Производство теплоизоляционного пористого заполнителя для бетонов

1. Определение, классификация, свойства, область применения пористых заполнителей.

2. Сырьевые материалы и их основные характеристики.

3. Основные приемы получения оптимальной пористой структуры.

4. Технологическая схема производства теплоизоляционного пористого заполнителя. Выбор и обоснование основного технологического оборудования.

5. Технико-экономическая эффективность использования пористых заполнителей.

1.Определение, классификация, свойства, область применения пористых заполнителей. Пористым заполнителем наз-ют природные искусственные материалы или отходы промышленности, гравие- или щебнеподобной формы, применяемых для бетонов различного назначения, получающиеся как правило при термической обработке природного сырья или отходов промышленности с последующим дроблением и рассевом готовой продукции. Насыпная плотность для крупного заполнителя до 1000 кг/м³, для песка – 1200 кг/м³. Средняя плотность менее 2000 кг/м³.

Классификация: 1.неорганические; 2.органические.

Неорганические бывают: а)природные(щебень,песок), получающиеся дроблением вулканических, осадочных пористых горных пород; б)из отходов промышленности(щебень,песок), из пористых шлаков, кирпичного боя и др.отходов; в)искусственные, изготавливаются по спец.технологии иподразделяются на подгруппы по виду сырья: - на основании глинистого сырья(керамзит,аглопорит); - сырье, содержащее химически связанную воду(вспуч.перлит, вспуч.вермикулит); - расплавы горных пород(шлаковая пемза,азерит,ячеист.стекло).

Органические: а)отходы заготовки и переработки древесины(дробленка,опил); б)продукты с/х переработки(камыш,тростник); в)отходы от переработки пром-ти(пластмасса,резина).

Органические делятся: - по крупности зерна(крупные,мелкие); - по форме зерна(угловатой,окатанной); - по назначению(теплоизоляцинные,конструкционно-теплоизоляционные,конструкционные).

Свойства: 1)марка по насып.плотности(250-1200кг/м³), 2)сред.плотность менее 2000кг/м³, 3)зерновой состав(5-10,10-20,20-40), 4)пустотность, 5)пористость, 6)влажность и водопоглащение, 7)прочность и стойкость, 8)мрз, 9)однородность, 10)коэф.формы зерна(=1).

Область применения: для теплоизоляционных, конструкционно- теплоизоляционных, конструкционных, высокопрочныз бетонов. В качестве засыпок, заполнителя.

2. Сырьевые материалы и их основные характеристики.1.Природные пористые горные породы вулканического или осадочного происхождения - вулканические туф и шлак, пемза (хар-ки: сред.плотность,структура,прочность). 2.Искусственные – расплавы горных пород, диатомит, вермикулит (хар-ки: формовочная влажность; спекаемость; вязкость; поверхностное натяжение; чувственность глин к сушке; число пластичности; зерновой, минеральный и химический составы; коэф.вспучивания; температурный интервал плавления(плавкость); воздушная и огневая усадки).

3.Основные приемы получения оптимальной пористой структуры.1.Вспучивание размягченной сырьевой массы (при производстве керамзита). 2.Спекание – процесс агломерации под воздействием сгорания топлива с одновременным просасыванием воздуха через шихту. 3.Поризация расплавов при охлаждении водой (шлак.пемза, гранулир.домен.шлак). 4.Выжигание органических примесей. 5.Выпаривание воды – удаляется химически связанная вода(вспученный вермикулит).

4. Технологическая схема производства теплоизол пористого заполнителя. Выбор и обоснование основного технологического оборудования.Технологическая схема рассмотрена на примере производства керамзитового гравия (чем крупнее керамзит, тем лучше он подходит как теплоизоляционный материал(10-20,20-40)).

Производство кер.гравия можно разделить на технологические переделы: 1.Переработка сырья: дробление, измельчение, перетирание, смешивание с добавкой. 2.Формование сырцовых гранул(сухой, пластичный, шликерный способы). 3.Сушка сырцовых гранул( применяют сушильные барабаны, испол-ся газы отходящие от обжиговых печей). 4.Обжиг м.б. одно- и двухступенчатый(прим-ют вращающиеся печи короткие и длинные(20-40м), одно- или двухбарабанные, а также печи др.видов). 5.Охлаждение, от которого зависит прочность (холодильники барабанного типа, слоевые и исп-ют аэрожелоба). 6.Сортировка 7.Складирование.

Примерная схема: Глина - транспортирование→хранение→рыхление→дозирование→первич.дробление. Добавки - транспортирование→хранение→дозирование. Перемешивание→вылеживание→вторичное дробление→формование гранул→сушка→обжиг→охлаждение→сортировка→склад.

Для рыхления глины использ.стационарные и передвижные глинорыхлители. Для первич.дробения примен камневыделительные или дезинеграторные вальцы. Для перемешивания примен двухвальные горизонт лопастные смесители, глиноешалки. Для вторич дробления примен дырчатые вальцы, бегуны мокрого помола, глинорастиратели. Вылеживание глины осущ в шихтозапастниках.Формование с помощью: ленточных прессов, вальцов, тарельчат грануляторов. Ленточ прессы очень громоздкие. Для обжига примен печи короткие или длинные(завис от вида сырья). Печи одно- и двухбарабанные, кольцевые, бутылочного типа. Длинные печи (40м) использ для тяжелых глин. Печи противоточ. Охлаждениев спец холодильн барабанного типа.

Основным оборудованием явл-ся обжиговая печь (выбор печи выбирают согласно Qгод, а далее все оборудование выбираем по производительности печи).

--- мост.грейф.кран --- приемн.бункер --- глинорыхлительные машины с удалением камней --- глиносмеситель(вводят воду и добавки) --- дырчатые вальцы(или ленточный пресс) --- сушильный барабан --- печь(обжиг) --- холодильник --- сортировка --- складирование.

5.Технико-экономическая эффективность использования пористых заполнителей.Если изменяется плотность заполнителя, то изм-ся плотность бетона (влияет на материалоемкость изделия). Изделия из керамзитобетона применяют в наружных стенах жилых зданий, это лучше по сравнению с 3-хслойными панелями. Снижение производства керамзита связано с большой энергоемкостью этого материала и со стоимостью топлива (на газе - хорошо, на жидком топливе – нежелательно). Для повышения экономической эффективности необходимо осуществлять ТП действующих предприятий, снизить расход топлива за счет внедрения новых видов топлива, уменьшить сред.плотность керамзита, улучшить исп-ие основных производственных фондов.