворяет жидким стеклом.

Начало схватывания не ранее 30 мин, конец — не позднее 6 часов. Твердеет при температуре не ниже 10°С. При температуре выше 25°С твердение ускоряется. Используется для приготовления кислотоупорного бетона. Применяется для облицовки химической аппаратуры, для кислотоупорной кладки, обмазки, окраски поверхностей, подвергающихся действию кислот.

Финансовый план компании

Бизнес-план производства сухих смесей содержит информацию об объёмах капиталовложений и статьях расходов на поддержание проекта. Сопоставив доходы и траты, легко определить срок окупаемости предприятия и рентабельность.

Инвестиции и расходы на поддержание проекта

Капиталовложения на старте (суммы указаны в рублях) включают:

• оформление документов – 10 000;
• обустройство цеха – 50 000;
• закупка оборудования – 1 600 000;
• транспортные расходы – 100 000;
• прочие траты – 50 000.

Общая сумма – 1 810 000 рублей.

Ежемесячно компания выделяет средства на поддержание проекта:

• заработная плата с отчислениями – 200 000;
• аренда цеха – 30 000;
• закупка сырья – 500 000;
• рекламная кампания – 50 000;
• расходы на оплату коммунальных платежей – 10 000.

Итого: 790 000 рублей.

Расчёт прибыли и рентабельности производства

Даже если предприятие будет работать не на полную мощность и производить только 3 тонны продукции за час (120 мешков по 25 кг), то за 1 смену будет изготовлено 960 мешков сухих смесей. За месяц цех произведёт 24 960 упаковок.

Средняя стоимость мешка сухой смеси на рынке – 200 рублей, а себестоимость – 70 рублей. Доход от продажи 1 упаковки по оптовой цене составляет 100 рублей, соответственно, доход за 1 месяц равен 100 х 24 960=2 496 000 рублей.

Расчёты показывают, что предприятие выйдет на точку безубыточности через 3 месяца работы. В дальнейшем ежемесячная прибыль цеха будет составлять 1 300 000–1 800 000 рублей. Однако стоит учитывать, что достичь таких показателей удастся только после наработки клиентской базы. Постоянно расширяя производство и увеличивая ассортимент строительных смесей, компания сможет увеличить выработку до 10–12 тонн продукции за 1 смену.

Бизнес на изготовлении сухих смесей экономически привлекателен, но он требует больших вложений. При ограниченном бюджете стоит начать с небольших объёмов производства, закупив оборудование мощностью не более 5 тонн/час. Главная сложность этого проекта – продвижение продукции на рынке, который уже насыщен подобной продукцией. Грамотная маркетинговая стратегия позволит постепенно занять свою нишу и завоевать доверие потребителей.

Видеообзоры

Машиностроительное предприятие «СтройМеханика» является одним из крупнейших отечественных разработчиков и производителей профессионального оборудования для производства сухих строительных смесей. Мы выпускаем продукцию, отвечающую самым современным требованиям, и ответственны за ее качество. В составе производственных линий используются комплектующие ведущих мировых производителей. Перед отправкой к заказчику все оборудование проходит поузловую обкатку. В структуре предприятия развивается мощная система технической поддержки, готовая оказать помощь по первому звонку клиента. Поэтому потребитель может быть уверен, что заказанное им в компании «СтройМеханика» оборудование будет работать долго, безотказно и эффективно.

Описание мини-завода ТУРБОМИКС 300.
Компактный завод по производству сухих строительных смесей ТУРБОМИКС 300 представляет собой построенную по модульному принципу производственную линию полного цикла. В ее состав входят следующие модули:
  — модуль дозирования, смешивания и выгрузки;
  — модуль упаковывания в мешки клапанного типа.

Важной конструктивной особенностью мини-завода является возможность установки грузоподъёмного механизма (поставляется отдельно), предназначенного для сборки или разборки узлов и агрегатов завода, а также их технического обслуживания в процессе эксплуатации

Технические характеристики мини-завода ТУРБОМИКС 300

В комплект мини-завода ТУРБОМИКС 300 входят следующие узлы и агрегаты:

Дополнительное оборудование:

В комплект поставки также входят:
  — руководства по эксплуатации на оборудование, входящее в состав комплекса;
  — рецептурный справочник «Сухие строительные смеси».

Дополнительно по желанию заказчика предоставляются:
  — услуги шефмонтажа и пуско-наладки оборудования;
  — сервисное обслуживание (по отдельному договору).

Технология производства

Каждая сухая смесь готовится по определённым рецептам, которые у разных производителей могут отличаться. Продукцию изготавливают в несколько этапов на специальном оборудовании:

1. Сушильный барабан наполняют песком. Внутри он перемешивается и сортируется по величине фракций – мелкий, средний или крупный.
2. Когда шнек заполнится песком нужного калибра, машина прекращает работу. В автоматическом режиме производится отгрузка материала и транспортировка к цементному бункеру.
3. На следующем этапе в смесь добавляются вещества, придающие определённые свойства. Ингредиенты тщательно перемешиваются и отправляются в упаковочный бункер.
4. Готовая продукция упаковывается в бумажные пакеты.

Что необходимо для организации бизнеса?

Перед тем как открыть предприятие, необходимо подумать обо всех сложностях, которые способны появиться. Основной трудностью считается поиск тех людей, которые будут покупать у предпринимателя продукцию. Кроме того, понадобится зарегистрировать свою предпринимательскую деятельность.

Однако подобная проблема не такая уж и сложная в своем решении. В качестве правовой формы стоит выбрать ООО, так как по большей части сотрудничество будет производиться с юридическими лицами. Для того чтобы наладить производство песка подобного типа, потребуется получить сертификат от пожарной службы и разрешение от СЭС.

Окупаемость предпринимательской деятельности произойдет уже примерно через полгода активной работы. В некоторых ситуациях, производя цветной песок и прочие разновидности сухих смесей, предприниматели окупают свой бизнес уже за несколько месяцев. Рентабельность в некоторых случаях достигает 150 процентов.

Какие документы нужны для открытия предприятия?

Чтобы запустить бизнес по производству строительных смесей, нужно оформить предприятие как ООО.

В данном случае фирма помимо розничной продажи сможет принимать оптовые заказы от предприятий, сотрудничающих с юридическими лицами.

Следует собрать следующие документы:

• копии паспортов всех Участников Общества;
• копии паспорта директора и бухгалтера;
• решение о создании Общества и учредительный договор;
• заявление о государственной регистрации юридического лица;
• приходные кассовые ордера о приеме денежных средств в Уставный капитал Общества.

Для производственного цеха нужно помещение, которое предварительно должны проверить пожарная инспекция и санитарно-эпидемиологическая служба.

Если все требования будут выполнены, руководитель производства получит специальные сертификаты, которые разрешают учавствовать в тендерах крупных компаний.

Можно обойтись и без сертификата, но это не позволит принимать масштабные заказы.

При таком положении дел можно оформлять отказной документ, что подтвердит то, что вся изготовленная продукция соответствует установленным нормативным актам.

Нано-магнитные мельницы

Механическая активация смесей с использованием нано-магнитных мельниц набирает все большую популярность. Исследования показывают, что примерно 20% цемента в бетоне не участвует в гидратации. В основном это частицы размером от 70 микрон.

Магнитные нано-мельницы облегчают дополнительное измельчение и активацию цемента со средней площадью поверхности 4500-5000 см2 / г. Принцип работы такой мельницы достаточно прост. Она состоит из полого цилиндра из немагнитного материала. Внутри находятся ферромагнитные частицы в форме иглы. Снаружи цилиндра находится индуктор, создающий вращающееся магнитное поле. При включении индуктора частицы движутся по сложным траекториям, образуя так называемый вихревой слой. Если внутрь цилиндра поместить крупные частицы цемента, они за секунды превратятся в мелкодисперсный порошок.

 Механическая активация цемента снижает количество используемого материала и улучшает качество бетона. Следует отметить, что мельницы с вихревым слоем также могут использоваться для активации старого уплотненного цемента. Специалисты в области строительства знают, что если цемент не использовать сразу и хранить в течении месяца, то его активность снижается минимум на 15%. При обработке вихревым слоем уплотненные зерна разрушаются, цемент активируется, оксиды удаляются, и цемент становится как новый.

Технология магнезиальных вяжущих и изделий из них

Магнезиальные вяжущие – это воздушные вяжущие вещества, получаемые в результате обжига при температуре 700…800 °С и помола природного магнезита или доломита в шахтных или вращающихся печах. Обжигом магнезита при температуре 700…800°С получают каустический магнезит:

MgСO₃ = MgO + CO₂.

Обжигом долмитаита при температуре 650…900°С получают каустический магнезит:

MgСO₃СаСО₃ = MgO СаСО₃ + CO₂.

Для затворения применяют не воду, а концентрированные растворы солей FeSO₄ или MgCl₂6H₂O – бишофит. Дозировка бишофита по массе должна составлять 33…38 МПа. Через 28 суток прочность искусственного камня составляет 20…60 МПа, в случае применения каустического доломита прочность не превышает 30 МПа.

В процессе твердения образуется оксихлорид магния 3MgOMgCl₂6H₂O и кристаллизуется Mg(OH)₂.

Магнезиальные вяжущие вещества применяют для производства бетонов с органическими заполнителями. При использовании древесной стружки получают теплоизоляционный фибролит, а при введении опилок – ксилолит, применяемый при возведении стен и полов. В сочетании с неорганическими заполнителями получают штукатурные растворы, плиты искусственного мрамора, лестничные ступени и подоконные плиты. Формовка изделий производится прессованием, после чего они направляются в камеры сушки. Магнезиальные вяжущие вещества относят к воздушным вяжущим. Изделия из магнезиальных вяжущих должны защищаться от увлажнения и эксплуатироваться в помещениях с влажностью не более 60 %.

Основы технологии строительной воздушной извести

Строительной известью называют группу минеральных вяжущих, полученных в результате обжига ниже температуры спекания кальциево-магниевых карбонатных пород в шахтных или вращающихся печах. В процессе обжига при 900…1000 °С известняк подвергается диссоциации:

СаСO₃ = CaO + CO₂

Дробленый известняк крупностью не менее 20 мм в шахтную печь загружается сверху. В качестве топлива применяется природный газ. При сгорании топлива восходящие потоки продуктов сгорания просасываются через сырье и вызывает диссоциацию карбонатных пород. В нижней зоне печи известь охлаждается поступающим в шахту воздухом и отгружается при температуре 50…100 °С. Вращающиеся печи используют для обжига сырьевой мелочи – частиц крупностью 5…20 мм. Они производительнее, требуют меньших капитальных вложений, но вследствие потерь тепла характеризуются повышенным расходом топлива.

Продуктом обжига известняка является кусковой пористый материал — комовая негашеная известь – кипелка. Взаимодействие негашеной извести с водой называют гашением:

СаO + H₂O = Ca(OH)₂+ Q.

Гашение сопровождается выделением тепла. Продукт гашения – гашеная известь –легкий пушистый порошок Са(ОН)₂ . Гашение с избытком воды позволяет получить известковое тесто или известковое молоко.

Твердение извести на воздухе состоит в испарении воды, кристаллизации гидроксида кальция и карбонизации его под воздействием углекислого газа атмосферы:

Са(ОН)₂ + СO₂ + H₂O = CaCO₃ + H₂O.

Процесс твердения извести протекает медленно, прочность известковых растворов не велика. Процентное суммарное содержание в извести СаО и MgО называют активностью извести (А). В кальциевой воздушной извести доля MgО не превышает 5 %. По активности известь воздушную кальциевую делят на сорта: I сорт – А ≥ 90 %, II сорт – А ≥ 80 %, III сорт — А ≥ 70 %. На воздухе негашеная известь быстро карбонизуется и теряет активность. В гашеном виде она может долго храниться, не теряя своей активности. Работа с известью требует специальных мер безопасности, так как представляет собой щелочь.

Технология изготовления сухих строительных смесей

Производство начинается с подготовки компонентов. При использовании песка в качестве заполнителя производят следующие мероприятия:

• Песок засыпают в сушильный барабан, при прокручивании которого осуществляется его просушка с последующим высыпанием на вибросито.
• Происходит разделение песка на фракции. При накоплении сыпучего определенной фракции в достаточном количестве оборудование останавливается.
• Песок направляют в накопительный бункер.

До определенного уровня заполняются цементный бункер и бункер для дополнительных материалов. Все ингредиенты засыпают в смеситель и перемешивают в течение установленного времени. После окончания этой процедуры продукт подвергается фасовке.