Межзерновая пустотность. Как оценивается? От чего зависит?

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 19Следующая ⇒

Вопрос №16

Пустотность заполнителя, влияние ее на свойства бетона, изменение пустотности при отсутствии в бетоне крупного заполнителя.

Пустотностью, или межзерновой пустотностью заполнителя называют выраженное в процентах отношение объема межзерновых пустот ко всему объему, занимаемому заполнителем в свободной засыпке (без уплотнения).

Пустотность может быть определена и экспериментально. Для этого заполнитель, как при определении насыпной плотности, засыпают в мерный сосуд и заливают водой. После выдержки, необходимой для насыщения зерен заполнителя водой, сосуд накрывают мелким ситом и опрокидывают для стека-ния непоглощенной воды. Затем сосуд с водонасыщенным заполнителем взвешивают, доливают доверху водой и снова взвешивают.

Если необходимо знать пустотность заполнителя в уплотненном состоянии, то вместо насыпной плотности принимают соответствующую плотность заполнителя в уплотненном состоянии.

Так например объем межзерновых пустот в керамзитовом гравии определяется по формуле:

,

Где  – плотность зерен гравия, г/см3;  – насыпная плотность гравия, кг/дм3

Пустотность — очень важная характеристика заполнителя. В плотном конструкционном бетоне все пустоты должны быть заполнены цементным тестом. Поэтому чем меньше пустотность заполнителя, тем меньше расход цемента при получении бетона. В крупнопористом бетоне, наоборот, желательна повышенная пустотность заполнителя. Пустотность зависит от формы зерен заполнителя и зернового (гранулометрического) состава.

Установлено значительное влияние пустотности заполнителей на удобоукладываемость бетонной смеси. Уменьшение межзерновой пустотности заполнителей приводит к улучшению удобоукладываемости бетонной смеси (при сохранении объема цементного теста) или сокращению расхода , цементного теста (при сохранении удобоукладываемости). Так, уменьшение пустотности на 4,0-5,2 % позволяет сократить расход цементного теста на 30-50 л/м3.

При уменьшении межзерновой пустотности заполнителя возрастает средняя плотность бетонной смеси. Бетонные смеси на фракционированных заполнителях достаточно однородны.

Уменьшение межзерновой пустотности заполнителей способствуют увеличению прочности бетона. При этом, чем меньше объем цементного теста, тем больше разница в прочности бетонов на заполнителях с различной пустотностыо, Бетоны на заполнителях с малой межзерновой пустотностью характеризуются наибольшим приростом прочности в раннем возрасте.

Удельный расход цемента в бетоне зависит от пустотности заполнителей и с ее увеличением повышается. Так, для бетонов на основе гравия увеличение пустотности с 14,21 до 19,70 % привело к повышению удельного расхода цемента в 1,2-2,2 раза, а для бетонов на основе щебня увеличение пустотности с 16,40 до 20,72 % - в 1,2-1,8 раз. Для равнопрочных и равноудобоукладываемых бетонов уменьшение-межзерновой пустотности заполнителей позволяет сэкономить от 40 до 160 кг/м3 цемента. По мере уменьшения пустотности экономия цемента увеличивается.

В строительстве применяют крупный заполнитель в виде смеси фракций, обеспечивающей минимальную межзерновую пустотность, или в виде отдельных фракций при условии последующего их смешения в заданных соотношениях. Чем меньше межзерновая пустотность, тем меньше расход цементно-песчаного раствора. (а в конечном счете цемента), заполняющего в бетоне пустоты между зернами заполнителя. Т.е. пустотность смеси при отсутствии в бетоне крупного заполнителя будет максимально возможной.

Вопрос №17

Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема и оказывают влияние на свойства бетона, его долговечность и стоимость. Введение в бетон заполнителей позволяет резко сократить расход цемента, являющегося наиболее дорогим и дефицитным компонентом. Кроме того, заполнители улучшают технические свойства бетона.

Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя несколько увеличивает прочность и модуль деформации бетона, уменьши т деформации конструкций под нагрузкой, о также ползучесть бетона — необратимые деформации, возникающие при длительном действии нагрузки Заполнитель уменьшает усадку бетона, способствуя получению более долговечного материала. Усадка цементного камня при его твердении достигает 1 ... 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и даже микротрещины.

Заполнитель воспринимает усадочные напряжения и в несколько раз уменьшает усадку бетона по сравнению с усадкой цементного камня.

«Армирующий» эффект может проявиться только при взаимной «перевязке» зерен заполнителя, когда они пронизывают в бетоне каждое сечение. Это возможно только при достаточно большом содержании заполнителя.

Если крупного заполнителя в бетоне мало и он представляет собой «плавающие» включения, не связанные между собой, то эффект «армирования» отсутствует. При этом прочность бетона в лучшем случае равна прочности раствора (она может быть и меньше, если скажется нарушение сцепления заполнителя с цементным камнем или местная концентрация напряжений).

«Армирующий» эффект заполнителя ограничивается тем, что разрушение бетона может пройти по цементному камню (раствору), огибая зерна заполнителя. Но и в этом случае достигается эффект упрочнения, так как увеличивается площадь распределения нагрузки. Опыты показали, что «армирующий» эффект может проявиться в повышении прочности бетона по сравнению с прочностью входящего в его состав раствора примерно на 20... ...25%.

Вопрос №18

Общим для всех заполнителей требованием является однородность, т. е. постоянство свойств и показателей качества заполнителей от пробы к пробе, от партии к партии, обеспечивающее стабильность работы заводов и гарантированного качества получаемого бетона.

Для того чтобы обеспечить стабильность заданного показателя качества бетона, следует добиваться повышения однородности заполнителей по всем контролируемым параметрам — зерновому составу, плотности, пустотности, удельной поверхности, влажности и т. д. Есть, правда, еще один путь: при изменении свойств заполнителей можно соответственно варьировать состав бетонной смеси, т. е. компенсировать неоднородность заполнителей корректировкой состава бетона

Отсадочная машина

   аппарат для обогащения полезных ископаемых отсадкой (См. Отсадка). По способу создания колебаний О. м. делятся на поршневые, пневматические, диафрагмовые и с подвижным решетом. Схема работы О. м. состоит в следующем. Исходный материал непрерывно перемещается по решету и под действием пульсаций разделяется на слои различной плотности. Верхние, наиболее лёгкие слои потоком воды удаляются из машины. Сконцентрированные в нижних слоях тяжёлые частицы удаляются через разгрузочное устройство. В некоторых О. м. при обогащении мелкозернистых материалов частицы тяжёлых минералов удаляют через отверстия решета, пропуская предварительно сквозь так называемую искусственную постель, состоящую из однородных по крупности частиц специально подобранных тяжёлых минералов (магнетит, полевой шпат и др.) или стальной дроби.

    Для обогащения углей созданы автоматизированные О. м. производительностью от 100 до 1000 т/ч. Преимущественное применение находят автоматизированные пневматические О. м., обладающие большой производительностью, гибкой системой управления, режимом отсадки и высокой точностью разделения.

Вопрос №20

Природные пористые заполнители вулканического происхождения представляют собой изверженные главным образом обломочные породы. К пористым горным породам, используемым для получения заполнителей, относят пемзы, шлаки, туфы, а также пористые базальты и андезиты.

Пемза — пористое стекло, образовавшееся в результате вспучивания и застывания магмы, выброшенной при извержении вулканов. Выход магмы из недр на поверхность сопровождался резким спадом давления. При этом растворенные в расплаве газы выделялись в виде пузырьков. Одновременное охлаждение привело к увеличению вязкости магмы, и она застыла в виде пористой породы губчатого или волокнистого строения от серовато-белого до коричневого цвета. Крупнейшие месторождения пемзы находятся в Армении. Имеется пемза на Северном Кавказе и Камчатке.

Пемза встречается преимущественно в виде залежей песка, Щебня и более крупных обломков. Производство пемзовых заполнителей состоит в разработке карьеров, дроблении и сортировке материалов.

В большинстве случаев пемза по химическому составу относиться к кислым породам и состоит в основном из стекла (содержание кристаллических минералов обычно менее 1%).

Размеры пор в пемзе от долей миллиметра до 3 мм, форма пор округлая или вытянутая. Пористость зерен достигает 85%. Насыпная плотность пемзового песка различных месторождений составляет 600... 1100 кг/м3, щебня — 400...900 кг/м3, плотность зерен — 0,5 ... 1,9 г/см3. Предел прочности пемзы при сжатии составляет 2,5 ... 40 МПа. Пемза имеет ячеистую структуру, и поэтому зависимость прочности от плотности приблизительно выражается уравнением квадратной параболы, т. е. формулой при п=2.

Наименее пористые, более тяжелые и прочные пемзы (их называют литоидными, т. е. камнеподобными) используют для получения легких конструкционных бетонов. В Закавказье из таких высокоэффективных бетонов сооружаются различные конструкции, в том числе перекрытия, мосты, гидротехнические сооружения.

Более легкие разновидности пемзы используют в качестве заполнителей для теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов.

Вулканические шлаки. Месторождения вулканических шлаков имеются в Армении, Грузии, на Камчатке и в других местах.

Вулканические шлаки образовались из жидкой магмы основного состава, выбрасываемой при бурном извержении в воздух. Песок, щебень, также крупные глыбы вулканического шлака (вулканические бомбы) перерабатываются в заполнители частичным дроблением и фракционированием.

Внешне вулканические шлаки похожи на топливные. Они имеют темную окраску от красноватой до черной. Структура крупнопористая, ноздреватая.

Насыпная плотность щебня 400... 850 кг/м3, песка 650... 1300 кг/м3. Вулканические шлаки используют в качестве заполнителей для легких бетонов различного назначения. О 6.1.3. Туфы и туфовые лавы. Вулканические туфы — это мелкопористые породы, образовавшиеся из вулканического пепла с различной степенью уплотнения и спекания, а туфовая лава — это быстро остывшая поризованиая лава, в которую попали вулканические пепел и песок. Наиболее значительные месторождения в Армении.

Туфы и туфовые лавы залегают массивами и используются для производства стеновых камней и крупных блоков. Образующиеся при разработке карьеров камнерезными машинами отходы (более 50% разрабатываемого объема камня) после дробления и сортировки дают щебень с насыпной плотностью 600 ... 800 кг/м3 и песок — 700... 1000 кг/м3, пригодные для легких бетонов. Туфы имеют зернистую структуру, туфовые лавы — переходную, иногда близкую к ячеистой.

Некоторые виды туфов недостаточно водостойки и морозостойки вследствие слабых связей между зернами в их структуре. Применение таких туфов в качестве заполнителей для бетона не допускается. Однако они могут быть использованы как сырье для получения высококачественного заполнителя.

Вопрос №21

Аглопорит - искусственный пористый заполнитель из щебня и гравия для легких бетонов.

Получают термической обработкой шихты из глинистых пород или отходов добычи, обогащения, сжигания угля (пустой породы, шлаков, золы и т.п.).

Основным сырьем для производства аглопорита служат глинистые породы, такие как глины, суглинок, супесь, аргиллиты, глинистые углесодержащие отходы промышленности - шахтные негорелые и горелые породы, топливные шлаки и золы, полученные от сжигания ископаемых углей или от химической их переработки в газообразное топливо.

Свойства

Межзерновая пустотность 50-60 %

Пористость 40-60%

Большая доля открытых пор. Способствует упрочнению смеси при повышенном расходе цемента

Высокая однородность по насыпной плотности и прочности

Вопрос №22?

В слое шихты при этом последовательно происходит сушка и подогрев шихты до 1200 °С, контактное спекание и поризация исходного сырья, охлаждение спекшегося продукта. Пористая структура аглопорита при спекании сырья на решетках агломерационных машин образуется в результате выгорания топлива и прочих органических веществ, испарения влаги, контактного спекания отдельных зерен и частичного вспучивания вследствие давления газов в гранулах, находящихся в зонах, удаленных от очагов горения.

Вопрос №23

Искусственными пористыми неорганическими заполнителями, используемыми для приготовления бетонов различного назначения (теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных, конструкционных, в том числе высокопрочных), называют пористые сыпучие материалы гравие- или щебнеподобной формы, получаемые, как правило, при термической обработке природного силикатного сырья или соответствующих отходов промышленности, предварительно подготовленных в виде гранул (зерен) или шихт с последующим дроблением и рассевом готовой продукции.

Классификация по методу термической обработки.В соответствии с ГОСТ 25137 - 82 к искусственным пористым заполнителям, специально изготовленным путем термической обработки подготовленных сырцовых зерен (гранул) из природного сырья или отходов промышленности с последующим рассевом или дроблением и рассевом, относят заполнители.
Классификация по форме и характеру поверхности.По форме и состоянию поверхности зерен (гранул) искусственные пористые заполнители подразделяют на следующие четыре вида: гравиеподобной формы - гранулы имеют округлую форму с оплавленной поверхностью; щебнеподобной формы - зерна имеют неправильную угловатую форму с пористой, иногда ноздреватой, поверхностью; песок гравиеподобной формы - зерна имеют округлую форму с относительно гладкой поверхностью; песок щебнеподобной формы - зерна имеют неправильную угловатую форму с пористой поверхностью.
Классификация по размеру зерен (гранул).По размеру зерен (гранул) искусственные пористые заполнители подразделяют на два класса: крупный пористый от 5 до 40 мм; пористый песок менее 5 мм.
Крупные заполнители подразделяют на три фракции, мм: от 5 до 10, от 10 до 20 и от 20 до 40.
Классификация по насыпной плотности.По показателям насыпной плотности в сухом состоянии крупные искусственные пористые заполнители подразделяют на двенадцать марок - от 250 до 1200, а пористые пески - на пятнадцать марок - от 100 до 1400.

Классификация по направлению использования.Искусственные пористые заполнители в зависимости от насыпной плотности подразделяют на три группы: для приготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных, в том числе, высокопрочных легких бетонов. Для приготовления указанных легких бетонов могут быть применены искусственные крупные пористые заполнители с насыпной плотностью 250 - 400 кг/м³ для теплоизоляционных бетонов, 250 - 800 кг/м³ - для конструкционно-теплоизоляционных и 500 - 1000 кг/м³ - для конструкционных.

Рациональное применение заполнителей позволяет уменьшить расход вяжущего, снизить усадку цементных бетонов, увеличить за счет применения высокопрочных заполнителей прочность и модуль упругости бетона, снизить плотность бетона и его теплопроводность, используя для этой цели легкие пористые заполнители, производить специальные бетоны на особо тяжелых и гидратных заполнителях для надежной защиты от проникающей радиации.

Основными представителями данного класса являются: керамзит (обжиг со вспучиванием глинистого сырья), шлаковая пемза (по-ризация расплавов шлаков), безобжиговый зольный гравий (гидра-тационное твердение гранул из подготовленной смеси золы и вяжущего), аглопорит (обжиг до спекания топливосодержащих песчано-глинистых смесей).

Керамзит. Бетон из керамзита замечательно удерживает теплоту, и так же он не держит в себе влаги, проще говоря, является живым дышащим. Так же этот материал является отличным материалом для теплоизоляции, строение, возведенное из этого материала который и является основным компонентом бетона из керамзита, он замечательно вентилируется, плесень не появляется и другие образования в самом помещении.

Аглопорит. В отличие от керамзитового гравия аглопоритовый щебень характеризуется большей долей открытых пор (15...20%), заполняемых в бетоне водой и цементным тестом. Это приводит к" некоторому повышению расхода цемента, но одновременно способствует упрочнению заполнителя и сцеплению его с цементным камнем, что благоприятно сказывается на возможности получения высокопрочного аглопорито-бетона.

Аглопорит отличается сравнительно высокой однородностью по асыпной плотности и прочности, что создает предпосылки для его ффективного применения в бетоне.

Шлаковая пемза. Шлаковая пемза в отличие от керамзита и аглопорита имеет малую термостойкость, что безусловно отразится на термостойкости бетона на ее основе. Отдельные куски шлаковой пемзы покрываются трещинами и разрушаются после 15 воздушных теплосмен при температурах 700 и 800°С.

Безобжиговый зольный гравий. Твердение гравия происходит непосредственно в мacce бетона, что обеспечивает высоко монолитность материала.

Вопрос №26

Шлаковая пемза. Определение, сырье ,основные свойства .

Шлаковая пемза - искусственный пористый заполнитель для легких бетонов, получаемый из расплавленных металлургических (преимущественнодоменных) шлаков при их быстром охлаждении и последующем измельчении

Сырьем для шлаковой пемзы служит расплавленный шлак черной и цветной металлургии, не подвергающийся распаду (силикатному и т. п.) или же предварительно стабилизированный спец. добавками.

Для получения шлаковой пемзы расплав шлака сливают в бассейны пли машины, куда одновременно подают воду; соприкасаясь с расплавленным шлаком, вода превращается в пар, расплав вспучивается и дает Ш. п. Охлажденную шлаковую пемзу дробят и рассеивают на фракции. В зависимости от насыпного объемного веса (кг/м3) щебень из шлаковой пемзы делится на марки: 400, 600 и 800, а объемн. в. песка не должен превышать 1200 кг/м3.

 Ш.п. используют для произ-ва теплоизоляц. бетонов, бетонных и железобетонных конструкций, а также для теплоизоляц. засыпок. Шлаковая пемза — наиболее дешевый пористый заполнитель в р-нах металлургия, заводов.

Шлаковую пемзу используют главным образом в конструкционно-теплоизоляционных бетонах ограждающих

конструкций.

Шлаковая пемза М 750... 900 может использоваться при получении высокопрочных бетонов для различных несущих конструкций. Однако необходимо иметь в виду возможность коррозии стальной арматуры в шлакопемзобетоне из-за содержания в шлаке серы.

Вопрос №27

Керамзитовый песок. Разновидности, свойства. Способы производства

Керамзитовый песок — заполнитель для легких бетонов и растворов с размером частиц от 0,14 до 5 мм получают при обжиге глинистой мелочи во вращающих и шахтных печах или же дроблением более крупных кусков керамзита.

Характеристика выпускаемой продукции Для керамзитового песка в соответствии с ГОСТ 9757-90 определяется комплекс показателей свойств. Песок, в зависимости от зернового состава, подразделяют на три группы:

1 - для конструкционно-теплоизоляционного бетона;

2 - для конструкционного бетона;

3 - для теплоизоляционного бетона.

Создание такого мелкого керамзита возможно посредством обжигания в специальных печах глиняных гранул мелкого размера. Также его можно получить при дроблении частиц керамзита большего размера.

 Керамзитовый песок в малых количествах можно добыть посредством обжигания крупных гранул, которые в процессе обработки дробятся на мелкие части, без вспучивания. Тем не менее, керамзитовый песок, который получают таким способом довольно тяжелый, поскольку крупные гранулы еще не успели вспучиться и достигнуть требуемой формы и веса. Кроме этого, есть риск и того, что такие частицы будут налипать на зерна гравия, поскольку они подвергаются существенному термическому влиянию.

керамзитовый песок создают посредством дробления крупных частиц в специальных дробилках. Такой способ значительно уменьшает себестоимость керамзитового песка, поскольку для его создания не требуется дорогое оборудование и существенные затраты. Стоит помнить и о том, что объем керамзитового песка будет меньше, то есть, в среднем, из одного кубического метра керамзитового гравия можно получить около 0,5 м3 керамзитового песка. Плотность такого материала почти в два раза больше, нежели плотность керамзитового песка.

На сегодняшний день керамзитовый песок получают посредством использования технологии обжига материала в кипящем слое. Кроме этого, при производстве керамзитобетона также используют природный песок или вспученный перлит.

Зерновой состав песка характеризуется содержанием в нем зерен различной крупности и опр. просеиванием средней пробы через сита с отверстиями 5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,16

Вопрос №28

Мелкий заполнитель для бетона. Его роль в бетоне

Рыхлая смесь зерен материала природного или искусственного происхождения размером 0,16-5 мм в качестве мелкого з-ля в бетоне используется песок. В соотвествии с ГОСТом 8736 природный песок это не органический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм образовавшийся в результате разрушения скальных горный пород и получаемый при разработки песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования обогатительного оборудования. По минеральному составу различают кварцевый, полевошпатный, карбонатный и др.Среди природных песков встречаются горные речные морские барханные южные и др. Каждый из них имеет положительные и отрицательные свойства. Горные пески содержат большое количество органических и глинястых примесей. Морские содержат обломки раковин. Южные и барханные имеют излишнюю пылеватость частиц.

В зависимости от значений нормируемых показателей качества песок разделяется на 2 класса: 1 Очень крупные, повышенной крупности, средний , мелкий

2 Очень крупный , повышенной крупности, средний , мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий

Зерновой состав песка опр. просеиванием через стандартный набор сит: 5 , 2,5 , 1,25 , 0,63 , 0,315, 0,16

Для строительных растворов прменяют пески с модулем крупности не менее 1,2 для бетонов не менее 2. Чем больше в песке мелких зерен, тем больше удельная поверхность, тем выше расход цемента. В строительстве часто используют фракционированный песок разделенный на крупную от 5 до 1,25 и мелкую от 1,25 – 0,16. Фракционирование применяют для повышения однородности зернового состава песка. При правильно назначенном зерновом составе пустотность песка не превышает 38%. Всегда учитывается влажность песка т.к. она существенно влияет на его свойства .Самый большой объем песок занимает при влажности 4-7%. Это связанно с тем что влажный песок находится в связанном агрегированном состоянии и каждая песчинка окружена монослоем пленочной воды. Песчинки слипаются и песок при укладке в какую либо емкость занимают больший объем чем занимал бы в сухом состянии. При дальнейшем увлажнении вода входит в межзерновые пустоты и вытесняет воздух, плотность песка опять увеличивается а объем уменьшается

От зернового состава зависит такая немаловажная характеристика, как пустотность заполнителя, поскольку она в значительной мере определяет количество цемента необходимое для создания раствора. Известно, что на пустотность влияет возможность плотной укладки заполнителя, а также форма зерен. Также сцепление зерен заполнителя с цементным камнем. От этого зависит как прочность бетона, так и его упругость, теплопроводность, и долговечность. А также усадка и однородность. Прочность бетона больше зависит от прочности сцепления заполнителей с цементным камнем

В процессе высыхания бетона происходит его усадка и затвердевание. Во время усадки материал уменьшается в объеме. Заполнители препятствуют этому процессу и оказываются обжатыми со всех сторон с большой силой. С процессом усадки бетона, равно как и с его ползучестью связано много факторов его живучести и долговечности.

Еще песок промывают или делают сухую обработку для того чтобы очистить от пылеватых или глинястых примесей, т.к они снижают прочность и морозостойкость растворов и бетонов

Вопрос №29

Природные пористые з-ли осадочного происхождения. Основные свойства и виды.

 Из разнообразных пористых горных пород получают заполнители для легких бетонов. Но эти заполнители обладают также некоторой прочностью, которая, хотя и меньше, чем у заполнителей из плотных горных пород, но все же достаточна для получения бетонов требуемых классов.

Они делятся на 2 группы: 1) пористые известняка и ракушечника

2) кремнеземистые порода(трепелы опоки доломиты)

Известняки образуются при дроблении пористых известняков, получаемый щебень имеет менее Рнасып.= 1000кг/м3

Пористые известянки и ракушечники представляют собой отходы жизнедеятельности организмов. Свойства пород зависит от строения и степени уплотнения скелетных остатков. Материал легко пилица, прочность 5-20Мпа

Месторождения : Волгоградская область, Крым Наш!, Молдавия

Кремнеземистые породы месторождения: Грузия, Украина, Поволжье

Породы сложные в основном аморфным кремнеземом, образуются в холодных морях с участием деотемитовых водорослей, губок и др. организмов концентрирующих в себе опал. Диотомиты желтые рыхлые породы из слабоцементированных диатомий

плотность от 400 – 950 кг/м3, пористость – 90-92%, прочность – 2,5-15Мпа

Трепелы, Светлоокрашеные рыхлые опаловые породы внешне не отличающиеся от диатомитов.

плотность 500-1800 кг/м3

Опоки, сцементированные кремнестым веществом трепелы и диатомиты. Пористость 40-50%. Насыпная плотность 1200-1500. Серого немного черного цвета. Прочность от 1 – 10 Мпа, морозостойкость низкая

Аморфный кремнезем в виде опала и холцедуна, активно взаимодействуют с щелочами цем. камне и может вызывать корризационные процессы в цементных бетонах .

Вопрос №30

Основные технологии схемы производства шунгизита. Роль печи термоподготовки

Шунгизит получают вспучиванием при обжиге графитсодержащей сланцевой породы – шунгита. Большое месторождение шунгита разрабатывают в Карелии. Породу в виде фракционированной крошки поставляют многоим предприятиям , использующим ее как сырье для производства гравия.

Шунгизитовый гравий получают по сухому способу. В сущьности шунгизит это разновидность керамзита отличающаяся видом сырья

При организации производства шунгизита в связи с большим коэфф. й вспучивания ( до 5) и простотой технологии предполагали его высокую технико-экономическую эффективность, Однако отмечается неоднородность поставляемого сырья в связи с чем НИИкерамзит рекомендует его обогащение по принципу избирательного дробления исходной пробы (чем прочнее проба, тем больше коэффицент вспучивания) или же помол сырьЯ и переход на пиро-пластически способ производства. Такая переработка сырья ведет к повышению качества шунгизита, но с усложнением в дополнение к большим расходам на перевозку сырья возрастут издержки производства.

Вращение печей термоподготовки и обжига с различной скоростью позволяет осуществлять ступенчаты режим термообработки шунгитовой крошки, вспучивающиеся обычно при температуре 1120-1150. Узкий температурный интервал вспучивания усложняет обжиг сырья. Во избежание образования спеков в печь перед зоной обжига вводят опудривающий порошок.

Вопрос №31

Физико-Химические основы поризации шунгизита

Вопрос №32

Влажность и водопоглащение з-ля

Пористость зерен является одним из главных факторов опр. возможную влажность и водопоглащения заполнителя

Для опр. влажности w (%) пробу заполнителя взвешивают , затем высушивают до постоянной массы

w =

m влаж – масса пробы в состоянии естесвенной влажности

mсух. – масса пробы в сухом состоянии

Чтобы найти водопоглащение wвп.м (%) пробу сухого крупного заполнителя погружают в воду на 48 ч , на 1ч или на другое время в соответствии с техническими условиями или технологическими требованиями, после чего извлекают, удаляют воду с поверхности зерен и взвешивают,

wвп.м =

mнас. – масса пробы заполнителя насыщенного водой

Погрешность испытания может внести операция удаления воды с поверхности зерен. По ГОСТ 8269-76 Поверхность щебня или гравия протирают влажной мягкой тканью (тряпкой) , ПО ГОСТ-9758-86 для пористого крупного предусмотрено определение водопоглащения с помощью перфорированного контейнера. Контейнер с пробой выдерживают в воде после чего поднимают и подвешивают на 10 минут, в течении котрых избыточная вода стекает, затем взвешивают и производят расчет. Хорошо отделить воду удерживаемую на поверхности зерен з-ля от воды поглощенной внутренними порами трудно. Еще труднее сделать это при определении водопоглащения мелкого заполнителя. Поэтому для мелкого заполнителя такое испытание страндартами не предусмотрено

По одному из страндартов США водопоглащение пористого песка опр. так. Пробу песка выдерживают в воде, затем постепенно подсушивают в потоке воздуха. Периодически формуют из песка конус. Форму снимают, если конус не рассыпается то продолжают сушку. Когда конус при снятии формы начинает рассыпаться, считается что межзерновая и пленочная вода уже удалена а осталась только поглащенная порами. Тогда песок взвешивают затем высушивают до постоянной массы. Водопоглащение находят по разности масс подсушенного и высушенного песка

Наиболее надежный результаты по водопоглащению песка можно получить при исп. его в бетоне. В некторорых случаях водопоглащение крупного заполнителя опр. в % по объему т.е. как отношение объема поглащенной влаги к объему зерен з-ля. Зная водопоглащение в % по массе wвп.м. и плотность зерен з-ля , вожопоглащение в % ПО ОБЪЕМУ ВЫЧЕСЛЯЮТ ПО ФОРМУЛЕ

wвп.о = wвп.м *

Значение wвп.о всегда меньше пористости зерен з-ля Vпор т.к. не все поры могут быть заполнены водой. Сопоставление wвп.о и Vпор дает возможность оценить какая часть объема пор может быть заполнена водой

Вопрос №36

Аглопоритовый гравий. Помимо описанной технологии производства аглопоритового щебня и песка разработана (М. П. Элинзон, С. Г. Васильков и др.) и освоена промышленностью технология, позволяющая получать аглопорит в виде гравия.

Основным сырьем для получения такого аглопорита служат золы тепловых электростанций, содержащие 4... 15% остатков топлива.

в данном случае стремятся получить шихту в виде отдельных шариков преимущественно одной фракции (10... 20 мм), для чего используют тарельчатые грануляторы. Состав шихты: 85... 90% золы и 10... 15% глинистой породы. Глинистая порода вводится в золу в виде водной суспензии — шликера. Она обеспечивает связность шихты, облегчает грануляцию и повышает прочность сырцовых гранул (чтобы они не разрушились при транспортировке и укладке до спекания).
На колосниковую решетку агломерационной машины укладывают сначала слой готового аглопоритового гравия — постель (для предохранения металла машины от действия высоких температур), затем сырцовые гранулы слоем 200... 250 мм. В секционном горне большей протяженности, чем в машинах для спекания шихты на щебень и песок, сжигают газообразное топливо.

Вопрос №37

Шлаковую пемзу получают главным образом из доменных шлаков , причем не из отвальных (такие шлаки еще нужно было бы расплавить), а непосредственно из шлаковых расплавов, сливаемых из доменных печей в огненно-жидком состоянии. По себестоимости шлаковая пемза — самый дешевый искусственный пористый заполнитель. Естественно, что шлаковая пемза производится и применяется в районах металлургической промышленности. Имеется несколько способов производства шлаковой пемзы, но все они основаны на вспучивании шлакового расплава водой.

При контакте шлакового расплава с водой происходит бурное вскипание с интенсивным образованием пара. Пузырьки пара, внедряясь в расплав, не могут выделиться свободно, поскольку при охлаждении вязкость расплава увеличивается. Б результате он вздувается, вспучивается и застывает в виде норизованной массы ячеистой структуры. Основное значение при этом имеют химический состав шлаков и наличие в них растворенных газов, определяющие газотворную способность, вязкость и поверхностное натяжение шлаковых расплавов.

1)Бассейновый способ производства шлаковой пемзы состоит в следующем. Шлаковый расплав выливается шлаковозными ковшами в опрокидной бассейн для вспучивания, представляющий собой металлическую ванну с перфорированным дном. Вместимость бассейна позволяет принять сразу весь расплав из шлаковозного ковша (до 16,5 м3). Снизу через отверстия в бассейн подается вода, на ее фонтанирующие струйки выливают шлаковый расплав. Он вспучивается и отвердевает, после чего выгружается, остывает в виде глыб, затем подвергается дроблению и рассеву на фракции

2)Брызгально-траншейный способ наиболее прост. Шлаковый расплав при сливе в траншею орошается водой из перфорированных труб, вспучивается и застывает в ней, а после охлаждения разрабатывается экскаватором и подается на дробление и рассев. Этот способ не является перспективным для производства шлаковой пемзы из-за ее невысокого качества и неоднородности по структуре.

3)Вододутьевой способ состоит в разбивке массы расплава на отдельные гранулы сильной струей водовоздушной смеси с последующим интенсивным смешением еще жидких гранул расплава с водовоздушной смесью и вспучиванием. Поризация расплава производится в струйных аппаратах . Гранулы, вспученные в камере смешения, выбрасываются на экран, с которого они попадают на приемные устройства и агрегируются в глыбы. Полученная шлаковая пемза имеет однородную мелкопористую структуру с размером пор до 1 мм.

4)Гидроэкранный способ предусматривает последовательную об-эаботку шлака на двух гидрожелобах . С первого желоба вспучивающийся шлаковый расплав струями воды бросается на вертикальный экран, отразившись от которого попадает на второй желоб, где снова подхватывается струями воды и направляется на пластинчатый перегружатель для последующего охлаждения и дробления.

Вопрос №41

Межзерновая пустотность. Как оценивается? От чего зависит? Для чего необходимо знать её величину?

Пустотностью, или межзерновой пустотностью заполнителя называют выраженное в процентах отношение объема межзерновых пустот ко всему объему, занимаемому заполнителем в свободной засыпке (без уплотнения).

Если известна насыпная плотность заполнителя и его плотность, то межзерновую пусттность можно найти по следущей формуле:

Vпуст = (1 – pн/1000*pз)*100

Пустотность может быть определена и экспериментально. Для этого заполнитель, как при определении насыпной плотности, засыпают в мерный сосуд и заливают водой. После выдержки, необходимой для насыщения зерен заполнителя водой, сосуд накрывают мелким ситом и опрокидывают для стекания непоглощенной воды. Затем сосуд с водонасыщенным заполнителем взвешивают, доливают доверху водой и снова взвешивают.

Vпуст = mв/V*100%, где V – объём сосуда; mв – масса долитой воды.

Если необходимо знать пустотность заполнителя в уплотненном состоянии, то при расчете по формуле : Vпуст = (1 – pн/1000*pз)*100

вместо насыпной плотности принимают соответствующую плотность заполнителя в уплотненном состоянии.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности