автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Легкий жаростойкий керамзитобетон на композиционном вяжущем (технология и свойства)

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА. ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕН!! ИШЯНЕРНО-СТРОгГГЕЛЫШЕ) ИНСТИТУТ имени В.'В.КУЯШШЕВА ''

На права* рукописи

хаддадин ,икаб дарис "

ЛИТОЙ ИТОСТОЙКИЙ КЕРАЛЗИТОБЕГОН НА К0ЧП03ИЦИ0ШШ

вшэтр

(Технолргкн и свойства! ■05.23.05 - Сгроитсяыко (¿атериалн и изделия

' АВТОРЕФЕРАТ дкссертафги на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1991

/ /

1 / • ) .

* \ V

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени ишсенерио-строга^льтом институте иы. В.В. Куйбышева

, Научный руководитель

■ доктор технических наук, профессор Горлов О.П.

О^кдаальше оппоненты ' -г доктор техническая наук, " ~ профессор'

Е^ков Е.Б.

кандидат технически наук Седцх Ю.Р.

' Ееадчря орга!шаацпя; ■ ШСО стоновшс и вяяущах

. . I . - . • ,. иатериалов .

Защита даосеутадаи состоится " 7 " •' 1991г.

в 17-4асов ка заоядашт спзцшлязкрошшгого Совета К.053.11.02 в кйЮ!Гш.В.ьБ.1{уй(}Ещева по адресу: ПЗШ, г.Москва, Нлизовея

'; С диссертацией мопко' ознакомиться в библиотеке института. ,, .Ероога Вас'принять участие в заящте и направить отзкв по адресу! 129337, г.Мойкш, Ярославское шоссе,'д.26, МйСИ та.В.В. ■Щбшеш, Учешй Соадт.:,

дзхорес&ераг разослан 1991г.

.7чекнЙ .'.секретарь овецзализированко: • '•' : Ссюта К, 053, II.С2

' Ефимов В.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Мировая практика строительства показала эффективность использования жаростойких бетонов в несущих ограждавших конструкциях печей обжига керамики, а также футеровка туннельных вагонеток. Создааде долговечной,футеровки вагонеток -актуальная задача современного производства керамических материалов, ибо только на- заводах стеновой керамики в СССР в настоящее время эксплуатируется более 2-х десятков тысяч вагонеток, на ремонт и эксплуатацию которых ежегодно затрачявайтйя миллионы рублей. Увеличивающиеся с кавддо годом текли Ц^Й А ска строительной кераьикп влекут аа собой повышение проязвйййтель-воста печей обжига и, следовательно, интенсификацию процессов обжига. Однако, это ухудшает и без того тяжелые усАовгя эксплуатации туннельных вагонеток, приводит к сокращению сроков службы футеровка подвижного состава, выполненной пз ыелкоЙУуЧяого огнеупорного материала (шамотного кирпича). Гакая футеровка требует текущего ремонта ухе после 7_10 циклов работы. Значительная теплопроводность а большое количество швов ухудаают ее теплозащитные своЙстза. Плохое техначескоэ состояние футеровки вагонеток, нх бастрое механическое н термическое разрусенве отрицательно влияет на газообнев а дияанику tsiuobui процессов в рабочем пространство печа, увеличивает расход топлива, осложняет применение садочных автоматов в кирпичном производстве.

Имеется достаточный omrr использования тяжеяах жаростойких бетонов в качестве футеровочного материала печных вагонеток.Такая футеровка отличается значительной механическое прочностьо. удовлетворительной тормостойкоотья, но, вместе с теи,;и большой зтгностьа» виоакой теплопроводностью и теплоемкостью. Легкяе жа~ pócíotoca богояы ей ворастнх заполните.кя, яследстшо недостаток-

кой механической прочности и невысокой термостойкости, в основном использувтся как теплоизоляция центральной зоны футеровка вагонеток. ■

Анализ литературных источников показывает, что одним из . наиболеэ перспективных направлений совершенствования футеровки печных вагонеток является разработка и применение легких жею-, стойких бетонов с повышенными физико-техническими свойствами.

Однако, расширенна области применения этих материалов требует уг-. :лублеш!я теоретических исследований и развития экспериментальных, разработок по созданию новых "составов и совершенствованию технологии яегкях жаростойких бетонов..*,

Быиеизложенное свидетельствует о пёсснекгивности и актуаль-. носги научных разработок,, яадравлэиних 'нь. синтез новых высокотемпературных материалов с заданными зкеплуатащэнкши характеристиками, позволяющих повысить стойкость футеровки туннельнкх печей обккга строительной керамика и цечккх Еагоиеток. а такие снизить трудозатраты при устройстве,к ремонте £утерсвок.

Работа проводилась в соответствие с коордглшшоннш! планом научИо-исследовательскис работ Академии наук СССР по проблэме *,<Е>нзяко-химичаскиэ основы получения нових жаростойких неорганических материалов" (2.23.6) и тематическим планом Московского шь женерко-строительного института им.В.ВДуйбыпбва (рсг. !"; 2.23.5.3).

Целы? тассестадионной работы является разработка научно-прак-тичвехих основ технология легкого жаростойкого кэрамзитобетона на композиционно« вяжущем с высокими фязико-технетескявд свойствами для Футеровки обжиговых вагонеток, а также строительства туннельных печей во производству керамики.; .

Научная новизна работ» состо й в теоретическом обосновании . и экспериментальном подтверждении • возможности получения -эф^вктЕВ-ного легкого карсстойкого кевамгитобето'на с использованием п

честве вянущего токкодисцерсной композиции безводного силиката натрия и огнеупорного наполнителя для ((.утеровки туннельных печей и обжиговых вагонеток. Научно обоснована к экспера^О!;таль-но доказана целесообразность введения глиноземносодержасей добавки (отхода абразивного .производства) в состав коююзишютю-' го вллущего я выбор в качестве компонента связки огнеупорной гли-т * ни. Определены оиммальа«« составы вяжущего я бетоне на ого основе, исследовано Елаянла параметров формования и режимов тепловой обработка на физико-технические свойства материала. Установлен качественный, состав новообразований связки на основе композиционного вяжущего при различных температурах.

Практическая значтаосгь- работы. Разработана технология лэг-. кого жаростойкого керамзитойетона на композиционном вянущем, отвечавшего требованиям эксплуатации футеровка туннельных вагонв-'ток в производства строительной керамика. Олтимлзисоваш глазнко технологические параметры получения бетонных изделий плотностью 1600-1800 кг/м3. прочное!ьв посла сушки более 10 ¡.Па. термической стойкостью 25-27 возпупных теплосмен. Установлена техническая целесообразность и сконометеская эф^актявкость применения ■ крупноразмерных блоков из разработанного бетона для устройства фугеровол обжиговых вагонеток взамен мелкоштучных огнеупоров.

Техяико-эксноиаческиа расчеты показывает, что экономический эффект от. производства я применения I м3 изделий из жаростойкого керамзитоЯетона взамен шамотного огнеупора в качество футеровоч-ного материала для обяиговых вагонеток туннельных печой по еы-суску глквлного кярпвча составляет 33,3 руб.

Объем саботы. Диссертедяя состоят яэ введения, четырах глав, общих выводов и смска используемой литературы пэ 88 наименования. Работа заложена на 121 страницах, содержит 22 рясунка и 29 габзет. '

- б -

йа

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по определенно вяжущего оптимального состава;

- основные закономерности ствуктурообразоваюш в композиции составу "силикат натрия-корунд-огнеупорная глина*, получеи-ныв на основ^и^физвко-химических исследований кумпозшионно-го вяжущего.после термообработки и обжига;

- оптимадыще составы легкого жаростойкого керамзитобетона, ,рекомендуемыс| .технологические параметры приготовления бетонной смеси, формования изделий и режимов их сушки:

- результаты исследования физико-механических, теплофизя-чеоких я термомаханических свойств разработанного бетона;

- рекомендации по аппаратурному оформлению технологическое линии для выпуска иэдели!) из легкого жаростойкого керамзигобе-

. тона на композиционном вяжущем;

- обоснование технико-экономической эффективности производства и применения легкого жаростойкого бетона для футеровки вагонеток кирпичного производства.

Содержание работа.■ Анализ мирового состояния производства и применения легких.жаворгойкях бетонов свидетельствует о том, что они относятся к нлолугнаиболее перспективных огнеупорных материалов и играют ваяяуй .роль в современном печестроении. Во всех странах мира-к $им проявляется повышенный интерес, особенно к, Ка легковесных заполнителях, которые

с фуш^кад'Й! .теплозащиты способны выполнять и функции ограждения. Однако,.в настоящее время выпуск и применение этих бетонов,'довольно ограничены, что объясняется отсутствием высококачественных ^я^ри^х, ^ецеств для производства жаростойких бетонов.. .В совместно с ДагПИ на протяжении ри- ■ ; да ,лрТ; ,вг сэдтведс-трвд .с, координационным планом АН СССР проводятся - "

исследования по созданию новых видов жаростойких бетонов яа нетрадиционных вяжущих. Вяжущим веществом в этих бетонах является тонкодисперсная композиция. состоящая из силикат-глыбы (без. водного силиката натрия) и огнеупорного компонента. 3 зависимости от условий эксплуатации разработаны составы бетонов на шамотном, муллито-корундовом, динасовом. периклазохромитовом я других заполнителях. .

Результаты промышленных проверок и исследования жаростойких бетонов на основе силикат-натриевых композиций позволили сделать вывод о том. что при соответствующем подборе огнеупорных компонентов вяжущего и заполнителя возможно получение жаростойких бетонов аналогичных по химическому составу любым огнеупорам, а по своим' термомехани»ескям к теоло^язичесхям показателям превосходящих их.

Целью данной работы является разработка составов и технологии легкого жаростойкого керамзитобатона на кокпоэииисннои вяжущем с высокими физико-техническими свойствами, предназначенного для футеровки обжиговых вагонеток и тепловых .агрегатов с температурой службы до ПС0°С.,

; . ' , 5 ....

, Выбор керакзйта в качестве заполнителя для производства легких жаростойких бетоне® основан на.том, что а настоящее время оп является наиболее широкого распространенным искусственным порио-тил заполнителем во всем мире, относительно дешевым, я как показывает анализ современного состояния производства легких жаростойких бетонов наиболее пригодным.

Для достижения целя работы были опрэделены основное задачи исследований: : •

- обоснование, выбора компонентов для вяжущего ;

- подбор рационального состава вялого я определение его ' ■ свойств . '

- исследование физико-ХЕмическвх процессов, происходящих в вяяущем пря,суаяв и обяиге; , .

- подбор оптимального соотава легкого ааростойкого батона ' на основа разработанного композиционного вяяуяето;

- исследование влияния технологических параметров рроизвод-ства на основные фазико-тегаическлэ свойства жаростойкого бето-

■."" . /?;". \ ;- псоледованиз термошханическйх и теплофшическлх характе-: ристай разработанного батона ; ; ■:/• '

; ; разработка технсяогяя легкйа жаростойких (Йтонов на ком; позиционном вяжущем в спределонЕа экономической вффзктявностд ; , шс производства и применения. . >

Известно, "тз 2 промессе эксплуатации футеровочннх материалов наиболее интенсивному износу подвергается их тонкодисперсная составляищая. в случае приманекяя изделий из жаростойкого бато-.. на свяжувдаа.которое омонолячявает зерна заполнителя в единый . конгломерат. Б связи о этим, выбор компонентов вянущего и подбор их рационального соотношения всаставв связки является каи; более ответственными задачами при проектировании состава Еаро-' ст^кого бетона;;': ; •^-■/./'.х/■ ■'..•-'

чПря разработке композяцЕонннхвяжущих для ааростойких* бето-вов, способных заменять обжиговые,огнеупорные изделия, основн-С ваются на том, -$то требуемые эксплуатационные свойствасоздавае-мого материала могуг быть лолучеин лишь только в теш случае, коз> . да в бетоне в процессе первого.нагрева будут происходить физико-

састам« я сопровождапгшеся : зоиах огнеупорных новообразован^ боа . существенных изменений обгэка. -Догмой» рекомендует в катасгва :йомЬонантов вязушого использовать материала, схожие до хйкачаског

лу сое

аду ;;о >швряадом^ собтаышзщии садакаятвзь. В донвоа

чао, когда в качестве заполнителя для легкого шростойкого бэ-; тона выбран керамзит, в наибольшей степени этим требованиям от-' вечавт огнеупорная глина а шамот. Из втих материалов, по мнению автора, предпочтение следует отдать огпеупорной глине, так как во-первых она по себестоимости значительно дешевле шамота, яв-• лязгдего продуктом обляга огнеупорной глшш, а во-вторых глина при средних и высоких температурах более активна, чем инертный шамот, •'■''''.','"'.■''"". .v

, На предварительном »тале исследований было проведено сравнв--нио прочностных характеристик образцов* изготовленных из тонкодисперсных кошгозкцяЕ на ооксвз глянь я саыота из кудииовской глшш о разлнчнш содержанием силккат-глыбы в вяяуием при постоянном В/Т ® 0,25, &нноэ водо-твердоэ отноиеивв било принято по результатам исдытанкя по определению састкости смоси на тотапчо-оком внскоэшетрэ. ; ■

При проведении эксперимента подготовка огнеупорных вяжущих композиций осуществлялась путем совместного полома силикат-глыбы и наполнителя до удельной поверхности 2550 см^/г. Приготовлек-Нув $орковочнуп смесь укладывала в форш-балочки размером 4х4х х16 см и уплотняли на лабораторной впброплощадка со статическим притрузом 0,002 ГШ, Образцы в формах подвергались термообработ- ' ке в сушмьном шкафу по следующему режиму: подъем температуры до 9Q°C г 0»5ч, изотермическая выдержка - 2ч., подъем до 200°С -I ч,, видерккА при этой температуре 2 ч и охлаждение до температуры 20-25°С,

; ' . Результату исследований показала, чго прочностные показателе образцов вяжущего ш основе иамота и глшш практически близки по.значению и недоотаточ?« для получения пррчного жаростойкого' керачэптобетона (R ^. 10 МЛа). ,1]бэначигелшо болео высокие'Ьсоч-

ностныв показатели образцов вяжущего на основе шамота объясняются тем, что цашт обладает несколько более равной и плотной поверхность® чем глина, и требует для образования надежных кон-■тактоз меньшего количества клеющего вещества. Кроме того, результаты проведенных испытаний подтвердили данные других исследователей, что при температурах до 200°С взаимодействия силика-; та натрия с другим, компонентом вяжущего не происходит, и проч, ность затвердевшего композиционного вяжущего, в основном, зави-, сит от качестве поверхности наполнителя и от содержания саликат--глыбн в вяжущем./

Учитывая полученные данные и экономические соображения, было принято решение остановить свой выбор на огнеупорной глине, в которую для повышения прочностных показателей материала после сушки при 200°С и снижения количества силикат-глыбы в вяжущем было решено часть огнеупорной глины заменить электрокорундовым шламом, который уже с успехом использовался для этих целей в других композиционных вяжущих на основе безводного силиката натрия.

Эдвктрокорундовый шлам являясь абразивом, при совместном псмоле способствует, более тонкому измельчению силикат-глыбн, что положительно сказывается на все последующие технологические процессы й свойства получаемого материала. Плотная и ровная поверхность зерен корунда нэ требует излишка силиката натрия.

Результаты испытаний высушенных при 200°С образцов вяжущего, в котором АО% от его массы составлял злектрокорундовнй шлам показали, что прочности образцов композиции при сжатии и изгибе возросли примерно на 20_30 56. При этом, водотвердов отношение понизилось до 0,22, что объясняется более низкой водопотребно-стыэ электрокорунда по сравнению с огнеупорной глиной..

Исследования также показали, что прочностные показатели образцов при увеличении содержания, еяллкат-глиби в ко?лгазгдш от •

17 до 255? изменяются незначительно, а при содержании силиката натрия более 25$ в вяжущем наблюдается подвспучивание образцов. сопровождаемое появлением на открытой поверхности образцов горбушки. . .

Учитывая это обстоятельство, а такие то. что повышенное содержание силиката натрия в композиции приводит к снижению огнеупорности, температуры начала деформации под нагрузкой и других термомеханических характеристик вяжущего; был сделан следующий вывод: содержание силикат-глыбы в композиционном вяжущем, включавшим в себя огнеупорную глину, электрокорундовый шлам и ■ Ко.2.0 ■ Я». должно быть в пределах 15-25$.

После выбора компонентов вяжущего методом математического плакирования был подобран оптимальный состав композиционного вяжущего, позволяющий получать легкий жаростойкий керамзитобетон с прочностью при-сжатия после термообработки при 200°С не менее 10,0 Ша.

Анализ полученных данных показал, что для получения легкого жаростойкого бетона с прочностью при сжатии после термообработки при 200°С более 10 Ша оптимальным является состав вяжущего.содержащий 20$ - безводного силиката натрия. Ъ1% - огнеупорной глины и 49/5•-. злектрокорундового шлама. Рациональный состав бетонной смеси в этом случае•следующий (в % по массе): 4$ - силикат-глыба ;. &% - огнеупорная глина ; 1С$ - электрокорунд; ЕО% - керамзит. Водо-твердое отношение.- 0,17. .

Экспериментальная проверка показала, что керамзитобетон данного.состава имеет прочность при сжатии после термообработки при 200°С - 10.4 Ша. Кроме этого, 'в работе быля проведаны испи-тания. на огнеупорность образцов вяжущего в зависимости от -содержания, в нем . которые показали, что огнеупорность образков -вяжу:!ого оптимального состав* сосганляет 1450°С 1'тзбл.Т).

' Таблица I •

Огнеупорность в/шущего в зависимости отсодар&ашш 'силикат-глыбы

А ~--- „ ----,.-----------

Состав Силикат-глыба 15 20 25

вяжущего Огаеупорная глина 35' . 30; \ .25 в я по массе

Эдэктрокорунд 50 50 :.:/■' 50

Огнеупорность, °0 ■1530 1450 , 1380 ,

На образцах вяжущего олтшлально подобранного состава било исследовало влияние тонины помола и режимов оуаки иа активноок!

' КОМПОЗИЦИОННОГО вянущего, > / :

■ Процесс оданодачнвания кошоэидаолпого вянущего подразделяется на два периода; назкотгмператупиый. протекающий пра сурке в температурном интервале 20 ... 200°С, я. высокотемпературный. Низкотемпературный период твердения включает в оебя еда-, дующие стадий!

~ .гидролиз силиката натрия в вода ;

г- поли конденсация кремниевой кислоты и образование кремне-.геля; '.'•.■ /

',, т обезвоживание и частичная кристаллизация геля, . , г Исследования различных регимов тепловой обработки композиционного вяжущего показали, что для полного, протекания Знзвко--химлческих процессов, происходящих при твердении композипиояно-' го вяжущего, необходима в период тепловой обработки изотерма- ; чеЬкая задержка при температурах 90-95°С в т.ечоние 2-х часов, . ,'/; ' При'изучении мехашшма твердения стекольного вяжущего, ис-■ пользовались стандартные фязико-хими -ческиэ методы исследований*, йаф^регадальн^тершчесиий, рентгеноструктурный, электронно-' ' микроскопический Я Д».;- '

, Кемпленсныа фяэихо-хямйческла исследования показали,что при 760°С опнтезаруотся альбит, а при температурах свыше 1000°С образуется муллитi Образований альбита, обладающего высокой-тёрютстабильаосты),. в система вяжущего препятствует ваде-йио прочкрстй сястемц при приближении ее к точке плавления си-лшсат-глыбы (800°С). Основные кристаллические $ази, образующиеся 'в' процессе термообработки вяжущего от 200 до П50°С, привёзши з табл.2. .'i л: '-"'...... •■..';.'•

-%/V. "' . , Таблица 2

.'.- ; Фазовый состав композиционного вяжущего при^ различных Г.\-•"-'■ температурах термообработки

200

Температура термообработки, °С "~800~ ~ ~ ~ ~ —

1150

Порпс- Ианврвло- Порно- Иинерало- Иоряо- Минерало-тость, гический тость, гический тость, гический % <.■>»• , состав % состав % состав

27-30

Корунд, кварц, каолинит, • силякаг--натрия

24-28 Ч Корунд, 22,5: кварц, -24 ельбит

Корунд,

-крис-тобалит,, муллит. . стекло-

*. Подбор гранулометрического состава керамздтового песка для легкого жаростойкого бетона на композиционном вяжущем проводился методом математического планирования, эксперимента в области с ограниченным содержанием крупной фракций 5-2,5мм в; пределах 40-7СЙ и средней фракции 1,25-0.63 мм от 0'до (по массе). Содержание мелкой фракции (менее 0,315 мм) керамзитового песка в составе бетонной смеси1* определялось расчетным путем,как разности между количеством заполнителя в бетона и суммарным содержанием крупаой и срэдлоЗ.фрашй. В яачостве параметров оп-тлмазшш' бйли выбраны: средняя 'плотность-и прочность"бетона ш сгатяэ поело тгрмообработая' до,200°С. 3 ходе работа' стазвлаоь■ ?а-

дача определить области составов керамзитобетона с оптимальными эксплуатационными свойствами, а именно средняя плотность не более 1800 кг/м3, прочность на сжатие (монтажная прочность) не

менее 10 МИа.' - - '

. '. -

В результате эксперимента было установлено, что оптимальные составы с необходимыми эксплуатационными характеристиками керамзитобетона ограничены следующими значениями, количества каждой фракции: крупная 42-52?, мелкая 39-58?. средняя 0-%.

В дальнейшем в исследованиях для упрощения технологии ;ис- . пользовался бетон следующего фракционного состава:, крупная фрак- . ция заполнителя (2.5-5 мм) - 50#, мелкая, фракция (/ 0,315 .мм) -50%. Керамзитобетон данного состава после экспериментальной проверки имел прочность при сжатии 10,в 'Да и среднюю плотность 1740 кг/м1. ,

На образцах керамзитобетона рекомендуемого состава было исследовано влияние Температуры обжига на прочностные характеристики, Испытания образцов (цилиндры размерами: К = 65 мм, 0 « 25 мм) проводили на специальной установке, позволяющей нагревать и выдерживать их в течение 3 я в криптоновой печи и там же а нагретом состоянии производить испытания образцов,.

При нагревании образцов до 7.6С-780°С наблюдается увеличение прочности керамзитобетона, за счет образования альбита, и после падения прочности. Потеря прочности происходит за счет накапливания жидкой.фазы в структуре бетона, однако при этом он сохраняет несущую способность до температуры 12С0°С. вследствие синтеза .высокоогнеупорных новообразований,

Одной из важнейших характеристик легких жаростойких бетонов являемся теплопроводность. Наряду с несущими качествами легкие " конструкционные жаростойкие бетоны в "тепловых агрегатах одновре-

менно выполняют теплозащитные функция. Ограждающие конструкции обжиговых печей керамической промышленности, выполненные из жаростойкого.бетона с теплопроводностью 0,5-0,6 Вт/м °С в диапазоне температур В00-1000°С взамен традиционного штучного шамотного огнеупора, теплопроводность которого выше в 1,7-2 раза, позволят сократить теплопотери, снизить температуру на наружной поверхности ограждающих конструкций а в конечном счете уменьшат топливно-энергетические затраты на единицу выпускаемой продукции в среднем на 17^,

Учитывая, что футеровка пода подвижного состава обжиговых . вагонеток, которая представляет как бы одну ив ограждающих кон- ■ струкпий печи, изолирует печной канал от выноса тепла снизу и, одновременно, защищает металлические части вагонеток от прямого воздействия высоких температур, она должна по возможности вы---подняться из материала с более высокими теплозащитными свойствами.

Данные по теплопроводности легкого жаростойкого керамзито-бетона в зависимости от температуры нагрева приведены в табл.3.

Таблица 3

. 1ёалопроводность керамзитобетояа .

Средняя плотность керамзитобетона, кг/м3 Теплопроводность, 400 еоо Вт/м °С. ' 8С0 при температуре . 1000

16 5 0 0.43 0,44 0.45 0,53

1700 •0,45 0,46 0.48 0.60

1750 0,49 0,52 0,53 0.66

Как видно из таблицы 3 теплопроводность жаростойкого ке-рамзитобетона в температурном интервале 800-1000°С в два раза ниже значений теплопроводности в том же температурном интарва-ле.для жаростойкого шамотного бетона на жидком стекле аналогяч-

ной плотности (1,1-1.2 ЕтДл °С). Из этого следует, что замена

шамотного бетона или огяеулэса в футеровке пода туннельных X

• ' ' * ■

вагонеток печей обжига стеновой керамики легким касш/зитобето-нои в пропессе эксплуатации обеспечит снижение тодливно-энарго-тических затрат на единицу выпускаемой продукции за счет сокра-т щьеия тзплопотэрь через иодину подвижного состава.

Основные физика-технические свойства легкого наростойкого. кераь'зигоботояа на композиционном силикат-натриевой вяжущем приведены в табл.4.-

• Таблига 4

Основные физико-технические свойства каростоЕкого. керамзитобетона

г И о й О Г-В а ' Единица Показа-

о в о и с i а йзмзре» твли.

■ - ния .

Средняя плотность ; кгМ3 1С50-18СО Прочность при сжатии сушка

200°С . Ша- 10-12

Обжиг 1000°0 19-21

Температура начала дефор- г : .

меняй под нагрузкой 0,2 МПа , иС . : ИЗО

Огневая усадка ?! 0.2

Термостойкость (800°С -

воздух) ТС 25-27

Теплопроводность пси ХООС°С Бт/и °С . 0.53-0,6о

' ; На основании проведенных исследований была разработана технологическая схема производства изделий из легкого наростойкого бетона на композшцюнноу вяжущем у определены кормы осьовннх •сехвологичосхях процессов производства.

Технлко-экономическаа разчетк показали, что эконогачьскиЗ а<йекг ог псбазйодства и пркиеисняя I и9 изделий иг легкого ?иро-стойкого херсйзитобетода на ?.омпози:коккол: салвкат-натраевом юг-

кущем в качестве футеровочпого материала для обжиговых вагонеток туннельрых пе^ей со выпуску глиняного кирпича взамен шамотного огнеупора составляет 33,30 руб.

ОБЩИЕ вывода

1. Разработаны научкш и технологические основн производства изделий из легкого жаростойкого керамэлтобетона с использованием в качества вяжущего токкодислезеной композиции, состоящей из безводного силиката натрия, огнеупорной глины и электрокорундового шла»,1та, дли футеровка обтаговых вагонеток и туннельных печей обжига строительной керамики.

2. Процесс омоколкчизашя композиционного вяжущего подразделяется не. два периода: низкотешературшй, протекающий при сушке в температурном интервале 20...200°С, к высокотемпературный. Низкотемпературный период тзердеяяя включает в себя следующие стадии: гадролаз силиката натрия в воде ; поликонденсация кремниевой,кислоты д образование кремлегч ля ; обззвоживавив и частичная кристаллизация геля.

Комплексные фязяко-хкшческие исследования показали, что при 760°С синтезируется новообразование в кристаллической $азе-альбит. При тешературах выше Ю00°0 за счет введения огнеупорной глины образуется муллит.

3. Необходимые прочностные показатели и огнеупорность вяжущего достигаются при следующим содержания компонентов в составе вяжущего (г^о массе): силикат-глыба 20^; огнеупорная глина 315?, электрокорундовий шлам 49^. Исследования локаза/м, что наиболее' равдонаяьшм является тонина помола дяку-Дего 2000_31СО смй/г, обэспешваэдая достаточное растворение частиц силикат-гли-би при ЕОДО-ТБерДОМ ОТНОЕСМН,! 0,22,

Метода штемаги"взского планирования оптимизирован состав бетонной cueca и установлена связь цевду гранулометрией заполнителя-керамзита и свойствами бетона. Рекомендуемый гранулометрический соотав бетонной смеси следующий: керамзитовый песок крупная франция 2,5_5 мм - 505?, мелкая фракция менее 0,315 им -50$. Достаточная монтажная прочность (10,8 Ша) в высокие тер-момехааические показатели жаростойкого керешитобетона достигаются при содержании вяжущего в составе бетона 20% (по кассе) и в/т = 0,17. .. ;

5. Исследованы тершмеханвческие характеристики легкого жаростойкого керамэитобетона на композиционном сшшхатно-натрие-вом вяжущем при средних и высоких температурах. Установлено,что температура начала деформации под нагрузкой составляет ПЗО°С, термостойкость 25_'¿v теплосыви, огаеная усадка - G,2Í, теплопроводность при 1000°С, в зависимости от средней плотности бетона 1650.1750 кг/и3 соответственно 0,53-0,65 ,

и С

6. Технолога« изделий из разработанного кераызитобетона включает следующие технологические переделы: приготовление композиционного вяжущего, подготовку заполнителя, приготовление бетонной смеси, формование изделий, их термообработку и распалубку.

7. Установлены оптимальные параметры основных технологических операций: формование изделий следует осуществлять вибрационным методом с пригрузоы при частотах 100_150 Гц и амплитуде 0,3„0,2 км в течение 6О_90 с; без притру за при частотах 50-100ГЦ р амплитуда 0,5_0^3 мм в течение 120_150°С ; сушку изделий необходимо, проводить с двойной изотьриачоской выдержкой - При 90_95°С с целью иктвнсЕфцкацда растворения частиц мишкат-глыба к x:ps 20Q°C с цальв ококалнздваяая и обэзвргавазал систем. Щюлохек-тельпость тепловой обработке зависит ог размеров изделий.

0..На основании:.технико-эконог.5ическзх расчетов определена' экономическая эЛ^ективЕосп,, изделий из жаростойкого керамзито-' бетона на кокпоэлцпоняом вяэдоа. Экономический эффект от производства я применения I м3 изделий из разработанного бетона л качестве футерсвочпрго материала для обгпговых вагонеток-туннельных печей-по выпуску глиняного'кирпича взамен памотпоГо .бгяеупора.. составляет 33,30 ,руб. '

; -, Осяойяке полтети диссертации опубликованы в следующих по чагных работах:

- ' I. Буров В.Ю., Хаддадин'И.Д., Маркин Д.А. ¿аростоЯшй ке-раызитобетон - тезион докладов Международной кон^ренции, "Студент а прогресс строительной индустрии". М., ЬИСЙ, 1991,с.72 73.

Поа почать 2.01.91 Осрг'-ат 60*81 V16 Печ. офс. Й^'^Д'У fi.ii.CK I уч.-г.эд.л. 1.100 Заказ Бесплатно

"Ч)тапр:шт МКСИ Ш4.В.В.Куйбшевэ