Как сделать пеногенератор для пенобетона своими руками: чертежи, сборка

Пеногенератор для пенобетона нужен, чтобы вспенить обыкновенный бетон и тем самым изменить его структуру и улучшить теплоизоляционные свойства, уменьшить плотность и массу.

Измененный материал можно использовать для изготовления строительных блоков разной конфигурации или заливки конструкций с применением опалубки.

Производство пенобетона — состав смеси

Стройматериал получают разной прочности в зависимости от пропорций компонентов, входящих в состав:

1. Портландцемент нужен в качестве вяжущего.
2. Средней и мелкой фракции песок должен состоять из кварца на ¾ и с менее чем 3% уровнем примесей.
3. Для вспенивания понадобится пенообразователь, синтетический или натуральный.
4. Вода.

Для изготовления 907 кг сырой пенобетонной смеси с плотностью 800 кг/м³ понадобятся:

• 420 кг песка;
• 320 кг цемента;
• 140 л воды в растворе;
• 1,2 кг пеноконцентрата.

Состав материала может отличаться в зависимости от назначения. Для первого ряда можно сделать более прочные и тяжелые изделия. Для верхних рядов подойдут облегченные и менее теплопроводные блоки.

Пенообразователь своими руками

Процесс приготовления требует затрат времени и труда, поэтому он имеет смысл, если планируется производить достаточно большое количество стройматериала.

Состав пенообразователя

Чтобы сделать пену для производства пеноблоков своими руками, понадобится раствор из:

• столярного клея — 0,06 кг;
• канифоли — 1 кг;
• каустической соды (едкий натр) — 0,15 кг.

Как сделать в домашних условиях

Этапы изготовления пенообразователя дома:

1. Сделать клей. 1:10 залить водой сухие куски клея и оставить на 24 часа, чтобы он разбух. Потом нужно нагреть воду с клеем, постоянно мешая, до +60°C. Когда получится однородная масса, состав готов.
2. Чтобы получить в результате пену, понадобится мыло из канифоли. Для этого требуется вскипятить натр и ввести в кипяток предварительно раскрошенную смолу. Для растворения канифоли понадобится варить смесь около 2 часов.
3. Полученные составы смешиваются в пропорции 1:6. В раствор клея следует вливать канифольное мыло.

Для дальнейшей работы, чтобы получить высокоплотную (80 г/дм³) пену, понадобится генератор. Для визуальной проверки ее пригодности можно заполнить ведро и перевернуть. Вспененная структура должна остаться на месте.

Меньший по плотности состав снизит качество бетона и изделий из него.

Изготовление пеногенератора

Перед изготовлением пеногенератора для пенобетона своими руками нужно изучить принцип его действия:

1. В генератор подается смесь пенообразователя и воды, а также сжатый воздух, нагнетаемый компрессором или насосом.
2. В устройстве они смешиваются и ускоряются из-за уменьшения проходного диаметра в жиклере или сопле Лаваля. В домашнем варианте — сетке из металла (для чистки посуды на кухне).
3. После прохождения через сетчатую структуру и наполнения воздухом смесь вспенивается.

Дальше пену нужно подать внутрь бетономешалки, чтобы получился пенобетон.

3 узла

В состав генератора для создания пены входят следующие основные подсистемы:

1. Устройство подачи. В его емкость, например, доработанный газовый баллон б/у, заправляется пенообразователь, который поступает для преобразования.
2. Дозирующий модуль. Регулирует подачу, а значит, плотность пены и характеристики итогового раствора — марку изделий из бетона.
3. Преобразующее устройство. В нем из воды, воздуха и пенообразователя получается пена.

Схема

В схему устройства необходимо включить:

• дозирующий модуль, чаще всего состоящий из вентилей, регулирующих количество пенообразующей смеси и воздуха;
• тройник или камеру смешивания;
• сопло Лаваля или жиклер;
• пенопатрон.

Существуют более сложные вариации схем, включающие емкость, патрубки и шланги, компрессорную установку, а также дополнительные конструкции преобразователя — диффузор, обратный клапан с патрубком для всасывания, стыковочный фланец и груз.

Сборка — чертеж

На сборочном чертеже в зависимости от вида используемого прибора должны быть представлены:

1. Запорный вентиль, управляющий подачей раствора.
2. Вентиль, с помощью которого настраивается плотность пены (количество концентрата и воды).
3. Вентиль, регулирующий давление воздуха.
4. Муфта соединительная.
5. Камера для смешивания.
6. Жиклер (шайба) 10 мм в диаметре.
7. Пенопатрон.
8. «Ерш» с сетчатой шайбой и резьбовым соединением.

Изготовление

Плотность пены и другие показатели ее качества зависят от выбора конструкции и правильности сборки генератора, который должен обеспечивать точное смешивание строительной смеси, воды и воздуха.

Понадобятся материалы и инструменты:

• вентили для регулировки и запирания;
• труба пластиковая или металлическая;
• гибкие шланги;
• компрессор или насос;
• сетки;
• емкость или металлический лист;
• тройники;
• специально выточенные элементы, например, сопло Лаваля;
• емкость (готовый баллон) или лист металла для изготовления;
• схема и чертежи.

Изготовление камеры смешивания

Потребуется взять приготовленную трубу и приварить к ней 2 патрубка:

1. С торца чаще всего подают воздух.
2. Эмульсия пенообразующего концентрата подсоединяется под углом 90°, а в некоторых конструкциях используют угол 45°.

Чтобы сделать более надежное устройство, в каждый из патрубков (боковой и торцевой) монтируют 2 крана:

• регулировочный — для изменения количества, давления, напора подачи;
• запорный, позволяющий в случае необходимости полностью перекрыть поступление.

2 вентиля ставят для того, чтобы после осуществления настроек качества пены, не сбивать их каждый раз при выключении устройства или прекращения подачи.

Патрубок для смеси делают больше воздушного на 20%.

Изготовление пенопатрона

Для выхода готовой смеси приваривается специальный патрубок ко 2 заготовке трубы.

Чтобы ограничить скорость выхода пены, в патрубке делается диффузор — воронка.

Превращение смеси в пену осуществляется с помощью фильтров в виде сеток. В домашних конструкциях используют готовые фильтры или более дешевый, но не менее эффективный вариант, — сеточки, которые сделаны для чистки кухонной утвари.

Нужно взять металлические проволочные сетки и набить ими патрубок по всей длине, делая это как можно плотнее.

В качестве корпуса для пенопатрона можно использовать пластиковые патрубки, производимые для канализационных систем. Часто концевой «Ерш» не используют, а ставят различные ограничители, не позволяющие сеточкам выпасть.

Соединение камеры смешивания и пенопатрона

Пенапатрон нужно соединить в торец со смешивающей камерой. Между ними ставится шайба жиклер или сопло Лаваля, которые служат для повышения скорости движения смеси по пеногенератору.

Применение сопла увеличивает коэффициент полезного действия системы на 30-40%. В соплах Лаваля, сделанных самостоятельно, ставятся круглые металлические пластины с множеством небольших отверстий.

Вариант с жиклером более дешев, его легче найти и установить, он может быть использован в качестве временной меры. Его, как и сопло Лаваля, ставят перед пенопатроном после камеры смешивания (тройника).

• диаметр отверстия в центре — 10 мм;
• выходной диаметр относительно глубины делается 3:1;
• соотношение входного диаметра и глубины должно быть более 30 мм (1:1).

Оптимальные размеры пенопатрона, который делается для производства до 500 л пены, составляют 600-800 мм в длину и 50-80 мм в диаметре. Для меньших объемов (до 200 л) диаметр патрона делают 30-40 мм.

Подключение компрессора

Пенобетонный агрегат включает в себя компрессор, который может быть любым по конструкции, но с давлением около 6 атмосфер.

Если емкость пеногенератора представляет собой бак объемом 200 л, то вместо компрессора можно применить насос с давлением в 2-3 атмосферы.

Подключение емкости

Бак, содержащий пенообразователь, нужно подсоединить к боковому патрубку, соединенному с камерой смешивания.

Емкость принято устанавливать на каркас с колесами для удобного перемещения на объекте. С боковым патрубком ее соединяют с помощью гибкого шланга, через который эмульсия пенообразователя поступает в камеру смешивания.

Для производства большого объема продукта к емкости подключают небольшой дополнительный насос, способствующий более эффективной подачи эмульсии. Но нередко оставляют систему, работающей самотеком.

При монтаже все части пенообразователя должны быть соединены надежно и плотно. Для этого используют прокладки, уплотнительные муфты, ленту Фум и т.д.

Изготовленный своими руками пеногенератор для пенобетона обойдется дешевле купленного в магазине. Изготовленные из произведенной им пены блоки не будут отличаться качеством.