Энергосберегающие технологии получения сухих строительных смесей

Анализ качественных показателей штукатурных, клеевых и шпатлевочных сухих смесей. Пути повышения экономичности производства сухих смесей. Возможности применения высококальциевой и кислой золы в сухих смесях. Применение цеолитовых туфов в сухих смесях.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 15.02.2020
Размер файла 505,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Алтайский государственный технический университет

Энергосберегающие технологии получения сухих строительных смесей

Кудря Р.В., ст. преподаватель,

Овчаренко Г.И., д-р техн. наук,

Корниенко Е. В., Шмакова Г.В.,

Шелепов А.Н., Чупина И.А., студенты

В настоящих условиях, как показывает зарубежный опыт исследования и производственное апробирование, в том числе и работы отечественных производителей, на строительных объектах отдают предпочтение использованию сухих смесей.

Для штукатурных, клеевых и шпатлевочных сухих смесей прочность при сжатии не является определяющим качество показателем. При этом большой объем сухих смесей производится на основе серийно выпускаемых цементов марок М400 и М500, что приводит к перерасходу вяжущего и их удорожанию. Введение тонкодисперсных наполнителей, как обладающих вяжущими свойствами, так и инертных, является одним из резервов повышения экономичности производства сухих смесей.

На подготовку заполнителя к производству сухих строительных смесей (сушка, помол) затрачивается значительное количество энергии и капиталовложений, поэтому внедрение технологий производства сухих смесей с полной или частичной заменой процесса сушки и помола на применение сухих тонкодисперсных наполнителей, являющихся отходами производства, также является одним из путей повышения экономичности производства сухих смесей.

В работе применялись следующие материалы:

- портландцемент М400 Д20 Искитимского цементного завода;

- природный песок р. Обь с Мк = 1,25;

- высококальциевая зола (БУЗ) от сжигания бурых углей КАБ (ТЭЦ-3 г. Барнаул);

- кислая зола (КУЗ) от сжигания каменных углей (ТЭЦ-1 г. Барнаул);

- цеолитовые туфы Сахаптинского и Шивыртуйского месторождения;

- формовочная земля- отход литейного производства (АЗА г. Барнаул).

1. Применение БУЗ и КУЗ в сухих смесях

С целью исключить сушку заполнителя в качестве него могут использоваться сухие отходы промышленности, такие как каменноугольная и буроугольная золы ТЭЦ, формовочная земля.

Для получения оптимального гранулометрического состава смеси использовался заполнитель двух фракций. В качестве крупной фракции (0,2-0,5 мм) использовалась формовочная земля или песок, а в качестве мелкой (0,05-0,2 мм) - каменноугольная зола (рис.1).

Каменноугольная зола вводилась в состав сухой смеси, заменяя различные части крупной фракции (от 0 % до полной замены - 100 %). Как видно из графиков с увеличением доли золы в заполнителе увеличивается адгезия растворной смеси. Увеличение адгезии объясняется высокой дисперсностью золы, так как с уменьшением размера частиц (0,1…2Ч10-4 мм) начинают проявляться силы поверхностного взаимодействия. Но при этом высокодисперсная зола характеризуется высокой водопотребностью, что приводит к снижению прочности на отрыв.

Для растворов из сухих смесей, применяемых для внутренней отделки, прочность при отрыве должна быть не менее 0,1 МПа, поэтому кислой золой, в составах сухих смесей, можно заменять не более 70 % песка (рисунок 1).

Рис. 1 Зависимость адгезии растворной смеси и прочности при отрыве (3 суток) сухих смесей от содержания в них КУЗ: 1 - заполнитель - песок; 2 - заполнитель - формовочная земля

Буроугольная зола вводилась в состав сухой смеси, заменяя различные части цемента - от 15 до 50 % (рис. 2). Дальнейшая замена цемента БУЗ может привести к деструкции затвердевшего камня.

Рис. 2 Зависимость прочности при отрыве (3 суток) и сжатии (28 суток) сухих смесей от содержания БУЗ (% от массы цемента) в составе вяжущего: 1 - заполнитель - песок; 2 - заполнитель - формовочная земля

Как видно из графиков, при замене до 30 % цемента буроугольной золой прочность при отрыве повышается на 10 - 15 %, а прочность при сжатии уменьшается, примерно, на тот же процент. Адгезия растворной смеси при замене цемента на БУЗ не изменяется, т.к. почти не меняется соотношение тонкодисперсных частиц (цемент, зола) и песчаных частиц.

Более низкие результаты у составов на формовочной земле, по сравнению с составами, где заполнителем является песок, можно объяснить содержанием в ней продуктов сгорания связующих формовочных смесей, которые составляют до 10 % (вместе с пылеватыми, илистыми и глинистыми) от массы формовочной земли. Образующаяся от сгорания сажа характеризуется высокой водопотребностью, вследствие чего наблюдается снижение прочностных характеристик затвердевших растворов.

Кроме этого, отделочные растворы, а в особенности составы для наливных полов, из-за высокого водоцементного отношения обладают повышенной усадкой. Введение буроугольной золы в такие составы, напротив, приводит к расширению раствора (рис.3). Это позволяет получать цементные безусадочные сухие смеси. Определение усадочных деформаций проводилось на образцах - балочках 4Ч4Ч16 см, в которые при их формовании вставлялись специальные репера. Первый замер производился через 1 сутки твердения балочек во влажных условиях, и затем каждый день проводились повторные измерения.

Рисунок 3 Усадочные деформации сухих смесей с добавкой БУЗ: 1 - 0 % (контрольный состав); 2- 10 % от массы цемента; 3 - 20 %; 4 - 30 %

По результатам данных исследований можно сделать вывод о целесообразности ввода кислой и высококальциевой зол в состав сухих строительных смесей. Это не только позволяет уменьшить расход цемента и сократить расходы на сушку, но и несколько сократить долю дорогостоящих компонентов сухой смеси - полимерных порошков, вводимых для увеличения адгезии и водоудерживающей способности.

2. Применение цеолитовых туфов в сухих смесях

Как было сказано выше основные затраты при производстве сухих смесей ложатся на сушку и помол. По ГОСТ 28013 допустимая отпускная влажность сухих смесей - 0,5 %. Из литературных источников известно, что благодаря особенностям структуры цеолитовых минералов, представляющей собой кристаллический трехмерный каркас, пронизанный в нескольких направлениях крупными полостями (порами, каналами), они способны сорбировать влагу. Введение цеолитов в состав смеси позволяет применять недосушенный песок, что позволяет частично сократить энергозатраты на сушку песка. Поэтому проводилось исследование влияния добавки цеолитового туфа на свойства сухих смесей с различной отпускной влажностью. В составы смесей влажностью то 0,5 до 5 % добавлялся цеолитовый туф в количестве от 0 до 10 % от общей массы (рис. 4, 5). Дальнейшее увеличение содержания туфа в смесях нецелесообразно, так как приводит к ухудшению свойств из-за возрастания водопотребности смеси. Приготовленные составы сухих смесей хранились в течение 45 дней, после чего из них формовались образцы и проводились испытания.

Оптимальные результаты по адгезии растворной смеси получены при дозировке цеолита 5 % и влажности смеси - 2 % (рисунок 4). На рис. 4, а в большей степени на рис. 5 заметно влияние влажности смеси на ее свойства, но при этом смеси с влажностью 2 % и ниже с содержанием цеолита 5 % не так значительно теряют свои свойства.

Также хранение в условиях повышенной влажности отрицательно сказывается на строительных свойствах сухих смесей - вяжущее в составе смеси теряет свои первоначальные свойства. Помимо повышения отпускной влажности сухих смесей с цеолитами, их введение позволяет увеличить сроки хранения смесей во влажных условиях без ухудшения свойств.

сухой смесь туф зола

Рис. 4 Зависимость адгезии растворной смеси от содержания цеолита: цифры на графике 0,5 - 5 - влажность сухой смеси

Рис. 5 Зависимость прочности при сжатии раствора от содержания цеолита: цифры на графике 0,5 - 5 - влажность сухой смеси

На рис. 6 приведена зависимость изменения массы сырьевых материалов во времени при хранении их в условиях 100 % влажности. Как видно из графика все материалы интенсивно поглощали влагу в первую неделю и затем, после семи недель хранения во влажных условиях, поглощение влаги практически прекратилось. В таких же условиях хранились сухие смеси с добавкой цеолита. Периодически один раз в месяц изготавливались образцы, и определялась прочность при сжатии в возрасте 28 суток. На рисунке 7 приведен график зависимости прочности при сжатии образцов от содержания цеолита в составе смеси (% по массе цемента) и срока хранения смеси. Из графика видно, что сухая смесь на чистом цементе без цеолита теряет активность более чем в 2 раза за 6 месяцев ее хранения во влажных условиях (с 55 МПа до 25 МПа). При добавлении цеолита в смесь потеря активности происходит более медленно (с 53 МПа до 43 МПа при дозировке цеолита- 15 % от массы цемента). Это свидетельствует о том, что влага поглощаемая смесью сорбируется на частицах цеолита и цемент не так быстро гидратирует теряя свою активность.

Рисунок 6 Изменение массы материалов при их хранении в условиях 100 % влажности

Рис. 7 Изменение активности сухой смеси при ее хранении в условиях 100 % влажности с добавлением цеолита

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Характеристика сырьевых материалов. Технология производства сухих строительных смесей. Расчет силосов, складских помещений. Контроль производства и качества продукции. Мероприятия по обеспыливанию и аспирации технологического и транспортного оборудования.

    курсовая работа [67,0 K], добавлен 28.04.2013

  • Проведение гидроизоляционных работ. Виды гидроизоляции и технология гидроизоляционных работ. Применение модифицированных сухих смесей. Подготовка рабочей поверхности. Нанесение гидроизоляционных составов. Технология устройства окрасочной гидроизоляции.

    курсовая работа [326,3 K], добавлен 19.12.2015

  • Характеристика проекта подземной прокладки теплотрассы в непроходных каналах в сухих грунтах. Определение расчетных параметров траншеи. Принципы укладки непроходных каналов. Анализ затрат, характеризующих инвестиционную составляющую бюджета проекта.

    контрольная работа [336,4 K], добавлен 27.06.2014

  • Техническая характеристика природных и обогащенных песчано-гравийных смесей. Расчет основного технологического оборудования и производительности линии по разделению песчаных и гравийных строительных смесей. Оценка энергопотребления линии производства.

    курсовая работа [457,0 K], добавлен 15.01.2013

  • Особенности получения мелкоштучных бетонных изделий с использованием технологии вибропрессования мелкозернистых жестких бетонных смесей. Влияние коэффициента уплотнения мелкозернистой бетонной смеси на физико-механические свойства получаемых образцов.

    дипломная работа [2,1 M], добавлен 10.02.2017

  • Понятие и история развития строительных смесей, их классификация, оценка преимуществ и недостатков их сухой формы. Исследование качественных показателей различных образцов. Положение на современном российском рынке и анализ его дальнейших перспектив.

    презентация [926,2 K], добавлен 22.06.2014

  • Применение стационарных и мобильных бетонных установок. Технологический процесс приготовления бетонных смесей. Машины для приготовления, укладки, уплотнения и транспортирования бетонных и растворных смесей. Способы создания колебания в вибраторах.

    контрольная работа [6,0 M], добавлен 24.11.2010

  • Загальні відомості про підлоги, поняття системи. Аналіз безшовних збірних систем підлоги Кнауф. Технічні та будівельно-фізичні характеристики плаваючих сухих основ, укладених на монолітні плити. Класи навантаження. Порівняння вартості різних систем.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 10.09.2013

  • Комплекс робіт із застосуванням системи матеріалів на основі сухих будівельних сумішей. Матеріали, які використовують для облицювальних робіт. Матеріали для кріплення плиток та заповнення швів. Підготовка плитки та поверхні. Правила укладання плиток.

    реферат [859,5 K], добавлен 27.08.2010

  • Общие сведения о строительных материалах. Влияние различных факторов на свойства бетонных смесей. Состав, технология изготовления и применение в строительстве кровельных керамических материалов, дренажных и канализационных труб, заполнителей для бетона.

    контрольная работа [128,5 K], добавлен 05.07.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.