Srub-stroi58.ru

Сруб Строй
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

1. 3 Механическая активация цементного сырья и готового портландцемента

1.3 Механическая активация цементного сырья и готового портландцемента

Активация вяжущих материалов, несомненно, является перспективным методом оптимизации использования природных и энергетических ресурсов в строительной индустрии. Повышение полезных свойств вяжущих материалов вследствие активации позволяет существенно снизить их расход при увеличении прочности изделий, сокращении времени набора марочной прочности, обеспечении более полного использования потенциальной энергии вяжущих материалов, снижении себестоимости.

Активация (тонкое измельчение) вяжущих и инертных материалов ведет к увеличению показателей удельной поверхности, существенному улучшению качества новообразованных поверхностей, разрушению ослабленных и структурно нестабильных частиц. При различных методах активации добиваются уменьшения размеров цементных зерен, достижения равномерного распределения воды в цементе, разобщения слипшихся цементных зерен (дефлокуляция теста), разрушения малопрочной первичной структуры и создания мелкокристаллической структуры цементного камня, увеличения числа коллоидных частиц в смеси. Происходит повышение активности цемента на 15-50%, ускорение его твердения [7].

Следует отметить, что активация цементных частиц в процессе измельчения – очень сложный, многоступенчатый процесс изменения энергетического состояния материала в условиях подвода механической энергии.

Известно, что цементный клинкер измельчают до высокой удельной поверхности, так как от его дисперсности зависит качество цемента. Кроме того, для улучшения твердения и обеспечения высокой прочности цементного камня необходимо регулировать гранулометрический состав вяжущего материала.

Наиболее благоприятными для получения прочного цементного камня являются фракции размером 3-30 мкм. Фракция менее 3 мкм существенно влияет только на прочность цементного камня в наиболее ранние сроки твердения. Быстро гидратируясь, она дает максимальную прочность цементного камня уже через 1 сутки. В тоже время крупные фракции, особенно более 60 мкм, гидратируются чрезвычайно медленно и почти не влияют на прочность цементного камня. Таким образом, чем выше содержание в цементе фракций 3-30 мкм, тем более высокое качество вяжущего. В обычных цементах содержание данной фракции не превышает 40-50%, в высокомарочных – 55 — 65%, а в особо прочных составляет свыше 70% [8].

Известно, что измельчение одного и того же цементного клинкера до одинаковой удельной поверхности в различных помольных агрегатах позволяет получать вяжущее, отличающееся различными физико-механическими свойствами. Обусловлено это тем, что образование новых поверхностей в измельчителе сопровождается множеством сопутствующих процессов. И один из них – процесс активации материала. В разных аппаратах эти процессы протекают с различной интенсивностью, они зависят от скорости нагрузки, вида напряженного состояния и др. Характеристики механического воздействия оказывают существенное влияние на процесс измельчения и активации. А это воздействует на измельчающую и активационную способность того или иного размельчителя.

На активационную способность измельчаемого материала оказывает влияние изменение структуры кристаллической решетки вещества, частичная аморфизация поверхностных слоев частиц, различные виды излучения, которыми сопровождается измельчение, изменение вида химических связей на поверхности и в глубинных состояниях вещества, электризация на поверхности и другие процессы.

Например, к электрическим и оптическим эффектам, наблюдаемым при измельчении, относятся различного вида люминесценции: хемилюминесценция, адсорболюминесценция, триболюминесценция, радикалолюминесценция. Возможно интенсивное свечение в результате ударной ионизации молекул газовой фазы электронами, покидающими измельчаемые частицы под действием сильных полей.

При измельчении ударным способом возникают короткоживущие (10 -7 – 10 -8 с) локальные состояния микроплазмы – смесь ионов, электронов и возбужденных атомов. Данный процесс сопровождается образованием различных дефектов и дислокаций.

Осуществление активационных процессов происходит за счет энергии напряженного состояния измельчаемого материала, энергии упругих и пластических деформаций. При необходимости получать цемент с удельной поверхностью выше 2500 см 2 /г производительность шаровой мельницы быстро падает. Это обусловлено агломерацией мельчайших частиц и их налипанием на футеровку мельницы и мелющие тела.[9]

При струйном помоле в вакууме агломерация невозможна, так как зерно разбивается под действие собственной кинетической энергии. Мелкие зерна имеют значительно меньшую кинетическую энергию, чем крупные, и меньше подвергаются ударам. Этим объясняется избирательность струйного помола в вакууме и получение более сжатых гранулометрических кривых измельченных материалов [1].

Последнее время общими стали представления о том, что в процессе измельчения минералов в результате деструкции вещества происходит образование некомпенсированных связей атомов на поверхности частиц дисперсий, способных для химического взаимодействия. Как показали различные исследования при совместном измельчении (механохимической обработке), существуют возможности протекания определенных твердофазовых реакций между частичками твердых веществ [4].

Структурные дефекты в полиминеральных системах, подобным цементным, весьма сложны для исследований. В работе Бикбау М.Я. [4] были впервые экспериментально обнаружены и описаны дефекты в основных минералах портландцемента, а также показано, что интенсивность воздействия минералов с водой определяется ионностью–ковалентностью связей атомов (как основных, так и примесных) в кристаллических решетках минералов. В процессе измельчения цементного клинкера разрушение кристалликов минералов идет сначала по более слабым, хрупким стекловидным прослойкам, соединяющим микрокристаллы, затем зонам сопряжения, срастания кристаллов, плоскостям спайности, до выделения более мелких монокристаллов клинкерных минералов таким образом, что по Ребиндеру, сохраняются наиболее прочные, бездефектные кристаллики минералов.

Читайте так же:
Выброс со2 при производстве цемента

По Бутту Ю.М. и Тимашеву В.В., при измельчении разрушение частиц происходит по участкам кристаллов со скоплением дефектов, возникающие при разрушении кристаллов новые поверхности покрыты электрическими зарядами с большой поверхностной плотностью. В местах разлома частиц кристаллов наблюдается мощная эмиссия электронов. В этом плане большее значение, чем собственная (внутренняя) дефектность кристаллов, имеет наведенная дефектность поверхности кристаллов, образовавшаяся в результате разрыва межатомных связей при деструкции кристаллов в процессе измельчения, тесно связанная с суммарной поверхностью и высокой активностью частиц цемента.

В работах по активации цемента путем его помола, в основном применяются однокамерные барабанные и вибрационные шаровые мельницы, малой и средней мощности. Т.е. для активации цемента используется помольное оборудование, энергоэффективность которого значительно уступает многокамерным барабанным мельницам большой производительности, используемым на цементных заводах [10].

В настоящее время помимо имеющегося обычного измельчительного оборудования для проведения механической активации широко применяются специально сконструированные ударно-отражательные аппараты – дезинтеграторы и планетарные мельницы. Создан и существует разнообразный парк лабораторных механохимических реакторов. В них можно активировать и синтезировать органические и неорганические вещества.

Стоит также отметить, что существуют комплексы глубокой активации на основе совмещения методов тонкого помола цемента с последующей вибро и гидроактивацией. Для комплексной активации характерно наибольшее увеличение вяжущих свойств цемента. Соответственно, марочная прочность бетонных изделий на основе активированных материалов будет значительно выше, а экономия цемента на производстве будет максимальной. Комплексная активация цемента включает в себя как работы по увеличению удельной поверхности цемента, либо иного вяжущего компонента, так и последующую гидроактивацию материала в смесителе-активаторе. Полученный активированный водоцементный раствор может быть использован для производства различных бетонных изделий и конструкций. Использование комплексной активации компонентов делает возможным применение для выпуска пенобетона либо полистиролбетона низкомарочного цемента, посредственного качества, превратив его в материал с отличными эксплутационными характеристиками, и выпуская на его основе теплоэффективные строительные материалы, полностью отвечающие требованию ГОСТа .

Активация цемента

Активация цемента – мероприятия, позволяющие увеличить активность цемента, а также более полно использовать массу цементных частиц при склеивании отдельных зерен заполнителя различных размеров в единый монолит. Мероприятия активации цемента могут быть следующими: дополнительный сухой или мокрый домол цемента, домол цемента до тонкости 9-11 тыс. см 2 /г, виброперемешивание раствора и бетона, холодных или подогретых компонентов, виброкавитационная обработка цементного теста.

[Пантилеенко, В. Н. Строительные материалы [Текст] : учеб. пособие / – 2-е изд., стереотип. – Ухта : УГТУ, 2012. –166 с.]

Рубрика термина: Свойства цемента

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. — Калининград . Под редакцией Ложкина В.П. . 2015-2016 .

Полезное

Смотреть что такое «Активация цемента» в других словарях:

Активация битума — – процесс воздействия на материал, основанный на возможности перехода механической энергии в химическую, возможна активация ультразвуком, энергией электроразрядов, вспенивание битума паром. [Справочник дорожных терминов, М. 2005 г.] Рубрика … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Активация — – передача молекулам при их столкновении энергии, достаточной для преодоления по­тенциального барьера, разделяю­щего начальное и конечное со­стояния реакционной системы. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Активация вяжущих веществ — повышение реакционной спо­собности и гидратационной активности путем приложения механических, химических, температурных, электрических и комплексных, например механохимических, видов воздей­ствий на стадиях получения и/или твердения. [Ушеров… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Активация материалов — – повышение активности поверхности минеральных материалов, основанное на обработке их поверхностно активными веществами или активаторами (известью и др.) в момент образования свежих поверхностей (при дроблении, измельчении и т. п.) с… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Свойства цемента — Термины рубрики: Свойства цемента Активация цемента Активность цемента Активность цемента при пропаривании Алюминаты кальция … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Патологическая анатомия твёрдых тканей зуба — Патологические процессы в твёрдых тканях зуба традиционно подразделяются на две группы кариес и некариозные поражения. Содержание 1 Кариес (caries) 1.1 Этимология термина «кариес» … Википедия

Общие термины, бетон — Термины рубрики: Общие термины, бетон Активация Активность поверхностная Активность пуццолановая Активность термодинамическая … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Асфальт — – (асфальд, горная смола, горный воск, горный деготь, жидовская смола, жидовский клей, земляная сера, земляная смола, земляной деготь, иудейская смола). Вещество, близкое смолам; использовалось для гидроизоляции и в твердых дорожных… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Наклеивание стенового покрытия — – способ нанесения стенового покрытия на основание. [ГОСТ Р 52805 2007] Наклеивание стенового покрытия – обои. способ нанесения стенового покрытия на основу, способ нанесения клея на подготовленную основу или активация клея, нанесенного… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Читайте так же:
Замкнутый цикл цементной мельницы описание

Свойства материалов — Термины рубрики: Свойства материалов Агрегация материала Активация материалов Активность вещества Анализ вещественный … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Способ механической активации цемента

Способ механической активации цемента

Изобретение относится к области строительных материалов и изделий, а именно к области активации цементных растворов путем механического воздействия на них, и может быть использовано в строительстве. Способ активации включает загрузку цементного раствора в рабочую камеру с рабочими органами, воздействие на него за счет центробежной силы, сдвиговым усилием, возникающим в зазоре между неподвижной стенкой камеры и вращающимся рабочим органом, и выгрузку материала. Создают сдвиговые усилия более 40 Н при скоростях сдвига от 5 до 100 м/с. Частота вращения рабочего органа составляет до 1500 об/мин. Время пребывания цемента в камере составляет 5-10 с. Технический результат — повышение прочности цемента и увеличение срока активности цемента при хранении. 3 ил.

Изобретение относится к области строительных материалов и изделий, а именно к области активации цементных растворов путем механического воздействия на них, и может быть использовано в строительстве.

Из уровня техники известно, что для повышения эффективности гидратации цемент активируют, уменьшая размеры частиц. Активность цемента существенно увеличивается при уменьшении размеров частиц менее чем до 1 мкм (Middendorf В., Singh N.B. Nanoscience and nanotechnology in cementitious materials // Cement International. 2006. №4. Pp.80-86).

Известен способ механической активации цемента активаторами ударного типа (Липилин А.Б., Коренюгина Н.В., Векслер М.В. Селективная дезинтеграторная активация портландцемента. Строительные материалы, 2007, №7, с.74-75). В аппаратах, использующих способ, таких как дезинтеграторы, шаровые и планетарные мельницы, струйные мельницы, не удается достичь тонины помола менее 1 мкм при приемлемых показателях надежности, энергоемкости и производительности. Из-за специфического характера поверхности частиц, полученных в результате ударных воздействий, происходит быстрая потеря активности при хранении. Потеря активности после ударного воздействия составляет до 40% в месяц.

Известен способ активации цементных растворов и бетонов, в котором активация происходит путем механического воздействия после выдержки, соответствующей продолжительности первой стадии процесса структурообразования, определяемой по полной кривой его кинетики (SU 310877, 09.08.1971).

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ механической активации цемента, включающий загрузку цементного раствора в рабочую камеру, воздействие на него за счет центробежной силы сдвиговым усилием, возникающим в зазоре между неподвижной стенкой камеры и вращающимся органом, и выгрузку материала (Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций. Москва, Высшая школа, 1971, с.142-144).

В данном способе не устранены перечисленные выше недостатки.

Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании такого способа механической активации цемента, который исключал бы указанные выше недостатки.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в улучшении физико-механических характеристик цемента за счет повышения эффективности гидратации цемента посредством увеличения удельной площади поверхности, повышении прочности и увеличении срока активности цемента при хранении.

Указанный технический результат достигается в способе механической активации цемента, в котором цемент активируют сдвиговым усилием более 40 Н при скоростях сдвига от 5 до 100 м/с.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен исходный цемент; на фиг.2 — цемент после ударной активации; на фиг.3 — цемент после активации его сдвиговым усилием.

Стабилизировать активность цемента при хранении возможно при активации его сдвиговым усилием. В заявленном способе механической активации цемента цемент активируют сдвиговым усилием более 40 Н при скоростях сдвига от 5 до 100 м/с.

Сдвиговые усилия достигаются в узком зазоре между неподвижной цилиндрической стенкой и вращающимся рабочим органом (рабочими органами), изготовленным из износостойкого твердого материала. Рабочий орган прижимается к стенке за счет центробежной силы.

Исходный цемент сверху непрерывно загружают в рабочую камеру. За счет центробежной силы цемент попадает в зазор между рабочим органом и неподвижной стенкой камеры и происходит смещение слоев цемента относительно друг друга. Выгружается снизу. Время пребывания цемента в камере 5-10 с. Силу и скорость сдвигового усилия регулируют выбором массы рабочего органа и скоростью его вращения.

При размерах рабочей камеры диаметр 500 мм, высота 400 мм получена скорость активации 0,06 м/с, что соответствует производительности 500 кг/час. Частота вращения рабочего органа до 1500 об/мин.

В этих условиях для марки портландцемента ПЦ400Д20 Себряковского завода получены следующие результаты. На чертежах приведены фотографии микроскопического исследования исходного цемента, цемента полученного ударной активацией и цемента, полученного сдвиговым усилием. Активность исходного цемента при пропаривании 210 кг/кв.см., активность цемента, активированного ударным воздействием 355 кг/кв.см., активность цемента, активированного сдвиговым усилием 364 кг/кв.см. Потеря активности за 28 суток последнего составила 7,4%, после ударного воздействия — 22,2%.

Читайте так же:
Если мешать цемент без песка

Предложенное изобретение позволяет получить изделия с высокими физико-механическими свойствами, сократить энергозатраты и продлить срок хранения цемента.

Способ механической активации цемента, включающий загрузку цементного раствора в рабочую камеру с рабочими органами, воздействие на него за счет центробежной силы сдвиговым усилием, возникающим в зазоре между неподвижной стенкой камеры и вращающимся рабочим органом, и выгрузку материала, отличающийся тем, что создают сдвиговые усилия более 40 Н, при скоростях сдвига от 5 до 100 м/с, частоту вращения рабочего органа до 1500 об/мин, время пребывания цемента в камере составляет 5-10 с.

Пенобетон пониженной плотности

Рассматривается технология механической активации цементных систем с целью улучшения свойств неавтоклавных ячеистых бетонов.

В последние годы во многих регионах страны наблюдается заметный рост производства пенобетона неавтоклавного твердения. В 2003 г. на 40 заводах выпускалось 1,4 млн. м3 автоклавного ячеистого бетона, а на 200-х установках — 600 тыс. м3 неавтоклавного бетона. К 2020 г. предполагается увеличить производство обоих видов бетона более чем в 10 раз. Поэтому ставится задача улучшить свойства неавтоклавных ячеистых бетонов, в частности, получить прочностные показатели, сравнимые с показателями автоклавных ячеистых бетонов.

Одним из путей улучшения свойств является механическая активация цементных систем. О проводимых в этой области исследованиях на кафедре «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» Кубанского государственного технологического университета (г. Краснодар) мы попросили рассказать руководителя кафедры, кандидата технических наук, профессора Виктора Фёдоровича Черных.

ТД: — В связи с чем возникает необходимость в механической или химической активации?

ВЧ: — Дело в том, что для пенобетона не производятся специальные цементы. Да, они удовлетворяют строительным нормам, удовлетворяют ГОСТу, но для получения ячеистого бетона необходимо, чтобы сроки схватывания цемента были минимальные. А, как правило, начало схватывания — 2–3 часа. Но для пенобетона нужно, чтобы система быстрее набирала прочностные показатели, иначе пена начинает разрушаться, и в это время необходимо, чтобы цементная система приобрела определённую пластическую прочность. Поэтому при получении особенно лёгких ячеистых бетонов с пониженной плотностью приходится применять активацию цемента или применять совместную механическую и химическую активации. Это характерно не только для цемента лежалого, пониженной плотности, но и для цемента высокой марочной прочности, в частности, марки 600, потому что частички цемента очень мелкие и они имеют возможность, благодаря своей поверхностной активности, слипаться в комочки, образовывая так называемые флоккулы, что понижает эффективность использования вяжущего вещества.

О том, что механическая активация положительно действует на последующие свойства цемента, известно давно, но в приложении к ячеистому бетону изучено это свойство недостаточно. И даже небольшое время активации позволяет улучшить свойства. Механическая активация позволяет не только увеличить удельную поверхность вяжущего вещества, но и изменить структуру поверхности частиц, то есть произвести её аморфизацию. На наш взгляд, в активаторах без мелющих тел второй фактор должен преобладать, поскольку в этом случае изменение удельной поверхности будет гораздо меньше по сравнению с активацией в шаровых мельницах и вибромельницах. Предварительными исследованиями было установлено, что эффект механической активации зависит от минералогического состава цемента, в частности, он увеличивается в случае высокоалюминатных цементов. Поэтому низкоалюминатные цементы, например, Новороссийских цементных заводов, менее подвергались систематическому экспериментальному исследованию с целью ускорения набора прочности в ранние сроки.

По данным НИИЖелезобетона более эффективна мокрая активация цемента (по сравнению с сухим домолом) при водоцементном отношении более 0,5. Видимо, это обстоятельство было сдерживающим фактором широкого применения механической активации для тяжёлых бетонов, когда при увеличении количества воды затворения (тем более при использовании влажных заполнителей) сверх определённого предела наблюдается расслоение смеси и понижение прочности, особенно в ранние сроки.

При изготовлении ячеистых бетонов, особенно пенобетона, высокая водопотребность пенобетонных смесей не только не вредна в отношении расслоения смеси при избытке влаги, а наоборот желательна (особенно при получении бетона с низкой средней плотностью. В этом случае не происходит отсос воды из пены, повышается стабильность пенобетонной массы, улучшаются свойства готового изделия. В то же время активация цемента или цементно-песчаного раствора при В/Ц более 0,5 целесообразна и в технико-экономическом отношении: облегчается выгрузка и транспортировка суспензии и снижается расход электроэнергии, поскольку вода обеспечивает снижение прочности обрабатываемого материала. Целесообразность мокрого домола вяжущего вещества при повышенном водоцементном отношении показана и в работах других исследователей. Так, И. Н. Ахвердов отмечал, что воздействие различных механических колебаний ускоряет процессы пептизации и способствует увеличению количества гидратированных частиц, лучшему использованию цемента. В этом случае устраняется один из недостатков бетонов, полученных по обычной технологии, когда часть цементных зёрен остается в качестве наполнителя, а не вяжущего.

Читайте так же:
Как цемент впитывает влагу

Из практики известно, что портландцемент, особенно повышенной активности, склонен к агрегированию и образованию флоккул, что приводит к неполному использованию всех его потенциальных свойств. Можно полагать, что дополнительная активация цемента, особенно с добавкой кварцевого песка, позволит избежать образования флоккул, а также улучшить качество поверхности частиц заполнителя в результате разрушения поверхностных неактивных слоев.

Несмотря на кажущуюся простоту изготовления пенобетонных блоков, на практике встречаются трудности с получением материала средней плотности (400 кг/м3 и ниже) с достаточной прочностью. Поэтому на кафедре производства строительных изделий и конструкций КубГТУ (г. Краснодар) проведена работа с целью улучшения показателей неавтоклавного пенобетона.

ТД: — Как проводилось исследование?

ВЧ: — Проведённые на кафедре исследования показали возможность положительного влияния механической и химической активации на свойства пенобетона. В качестве добавок применяли ускорители твердения совместно с пластифицирующими добавками. Для исследований применили лабораторный активатор объёмом 6 л, который изготовил к. х. н. А. Ф. Маштаков. Вращающие части расположены таким образом, что частицы смеси претерпевают максимальное количество соударений в единицу времени, а сама смесь задействована полностью при отсутствии так называемых «мёртвых» зон в её объёме. Скорость вращения вала составила 1000 об./мин.

В качестве вяжущего вещества применяли портландцемент М500 Новороссийского завода «Пролетарий». В качестве пенообразователя использовали пенообразователи ПО-ПБ-2000 (г. Иваново) и ПО-ПБ-1 на основе вторичных алкилсульфатов натрия, разработанный сотрудниками ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов» при участии сотрудников кафедр физики и производства строительных изделий и конструкций КубГТУ, а также смесь указанных пенообразователей. По химическому составу ПО-ПБ-1 является синтетическими углеводородным. В основе его производства — отечественное сырьё, изготавливаемое на этом же предприятии. Для этого пенообразователя характерна экологичность (высокая биоразлагаемость), однако устойчивость пены в цементной системе недостаточно высока. Пенообразователь же ПО-ПБ-2000 даёт устойчивую во времени пену, однако тормозит процесс взаимодействия цемента с водой в ранние сроки твердения.

ТД: — И каковы результаты опытов?

ВЧ: — Проведённые в лаборатории кафедры опыты показали, что применение смеси пенообразователей улучшает стойкость пены в цементном тесте и предел прочности при сжатии. С учетом полученных результатов для дальнейших исследований была использована смесь указанных пенообразователей в соотношении 1:1.

Наилучшие показатели прочностных свойств и коэффициента конструктивного качества получены в диапазоне от 4 до 8 минут активации.

Можно предположить, что за счёт механической активации цементной или цементно-песчаной суспензии происходит более полная гомогенизация и увеличение поверхностной энергии компонентов, что, в основном, определяется увеличением активных адсорбционных центров. Наблюдаемая в экспериментах тенденция к повышению активности обрабатываемых материалов и увеличению прочностных свойств пенобетона до определённого предела времени активации объясняется тем, что количество адсорбционных центров при данном способе обработки перестаёт изменяться. Поэтому увеличение времени активации более чем до 6–8 минут является нецелесообразным как с технологической, так и с экономической точки зрения. Применение механической активации в лабораторных условиях позволило увеличить прочностные показатели пенобетона на 20–25% в 28-мисуточном возрасте.

При сочетании механической и химической активации (при добавке химических веществ — ускорителей твердения, например, реламикса) наблюдается ещё больший рост прочностных показателей и коэффициента конструктивного качества. Можно получить пенобетонные изделия неавтоклавного твердения с прочностными показателями, характерными для автоклавных ячеистых бетонов. Кроме этого химическая активация способствует получению устойчивой пенобетонной системы, что особенного важно при изготовлении пенобетонных изделий с пониженной средней плотностью менее 300 кг/м3.

Данные лабораторных исследований успешно апробированы в производственных условиях на технологической линии по производству неавтоклавного пенобетона, разработанной и внедрённой при активном участии инженера С. А. Бузунова. Особенностью этой линии, используемой для получения пенобетона различной средней плотности, начиная с плотности 250 кг/м3, является установка для предварительной активации цементной или цементно-песчаной суспензии, а также наличие оригинального резательного комплекса для ячеистобетонного массива.

ТД: — Какова производительность установки?

ВЧ: — Установка рассчитана на производительность 5 м3/ч ячеистого бетона, а мощность электродвигателя составляет всего 2,2 кВт. С увеличением производительности активатора мощность электродвигателя должна быть соответственно увеличена. В нижней части смесителя расположен приводной вал с закреплённым на нём диском с прорезями. Вал вращается со скоростью 3000 об./мин, что позволяет создать турбулентный режим перемешивания и за несколько минут получить гомогенизированную активированную суспензию, не содержащую комочков (флоккул). Активатор снабжён тензодатчиками, обеспечивающими подачу в него заданного количества компонентов с высокой точностью.

Применение смесителя, выполняющего функции перемешивания и активирования смеси, и тензовесового терминала, обеспечивающего высокую точность дозировки компонентов (±0,4%), позволяет упростить процесс производства и получить изделия со средней плотностью менее 250 кг/м3 с расходом цемента 170–200 кг/м3. Этому способствует также дополнительный бункер с питателем для фиброволокна, которое уменьшает осадку пенобетонной смеси, и установка с распиловочными цепями, обеспечивающая получение блоков правильной геометрической формы при их относительно невысокой прочности.

Читайте так же:
Как посчитать куб бетона с щебня песка цемента

Производство такого лёгкого ячеистого бетона со средней плотностью ниже, чем по ГОСТу, выгодно не только с той точки зрения, что, чтобы соответствовать нормам по теплозащите, повышаются теплозащитные свойства и уменьшается толщина изделия, но и экономически выгодно производителям. Потому что расход цемента очень небольшой — 170–200 кг/м3.

А при более высокой плотности расход увеличивается до 400 кг/м3. Стоимость цемента является превалирующей в себестоимости ячеистого бетона. А отпускная цена примерно одинакова 2000–2300 руб./м3. Себестоимость здесь составляет 1200–1300 руб. Выгодно и строителям, так как при малой толщине обеспечиваются хорошие теплозащитные свойства. Пока время использования этой установки небольшое, но уже доказано, что можно получать лёгкие ячеистые бетоны с применением цемента марки 600 новороссийских заводов и использованием в качестве добавки фиброволокна. Это позволяет улучшить свойства и готового пенобетона. Правда, необходима положительная температура +15–16 °С, не ниже. Иначе происходит оседание пенобетонной массы в массиве. Хочется отметить, что всё оборудование можно легко изготовить и наладить производство пенобетона пониженной плотности.

На рис. 1 приведена схема линии для производства пенобетонных изделий, а на рис. 2 — схема узла разрезки.

Линия состоит из бункеров (1), (2) и (3), ёмкости для воды (4), которые через питатели (5),(6) и (7) вяжущего, заполнителя и фиброволокна и устройства для дозировки воды или химических добавок — клапана (8) связаны с активатором (9), содержащим опоры (10), обечайки (11), тензодатчики (12), приводной вал (13) с диском (14) и электродвигатель (15) пеногенератора (16), который связан с насосом для подачи раствора пенообразователя (17), ёмкостью раствора пенообразователя (18) и воздушным компрессором (19), а также пенобетоносмесителем (20). Кроме того, технологическая линия включает пост заливки массива (21), пост выдержки (22), устройство для поперечной и продольной разрезки массива (23) и пост твердения изделий, на котором блоки укрываются для сохранения тепла, выделяемого при твердении цемента, что позволяет обойтись без специальных устройств для тепловой обработки изделий.

Установка для поперечной разрезки массива (23) (рис. 2) состоит из платформы для пенобетонного массива (24), распиловочных цепей (25), быстроходных двигателей резки (26), рамы (27), пульта управления (28), толкателя (29), тихоходного двигателя (30).

Аналогичным образом устроена установка для последующей продольной разрезки, которая расположена под прямым углом к установке для поперечной разрезки.

Линия работает следующим образом. В активатор (9) поступает вода через клапан (8). После заданного количества воды датчики подают сигнал на закрытие клапана (8). Затем включается электродвигатель (10), приводя в движение вал (13) с диском (14), а через питатели (5), (6) и (7) в активатор последовательно загружается цемент и, при необходимости, песок и фиброволокно, а тензодатчики подают сигнал на остановку соответствующих питателей после загрузки в активатор заданного количества компонентов. Поскольку расход фиброволокна очень мал, его можно дозировать вручную. Вал смесителя вращается со скоростью не менее 3000 об./мин, что обеспечивает быструю гомогенизацию смеси за счёт её турбулизации, активацию составляющих смесь путём создания активных центров на поверхности частиц и дополнительной диспергации, что позволяет ускорить процесс взаимодействия цемента с водой и выполнение технической задачи — получение пенобетона со средней плотностью 200–250 кг/м3.

Гомогенизированная смесь подаётся в пенобетоносмеситель (20), куда одновременно от пеногенератора (16) поступает пена, полученная в результате подачи в пеногенератор насосом (17) раствора пенообразователя из ёмкости (18) и сжатого воздуха компрессором (19). В пенобетоносмесителе (20) получают пенобетонную смесь со стабильной однородной структурой, которую выгружают в формы (21). После выдержки на посту (22) происходит откидывание бортов формы, и массив с помощью захватов перемещают на пост резки (23), где производится сначала поперечная, а затем продольная разрезка массива для получения изделий заданной формы. После чего изделия подаются на пост пакетирования готовой продукции, где они накрываются колпаком, в который в холодное время подаётся теплый воздух для окончательного набора прочности изделиями.

Устройство для разрезки массива (23) работает следующим образом. Блок помещается на платформу (24), электродвигателями (26), расположенными на раме (27), с помощью пульта управления (28) приводятся в движение распиловочные цепи резки (25). Толкатель (29) перемещает блок вправо с помощью тихоходного двигателя (30). Разрезанные блоки идут на такое же устройство для продольной резки. Цепи позволяют разрезать массив со средней плотностью 200–250 кг/м3, имеющий невысокие прочностные показатели (3 кг·с/см2), при этом блоки получаются правильной геометрической формы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector