Способ приготовления экструзионной асбестоцементной смеси
Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способам приготовления асбестоцементных смесей для формования изделий методом экструзии. Цель - повышение однородности и снижение стоимости. С этой целью сначала асбест увлажняют водой до 150-300%, смешивают его с цементом и пластификатором, после чего избыток влаги удаляют в две стадии: центрифугированием до влажности 35-75% и вакуумированием до влажности 19-25%. Причем перед вакуумированием смесь пластифицируют впрыскиванием раствора гидромодификатора концентрации 0,5-1,5%. Асбестоцементные изделия имеют объемную массу 1,63-1,68 г/см 3, предел прочности при изгибе 17,6-20,9 МПа, коэффициент однородности по пределу прочности при изгибе 0,82-0,96, по объемной массе 0,91-0,99.1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (51)5 С 04 В 40/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4362257/23-33 (22) 12.01.88 (46) 07.08;90. Бюл. В 29 (71) Всесоюзный государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт стройиндустрии (72) Н.А.Игумнов, Е.И.Запорожец, С.Б.Есин, Ю.И.Роговенко, Г.В.Кулик и Л.И.Отенко (53) 666.961.03 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 580193, кл. В 28 В 1/52, 1976.
Авторское свидетельство СССР
Р 616787, кл. С 04 В 40/00, 1975. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭКСТРУЗИОН НОИ АСБЕСТОЦЕМЕНТНОИ СМЕСИ (57) Изобретение относится к производству строительных материалов, а м
Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способам приготовления асбестоцементных смесей для формования изделий методом экструзии.
Цель изобретения — повышение однородности и снижение стоимости.
Мокрые отходы асбестоцементного производства смешивают с асбестом хризотиловым. Затем смесь, содержашую волокна асбеста, затворяют водой до влажности 150-300Х в результате чего все комкообраэные части .отходов распадаются, смесь получается равномерной. После добавления в смесЬ цемента небольшая часть воды идет на
„,SU „158 9 А I
2 именно к способам приготовления асбестоцементных смесей для формования изделий методом экструзии. Цель — повышение однородности и снижение стоимости. С этой целью "íà÷àëà асбест увлажняют водой до 150-3007, смешивают его с цементом и пластификатором, после чего избыток влаги удаляют в две стадии: центрифугированием до влажности 35-75Х и вакуумированием до влажности 19-253. Причем перед вакуумированием смесь пластифицируют впрыскиванием раствора гидромодификатора концентрат и О, 5-1, 57. Асбестоцементные изделия имеют объемную массу 1,63-1,68 г/см, предел прочности при изгибе 17,5-20,9 МПа, коэффициент однородности по пределу прочности при изгибе 0,82-0,96, по объем: ной массе 0,91-0,99. 1 табл.
его гидратацию и находится в химичес ки связанном состоянии, а другая ОО часть воды под действием адсорбцион- Щ . ных сил оказывается физико-химически („ф связанной на поверхности волокон ас-" © беста. Основное количество воды в смеси находится в межзерновом пространстве, размеры отдельнык пор и полостей которого могут изменяться от до 50 мкм и больше, что в десятки,Ф " и сотни раз больше, чем толщина даже Ъ, слабосвязанных сольватных пленок воды.
Вследствие действия капиллярнык сил и образования геля в процессе гидратации цемента вода в межзерновом
158339 7
Кроме того, при вакуумировании смеси создается благоприятная среда для лучшего проникновения пластифи/ катора в поры заполнителя и, таким образом, наилучшая пластификация смеси.
Используют следующие компоненты для приготовления сырьевой смеси: асбест хризотиловый полужесткой текстуры марки П-5-50, портландцемент марки
M 400, имеющий следующий химический 40 состав, мас .%: S i O 18, 81; А1 О g 5, 21;
Fe
Асьестит представляет-собой смесь волокон асбеста, гидратированных частиц цемента и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Волокна асбеста 30,3
Гидратированные час-
55 типы цемента 0.7
Вода (относительная влажность асбестита) 69,0 пространстве физико-механически связана со структурой цементного камня,, После перемешивания асбестовой смеси с относительной влажностью 150— 5
300% с цементом и пластификатором избыток влаги удаляют центрифугированием до 35-75%, что позволяет сохранить армирующие свойства волокон и не разрушить сольватные пленки на зернах цемента.
Окончательную пластификацию смеси осуществляют впрыскиванием раствора гидромодификатора концентрации 0,51,5% во влажную смесь (35-75%), что позволяет равномерно распределить гидромодификатор по всему объему и дает возможность снизить его расход без ухудшения пластифицирующих свойств. Вакуумированием из смеси удаляют избыток влаги до 19-25% и вместе с влагой удаляются вредные вещества, которые выделяются при взаимодействии пластификаторов с асбесто-! цементом, что позволяет использовать в качестве пластификаторов отходы химических производств и тем самым снизить стоимость смеси.
Частицы гидратированного цемента имеют следующий химический состав, мас.%: SiOq 18,5; А1 Оэ 4,0; Fe Og
4,1; СаО сее 44,5; MgO 4,0; $0 1,5; и. п.п. 23,4. Поскольку содержание гидратированных частиц цемента в асбестите невелико (О, 7%), то считают, что основными компонентами мокрых отходов являются асбест (31%) и вода (89K), т.е. асбестит представляет собой асбест с абсолютной влажностью
222,6%. Эти значения используют при расчете количества волокнистого компонента смеси.
При приготовлении экструзионной формовочной смеси в качестве волокнистого наполнителя используют товарный асбест (влажность 3%) и асбест: мокрых отходов (влажность 222,6%) в соотношении, обеспечивающем общее содержание волокон асбеста в формовочI ной смеси в пересчете на абсолютно сухое вещество в количестве 16%. При этом содержание товарного асбеста в формовочной смеси 6%, асбеста мокрых отходов 10%. После смешивания волокон асбеста определяют среднюю влажность полученной смеси, а также количество воды, необходимое для получения смеси асбеста с относительной влажностью
1 5 0-3 00%.
Так, например, для получения 2 кг формовочной экструзиснной массы потребуется 320 г сухого асбеста: 120 r товарного асбеста (6%) и 200 r асбестовых волокон из асбестита (10%), или с учетом влажности материалов
123,7 r товарного асбеста и 645,2 r асбестита. Полученная асбестовая смесь имеет относительную влажность
52,8%. Определив дополнительное количество воды, необходимое для обеспе-. чения 150-300% влажности, получают смесь, содержащую волокна асбеста, с требуемой начальной влажностью. После этого добавляют цемент и пластификатор — сульфитно-дрожжевую бражку.
После тщательного. :перемешивания в течение 2 — 10 мин экструэионную смесь направляют в центрифугу, где иэ нее удаляют воду до получения смеси с влажностью 35-75%. Затем в полученную смесь вводят гидромодификатор метилцеллюлозу или полиакриламид, или полиоксиэтилен в виде водного ра створа концентрации 0,5-1,5% путем впрыскивания в емкость центрифуги.
После чего избыток влаги удаляют
5 -1 5833 вакуумированием до влажности смеси
19-25%.
Для сравнительной оценки предлагаемого способа приготовления экстру5 зионнои массы и известного подготовляют три состава по известному способу. Сухую асбестоцементную смесь смешивают с водой в две стадии. На первой стадии смесь асбеста с цементом смешивают с водой, содержащей 0,01-0, 15% ме-. тилцеллюло з ы, на в то рой с тадии — с водой, содержащей 2,3-2,5% метилцеллюлозы,влажность смеси 25%.
Приготовленные таким образом смеси
I5 поступают на формование. После снятия показателей для определения условной эффективной вязкости, скорости экструдирования, бокового давления в головке пресса и критической темпера- 20 туры смеси в мундштуке изготовленные образцы поступают в камеру нормального твердения с температурой 20+2 С и относительной влажностью воздуха 9095%. По достижении образцами 28 сут возраста их высушивают до постоянной массы при 105-110 С, Предлагаемый способ приготовления экструзионной смеси приводит к улучшению однородности сырьевой смеси, что подтверждается коэффициентами однородности по объемной массе и пределу прочности материала при изгибе. При различных видах гидромодификаторов коэффициенты однородности по объемной массе (у К,) и пределу прочности при изгибе (К К,) увеличиваются соответственно на 1, 1-10,3 и 5,5-20,1% по сравнению с и зв ест ным способом. Расход гидромодификаторов при этом снижается на 17,6 — 35,3%. При иэмене40 нии параметров приготовления экструзионной массы за пределы изобретения положительный эффект не достигается.
Кроме того, способ приготовления экструзионной смеси по предлагаемому способу обеспечивает наиболее стабильный процесс формования образцов из пластифицированных смесей с рекомендуемой условной эффективной вязкостью (6-8 тыс.П).
5(Использование предлагаемого способа приготовления экструзионной смеси позволяет за счет улучшения однородности массы уменьшить трение s мундштуке экструдера, улучшить каче- 55
97 ство готовой продукции и снизить ее себестоимость на 19-24%.
Результаты физикд-механических испытаний сМРсВН и затвердевших образцов приведены в таблице.
Коэффициенты однородности показателей определяют по следующим формулам: ср к, —,и„
R К
«о н
7 о — 14о ср
pg о pep о где R«K«, у К вЂ” коэффициенты однородности собтветственно по пределу прочности при изгибе и по объсмной массе;
Ц«в И ь — разброс единичных значений показателей с о от в ет ст вен но пр едела прочности при изгибе и объемной массе в контролируемой серии, определяемые как разность между максимальными и минимальными единичср
HbiMH значениями;
R„, g+ — средние значения по- казателей соответственно предела прочности при изгибе и объемной массы в испытываемой серии образцов.
Формула и зобр ет ения
Способ приготовления экструзионной асбестоцементной смеси путем смешивания асбеста, цемента, воды и пластификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности и снижения стоимости, сначала асбест увлажняют водой до 150-300% а после перемешивания с цементом и пластификатором избьггок влаги удапяют в две стадии: центрифугированием до влажности 35-75% и вакуумированием до влажности 19-25%, причем перед вакуу" мированием смесь пластифицируют впрыскиванием раствора гидромодификатора концентрации 0,5у1,5%.
158339 7
Я х
З
Е и (l4 а л о ф
С 7 ос а л л со <
С4 СА> СЧ
Оi O в л
CO >О
СЧ (44 х и
Е и ол
<О >О
Се > О1
A A оо (М ф
- Ch сч о л в
О 4
1 о ( о
АО С"> СО оо
О л л а в ооо
CD> с
CO л
С>
<(8 е
U P I
Э 441
О, п11 ц vt
Щ л л (Г> < 1 л л оо
Сс>
О1 л с
AAv I
Е и
t (Е> ((t о
О4
1 х и
1 о
Х о
САГ Ch 00 л в в
Г"
СО Ф CO в в л а <1 О (:> (4
<С> (л
+ I в,в I .а- I
"о!
4 л(ч ( а- О> (4
ceo л л л
<О 4О АО
М О
Ch ЕСГ>
00 О л а
»б C<> CO
00 л сi>
Ill 4
>>0 >О "О ч» (ч о О> а Dl
<С> Л
O <>0
CF> (>0 оo х
4( х е
I о
Ц о х
Ь
v о х
Л О>
00 00 в а ос
АО Л
Сс> Оъ Ch в л а о ос
<С»О Ch
О> О> 00 л а в сос
CO л (:>
t(Р
Х
IC
-1! 4, >"
<.4 о
Х !
» х и о (0 (4 с> ((>
Е а И >Л4 (-4
С41
АО <О а A
-4 С > б
Ю <О О
Р ! ГО
> !
1 ом Р о х
О &
О c )
00 00
o o
I о о
z
Э
СГ
° ° 4>
С<> 0 «44
СО Сс> 00 ооо
Е><П
О> О> CO
A В аоо
CO 8 л 00 оо
Ch
Г» о х
AI
\ 4 с:> uq
О> O > (Е
Л В A
О ОО
4- (Ч (4
О> «4 а а а (С> Г
44»
>>1
,о i
Ш и
Q! Е о Ц Сб> (Е > СЧ С 4 «4.! О > Š— СЕ > ЕУ> С44 С4 СЧ Ch 4 и а >х (Q а о 8 О, I» cd cd Х О,Q> E . Ч Г» И О 8(8 «>, м м o Э е0 СА <Е8 Я О >О и х >х э ohio (44 В >А со (4 (44 4f с> с i л а D-. со С 4 (> а а аа llr! е 1йф! Х е<(> щ 88 .<С< 6, _#_ ж г к, 1 Ы 88 Q> р А Е-,„Г Д ГО Ь I х "с ж ЦГ О g со а о и t o OI Б и I о х 88 еа. О, ; o A >> 14(44 g Р @l ((8 х о эko 1 х и 1 8с о 1 (» 8 1 i I Й Е <(8 х (Е> Я4 Ü4 О в OI g, Х 1 Х Г Х Q! >А> а8 u u «0 <» и о И оое и Ол D а х и Э Е и осо О ее а ,Е „., оао огас (4 С 4 <4 > 1 I ! ! i! Э т Д <4 ж х <(> х— Г t I и F х С4 1((Е> I8 84 (> 4 Е! Э (Е С>, Г (> I4, Щ т0 iD é (4 П (>>>> Э (8 I>IJ и l4 Х <о 8 8 О< Э 1 х о «е с.) t 1 Э Q> ц 3 ! и i с > Iх I 8- v 8 и е с 1 С;, и — i I I I -I л л л в а O> Ch CO 00 С 4 СЧ С 4 СЧ л 00 с (8 С4 а 0> АО О\ >О 4 СЧ л В В A о ooo л Р О>ф в а л A >О Ю Л (4 > 4 Ь 00 О> <е л 00 <4 > 00 440 л Л Dl О <О 0:> О С 4 CP O> О> а о со Ic> 4 >>0 СО Оi C>> CO о оао О> -4 all el С О ОО> О1 4 <>Ъ Е > (А> (М С4 о осо оао САГ (4 < > Ц С4 «>. Щ Х(Г АО (е> 8» Ж и Л CO Ct> t(> ж ОЕ о 1О! Х х Я4 U л <(8 8» и cit <Е8 х Х о о Я х у и о и х
