Диссертация (Безобжиговые гипсовые композиты с повышенными эксплуатационными свойствами), страница 34

Так, при добавлении0,5 % по массе от дигидрата квасцов, приводит к снижению прочности на 13 %. Когда алюмоаммонийную добавку используют с опилками, тозависимость меняется. При введении квасцов в смесь с содержаниемопилок 5  15 % повышает величины прочности композита.данным,приведеннымнарисунке7.11,прочностныеСогласносвойства277улучшаются при увеличении количества квасцов при постоянномпроцентном содержании опилок.

В среднем повышение составляет  20 %.Приисследованиивлиянияквасцовнасреднююплотностьгипсоопилочного композита установлено, что плотность уменьшается придобавленииалюмоаммонийногокомпонента.Так,длясмеси,несодержащей опилок, падение плотности составляет в среднем 8 %.Прочностные свойства безобжигового композита при этом не изменяются.1821,814121,6101,4861,241Средняя плотность,г/см3Предел прочностипри сжатии, МПа16200,80246810121416Содержание опилок,%Прочность при 0,5% квасцовПрочность при 0,7% содержании квасцовПрочность при 0% квасцовПлотность при 0,5% содержании квасцовПлотность при 0,7% содержании квасцовПлотность при 0% квасцовРисунок 7.11 – Влияние алюмоаммонийных квасцов на основные свойствагипсоопилочного безобжигового композита278Следовательно, алюмоаммонийные квасцы влияют на свойстваматрицы безобжигового композита.

Однако в диапазоне измененияконцентрации опилок 0  5 % при всех значениях концентрации квасцовпрочностные свойства падают на  40 %.Для состава с содержаниемквасцов 0,5 % характерна прочность 10,5 МПа. При большем содержанииопилок (свыше 5 %) прочность не меняется при всех концентрацияхквасцов. Уменьшается в этом случае и плотность гипсоопилочногокомпозита, зависимость имеет тот же характер изменения, что и в случаепрочности.Таким образом, установлено, что опилки способствуют понижениюкак средней плотности, так и прочности безобжигового композита.Наибольшая прочность 10,4 МПа достигается при введении опилок вколичестве 5 % с содержанием квасцов – 0,5 %. Наименьшая – 9,1 МПахарактерна для состава, содержащего 15 % растительного наполнителя и0,7 % алюмоаммонийной добавки.

Плотность композита в этом случаесоставляет 940 кг/м3.Наиболее эффективно проявляется роль алюмоаммонийной добавкив улучшении деформативных характеристик гипсоопилочного композита.В случае использования квасцов улучшается прессуемостьсмеси, привыпрессовке композита не образуются трещины на боковых поверхностях,отмеченные ранее. Добавка квасцов упрощает процесс прессования иобеспечивает высокое качество поверхности.7.2.5 Зависимость физико-механических свойств гипсодревесногобезобжигового композита от содержания добавки торфяной золыВ целях повышения эффективности безобжигового композита наоснове опилок, а также вовлечения отхода в производство, исследоваласьвозможностьпримененияотходовторфянойзолывсоставе279гипсодревесногоматериала.Модификацияструктурыкомпозитаисследовалась путем выполнения сравнительных экспериментов на основегипсозольной и гипсоцементной композиций.Исследования выполнялись с использованием полидисперсногопорошка техногенного дигидрата крупного помола (со средним диаметромчастиц в составе смеси 20 мкм), немолотой золы и древесногонаполнителя.

Характеристики опилок и золы приведены в п. 2.1.3.Процентноесодержаниеинтервале 12...18 %прессованиезольногокомпонентаизменялосьвпо отношению к массе вяжущего. Полусухоеосуществлялось для составов с водосодержанием 0,28.Соотношение дигидрат /опилки было принято постоянным, и составляло20/1 (по массе). Образцы твердели 28 суток при поддержании влажностине менее 95 % и нормальной температуры.В соответствии с рисунком 7.12 исследованиями установлено, чтопри содержании12%торфяной золы, прочность композита неизменяется в сравнении с гипсоцементноопилочными составами.Придальнейшем увеличении ее содержания прочность начинает понижаться.Изменение плотности имеет несколько другой характер зависимости.Так, сравнительные эксперименты показали, что с увеличение содержанияторфяного наполнителя в составе композита, его плотность идентична какдля состава с содержанием шлакопортландцемента или золы в количестве18 %.

Но характеризменения зависимостей несколько отличается. Вслучае добавки цемента зависимость имеет тенденции к ее увеличению, азависимость от добавки торфяной золы – тенденции к ее уменьшению.Следовательно,экспериментальнымпутемустановлено,чтовведение более 12 % добавки торфяной золы способствует понижениюплотности и , по-видимому, теплопроводности безобжигового материала.Ввиду того, что одновременно со снижением плотности падает и280прочность материала. То оптимальные составы сырьевых смесей должнысоответствовать назначению материала.1015001300812001100610009008004700600250010111213141516171819Содержание добавки,%предел прочности при сжатии с добавкой золыпредел прочности при сжатии с добавкой ШПЦплотность с добавкой золыплотность с добавкой ШПЦРисунок 7.12 – Сравнительные характеристики безобжиговыхмодифицированных композитов на основе техногенного дигидрата7.3 Обоснование способа получения безобжиговых стеновыхпрессованных мелкоштучных изделийВосновуформированиятехнологииполучениястеновыхмелкоштучных изделий легли как выявленные закономерности протеканияконденсационноготвердения гипсовых систем, так и закономерностиформирования кристаллизационных структур, использующих двуводныйгипс.Средняя плотность, кг/м3Предел прочности при сжатии,МПа1400281Технология получения стеновых мелкоштучных изделий используетвыработанные теоретические положения:− внедрение бинарной сырьевой смеси двуводного техногенногогипса использующей порошки в соотношении 1: 1,23.− использование внешнего давления для сближения частицдигидрата на расстояния потребные для образования кристаллизационныхконтактов.− введение в межзерновое пространство тонких пленок насыщенногораствора извести в том количестве, которое обеспечивает протеканиепроцессов растворения, кристаллизации гипса.− выдерживание в течение 28 суток прессованных изделий ввоздушно-влажных условиях с целью достижения оптимального процессакристаллизации.Проведенные опытные испытания кирпича в интересах заводскойтехнологии были направлены наосновныетехнологическиеуточнение состава сырьевой смеси ипараметрыизготовлениябезобжиговыхпрессованных гипсовых изделий.Использование гибкого производственногомодуляГМПК-700позволило в ходе проводимых исследований определить оптимальныетехнологические параметры создания мелкоштучных гипсовых стеновыхизделий.

В состав ГМПК-700 входит: гидравлический пресс (ПГ – 700 снабором пресс-форм размером 250 х 120 х 75, 250 х 120 х 88 (мм));автомат-укладчик;автомат-толкательРКУ–100.Применялсянасыщенный раствор из воздушной извести Тверского комбинатастроительных материалов.Для его приготовления в бак с перемешивающим устройствомзагружается известь-пушонка, либо известковое тесто. Количествозагружаемогоматериалаобеспечиваетвозможностьполучениянасыщенного раствора без дополнительной загрузки в продолжение282недели.

Затембак заполняется водой, а известь в течение 2 часовпериодически перемешивается.Для получения насыщенного раствора извести (концентрация 1 г/лCaO) в баке поддерживают температуру 55 градусов по Цельсии.Приготовленную смесь в течение 8 часов отстаивают. После затворения,через 3 часа, достигается насыщение раствора.Тем не менее, оседание не растворившихся частиц идет медленно ипрекращается фактически через сутки. Это обстоятельство может вызватьснижение качества получаемых гипсовых изделий. Учитывая процессоседания не растворившихся частиц кран для слива раствора необходимоустановить на 5-7 см выше слоя извести [143].Приготовленный раствор сливается в расходный бак. Бак с известьюдля получения насыщенного раствора заполняется водой. По прошествиинедели оставшаясяне растворившаяся известь выгружается.

Послепромывания бака водой, он повторно загружается следующей партиейизвести.Технологическая схема производства гипсоопилочного безобжиговогокирпича может быть разработана применительно к существующемутиповому производству строительных материалов. В соответствии срисунком 7.13 включает основные стадии:- сбор техногенного отхода на производстве, где он образуется, идоставка на место его использования;-разгрузка, транспортирование и складирование на предприятии-переработчике;- подготовку сырьевых техногенных продуктов, включая сушку,дробление, грохочение, помол, классификацию, транспортирование искладирование и др.;- дозирование, приготовление сырьевой смеси;- транспортирование смеси на пост формования283- полусухое прессование;- штабелирование, транспортирование на пост выдержки, выдержка;- транспортирование и упаковка;- вывоз на склад, хранение, погрузка на транспорт потребителя.5123481161279131410Рисунок 7.13 – Агрегатная схема производства безобжигового кирпича:1,2, 3, 4 − бункера порошков дигидрата, ШПЦ, растительногонаполнителя; 5 − бак для хранения гидроксида кальция; 6, 7–дозирующие устройства, 8 − транспортеры; 9, 10 – смесители; 11 −транспортеры; 12 –пресс; 13 – гибкий модуль; 14 – камера выдержкиСтадия получения формовочной массы на основе дигидрата,шлакопортландцемента, древесного наполнителя и гидроксида кальция284предусматривает операции дозирования составляющих и приготовленияполусухойсмеси.Дозированиеосуществляетсяспомощьюавтоматических дозирующих устройств, обеспечивающих высокуюточность дозирования, в соответствии с расчетом, и производитсяисходя из производительности прессового оборудования.Операциюприготовления гомогенного состава, осуществляют последовательно, вцикличных смесителях разного принципа действия.Она включаетпроцессы приготовление сухой однородной смеси порошков вяжущего,а затем – получение полусухой формовочной массы.

Для полученияувлажненной смеси возможно использование впрыска. Посколькуводосодержание смеси, как было показано выше,дальнейшемпроцессструктурообразованияиопределяет вхарактеристикиполучаемого материала, то необходимо осуществлять мониторингвлажности с использованием автоматизированных систем управления иконтроля.В процессе полусухого прессования оптимизированной смесипроисходитобразованиепервичныхфазовыхконтактовмеждучастицами дигидрата, поэтому необходима выдержка изделий поддавлением, способствующая получению кирпича сырца, обладающегоначальной прочностью.Кирпич приобретает точные геометрическиепараметры и гладкую поверхность.Ввиду того, что структурообразование протекает и в дальнейшем,послеокончанияпроцессаформования,материалтребуетпредварительной выдержки его во влажных условиях и при нормальнойтемпературе,чтоосуществляетсявспециальныхкамерах,автоматически поддерживающих необходимые условия твердения.Наиболее благоприятные условия твердения обеспечивают максимальнополноепротеканиепроцессовгидратацииикристаллизации,а,285следовательно,ивысокиефизико-механическиепоказателибезобжиговому материалу.Безобжиговыйспособполучениягипсоопилочногокирпичаотличается простотой и энергоэффективностью, малыми затратами инизкой себестоимостью за счет использования при его изготовлениицелого ряда отходов промышленности.