Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе




Скачать 100.73 Kb.
НазваниеТехнология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе
Дата публикации02.08.2013
Размер100.73 Kb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Химия > Документы
Пеностекло.

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе

- общие сведения о технологии

- производство засыпного утеплителя (сверхлегкого керамзита)

- производство теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных поризованных материалов в виде плит и блоков

- производство конструкционных материалов (аналогов клинкерного кирпича и плитки)

Общие сведения о технологии

Вся современная строительная промышленность и производство строительных материалов основываются на использовании традиционных материалов - цемента, глины, извести, кварцевого песка, гипса и т.п. Предлагается технология, позволяющая производить различные высококачественные строительные материалы от лёгких теплоизоляционных до высокопрочных конструкционных путём использования широкораспостранённых кремнистых пород (диатомит, опока, трепел, цеолит и т.п.), а также отходов промышленного производства – микрокремнезема, различных шлаков, отвалов и щёлочи в качестве активной добавки.

Технология позволяет получать следующие виды продукции - ситаллы, керамику, стеклокерамику, стекло, пеностеклокерамику, пеностекло и композитные материалы в виде плит, блоков, гранул и т.п. Материалы могут использоваться для строительства гражданских и промышленных объектов, а также для теплоизоляции промышленного оборудования, холодильных установок и т.д.

Кремнистые породы – опока, трепел, диатомит, цеолит и др., а также кремнийсодержащие промышленные отходы – дешевое широкораспостраненное сырье. Утвержденные запасы составляют миллиарды тонн, но до настоящего времени для производства строительных материалов используются в незначительных объемах. Кремнистым данное сырьё называется в связи с наличием в его составе большого количества кремния, который в отличие от обычного речного песка имеет не кристаллическую, а аморфную форму. Основным требованием к сырью является способность имеющегося в нем кремнезема вступать в реакцию со щелочью с образованием гидросиликатов.

Предлагаемая технология производства строительных материалов основывается на добыче сырья, его измельчении, смешивании с водным раствором щёлочи, формовании изделий с последующим обжигом и позволяет из сырья одного месторождения получать различные строительные материалы.

Направления применения разработанной технологии достаточно широки и дают возможность кроме строительных материалов производить композитные материалы для различных отраслей промышленности – например, заменители чугуна и бронзы для машиностроения путём введения порошкообразных руд металлов или материалы с заданными электротехническими, магнитными или антифрикционными свойствами. Полученные материалы можно точить, сверлить, фрезеровать и шлифовать. Данный способ основан на более высокой химической активности аморфного кремнезёма по сравнению с его кристаллической формой.

Также данная технология позволяет эффективно решить проблему утилизации отходов мусоросжигающих заводов, химических производств, отходов атомной промышленности путём их смешивания с обработанной кремнистой породой, гранулирования и стеклования при обжиге. Полученные гранулы могут быть захоронены или использованы в качестве строительных материалов - щебня, гравия.

На основе технологии возможно получение традиционных материалов с применением местного сырья, например, производство кирпича или блоков из кремнистой породы с использованием в качестве заполнителя мелкозернистых барханных загрязнённых песков пустынь (до 70% по массе).

Кроме того, предлагаемый способ позволяет значительно улучшить эксплуатационные свойства выпускаемых сегодня гранулированных теплоизоляционных материалов, имеющих высокое водопоглощение – перлита, вермикулита и т.п., за счёт добавления кремнистого сырья (10-20% по массе) и производства нового продукта с минимальным водопоглощением – например, теплоизоляционных плит.

Достоинства технологии производства строительных материалов :

• -производимая продукция превосходит по своему качеству и эксплуатационным характеристикам существующие аналоги

• - доступность и дешевизна сырья

• -сокращение производственных площадей за счет отсутствия глинозапасника для длительной “вылежки” сырья

• -использование в качестве активной химической добавки широко распространенного и недорогого компонента - щёлочи

• - простота и надёжность технологии

• -отсутствие отходов

• - возможность производства широкого спектра продукции

• -возможность использования серийно производимого оборудования для организации производства

• -продукция производится за меньшее время и при значительно более низких температурах, по сравнению с традиционными технологиями, что позволяет минимизировать капиталовложения

• - возможность получения различных видов продукции на одной технологической линии, за исключением конечных операций

• - высокая рентабельность производства

Производство засыпного утеплителя (аналога сверхлегкого керамзита в виде гранулированного пеностекла)

Достоинством предлагаемой технологии по сравнению с известными технологиями производства пеностекла является исключение крайне дорогостоящих операций с получением силикат глыбы и жидкого стекла в одном варианте или производство (варка) стекла специального состава в другом варианте и его совместному помолу (или помолу стеклобоя) со вспучивающими добавками до микронной фракции. Также исключены операции автоклавного получения жидкого стекла из кварцевого песка или трепела. Нам удалось совместить вышеуказанные операции в одном технологическом процессе. Получаемая продукция – легкие, высокопрочные, остеклованные гранулы светлого цвета, имеющие гладкую блестящую поверхность. Степень остеклованности гранул регулируется от стеклокерамики до полного стекла. По предлагаемой технологии операция обжига производится при температуре 650-850 градусов, что значительно ниже температуры (1260 град.) обжига керамзита по традиционной технологии.

Основные технологические операции:

• - подготовка сырья

• - смешение со щелочью

• - изготовление гранул на грануляторе

• - сушка гранул

• - обжиг гранул с одновременным вспучиванием (продукция - гранулы от 5 до 30мм)

Общая длительность технологического процесса от добычи сырья до получения готовой продукции составляет около двух часов.

Характеристики:

• Насыпная плотность – 90 – 400 кг/м3 (насыпная плотность 90 кг/м3 указана для гранул фракции 10-15мм)

• Прочность на сжатие – 5 – 60 кг/см2

• Теплопроводность – 0,05 – 0,15 вт*м/град К0

• Водопоглощение – менее 5% по объёму за сутки при полном погружении

• Морозостойкость – более100 циклов

Получаемая продукция стойка к действию кислот и щелочей, а также не подвержена силикатному распаду.

При использовании пигментов продукция может быть окрашена в различные цвета.

Предлагаемая технология может быть использована как при создании новых предприятий, так и при реконструкции существующих предприятий по производству керамзита.

Засыпной утеплитель может быть использован в качестве теплоизоляции при утеплении чердаков, стен, подвалов в промышленном и гражданском строительстве, а также в качестве наполнителя при изготовлении керамзитобетонных блоков и в панельном домостроении.

Технология производства засыпного утеплителя является наиболее простой и дешевой в промышленном освоении из предлагаемых технологий. Данная технология предполагает высокую степень автоматизации производства и минимальное количество работников, что дополнительно снижает затраты на производство.

Указанная технология позволяет получать при обжиге плиты и блоки путем одновременного вспучивания и спекания между собой высушенных гранул в формах или на полотне конвейера. В этом варианте качество получаемой продукции несколько ниже, чем у блоков поризованных по всему объёму.

Засыпной утеплитель.



Производство теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных поризованных материалов в виде плит и блоков (пеностеклокерамика, пеностекло).

Основные технологические операции:

• - подготовка сырья

• - смешение со щелочью

• - сушка полученной смеси (шихты)

• - дробление шихты

• - засыпка дробленой шихты в формы или на полотно конвейера

• - обжиг

Общая длительность технологического процесса от добычи сырья до получения готовой продукции составляет 6 - 12 часов (без учета времени охлаждения). Время охлаждения зависит от геометрических размеров получаемой продукции – чем больше размер получаемых блоков, тем больше время охлаждения.

Достоинством предлагаемой технологии по сравнению с известными технологиями производства пеностекла является исключение крайне дорогостоящих операций по производству стекла специального состава и его помолу (или помолу стеклобоя) до микронной фракции. Также исключены дополнительные операции автоклавного получения жидкого стекла из кварцевого песка или трепела. Нам удалось совместить вышеуказанные операции в одном технологическом процессе. Получаемая продукция – плиты или блоки. Максимальный размер полученных изделий на имеющемся оборудовании (L,B,H) 1200*600*400 мм. По предлагаемой технологии операция обжига производится при температуре 650-850 градусов.

Характеристики:

• Плотность – 120 – 400 кг/м3

• Прочность на сжатие – 8 – 60 кг/см2

• Теплопроводность – 0,05 – 0,15 вт*м/град К0

• Водопоглощение – менее 5% по объёму за сутки при полном погружении

• Морозостойкость – более 100 циклов

• Температурный интервал применения – до 6000С

Получаемая продукция стойка к действию кислот и щелочей, а также не подвержена силикатному распаду.



При использовании пигментов продукция может быть окрашена в различные цвета.

Структура материала.



Внешний вид плитной теплоизоляции



Внешний вид блока при выходе из печи обжига до резки на стандартные изделия.

Производство строительных материалов особенно актуально в связи с реализацией национального проекта – “Доступное жильё”.

Например, стеновые блоки из конструкционно-теплоизоляционной пеностеклокерамики для котеджного и многоэтажного строительства совмещают в себе свойства конструкционных и теплоизоляционных материалов, не требуют дополнительных затрат на защиту от влаги, оштукатуривание и покраску по сравнению с имеющимися на рынке ячеистыми бетонами.

Преимущества перед конкурентами при использование стеновых пеностеклокерамических блоков для промышленного и гражданского строительства:

• существенное уменьшение стоимости возведения стен, в отдельных случаях в 2 раза (в частности, по сравнению со стеной, выполняемой из пенобетона с облицовкой штукатуркой)

• существенное сокращения сроков возведения стен, в отдельных случаях в 4-5 раз (в частности, по сравнению со стеной, выполняемой из пенобетона с любым видом облицовки)

• существенное уменьшение массы стен, в отдельных случаях в 9-10 раз (по сравнению со стеной из кирпича или из пенобетона); уменьшение массы стен существенно снизит стоимость и требования к фундаменту и несущим конструкциям

• существенное сокращение толщины стен, в среднем на 6-12см, а в отдельных случаях до 40см; это в свою очередь, обеспечит увеличение полезной площади. Для жилого строительства уменьшение толщины стен на 6-12см дает дополнительный доход в $10-20 на м2 стены

• существенное упрощение стеновой конструкции (меньше слоев, не требуется тщательного укрепления минераловатных плит и т.п.), что уменьшает количество строительных ошибок и упрощает контроль строительства.

Стеновые блоки из конструкционно-теплоизоляционной пеностеклокерамики с прочностью от 8 кг/см2 могут использоваться в качестве самонесущего конструкционно-теплоизоляционного материала в многоэтажном жилищном и промышленном строительстве, а стеновые блоки с прочностью около 30 кг/см2 – в качестве несущего конструкционно-теплоизоляционного материала в малоэтажном (до 3 этажей) домостроении. Это дает возможность отказаться от дополнительных конструкционных слоев, что существенно снижает стоимость (материалы и трудозатраты) строительства, уменьшает толщину стены, одновременно увеличивая полезную площадь здания.

Стеновые блоки конкурируют с конструкционно-теплоизоляционными материалами и, прежде всего с ячеистыми бетонами. Основные характеристики в сравнении с конкурентами:

Параметры Ячеистый бетон Предлагаемый материал ГОСТ25485-89.

• Стеновой блок размером (мм) 600*300*200 600*300*200

• Плотность (кг/м3) 500 350-400

• Прочность на сжатие (кг/см2) 10-25 50-60

• Теплопроводность (Вт*м/град.К) 0,12-0,14 0,09 – 0,12

• Морозостойкость (циклов) 12-15 более 100

• Водопоглощение (% по объёму за сутки требует защиты менее 3при полном погружении)

• Сорбционная влажность (%) 25-30(отпускная влажность) до 0

• Цветовое исполнение не выпускается красный, зеленый и др.

• Рабочий интервал температур (град. С) не указан от -100 до +600.

Характеристики выпускаемой продукции могут изменяться по требованию потребителей.

В силу высокого водопоглощения блоки из ячеистого бетона применяются при влажности окружающей среды не более 60-75%. Рекомендуется стену из ячеистых бетонов с фасада защищать влагозащитным и паронепроницаемым слоем (например, латексными красками). Пенобетон (неавтоклавный бетон) при высыхании имеет значительную усадку более 3мм/м, что приводит к растрескиванию и деформации стен зданий. В этой связи пенобетон как конструкционный материал практически не используется. Автоклавный бетон имеет усадку 0.5-0.7мм/м.

Из представленных данных видно, что имеет существенно лучшие характеристики, а значит и более конкурентоспособен. Например, при прочности на сжатие - в 8кг/см2, ячеистый бетон имеет плотность 400кг/м3 (против 180кг/м3 у ), коэффициент теплопроводности 0.11 (против 0.09 у ). При прочности на сжатие 60кг/см2 ячеистый бетон имеет плотность 900кг/м3 (против 400кг/м3 у ), при этом коэффициент теплопроводности ячеистого бетона возрастает до 0.24 (против 0.12 у ).

Кроме того, обладает минимальным водопоглощением в 1,5 2% по объему против ячеистых бетонов, имеющих водопоглощение в размере 25-35%, и не имеет усадки в процессе эксплуатации.

Проведенные в лаборатории ОАО “Орелстрой” испытания на морозостойкость по ГОСТ 25485-89 “Бетоны ячеистые. ТУ” Приложение 3. “Метод контроля морозостойкости” показали, что значительно превосходит пенобетон по этому показателю (пенобетон 15 циклов, более 100 циклов замораживания / размораживания).

Стеновые блоки соответствуют требованиям экологии и пожарной безопасности (негорючий - НГ), стойки к воздействию кислот и щелочей, могут окрашиваться в различные цвета и эксплуатироваться при температуре до 6000С.

Предлагаемая технология производства стеновых блоков наиболее перспективна и востребована. Данная технология требует обязательного создания опытной линии для отработки конструкции печи обжига для массового производства.

Производство конструкционных материалов (аналог клинкерного кирпича и плитки в виде керамики, стеклокерамики, ситаллов).

Основные технологические операции:

• - подготовка сырья

• - смешение со щелочью

• - сушка полученной смеси (шихты)

• - дробление шихты

• - формование изделий методом прессования на гидравлических или колено-рычажных прессах

• - обжиг

Общая длительность технологического процесса от добычи сырья до получения готовой продукции составляет 6 - 24 часов (без учета времени охлаждения). Время охлаждения зависит от геометрических размеров получаемой продукции – чем больше размер получаемой продукции, тем больше время охлаждения.

Внешний вид образцов.



Достоинством предлагаемой технологии по сравнению с известными технологиями производства высокопрочных изделий с минимальным водопоглощением является исключение операций длительного выдерживания сырья в глинозапаснике, длительной сушки и значительного сокращения времени обжига проводимого при более низкой температуре, что позволяет значительно снизить капиталовложения. Получаемая продукция – кирпич, плиты, блоки, плитка.

Характеристики:

• Объёмная масса – до 3200 кг/м3

• Прочность на сжатие – 150 – 2200 кг/см2

• Водопоглощение – до 0

• Морозостойкость – более 300 циклов

• Твердость по Моосу – 5,5 - 6,5

Получаемая продукция стойка к действию кислот и щелочей, а также не подвержена силикатному распаду.

При использовании пигментов продукция может быть окрашена в различные цвета.

Полученные образцы имеют ровную, гладкую высококачественную поверхность, не требующую дополнительной обработки.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе iconКонспект лекций по одноименной дисциплине для студентов специальности...
«Химическая технология неорганических веществ, материалов и изделий» специализаций: 1-48 01 01 07 “Технология строительных

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе iconТехнология конструкционных материалов раздел «Сварочное производство» О
Методические указания предназначены для студентов первого, второго и третьего курсов очной и заочной форм обучения, изучающих дисциплины...

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе iconЭлектрооборудование пассажирских вагонов нового поколения 2002- 2004гг
В вагонах нового поколения постройки ОАО «твз» (г. Тверь) моделей 61-4174, 61-4179, 61-4186,61-4194 постройки 2002- 2004г г система...

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе iconМетодические указания и контрольные задания для студентов-заочников...
Учебная дисциплина «Технология и организация строительного производства» предусматривает изучение основных видов строительных работ,...

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе icon1. Значение промышленности строительных материалов в строительстве
Механические свойства строительных материалов: упругость, пластичность, хрупкость, сопротивление удару, твёрдость, истираемость

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе icon«Строительные материалы и изделия» Вопросы для подготовки к зачету
Значение строительных материалов, изделий и конструкций в современном строительстве. Классификация строительных материалов

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе iconБезопасность работ при эксплуатации строительных машин и механизмов
Жбк и строительных материалов и т д. В основном эксплуатация строительных машин происходит при неблагоприятных условиях производственной...

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе iconРоссийской Федерации Томский политехнический университет В. И. Косинцев,...
«Химическая технология материалов современной энергетики», «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий», «Энерго-...

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе iconРабочая программа для специальности 1-36 01 06 «Оборудование и технология...
Рабочая программа составлена на основе типовой программы по дисциплине «Информатика», для групп специальностей 36 01 «Машиностроительное...

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе iconКнига одного из главных отечественных специалистов в области эстетики,...
В. В. Бычкова вляется учебником нового поколения, основывающимся на последних достижениях современного гуманитарного знания и ориентированным...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов