Получение пенобетона методом совмещенного помола и воздухововлечения в вибромельнице

Существенным недостатком традиционной технологии пенобетона и пеносиликата является раздельное приготовление пены и шлама. Очень часто не удается добиться хорошей гомогенности и стабильности пеномассы. Наибольшей устойчивостью обладает леномасса в том случае, когда происходит ее непосредственное взбивание.

Работами Хигеровича М. И. и Лейбовича X. М., изучавших влияние вибрирования на содержание воздуха в цементных смесях с поверхностно- активными добавками, а также исследованиями Перегудова В. В. в области керамики с вовлеченным воздухом установлено, что при определенных условиях в зависимости от параметров вибрации и реологических свойств массы может иметь место явление вибро-воздухововлечения, т. е. (не удаление воздуха из массы и уплотнение ее, как это происходит при виброформовании тяжелых бетонов, а наоборот, вовлечение воздуха в виде мелких пузырьков в массу .

В лаборатории № 4 ВНИПИТеплопроект с учетом изложенных предпосылок разработан новый одностадийный способ приготовления пенобетонных масс3. Он заключается в совмещении всех технологических операций (помола сырья, приготовления шлама, взбивания пены, .приготовления пеномассы в одну с использованием одного агрегата — вибромельницы. В вибромель- иицу загружаются исходные сухие компоненты, пенообразователь к вода зат- вореяия. В результате совместного мокрого помола в присутствии поверх- иостно-активиых веществ (пенообразователь «К.ИС К»4) интенсифицируется процесс измельчения, а также перемешивания исходных компонентов и образуется высокодисперсная пена. Она хорошо распределяется в массе, что обеспечивает ее высокую устойчивость и предопределяет получение материалов с низким объемным весом.

Экспериментальными работами, проведенными во ВНИПИТеплопроекте, подтверждены выводы ряда авторов о том, что при мокром помоле минерального сырья в присутствии поверхностно-активных веществ интенсивность диспергирования увеличивается (рис.1). Интенсивность диспергирования оценивалась по измельчению удельной поверхности измельчаемой массы.

Удельная поверхность измерялась ка приборе Панина А. С., принцип работы которого основан на изменении сопротивления образца фильтрации воздуха в ламинарно-вязком режиме, а также методом седиментометрического анализа, предложенным Фигуровским Н. А, Оба метода дали сопоставимые результаты (максимальное расхождение в результатах определения не превышало 7%).

Метод сцдиментометрического анализа для определения удельной поверхности материалов, измельчаемых по мокрому способу, предпочтительнее из-за .простоты подготовки пробы, кроме того, он дает возможность определять фракционный состав смеси (рис. 2). Было установлено, что с увеличением продолжительности мокрого вибропомола исходных составляющих для .приготовления пеносиликатной массы сужается диапазон в размерах фракций смеси, удельная поверхность увеличивается в основном за счет повышения содержания частиц среднего радиуса. С увеличением содержания частиц радиусе м менее 2 мк прироста удельной поверхности почти не наблюдается

Установлено, что скорость измельчения материала в вибромельнице при прочих равных условиях в степени зависит от частоты колебаний. Причем, если критерием оценки является максимальное усилие, необходимое для измельчения материала (о), то скорость измельчения пропорциональна пятой степени частоты Напротив, от амплитуды в тех же условиях скорость зависит з третьей или еще меньшей степени.

В настоящее время существуют вибрационные мельницы с частотой 155 кол!мин и амплитудой 4 мм, а также мельницы с частотой 3000 кол/мин и амплитудой 2 мм. Емкость современных вибрационных мельниц достигает 1000 л.

Если амплитуда «а процесс измельчения действует в меньшей степени, чем частота, то оказывает решающее влияние. Экспериментами установлена




Эксперименты проводились вибромельнице с частотой колебаний 1500 кол/мин.

Высокая однородность пеномассы и более тонкое измельчение твердых компонентов смеси оказывают решающее влияние иа более полное прохождение реакции во время гидротермальной обработки изделий, чем в значительной степени можно объяснить увеличение ¦прочности материала.

В результате проведенной работы по одностадийному способу получен пенобетон на смешанном вяжущем. Физико-механические показатели пенобетона приведены в таблице

Пенобетон, полученный по предложенной технологии, характеризуется повышенной прочностью и более благоприятной пористой структурой. Он может с успехом, применяться для изготовления конструктивно-теплоизоляционных изделий, эффективной теплоизоляции труб и т. п. Трубы с монолитной тепловой изоляцией, выполненной из пенобетона на смешанном вяжущем с объемным весом 250—300 кг/м3, могут быть рекомендованы как для бесканальной прокладки, так и для прокладок на эстакадах. Совмещение ряда процессов в одном технологическом аппарате позволяет снизить на 7—10% затраты за счет уменьшения трудоемкости, энергоемкости и металлоемкости производства.

В НИИАсбестцементе созданы экспериментальные установки, (на которых освоено изготовление асбестоцементных труб длиной до 3 м, диаметром до 100 мм с различной толщиной стенок, а также изделий коробчатого сечения, получение которых на действующем в промышленности оборудовании практически невозможно. Эти изделия выпускаются на одном экструдере. Требуется лишь сменить формующие устройства и подобрать соответствующие составы сырьевой смеси по двум схемам.