Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра будівельних матеріалів
Індивідуальна робота
З дисципліни «Товарознавство заповнювачів для бетону»
На тему:
«Аглопоритовий гравій »
Виконав:
Ст.гр.зТКД-31,БТФ
Мокряк С.Ю.
Перевірила:
Проф.Пушкарьова К.К.
м.Київ-2019
ЗМІСТ
1.Вимоги сировини 3
2.Особливості технологічного процесу отримання заповнювача 6
3.Вимоги до готової продукції (за ДСТУ) 8
4.Галузі застосування готової продукції 10
Список використаної літератури 12
Вимоги сировини
Аглопорит одержують спіканням (агломерацією) сировини, яка може бути представлена глинистими або піщано-глинистими породами, відходами від здобичі, збагачення та спалення твердого палива. Цей спосіб широко використовують в металургійній промисловості для агломерації руд.
Розміщати заводи з виробництва аглопориту доцільно в місцях знаходження териконів та вуглезбагачувальних фабрик. Перевага надається пухким відходам у зв’язку з тим, що при переробці каменеподібної сировини ускладнюється технологічна схема її підготовки до спікання, а тому збільшується собівартість продукції.
Зола, рекомендована для виробництва аглопоритового гравію, повинна відповідати таким вимогам:
об'ємна насипна маса золи 700-900 кг/м3; густина 2,2-2,4 г /см3;
питома поверхня золи не менш як 2000 см2 / г;
хімічний склад (%): Si02 55 ± 10; А1203 25 ± 10; Fe2O3 10 ± 8; CaO + MgO до 12; K20 + Na20 до 5; S03 до 1.
Зміст залишків вугілля в золі в залежності від ступеня її плавкості не повинно перевищувати для легкоплавких зол (з температурою розм'якшення до 1200 ° С) 10%, зол середньої плавкості (з температурою розм'якшення від 1200 до 1400 ° С) - 12% і тугоплавких (з температурою розм'якшення понад 1400 ° С) - 15%. Рекомендується використовувати в першу чергу золи середньої плавкості і тугоплавкі, що характеризуються інтервалом розм'якшення не менше 50 ° С.
При виробництві аглопоритового гравію із глинистих порід шихту готують таким чином: глинисту сировину, подрібнену до крупності не більше 5 мм, кам’яне вугілля, а також добавки (деревна тирса, лігнін та ін.) змішують у визначеному співвідношенні. Масова частка вугілля складає, як правило, 7…12 %. При використанні сухої глинистої сировини рівномірну подачу матеріалу здійснюють ящиковим пластинчастим подавачем. Змішування та зволоження усіх вказаних видів сировини відбувається у двохвальному глинозмішувачі. Отримана шихта повинна мати пухку комкувату будову. Шихту піддають грануляції у спеціальних машинах (наприклад, барабанних грануляторах). Глинисту породу вводять у шихту у вигляді сухого компоненту (крупність не більше 3 мм) або глиняного шлікеру. В останньому випадку в підготовчому відділенні передбачено встановлення агрегату для приготування глиняного шлікеру (з пропелерною мішалкою та насосом) .
Однак глинистими породами сировинна база виробництва аглопорита не вичерпується. Дуже широко в якості сировини можуть бути використані різні відходи промисловості, особливо паливовміщуючі. На основі технологічних досліджень було організовано виробництво аглопорита з паливних шлаків, зол, відходів видобутку сланців і вугілля. Використання таких відходів вигідно і перспективно. Палива, що міститься в них, як правило, досить для ведення процесу агломерації. Важливо тільки усереднити сировину за змістом палива і потім, якщо його не вистачає, додати при підготовці шихти, а якщо міститься більше, ніж потрібно для процесу агломерації (що більш ймовірно), додати до паливовмісних відходів глиниста сировина.
Першочерговим резервом для розширення сировинної бази виробництва аглопорита є відходи вуглезбагачення, загальний вихід яких становить по країні близько 80 млн. т. в рік. Вугілля в них міститься в середньому до 20%. За рахунок використання цього палива собівартість аглопорита можна знизити приблизно на 30%.
Із відходів промисловості, що вміщують паливо, доцільно зужити відходи здобичі сланців та вугілля, відходів вуглезбагачення та золи і шлаки ТЕС, які відносяться до тугоплавких та середньої плавкості з інтервалом розм’якшення більше 100 оС. Питома поверхня зол ТЕС повинна складати не менше ніж 200 м2/кг, а число пластичності відходів вуглезбагачення крупністю до 0,3 мм повинно бути не менше 5.
При використанні відходів, що вміщують паливо, (в залежності від характеристик плавкості сировини) обмежується кількість останнього і для легкоплавкої сировини – складає до 10%, для сировини середньої плавкості – до 12% і для тугоплавкої сировини - до 15%.
Особливості технологічного процесу отримання заповнювача
На цей час прийняті наступні варіанти технологічних схем одержання аглопориту :
I – із глинистої сировини нормальної вологості (14…20%);
II – із глинистої сировини з вологістю більше 20%;
III – із каменеподібної та слацеподібної сировини (вологість 2…13%) за безперервною схемою з охолодженням аглопориту у барабанному холодильнику. Також можуть бути використані схеми, що передбачають застосування при підготовці сировини до спікання відходів виробництва, що вміщують паливо.
Технологія виробництва аглопоритових щебеню, гравію та піску передбачає реалізацію таких операцій: підготовку сировинних матеріалів, палива та добавок; дозування та змішування компонентів шихти; грануляцію і термічну обробку шихти (гранул) на агломераційній машині; подрібнення та розсів готового спеченого продукту.
Опис технології.
Технологія виробництва аглопоритового гравію складається з одержання сирцевих зольних гранул крупністю 10…20 мм, укладання їх на колосники стрічкової агломераційної машини завтовшки 200…300 мм та термічної обробки. Завдяки високій газопроникності шихти, крізь її шар проходить велика кількість повітря, в результаті чого утворюється окислювальне середовище і гранули між собою не спікаються. Аглопоритовий гравій розсіюють за фракціями, а спечений продукт, який інколи утворюється, подрібнюють, а потім також класифікують за фракціями.
При використанні в якості сировини водозольної суспензії, що надається по золопроводах безпосередньо з ТЕС, можливо застосування наступної технологічної схеми. Суспензія, яка вміщує до 10% золи за масою, подається до згущувача, а потім при вмісті золи до 50…60% - до басейну з цепними мішалками, куди поступає і попередньо приготовлений глиняний шлікер. Кількість глини, що додається до шихти, складає 5…7% від маси сухої золи. Одержану суспензію перекачують до пульпорозподілювача, звідки вона поступає на вакуум-фільтри, де відбувається зневоднення суспензії. В результаті цього процесу утворюється кек-осадок, вологість якого наближається до оптимальної вологості шихти, що подається на грануляцію.
В залежності від зернового складу золи і якості глиняного шлікеру, вологість кек-осадку змінюється у межах 2…3%. Для корегування вологості і зменшення загальної кількості палива у шихті передбачено введення до сировинної суміші продуктів повернення – неякісно випалених частинок аглопориту. Для одержання однорідної шихти кек-осадок і продукти повернення направляють в двохвальний лопатевий змішувач, де коржі кек-осадку руйнуються, а потім ретельно перемішуються з продуктами повернення. Отриману шихту подають на таріль гранулятора, де відбувається її грудкування у гранули розміром 1…20 мм.
Для виробництва аглопоритового гравію використовують золи з інтервалом плавлення не менше ніж 50…100 оС і вмістом оксидів заліза нижче 4%.
Аглопоритовий гравій має щільну поверхню і тому при однаковій з щебенем середній густині відрізняється від останнього підвищеною міцністю і меншим водопоглинанням.
Технологічна схема виробництва аглопоритового гравію.
Вимоги до готової продукції (за ДСТУ)
Щебінь та гравій аглопоритові підрозділяють на марки за насипною густиною від 400 до 900 кг/ м3, пісок – від 600 до 1100 кг/ м3. Міцність повинна складати 0,5…1,5 МПа для гравію; 0,5…2 МПа – для щебеню.
Таблиця 1
Фізико-механічні показники аглопориту на основі сировини, що
вміщує відходи перлітового виробництва
| Фракції, мм | Насипна густина, кг/м3 | Марка за міцністю | Міжзерно-ва пустот- ність, % | Водопо-глинання, % | Коефіцієнтформи зерен |
| 10…20 5…10 | 625 730 | П-300 П-350 | 54,0 49,5 | 14,1 15,4 | 1,4 1,37 |
Особливістю аглопориту, як і більшості інших заповнювачів є те, що при зменшенні розмірів фракції щебеню чи піску, її насипна густина збільшується.
Міжзернова пустотність щебеню складає 50…60%, таким чином, густина зерен приблизно в 2 рази перевищує насипну густину щебеню.
Пористість зерен щебеню знаходиться у межах 40…60%. Коефіцієнт форми в середньому не повинен перевищувати 2,5.
На відміну від керамзиту аглопоритовий щебінь характеризується більшою кількістю відкритих пор (15…20%), що приводить до деякого збільшення витрат цементу але одночасно сприяє зміцненню заповнювача та зчепленню його з цементним каменем.
Аглопорит відрізняється порівняно високою однорідністю за насипною густиною та міцністю.
До аглопориту пред’являють вимоги щодо стійкості до залізистого та силікатного розпадів, при цьому втрати маси не повинні перевищувати 5 та 8% відповідно. Втрати маси при прожарюванні не повинні перевищувати 3%.
Морозостійкість аглопориту повинна складати не менше 15 циклів навперемінного заморожування та відтавання при втратах маси, що не перевищують 8%.
Коефіцієнт розм’якшення зерен аглопориту повинен бути більше 0,7.
Вміст водорозчинних та сірчанокислих сполук в перерахуванні на SO3 не повинен перевищувати 1 мас. %.
Технічні вимоги до аглопоритового щебеню, гравію та піску наведені в ГОСТ 9757-86 “Заполнители пористые неорганические для лёгких бетонов. Общие технические условия” та в ДСТУ Б.В.2.7-17-95 “Будівельні матеріали. Гравій, щебінь і пісок штучні пористі. Технічні умови”.
Використання аглопориту на основі зол та шлаків ТЕС дозволяє одержати легкі бетони класів В3,5…В30, які мають середню густину 900…1800 кг/м3 при витраті цементу 200…400 кг/м3.
Галузі застосування готової продукції
Аглопорит застосовують у виробництві високоміцного бетону, для будівництва навантажених конструкцій: багатоповерхівки, мостові ферми й прольоти тощо. Конструкції з такого бетону характеризуються меншою середньою густиною, а їхня собівартість на 10…12 % менше, аніж аналогічних конструкцій із важкого бетону. Хоча теплопровідність аглопориту менша, аніж керамзитобетону, його конструкційно-ізоляційні марки (із крупного гравію й щебеню) мають непогані тепло- й звукоізоляційні характеристики. На відміну від керамзиту, аглопоритовий щебінь має більшу кількість відкритих пор (15…20 %), що дещо збільшує витрату цементу під час виготовлення бетону, проте зміцнює його завдяки кращому зчепленню з цементним каменем. Використання аглопориту на основі золи та шлаків ТЕС дає змогу одержати легкі бетони класів В3,5…В30 середньої густини 900…1800 кг/м3 за витрати цементу 200…400 кг/м3.
Список використаної літератури
Кривенко П.В., Пушкарьова К.К., Кочевих М.О. Заповнювачі для бетону: Підручник.- К.: ФАДА, ЛТД, 2001. - 399 с.
Ицкович С.М., Чумаков Л.Д., Боженов Ю.М. Технологиязаполнителейбетона. - М.: Высш. Шк., 1991.- 272 с.
ЧумаковЛ.Д.Технологиязаполнителейбетона: Учебноепособие для вузов/ М.: изд-во АСВ, 1999. –120 с
ДСТУ Б В.2.7-32-95. Будівельні матеріали. Пісок щільний природний.
ДСТУ Б В.2.7-17-95. Будівельні матеріали. Гравій, щебінь і пісок штучні пористі. Технічні умови.
ДСТУ Б В.2.7-75-98. Будівельні матеріали. Щебінь і гравій щільні природні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт. Технічні умови
ДСТУ Б В. 2.7-12-94 Будівельні матеріали. Сировина для виробництва пористих заповнювачів. Класифікація.
ДСТУ Б В. 2.7-11-94 Будівельні матеріали. Добавки для виробництва штучних пористих заповнювачів. Класифікація.
ДСТУ Б В. 2.7-9-94. Будівельні матеріали. Сировина глиниста органомінеральна з відходів вугледобування та вуглезбагачення для керамічних виробів. Технічні умови.
ДСТУ Б В.2.7-62-97. Будівельні матеріали. Щебінь і пісок перлітові для виробництва спученого перліту. Технічні умови.