Регулирование скорости вспучивания и размеров газовых пор при производстве изделий из ячеистого бетона

Одни из важнейших показателей долговечности стенной керамики ее морозостойкость. Существующие методы прямой оценки этого параметра не поз воля ют оперативно оценить и эффективно воздействовать на формирование требуемого уровня морозостойкости на технологической стадии. Поэтому важное значение приобретают установление взаимосвязи показатели морозостойкости с другими свойствами керамического материала и разработка на этой основе методик косвенной оценки морозостойкости стеновой керамики по показателям, определение которых отличается быстротой и надежностью.

Ранее по результатам серии опытов (нерпой серии) была установлена тесная статистическая связь между изменениями линейных размеров образцов при насыщении водой и их морозостойкостью. Поскольку методика определения изменений линейных размеров образцов при насыщении водой отличается простотой и не требует значительных временных затрат, представляет интерес проверка устойчивости связи между этим показателем и морозостойкостью.

Нами спланирована и реализована вторая серия опытов по схеме греко-латинского квадрата на лабораторных образцах, приготовленных m ранее использованного глинистого сырья. С целью расширения области факторного пространства е ходе эксперимента варьировались следующие факторы: конечная температура обжига (А,) на уровнях 950, 98Г. 1010 и 1040°С; время выдержки при конечной температуре обжига (х2) а уровнях 60, 90, 120 и 150 мин; вид вводимой в керамическую массу добавки (х3) — кварцевый песок, отсевы мелких фракций производства, дегидратированная глина и отходы картонно-бумажного производства; содержание добавки в формовочной смеси (х4) на уровнях 15, 20, 25 л 30%.

Дисперсионный анализ результатов експеримента подтвердил ранее проделанные выводы относительно характера влияния, конечной температуры обжига и времени выдержки при этой температуре на показатели морозостойкости образцов н изменение их линейных размеров при насыщении водой.

По результатам эксперимента построена регрессионная модель следующего вида:

Изделия на основе гипсовых вяжущих отличаются гигиеничностью, тепло- и звукоизолирующими свойствами, огнестойкостью, архитектурной выразительностью. Высокие технико-экономические показатели этих материалов способствуют дальнейшей индустриализации строительных работ, сокращению сроков и повышению качества.

Выпуск гипсовых вяжущих в развитых зарубежных странах имеет тенденцию к росту. В 1978 г. в Японии, Франции, ФРГ, Испании и Великобритании и общем выработано и использовано около 20 млн. т гипсовых вяжуших. В том же году только на предприятиях фирмы Кнауф (ФРГ) произведено более 3 млн. т гипсовых вяжуших. В США в 1977 г. выпуск гипсовых вяжущих составил 16 млн. т. В Японии, до практически отсутствует природное гипсовое сырье, в 1976 г. для получения гипсовых вяжущих было переработано 1.5 млн. т гипсосодержащих промышленных отходов.

Зарубежный опыт организации технологических процессов изготовления гипсовых вяжущих и изделий широкой номенклатуры представляет несомненный интерес.

Гипсовые вяжущие получают из различных видов природного н вторичного сырья. Природное сырье — гипсовые и ангидритовые горные породы, содержащие обычно некоторое количество песка, известняка, глинистых минералов и Других примесей.

Из гипсосодержащих промышленных отходов наиболее массовым является фосфогипс, общий выход в год которого составляет в мире примерно 60 млн. т Он получается в виде двуводного или полуводного (пассивированного) гипса (в зависимости от способа производства фосфорной кислоты). гипсосодержащие продукты выходят также при производстве борной, лимонной, щавелевой кислот, при осуществлении ряда других технологических процессов. Эти отходы химической и пищевой промышленности следует рассматривать как дополнительный, дешевый источник сырья для выпуска гипсовых вяжущих. Их переработка имеет большое экономическое и экологическое значение.

Способы добычи природного гипсового сырья, предварительного его дробления и помола, применяемые зарубежными фирмами, в принципе аналогичны принятым в нашей стране. Подготовленное же к обжигу сырье подвергается, как правило, гомогенизации на автоматизированных усреднительных складах.

Вырабатываемые гипсовые вяжущие разнообразны по свойствам и назначению. Примерно две трети их общего выпуска — это композиционные или многофазовые материалы, получаемые в специальных агрегатах.

Для получения из природного сырья обжиговых гипсовых вяжущих — р-полугидрата (строительного гипса) и ангидрита фирм Бабкок-БШХ и Кнауф (ФРГ), Юнайтед Стейтс Джипсум (США), Эр Индустри (Франция) и др. используют главным образом вращающиеся печи (рис. 1) и гипсоварочные котлы (рис. 2 и 3).

Во вращающихся печах фирмы Бабкок-БШХ2 используется в основном косвенный обогрев материала через стенки многочисленных газовых труб (размер частиц гипсового камня не более 2 мм). (5-полугидрат или ангидрит можно получать по схеме с одной вращающейся печью (см. рис. 1,а), композиционные вяжущие — с двумя вращающимися печами (см. рис. 1,6 н е), с двухбарабанной (см. рис. 1,г) или с двухзонной (см. рис. 1,6) вращающейся печью. В последнем случае материал обжигается путем непосредственного контакта с теплоносителем. После дозировки молотых р-полугидрата и высокообожжеиного вяжущего продукт усредняется с различными химическими добавками и направляется на погрузку и упаковку.

Фирма Клаудиус Петерс (ФРГ)3 выпускает установки для совмещенного помола и обжига гипсового сырья, а также сепарации полученного Р-полугидрата (рис. 4). Гипсовое сьрье фракции 0—30 мм поступает в кольцевую шаровую мельницу. Тонкость помола можно регулировать, меняя давление верхней обоймы мельницы и расположение направляющих лопаток сепаратора. В мельнице отсутствуют смазываемые точки, поэтому возможна высокая температура для обжига гипса. При производстве многофазовых вяжущих часть материала из сепаратора мельницы поступает в аэрофоитаипую газовую установку. и которой образуется растворимый ангидрит. Затем оба продукта смешивают и гомогенизируют.