Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Развитие технологий приготовления смесей



Повышение химической активности портландцементного и глиняного вяжущих дополнительным измельчением предложено осуществлять в высо­коскоростных смесителях. В экспериментальных исследованиях подтвержде­ны установленные теоретическими расчетами возможности повышения удельной поверхности вяжущих до 1,5-2 раз. Действие воды и ПАВ, вследст­вие появления эффекта Ребиндера, позволяет интенсифицировать процесс разрушения поверхностных слоев частиц. Увеличение дисперсности проис­ходит в основном за счет тонких поверхностных слоев твердых компонентов смеси при реализации сдвиговых усилий. Эффективность высокоинтенсивной обработки проверялась по изменениям дисперсности частиц (табл.4.1).

Таблица 4.1

Изменение количества тонкодисперсных частиц в песке и его удельной поверхности при перемешивании в турбулентном смесителе

 

Скорость вра- Интенсификатор Удельная поверх- Количество частиц  
щения вала, помола ность, см2 размером 0-50 мкм Sуд/n
мин-1     п, % массы  
Вода
Вода
Вода
СДБ 29,4
Вода

С участием автора в СФ ЦНИИОМТП была изготовлена промышленная установка на кавитационной основе. Работа кавитационного активатора осно­вана на колебательных импульсах, сообщаемых вращающимися лопатками. Такой процесс сопровождается кавитационными явлениями, возникающими за вращающимися лопатками, скорость вращения которых составляет 1200-1800 об./мин. Кавитационные явления, выражающиеся в образовании воздушных пузырьков вблизи частиц цемента, вызывают расчленение це­ментных агрегатов, дезаэрацию поверхности частиц, более полное их овод-нение и интенсификацию ионообменных процессов. С целью повышения эф­фективности приготовления материалов в Санк-Петербургском ЗНИИЭП со­вместно с Л.А.Полонским и О.А.Полищуком отработаны режимы активации вяжущего и обогащения заполнителей в турбулентных смесителях. Эффек­тивность высокоскоростной обработки определялась по количеству химиче­ски связанной воды в цементном камне, которая определялась по специаль­ной методике. Результаты исследований представлены в табл.4.2.


Таблица 4.2

Влияние активации растворов на кинетику гидратации цемента

 

 

 

Технология приготовления Начало схватывания, мин Конец схватывания, мин В/Ц Количество химически связанной воды, % за период сут.
Обычное приготовление 260 285 305 400 440 480 0,46 0,65 0,8 4,3 4,8 5,6 7,0 8,1 9,3 9,1 9,8 10,1
С использова­нием активации 108 120 135 200 215 0,46 0,65 0,8 13,6 13,8 13,8 16,7 18,1 18,3 17,8 18.8 21,0

Для активации вяжущего перемешивание производится при скорости вращение вала смесителя 2800-3000 об./мин в течение 3-5 минут. При этом наблюдается измельчение зерен цемента и песка за счет поверхностного ис­тирания при реализации сдвиговых усилий, возникающих вследствие гради­ента скорости частиц твердых компонентов смеси, находящихся в турбулент­ном потоке.

Раскалывание частиц происходит также при соприкосновении с вра­щающимся ротором и при отражении от стенок смесителя. Интенсивность домола цемента повышается в присутствии кварцевого песка, из-за более вы­сокой механической прочности кварца. Гранулы пористого заполнителя по сравнению с кварцевым песком и цементом обладают меньшей прочностью, поэтому для их разрушения необходимо приложение внешних воздействий пониженной интенсивности. Процесс размола, например керамзитового гра­вия с прочностью 2-6 МТТа, проходит интенсивно при скорости перемешива­ния от 1300 до 2400 об./мин. При мокром помоле необходимая скорость пе­ремешивания снижается.

Увеличение энергетических затрат при активации вяжущего частично компенсируется разогревом компонентов. При продолжительности приготов­ления 4-7 минут температура смеси компонентов повышается до 35-40 °С.

Перемешивание в высокоскоростных смесителях требует увеличения энергетических затрат. Эффект от применения высокоскоростной обработки равен применительно к цементному связующему повышению его марки на 1-2 ступени. Максимальные объемы материалов, приготавливаемых в высо­коскоростных смесителях, по сравнению с обычными значительно ниже.

На основании вышеизложенного можно утверждать, что области приме­нения двухстадийного перемешивания с использованием высокоскоростной обработки материалов на первой стадии ограничены. Применительно к мате­риалам на основе плотных упаковок пористых заполнителей данная техноло­гия приготовления является достаточно эффективной.


Необходимость в разрабатываемой технологии исключения дробления заполнителей и небольшие объемы связующего создают применению высо­коскоростных смесителей на первой стадии приготовления технологическую и экономическую основу.

В технологии крупноразмерных стеновых керамических изделий приме­няется природное сырье. Поскольку повышение дисперсности природного глиняного связующего является обязательным, то целесообразным будет яв­ляться и применение высокоскоростной обработки на первой стадии приго­товления глиняных смесей на пористых заполнителях.

В процессе приготовления на отдельные составляющие смеси интенсив­ным перемешиванием, температурой и давлением оказываются различные воздействия. При интенсивном перемешивании частицы связующего подвер­гаются дроблению. В результате увеличивается их удельная поверхность. По­нижение давления в процессе интенсивного перемешивания частиц связую­щего и воды, вследствие уменьшения содержания воздушной фазы, увеличи­вает площади их взаимодействия.

При этом происходит повышение кинетики гидратации вяжущих. По­вышение температуры также способствует ускорению процессов гидратации. Значения максимальных температур разогрева смесей зависят от интенсивно­сти снижения удобоукладываемости. Понижение давления в смесителях на второй стадии перемешивания замедляет процесс водопоглощения заполни­телей. Это происходит в результате искусственно созданного перепада между пористыми заполнителями и растворной частью.

Разогрев смеси приводит к увеличению температуры воды, что, в свою очередь, способствует повышению давления насыщенных паров. Так, повы­шение температуры от 20 до 100 °С приводит к увеличению давления насы­щенных паров от 0,0024 до 0,101 МПа. С другой стороны, снижается коэф­фициент поверхностного натяжения воды от 74,11 до 58,80 эрг/см2. Кроме того, в соответствии с уравнением Клайперона-Менделеева увеличивается давление газа в пузырьках воздуха. Все эти факторы благоприятно влияют на процесс перехода воздушных пузырьков в неустойчивое состояние и способ­ствуют удалению из смеси.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.