Курсовая работа: Проект завода по производству блоков из неавтоклавного газобетона, мощностью 25000 м3/год

При изменении сырья и параметров производства лаборатория обязана вносить необходимые коррективы в технологию изготовления изделий.

Вода является важнейшим компонентом в составе смеси. Поскольку технология неавтоклавного газобетона на порообразователе «ПОС-15» связана с гидравлическим вяжущим – портландцементом, то крайне важным является определение оптимального водотвердого В/Т значения газобетонной смеси, поскольку расчет водоцементного отношения на практике менее удобный. Минимальное количество воды для затворения цемента составляет, как известно, около 25%, при этом получим полусухую смесь. Для дальнейшей пластификации растворной смеси необходимо количество воды 40% от веса цемента и более. В случае сложной смеси цемента с наполнителем необходимо рассчитывать раздельно количество воды на затворение цементного клинкера и на смачивание наполнителя. Более тонкодисперсный наполнитель, как и более высокомарочный цемент, потребуют соответственно большего количества воды. В результате опытов и расчетов обе воды складываются и получаем общую воду, состоящую из свободной, которая со временем испарится, и связанной, которая молекулярно становится частью газобетонного каркаса. Количество связанной воды, как правило, составляет до 10 кг/м3 газобетона.

Вода для приготовления газобетонной смеси должна отвечать требованиям ГОСТ 23732. По качеству пригодна любая питьевая вода. В случае технической воды, вода поверхностных источников несоленая, мягкая – средняя по жесткости предпочтительней. Допускаются следы нефтепродуктов и другой органики.

Необходимое количество воды надо определить достаточно точно. Поскольку недостаток воды приводит к недоподъему теста, т.е. нерациональному использованию порообразователя. С другой стороны излишек воды, обусловленный неоправданным большим ее количеством, приводит как правило к снижению прочности газобетона и увеличению размера пор, а также значительно увеличивает риск трещинообразования и удлиняет время отвердения смеси. Поэтому, определение необходимого количества воды в составе газобетонной смеси очень важно.

Величину общего В/Т предстоит вначале подобрать опытным путем на небольших тестовых замесах по 0,5…2 л раствора сначала с шагом 0,05 от 0,55 до 0,75, а затем, уточняя около оптимального значения более мелким шагом 0,01. Установлено, что структура пор в широком диапазоне В/Т практически сохраняется, лишь сами поры увеличиваются или уменьшаются в размере пропорционально значению водотвердого. Поэтому, подбором различных значений В/Т можно в частности регулировать плотность газобетона при относительно меньшем или большем подъеме рабочего раствора. При этом в некоторых предельных случаях риск образования вторичной пористости естественно резко возрастает. Среднеоптимальным значением водотвердого отношения при нормальной температуре является значение 0,56…0,58.

Величина водотвердого отношения тесно связана с температурой воды. Так, если среднеоптимальным является величина водотвердого отношения В/Т= 0,58 при температуре воды +20 град. С, то при повышении этой температуры до +27 град. С величина В/Т возрастает примерно до 0,60. При понижении температуры воды до +10 град. С водотвердое необходимо понизить примерно до 0,55. Заметим, что холодная вода приводит к вялому долгому подъему раствора до 3…5 часов. Затем наблюдается также вялый процесс отвердения смеси. С другой стороны, горячая вода (более 50 град. С) приводит к чрезмерно бурной реакции газообразования с высокой степенью дегазации раствора – его «кипению» и несвоевременно быстрому отвердению смеси. Явление «кипение» проявляется в результате активного объединения мелких пузырьков газа в большие, обладающие высокой подъемной силой. В зимний период при пониженных температурах воздуха необходимо пользоваться теплой водой (35…40°С), учитывая, что часть тепла «перейдет» к холодному оборудованию и материалам. Таким образом, вода и другие сырьевые материалы, используемые для получения газобетонной смеси должны иметь температуру не ниже +10 град. С и не выше +45 град. С. В случае переохлажденного оборудования несколько выровнять температуру рабочей смеси можно подогретой водой в указанных пределах.

Количество воды строго дозировано и определяется для каждого определенного состава индивидуально. Однако (табл. 2.2), например, при производстве теплоизоляционного газобетона возможно искусственное увеличение доли воды с целью дополнительной пластификации смеси и облегчения подъема водоцементного теста, поскольку прочность в данном случае не принципиальна.

Таблица 2.2. Изменение средней плотности неавтоклавного газобетона на порообразователе «ПОС-15» с использованием портландцемента М500 ДО в зависимости от степени поднятия газобетонной смеси и значения величины водотвердого отношения

В результате производства газобетона не избежать т.н. «горбушки» и некоторых других технологических «отходов», которые, будучи влажными и свежими в течение короткого времени (1…2 часа) можно практически без измельчения вернуть обратно в миксер. Таким образом, экономится до 5…20% всевозможных обрезов газобетонного теста, чем пренебрегать нельзя. Поскольку газ – водород обрат уже практически покинул, а воздух еще не пришел, то обрат находится под небольшим вакуумом. По этой причине эти обрезы теста легко набирают воду и называются «обратом», поскольку легко возвращаются обратно в процесс подготовки газобетонного раствора, еще не потеряв в целом вяжущие свойства. Более того, экспериментально и на практике установлено, что добавление свежего обрата до 20% существенно ускоряет процесс твердения раствора и таким образом благоприятно действует на процесс становления газобетона. Кроме того, это позволяет не создавать технологические отходы и экономически целесообразно. Влажность обрата в обязательном порядке учитывается в общем балансе воды и количественно определяется при необходимости по разнице веса образца до и после высушивания в сушильном шкафу в течение 3 часов при температуре 105 град. С.Обрат необходимо измельчать. Для этого применяется дробилка-дезинтегратор. Применение дезинтегратора позволяет получать технологическую крошку газобетонного обрата удобную для возвращения в миксер. При этом в процессе измельчения обреза свободная вода из газобетонной крошки не отделяется (не отпрессовывается), содержание которой достигает 55% от сухой массы газобетона. Иначе – свободная вода не должна отжиматься, иначе получится «каша». Производительность дезинтегратора должна обеспечивать переработку всего обрата. Отходы газобетонного раствора даже измельченные, но пересушенные и в возрасте более суток должны в рецептуре учитываться как обычный активный наполнитель.

Практически все портландцементы России по ГОСТ 10178–85 марки М500ДО и М400ДО пригодны для производства неавтоклавного газобетона. Несмотря на то, что для каждого цемзавода существует своя безусловная специфика состава цемента, все равно возможен подбор рецептуры и режим изготовления неавтоклавного газобетона с применением конкретного цемента. Исключаются только высокосульфатные, гидрофобные, сульфатостойкие и пуццолановые цементы. Как правило, марка цемента М500 отличается от марки М400 лучшим, более продолжительным помолом, поскольку исходный материал портландцементов – клинкер по составу на отдельном цемзаводе одинаковый. Разница в цене у этих цементов, в основном, сравнительно невелика. Кроме того, цемент М500 чаще более дефицитный, особенно летом. Поэтому, возможно доизмельчать низкомарочный цемент самостоятельно, лучше с добавкой 2% суперпластификатора С-3. При этом более активный цемент М500…600 позволит получить более качественный газобетон при большем проценте добавляемых наполнителей. Таким образом, применять более качественный цемент марки М500 выгодно и технологически и экономически. В случае возможного выбора оптимального цемента, что сегодня не редкость, приводим описание оптимального вяжущего, применяемого для неавтоклавного газобетона: бездобавочный портландцемент марки М500ДО, содержащий трехкальциевый алюминат не более 6%. Начало схватывания цементов должно быть не позднее 1 часа, а окончание – не позднее 3 часов. Поздние сроки схватывания (4…8 часов) цементов являются частой причиной падения поднявшегося теста. Удельная поверхность цемента должна быть не менее 3200 см2/г, что несложно проверить просеиванием на стандартном сите 80 микрон. Необходим входной контроль качества портландцемента, в первую очередь его активности. Фактическая активность должна соответствовать маркировке, по ГОСТ 310.4 -81 от каждой новой партии. Учитывая долговременность и важность процедуры определения активности цемента на практике достаточно представлять ее сравнительную величину. Дополнительный помол части используемого цемента (до 10… 20%) позволяет увеличить прочность, ускорить процесс гидратации цемента и твердения смеси. Добавочные портландцементы «Д20» возможно применять, в «свежем» виде и при достаточно хорошем качестве. Дело в том, что цифра «20» указывает, что цемзавод в цемент «положил» 20% добавочных компонентов разной степени активности чаще всего в виде молотого гранулированного шлака. Однако, как правило, цемзавод не ограничивается одними шлаками, поскольку у него своя экономика и добавляются другие добавки не всегда безвредные для производства газобетона. Так, не допускается применение цемента с добавкой трепела, пепла, тонкомолотого кварца, а также сульфатсодержащих компонентов. В процессе подготовки газобетонного раствора после затворения водой необходимо, чтобы рабочий раствор за короткое время (10… 15 мин.) достиг высокой щелочности по рН более 12 для того, чтобы «работа» «ПОС-15» продолжилась синхронно с изменениями вязкости газобетонного раствора. С такой задачей способен справится качественный бездобавочный средне- и быстросхватывающийся портландцемент марки М500…600ДО. Шлакопортландцементы, высокоалюминатные, глиноземистые быстротвердеющие требуют отдельной проверки. Использование цементов среднего качества (в первую очередь ПЦ М400ДО) возможно при более продолжительном наборе щелочности раствора, за счет большей его активации при подготовке водоцементной смеси увеличивая время до 15…20 минут или скорость ее перемешивания, что уточняется опытным путем. Для каждой партии цемента, если источник его непостоянный, необходимо найти рациональный режим применения при подготовке газобетонного раствора.

Страницы: 1, 2, 3, 4