Высокопористые керамические изделия на основе суглинков и добавок

Характеристика особенностей современного производства строительных материалов. Ознакомление со структурой известных строительных теплоизоляционных изделий. Рассмотрение преимуществ производства газокерамических изделий методом введения газообразователя.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 02.02.2019
Размер файла 44,0 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/

ТарГУ им. М.Х. Дулати

Высокопористые керамические изделия на основе суглинков и добавок

УДК 666.02

Сулейменов Ж.Т., Сагындыков А.А., Медетов А.К., Турмахамбетова А.Б.

Тараз

Современное производство строительных материалов ориентировано на решении проблемы импортозамещения, сокращения ввоза продукции извне, максимальное использование местного сырья и отходов промышленности.

Строительная индустрия жилья и других общественных зданий нуждается в эффективных строительных материалах (теплоизоляционных долговечных, экологически - и жаробезопасных материалах), а также в увеличении качества и ассортимента их выпуска. Одним из перспективных направлений для исследований является разработка технологии высокопористой керамики.

В связи с изменениями СНиП II-79А «Строительная теплотехника» к зданиям и сооружениям предъявляются повышенные требования по термическому сопротивлению, поэтому необходимо увеличение производства пеноматериалов типа пенобетоны, пенокерамика. Для решения этих задач необходимо проведения научных исследований в направлении замены природного сырья отходами промышленности и корректирующими добавками из местного сырья.

Известные строительные теплоизоляционные изделия в основном имеют органическую (полимерную) природу (пенополистирол, пеноизол, пенофол, изолон и др.) и в структуре многослойной стены наиболее подвержены разрушению в период эксплуатации и пожароопасны по сравнению с конструкционными элементами. При получении силикатного расплава для изготовления волокон и на их основе минерало- и стекловатных изделий требуется высокая температура (более 1300°С), а для изделий - стойкие дорогостоящие связующие материалы. Дефицит в объеме производства и номенклатуры долговечных, пожаробезопасных. экологически безвредных минеральных утеплителей и декоративно-теплоизоляционных материалов можно уменьшить выпуском штучных изделий из высокопористой керамики на базе технически и экономически доступного и регионально распространенного в Казахстане глинистого сырья. Известны два основных способа поризации при получении высокопористых керамических материалов: поризация глиняных шликеров на стадии формования изделий и поризация в процессе высокотемпературного обжига шихт.

Наиболее приемлемой технологией с позиции экономики и технической реализации можно признать производство газокерамических изделий методом введения газообразователя на стадии приготовления глиняного шликера с последующим закреплением пористой структуры обжигом при температуре более 1000°С.

Анализ литературных данных показывает [1-3], что в нашей стране практически не проводятся фундаментальные исследования в области создания высокопористой строительной керамики, а имеющиеся публикации по этой проблеме носят в основном информационный, частный характер, без раскрытия особенностей минерального типа глинистых пород, составов и технологических параметров.

Полностью распространить основы производства ячеистых бетонов на технологию поризованнои керамики не представляется возможным по причине принципиальных особенностей системы глина - вода по сравнению с системой кремнеземвяжущая смесь- вода, основными из которых являются: водоглиняные составы не обладают вяжущими свойствами и имеют нейтральный характер среды, значительное колебание величины водоглиняного отношения в зависимости от минерального состава глинистых пород и др.;

В качестве основного компонента газокерамических материалов были использованы суглинок Сарыкемерского месторождения который использован в качестве связующего компонента, который обеспечивает сырцовую прочность после формования и сушки, а также выполняет роль обжиговой связки вместе с другими компонентами. Для снижения температуры обжига применяли добавку золы, стеклобоя, шлама газоочистки ферромарганцевого производства, металлургические шлаки, в количестве 5-10%. Удельная поверхность корректирующих добавок, применяющихся в качестве стабилизаторов структурной прочности поризованной массы, должна быть 2500-3000см2/г (по прибору ПСХ-4).

Порообразователями служат: для получения газокерамики - алюминиевая пудра, пудра ПАП-или ПАП-4.

Варианты экспериментальных составов приведены в таблице 1.

Таблица 1 Варианты составов

Номер состава

Суглинок, %

Добавка, %

Известь, %

Алюминиевая пудра, %

В/Г

Температура воды, 0С

1

90

5

5

0,1

0,8

50

2

85

10

5

0,1

0,9

50

3

80

15

5

0,1

0,9

50

В процессе структурообразования пористого полуфабриката требуется высокая скорость набора структурной прочности, начиная от процесса газовыделения до стадии фиксации структуры. В технологии получения газокерамических материалов для обеспечения получения качественных изделий необходимо определить следующие параметры: текучесть, загустеваемость, устойчивость, водородный показатель и температура шликера и др.

Текучесть глиняных шликеров определялась с применением прибора Суттарда по величине диаметра расплыва массы. Тиксотропная и структурная прочность глиняных шликеров и поризованных масс при выдержке и сушке устанавливалась по методике разработанной в монографии [2].

Методика заключается в следующем. Из глиняных шликеров с газообразователем формуются образцы различных составов и водоглиняного отношения. Отформованные образцы устанавливаются в сушильный шкаф температурой 50°С. Через определенное время производится опускание резинового шарика на поверхность образцов. Первое определение (опускание шарика) производится через 2-3 ч после начала сушки, а затем через каждые 15 мин. По величине отпечатка определяют сравнительную структурную прочность различных шликеров и строят кривую скорости набора прочности в координатах время - величина отпечатка. Установлено, что максимально возможная тиксотропная прочность у шликеров на основе суглинков достигается по истечении 24 ч от момента его приготовления. При выдержке в комнатных условиях процесс структурного упрочнения поризованных масс удлиняется и достигает 30-60 ч. С введением в шликер стабилизатора время достижения максимальной тиксотропной прочности сокращается до 50% и составляет по сравнению со шликером без стабилизатора 20 ч. Способ производства газокерамики состоит в следующем. Глинистое сырье загружается в пропеллерную мешалку, в которую предварительно подают горячую воду температурой 60-80°С. Количество воды подбирается опытным путем в зависимости от свойств сырья и составляет 75-150% от сухой массы. Из мешалки шликер поступает в лопастной смеситель для перемешивания; туда же подают газообразователь и стабилизатор структуры массы. Газообразователем служит смесь алюминиевой пудры с известью. Расход извести составляет 4-6%, алюминиевой пудры 0,15-0.3% (от сухой массы). В качестве стабилизатора применялись шламы (6-8%).Коэффициент вспучивания масс составил 1,5-1,7 при оптимальном значении рН 11-12 (рис. 1). строительный теплоизоляционный газокерамический

1 - суглинок; 2 - суглинок с добавкой стабилизатора

Рис. 1. Влияние рН среды на коэффициент вспучивания

Оптимальное водоглиняное отношение (В/Г) 0,8-0,9, осадка газоглиняной массы 7-8%,текучесть шликера 200-230 мм. Основными кристаллическими фазами являются кварц, муллит, анортит. Физико-механические свойства: средняя плотность 550-800кг/м3,прочность при сжатии 1,6-3,2 МПа, усадка при сушке6-8%,общая усадка 7-10%.

Технология изготовления изделии приведена ниже.

Перемешанная в течение 1-1,5 мин масса разливается в металлические разъемные формы, устанавливаемые на печные вагонетки. В форму заливают массу до половины объема; в дальнейшем в процессе вспучивания шликера форма заполняется полностью. Доливать формы во время вспучивания не рекомендуется, так как это влечет за собой нарушение структуры изделия.

Вспучивание глиняного шликера в формах продолжается 30-40 мин. Когда процесс вспучивания заканчивается, изделия поступают в сушилки туннельного типа. Время сушки длится от 40 до 60 мин при температуре 90-100 °С. После сушки изделия освобождаются от форм и на тех же вагонетках поступают в туннельную печь на обжиг.

Обжиг изделий производится при температуре 1120-1250 °С в зависимости от температуры спекания применяемого сырья. При конечной температуре обжига необходима длительная выдержка в течение 4 ч, так как пористая структура газокерамики создает малую теплопроводность и сдерживает процесс спекания в центре изделия. Изделия можно обжигать в два ряда по высоте.

Изделия легко пилятся, гвоздятся, сверлятся, средняя плотность их в зависимости от количества газообразователя колеблется от 500 до 800 кг/м ; предел прочности на сжатие 1,5-4,0 МПа. Газокерамика может быть использована в качестве стеновогодышей в стеновых конструкциях.

Литература

1. Альперович И.А. Керамические стеновые и теплоизоляционные материалы в современном строительстве // Строительные материалы.-1997.-№2.-С.12-14.

2. Завадский В.Ф. Технология изделий стеновой и кровельной керамики: Учеб. пособие //- Новосибирск: НГАСУ, 1998. - 76 с.

3. Верещагин В.И. Керамические теплоизоляционные материалы из природного и техногенного сырья Сибири // Строительные материалы. - 2000. -№4. -С. 34-35.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • История развития ООО "УРСА Серпухов". Общая характеристика предприятия как одного из самых известных брендов строительных материалов. Ассортимент продукции, технологическая схема производства. Требования, предъявляемые к сырью, контроль качества.

    отчет по практике [579,7 K], добавлен 09.08.2015

  • Способы обмера и учета пиломатериалов. Маркировка и укладка лесоматериалов. Определение материалов в производстве мебели, столярно-строительных изделий. Установление маршрута обработки отдельных деталей. Сырье современного лесопильного производства.

    отчет по практике [38,5 K], добавлен 10.04.2016

  • Изучение понятия, видов и свойств керамических материалов и изделий. Характеристика сырья и процесса производства керамических изделий. Исследование использования в строительстве как стеновых, кровельных, облицовочных материалов и заполнителей бетона.

    реферат [17,6 K], добавлен 26.04.2011

  • Деятельность и продукция завода асбестовермикулитовых формованных теплоизоляционных изделий. Область применения и технология производства асбестовермикулитовые изделий, а также контроль его качества. Правила техники безопасности при работе с асбестом.

    курсовая работа [92,7 K], добавлен 29.09.2009

  • Анализ отрасли строительных материалов в Республике Казахстан. Специализация предприятий, номенклатура изделий и их назначение. Технологический процесс изготовления бетонных и железобетонных конструкций, клееного бруса и клееных деревянных конструкций.

    курсовая работа [387,9 K], добавлен 15.10.2014

  • Организационно-правовая форма предприятия "Сибтехмонтаж", структура управления. Производство теплоизоляционных материалов из пенополиуретана. Характеристика и свойства изделий. Ознакомление с технологическим процессом теплогидроизоляции трубопроводов.

    отчет по практике [449,8 K], добавлен 22.07.2010

  • Измерительные и регулирующие устройства, применяемые в функциональных схемах автоматизации. Измерение влажности электролитическим методом. Расходомеры постоянного перепада давления. Анализ дисковой диаграммы самопишущего прибора, принцип его действия.

    реферат [1,0 M], добавлен 01.12.2012

  • Основные виды сборных железобетонных изделий. Технологические схемы производства: агрегатно-поточная, конвейерная, стендовая, кассетная, полуконвейерная. Проектирование склада сырьевых материалов и формовочного производства. Контроль качества изделий.

    курсовая работа [109,1 K], добавлен 06.04.2015

  • Современное состояние и особенности производства теплоизоляционных материалов, его организация на основе местного сырья. Расчет производительности технологической линии. Производство теплоизоляционных плит на минеральном волокне (базальтовом волокне).

    дипломная работа [337,3 K], добавлен 01.08.2015

  • Оценка российского рынка мясных изделий, спрос на колбасные изделия. Технологический процесс производства вареных колбасных изделий, их рецептуры. Расчет сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов, их рациональное и максимальное использование.

    курсовая работа [136,2 K], добавлен 25.02.2011

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.