автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Основы прогрессивной технологии пресс... арболита

С^У и

Ш-/ГЕРБЛ'ГС1Л1! №Ш;Г№Ю-СТРСИТЕЛЬШк ИНСТИТУТ

На правах рукописи

АКЧАЪАЬВ Альбврд- Алшевич

ОСНОВЫ ПРОГРЕССИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕССУ АРБОЛ1ГГА '

Специальность 05.23.05 - строительные материалы и

изделия

/

/

АВГОРЕФЕР-АТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 1992

/ - ' ' '

Работа выполнена в Дкаибулском гидромьлноративно-отроительном

институте

Научный коноультант - заслуженный деятель науки и техники РФ, .доктор технических наук, профеооор И.А.РНБЬЕВ

Официальные оппоненты: доктор техничеоких наук, профеооор . ЛОБАНОВ И.А.;

доктор техничеоких наук,'профессор ПОЛОВА 0,С.$

доктор техничеоких-наук, професоор ХРУЛЕВ В,М.

Ведущая организация г Московский лесотехнический институт Защита состоится

Г^Щ^ЬЦ 1992г. в // ч. на заседании специализированного оовета А 063.31.05 по защите диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук при Петербургском инженерно-огроиГельном институте по адресу: 198005, Санкт-Петербург, ул. 2-ая Красноармейская, к.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института.

Автореферат разослан . "/о " 1992г.

Ученый оекретарь специализированного оовета Д 063.31.05 доктор технических наук, профессор . А.Л.ШШДОН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблем. Репа/те Продовольственной програлг.ш в ¡¡ародйом хозяйстве требует всемерного роста сельскохозяйственного зтронтельства на прлтшне ускорения л развития научно-техничеокого трогресса, на ичрокол индустриализации нрасширении промышленности этроптелымх материалов.

Особенность сельскохозяйственного строительства состоит в боль-зюй рассредоточеппостп строящихся объектов и отличается бездорожными условиями. Поотому задача лндустриачизацыи строительства объектов сельского хозяйства на йазе местных строительных материалов, на примере арбсиита, является актуальной и шзет овои спещфгчео-кие особенности в отношении обеспеченности сырьевыми ресуроами, а такие множества вопросов технологии производства.

Автором, начиная с 19С5 г. веду-тся исследования по совершенот-вовашпо технологии и повышению качества арбсиита. в результате выполненных исследовании теоретически обоснована и практически решена ватная задача - заводское производство арболита, базирующееся па прппцттиачьно повой технологии б.ориования изделий, которые уплотняется прессованием по методу "ковеЛера пакетообразования". Тема диссертационной работы, выполненной в период 15С5 - 1992 гг. соответствует научному направлению Алма-Атинского ШШстрошроекта на 19Г>5 - 1970 гг. "Сопериенствование технолопш производства и изучение свойств арболита и .изделии из него" и плана Казагротромстроя на 1967 - 1989 гг.' по ново.", техник« и технолопш.

Целью настоящей работы является исслодованке и разработка основ совершенствования заводской технолопш арболита, уплотняемого прессованием, которое сводится к построению поисков в следующих направлениях:

- теоретическое и экснершентачыюе исследования некоторых положений оизико-хнмических процессов, происходящих в твердеющей ар-

боллтоьой смеси; , - п^индаш интенсификации процвооов производства и улучшения 'качеотва по технологическим этапам;

- освоение прендшшально новой заводокой технологии арболита;

Для достижения поставленной дели было необходимо решить задачи

- опиоать общие сведения о влахностном состоянии оиотемы "шше ральное вяжущее, + заполнитель из растительного оырья;

- проанализировать некоторые ооновные 4'изико-хшические процессы по технологическим этапам заводокого производства арболита;

- изучить особенности конструктивных и деструктивных факторов при твердении арбсишта;

- исследовать и разработать методологию, а также способы и ор< отва оценки степени пригоднойги заполнителя для применения в арб ллте;

- исследовать способы облагораживания заполнителя на стадии . подготовительных работ и разработать конвейерную связь этого пос о .поотсм перемешивания арболитовой смеои;

. г - исоледовать параметры штимизации структуры арболита во вре преосовалия и разработать конвейерную технологию пресоования бщ мовочвой масоы о фиксированием оптимальной структуры под отатиче ким давлением; ' •

- исоледовать процбосы сушки арболита и разработать конвейер] овязь поста тепловой обработки о формовочным поотам; ' " "

< - модернизировать поот распалубливания, который является узл : овязи конвейерных поотов формования а тепловой обработки надели

- отразить эконошчеокую-зффективнооть разработанной принцип: алтчо новой технологии формования.

; Н&учная новизна. -Предложено новое направление в методологии экспериментального поиот - изучение путей совершенствована за одеж* технологии ИСК, в частности арболита, оотещвшт вектор

сарактерпстик задающих действий производственных операций, что углубляет теорию технологии и направляет переосмыслить сущиоотъ градационных технологических решений.

• На оонове аналитического подхода к <1изико-химпче6кш процессам взаимодействия минерального вяжущего о заполнителем из раотитель-зого сырья разработан и предложен опоооб определения степени при- . годности заполнителя доя применения в арболита (а.о. 1265610), основанный на измерении показателя контрактуй твердеющего вянущего. При этом последнее затворяется водным экстрактом заполнителя при реальных соотношениях компонентов и создаются условия для про-истекания реальных физико-химических процессов, взаимодействия компонентов (жидкой фазы заполнителя о вяжущим).

Разработана графо-аналитичеокая методика штимизации технологических параметров облагораживания заполнителя, научная основа которой отражается функциональной зависимостью "прочность цемента -продолжительность вымачивания заполнителя - температура". облагороженное состояние заполнителя наступает при вымачивании в воде по законам «Т-тгка.Нернсга и масоопёренооа и отражается всдородншл показателем (рН) среда, пропитанной в заполнитель. Движущая сила (градиент -концентрация) явления масошеренооа оценивается косвенным показателем - прочностью цементного камня, затворенного экстактом-- продуктом массшеренооа*

■ Исследованы способы облагораживания заполнителя электротехнологией' - электрогидравличеоким эффектом (ЭГЭ)» ионизированной в электрическом поле водой,' а таксе дегазированной водой.

разработана принципиально новая технология формования издалиЦ . 'из-арболита, основанная на способе конвейерного преооования смеси с обеспечением оптимальной структуры арболита во, время преооования и одновременной упаковкой'отформованных изделий в пакет (а.о. № 442061 и й 1343034) .

5 ,

Кал прикладное следствие закона створа, получен эи'ект "технологического кош акта", являющийся покалателеы компактной коша-новки формовочного поста в метрическом нрострапстве и конвейерного сопряжения его рабочих операций ыедду собой в Оорыовочнык прс цесо. На принципе работ стационарного Формовочного поста разработана конструкция прицепа-агрегата, предсазначенного для <]ормовшш арболита в полевых условиях. Пршп&пиадыю новая технология <.'ор-ыованот оказалась реально.'! действительностью благодаря «медулщны ! техническим решениям: новым конструкциям бортоснастки и Оорыовоч-• них поддонов; вследствие замены нестандартного гидравлического пресса серийной электролебедкой, .осуществляющей операгдга пресс ова ния непосредственно" саыши бормовочныш подтоками, у которих и верхняя » нижняя горизонтальные шюскости явгшохся раооч.а.ш, иов-ш способам и средствам контроля .параметров прессования "по даше шш", "по времени", "по высоте" уплотняемого изделия, .Получены ыатематмеские уравнения: прессования арбсшитово^ а,¡оси и ее плот ности в процессе уплотнения. При псклоцм эачсс уравнений могло рег^ лировать плотность -арболита. ■ -

НЪвышт результатами исследований в отношении методологии нкспе ршента явтшюь: способ изготовления субстанг-гокальнол модели (ос разца-куба) в реальных условия* прессовой технсшолщ I. ормовашя, позвсяиниий затем пазработать методику определения каилественли: соотношений воды яатворензш, заполнителя, и вяжущего, задаваясь при этом плотностью "сыесл, следовательно л либол структурой в сп> соовалноы соотояипи; степеологшоская модель структуры арболита на мегамасптайном уровне, позвешшаая получить представления о щ а1п1зые 1]из1гческого взаймоде^.ствил кошоге-нтов смеси в длпаг.лп;« твердения арболита; способ и устройства для З1шефа нустогдосгп э; пейнлтеля (а.с.' 280ЭГ5, * 11ВВ»Вд).

■ Длч производства арбачпта, оа.'юва.'шш-о ш 'лдпге иа..стооб

• 6 .

зования в период формования изделий, разработаны агрегатная техно- ' '* а огня' разборки пакета на посту распалубливання и новая конструкция автономного устройства (кантователя) для распалублшзания* в результате теш работы поота распалубливалия на только Не уступает конвейерная теша!,» работ постов формования и тепловой обработки', но и ошсфоннб связывает их технологические ритмы»

Новизна научных результатов и технологических ранений, полученных на их 'основе, подтвеящена 5 авторскими сввдетельстваш на изобретение СССР.

Практическое значение работы. Разработанные основы конвейерного производства арболита о принципиально новой технологией формования изделий явились первоосновой в интеношпикации процессов по всей заводской линии, а'также в'п.овшешш качества выпускаемой продукции. Интенсификация процессов'достигнута путем оптимизации способов и модернизадт средств ол&дугацих технологических переделов: при облагораяиваниц заполнителя (совмещение в поточном регси-мо операций вымачивания и подачи заполнителя в облагорожением виде на последующий пост,); при йормовании изделий в период их прео-оования "конвейером пакетообразования"; 'при тепловой обрабо'тке'пакетов .отформованных изделий в соотоянии движения пульсирующим ва- • гонеточным конвейером; при скороогном распалублшзаяш пакета- кантователем специальной конструкции. Повыценкэ качества арболита достигнуто следующими технологическили решениями: методом квалифлка-ции пригодности заполнителя для применения в арболите; ."целлюш- • зациой" заполнителя в процессе его- облагораживания на стадии подготовительных работ; способа\ш контрмя изменения плотности формуемого изделия во время преосования; повторным прессованием.

Рекомендуемые технологические реглалюнты штенсипжации производства ц повышения качества арболита внедрены в техкслоигчоскун лилию арбоянтового цеха моцноогьп 1,5 гкс. КЗ издаий в год пш

Ш ".ТАРаЗЫ" оонхоза "Ровное" Дкамбулакой области республики Казахстан.^Прибыль от экоплуотации цеха в течение 1991 года ооотави-ла 852 тыс. рублей.

Апробация диссертации. Результаты работы в период 1965 - 1992 годов долокены и обсуждены на Й'нУ реопубликаноких конференциях молодых специалистов-химиков (Алма-Ата, 1968,1970), Всесоюзных научно-технических конференциях по искусствошшм строительный конгломератам (Брест, 1979, Владимир,1982, Ташкент,1985), Всесоюзном оо- ■ вещании-семинаре заведующих кафедрами строительных материалов и технологии строительных изделий и конструкций ВУЗов ("Днепропетровск, 1985), Расширенном .заоеданпи Совета по координации щр межвузовской программы в облйсти сельскохозяйственного и водохозяйственного строительства ВУЗов Госагропрома СССР (Джамбул,1988), Всесоюзной научной конференции "Пути использования вторичных ресурсов для производства строительных материалов и изделий" (Чимкент,1986), Все-оотамйнаучно-пражтичеокойконфереиции при ЛДНШ и НТО отройшщуо-трии "Экономические, экологические и социальные проблемы повшения эфективности использовании отходов производства в строительстве и проышленнооти строительных материал об" (Ленинград ,1989), Научно-

• технических конференциях профеооороко-преподовательокого осотава Д1ЫСИ (Джамбул,197&-1988),-Всесоюзном У симпозиуме "Реология бетон-

• ных омеоей и ее технологичеокие задачи" (Рига,1986), Всесоюзной научной конференции "Фундаментальные исследования и новые технологии; в строительном материаловедении. Теория искусственных стрсш-' .тэлышх материалов и ее практическое применение" (Белгород,1989), ■ Республиканской научно-техничеокой конференции "научно-техихчеокн^ процесс в технологии строительных материалов". (Алма-Ата,1990), ПроизБодствепно-технпчеоком семинаре "Современные технологии и с о-рудование заводов мачой мощности для домостроительной 'продукции" ■ (Чаляб1ток,1£91), ХПХ научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ВКМ (Новосибирск, 1992).

8 '

Основные положениям выносимые на защиту:

• - некоторые положения деструктивного и конструктивного характеров в фнзико-хшических процессах твердения арботитовой смеси;

■ - методика квалификации ца^ува заполнителя из растительного сырья, относящегося к группе коллойдных капиллярно-пористые тел с упруго-вязкими свойства!,ш, основанная на измерении уровня физико-. химического 'взаимодействия вяжущего о заполнителем;

- графо-аналитэтеский споооб оптимизации технологии облагораживания, концепция облагороженного состояния заполнителя, технеяо-логичеокое обеспече1ше интенсивного облагораживания;

. - конвейер пакотообразовагаш на формовочном посту;

- уравнение прессования арболптовой смеси п технологические методы оптимизации структуры арболита в процессе конвейерного прессования; ' .*.

■ - эффект "технологического контакта" на формовочном посту;

- пропессы твердения отформованных пакетом изделий при их тепловой обработке во время пульсирующего движения по вагонеточному конвейеру, ритм которого синхронизирован с ритмом пакетообразования на формовочном посту;

технология 'интенсивного распалубливаши пакета изделий.

Диссертация состоит из введения, 5 глав д 21 подглавы, общи выводов, 64 рисунков, 31 таблиц, 305 наименований литературы и приложений. -

I- СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И КАЧЕСТВА АРБ СПИТА -1.1. Анализ факторов, сформирующих .основу ннтенсиаткации технологии. и Гговмення качества арболита. Исследованию химической агрессивности заполнителя по отнешешго к вяжущему посвяцеш работы А.С.Щербакова, Л.Н.Шмэдта, Нгуена'Вана Тхиня, Б. II. Кауфмана и других ученых. Ввдвгггаемье шп концепций- о механизме вредного влияния- заполнителя подтверждают гипотезу акдемика П.А.Ребипдсра: зерна цемента покрн-

ваются адоорбционными оболочками водорастворимых экстактивных ве-щеотв,^ которые, вызывают диффузионные оопрагивления и тем самым тормозят процессы гидролиза и гидратации. Установлено, что наиболее вредным компонентом в химическом составе заполнителя являются

л

водорастворимые сахара.

Особо валшую задачу представляет изыскание эффективных способов регулирование свойствами заполнителя при его подготовке, котрры« мотай бы способствовать улучшению качества арболита.

Техногешше (П.И.Боасенов) или потенциальные (И.А.Рыбьев) свой-• отва заполнителя вскрываются при его облагораживании. Вопрос облагораживания заполнителя арболита перед объединением с вянущим имеет отношение'к таким'факторам, как: сложность химического ооотава заполнителя, наличие в нем вредных ддя цемента экстрактивных вещ-еотв, поваленные оорбционные и деоорбциояные и другие специфические свойства. Наиболее доступным и эффективным способом удаления легкорастворимих веществ из заполнителя в настоящее время признает-оя вымачивание его в нейтральной водной среде. Теоретическая предпосылка эффективности такой технологии, по-видимому, заключается вс взаимодействии заполнителя о водой, механизм которого прдаенительнс к производству арболита остается не изученным. Щелочная или кислая среда разлагает составляющие компоненты заполнителя на экстрактивные вещеотва, вредно влияющие на твердение цементного камня, до автору лучшего качеств^ арбсяит получается на-заполнителе, подвергнутом более длительному вымачиванию в воде при комнатной температуре. : Литературные данные, а гаю» обследование соотояния арболитовык предприятий СНГ показали, что уровень технологичности процеосов на посту облагораживания заполнителя по предприятиям самый различный.

Уровень инотрумантальпой оснащенности и оовешенства соообов определения качества заполнителя для применения: его в арболите является прямым показателем состоянии технического разв:л'га заводской

ю- : "

технологии арбсяита. По (ЗЦ 549 - 82 показатель пригодности заполнителя (древесной дройлошш) определяется путем его испытацця в арболите. По результатам испытаний определяется коэффициент пригодности дробленки, равгшй отнсшениюг расхода цемента и показателя активности цемента к показателю прочности арбсишга. Коэсфяцшнв пригодности дробленки должен быть не более 15, а содержание водорастворимых редуцирующих веществ должен быть не более 2%.

Регулирование качества арболита уплотнением формовочной смеси является практически ватаой технсшгической задачей, так как при-этом качество предопределяется формирующейся отруктур'ой конглсме-рата, которая, в овою очередь, завиоит от технологического обеспечения на посту формования. . '

Работы Алма-Атинского ЙМстрошроекта (ш.А.Наврезов) и Гипро-страммаша (Н.Н.Гузенко) , направлеише на обобщение отечественного опыта производства арболита, о целио установления оптимального метода уплотнения арбсяитовой смеои и выбора, эффективного оборудования для этого, показали, что наиб ал о в отабпльного качества продукция получается'в случае уплотне!ния смеси методом прессования на гидравлическом прессе гаи на. установке вибротрессования о испольт-зованцем .горизонтальных: форм, фиксирующих уплотненное состояние ' изделий до набора шли расяалубочной прочности. Пологлтельное- влияние фиксации уплотненного состояния объясняется действием статического давления на-процесс структурообразования ИСК за счет "сте-.сненных условий" ('М.М.Сычев), благоприятствующих твердению матричной частп системы. Однако упомянутде прессы являются громодкиш и малопроизводительными, притш к такой технологии требуются формы н оснастки о болшой металлоемкостью. Конструкция последних на каждом предприятии разработана по ивдивадуалышм проектам и отличается слоглостью в изготовлении.

Способы тепловой обработки отформованных изделий, как' известно,

Ускоряют кроцеоси структурообразования (Ю.М.Баженов, П.И.Боженов, И.А.Рыбьев). Однако наибольшая марочная прочность арболита достигается при твердекик его в естественных условиях (без обработки). Но, вместе о тем выдерживание изделий, в естеотвешшх условиях доступно не во все времена года ¿ при этом не всегда обеспечлваетоя 25 /í-ная отпускная влажность материала. О.П. Ычедаов-Петросяы показал, что к бетонкой смеси тепло оледует подводить только в период минимальной зкзотермиа цемента. Понижение экзотермии цемента в арболитовой смеси объясняется тормозящим действием адсорбционной . оболочки экотрактной фазы воды затворешш по H.A. Ребиндеру. Принципы работы поота тепловой обработки являются трудоемким процессом и ве имеется конвейрной овязи со смежным постом. На большинстве ар-болитовых предприятий производительность поота тепловой обработки не соответствует производительности формовочного поста. Например, встречаются случаи, коцца формовочный пост работает по стендовой или агрегатной технологии, то пост тепловой обработки основан на оушке в туннельной камере, изделия передвигаются по вагонеточному конвейеру,

Споообы рас.иаяубл аралия отформованных изделий предопределяют ритм работы всей заводской техксдогичеокоЛ линии, так как по ово-ему назначению поог раопадубливашш - это технологическое обеспечение формовочного пооха, где заровдается первооснова ритма а темпа всего заводокого прсизводотва. Теш процесса раслвлубщ зависит от,того, п" какой технологической охоме изготавливаются изделия: стендовой, агрегатной или конвейерной, в нрсышленнссги деревобетонов наиболее передовая, технология раслалуипизання изделий прш;ад-лгтцт Фибролитовому проиьводству: пакет иэдшшй автопогруячиксм подается .па распалубочную площадку, олимают о пшюта отрубцану, удер-■ жива «дую пакет в сжатом оостояниы.'Ьатем оншаит в'цакете верхнюю . рш,гу, оовоботЛапт верхнюю плиту и отправляют для обработки ни ф>ре-

зерном станке, а поддон подают на поот чистки и смазки, затем па формовочный поот, т.е. операция распалубляванйя осуществляется в' последовательности: поддон - изделие - поддон - изделие..-., что является доотаточно трудоемким процэсоом. -

1.2. Технологически» схемы производства арболита на современна! этапе. Технологические признаки .производства арбслпта в об-пих чертах аналогичны с технологией бетона и железобетона. Тохно-логичеокие схемы отечественной арболитовой промшленности размотаны по проектам институтов Гшгролестраш, Гшрслоспром, Гипроние-оельпроект, ЦШШШсальстрой, Гипрострошш Минстрсйдормгша и ЦИШЭ. Проекты технологической линии на камшовей сечкп выполнены Алма-Атинским НШстрошрозктом и Гкпросельстроем. К наиболее соэ-ерченной схеме можно стнеотн производство арболита по проекту Гип-роотроммапа. согласно этому проедоту техкологччеокий прогроо осуществляется в следующей последовательности: очвдепнуга и смазанную форму подают о помощью передаточной телелки на конвейерную линии формования изделий. Затек раствороугаадчикда укладывают декараткв-ный олой бетона и копсольнш краном устанавливает закладные- детали, и арматуры. После этого арбсяитоукладчином укладыват смесь и уплотняют ее ла виброплощадке. заканчивается лроцеоо форкованзш укладкой слоя раствора, установкой закшных кршек и прессованием на гидравлическом пресое. Пакет из 5 формовок подаот в тункальную камеру, где он находится? 24 часа. Однако эта схема производства арболита еще.практически не реализована.

1.3. Класскс'икагдо какусотвенных строительных конгл ом аратов..

НОС с заналгаггелем из растительного оырья. В настоящее врет в

СЛЕГ выпускается 24 разновидностей различных ИСК с заполнителем пз растительного сырья. Согласно И.А.Рнбьеву, всо строительные материалы по дуякщгокально-структуряш признакам подразделяются на юпу-щие вег-ества, заполнителя и ИСК. Ссиоби такой маосо] ккацин пзхо-

13 .

дят из юго, что конгломерата представляют собой дисперсные сиоте-му о поверхностями раздела фаз а при их оптдаальных структурах они становятся подобными друг другу. При этом учитывается, что в свежеприготовленном конгломерате дисперсионная среда о течением времени утрачивается в система приобретает агрегированное состЬяние, сохраняя признаки гетерогенности. Для арболита и ему подобных ИСК признак гетерогенности соотонг также и в отсутствии изоыорфнооти в строениях компонентов.

. Разработана классификация ИСК с заполнителями из растительного сырья (рис.1), которая позволяет разграничить каждый 'из 24 конгломератов в отношении разновидности их сырьевых компонентов и предположить реальные варианты среда различных возможных способов, производства, находя из местных гехяадопгчеоких, производственных, сырьевых, хозяйственных и других конкретных условий, наглядно прогнозировать возможные новые виды композиций о позиции теу же общих закономерностей^ вскрытых в работах }1.А.Рыбьева.

. Учитывая изложенное состояние исследуемых вопросов, в основу цели и задач диссертации заложена следующая-главная научная гипотеза: -свойства заполнителя арболита отличаются сю об ей овоей опевд-' фикой - сорбцией к' набуханием при облагораживании и при перемешивании оаиущим, десорбцией и усадкой при тепловой обработке арбо-' лита, упруго-вязкими свойствами при уплотнении, арболитовой смеси. Эти свойства прояаляюЮя вследствие капвдлярно-пориотого и в'олок-ниотого строения, а такие каялойдаей природы запалниг&ля. пройле- . му интенсификации технологии и повшеквд качества арболита мо;:шо ранить, если указанные свойства заполнителя использовать как по- ^ ло;::г.тедьпые ¿акторы. Для осуществления этой проблемы необходимо установить некоторые илзза<о-хш.шчеоше иричшш деструктивных и ' конструктивных явленлП в.таедоеюцоа арболптовоН смасм, а параыет-оы техкслогпчёсг.Е способов и средств та ка-дам посту направить в

Рпг I. Классификация йскусственяпх строителышг яояглонератоа с заполним»«* из ^ . растительного сырья

сторону положительных характеристик с существенным улучшением технико-эконсмшеоко11 эффективности производства.

. 2. исследование НЕКОТОРЫХ ПОЛОЖЕНИЙ ФИЖ0-ХИЖ1ЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В АРБОЛИГОВОЙ СМЕСИ

. 2.1. Общие сведения о опешяика влажностного оосгоянил компонентов оиотемы "минеральное вяжущее + заполнитель из растительного сырья". Дисперсионную среду в арболитовой смеои представляет вещная чаоть. Вода,'как'известно, является ваянейщш компонентом в процессах структурообразованля. Древесина, как органичеокое высокспо-ристое и гигроскопичное вещество, постоянно стремиться к состоянию яри котром давление водяных паров вещества приходит в разновеске о давлением водяных паров непосредственного его окружения, по-втому древаоина отдает влагу в окружающую среду ш забирает ее из этой среды, т.е. "работает". Состояние древесины; при котором в пей нет свободной влаги, называется точкой насыщения волокна (ЩРн) гаи пределом гигроокопичности.

Влияние воды на заполнитель, в первую очередь, выражается £ процесса;; растворения и набухания. Растворению в веде подвергаются легкорастворшые экстрактивные вещества: моносахара, таннины, кио-лоты, соли(Н.И.Никитин, С.Б.Иванов, Ю.М.Иванов, З.А.Рогови::).

Рж1.2.Модельное изображение Фазового состояла оиеярл^хотевлешой арбслитозол смеси: I -цементные частиин (дио-цероиаа с-аза), 2 - зал-аянлтелъ (пориотоволок-.нистая часть), 3 - вода (д.1сч.1Н^;;01шая ореда).

Сазонов ооотояиио арб агатовой см оси в момлг.' ее приготовления В]мдсг-ашя'3тся' ' как цочазпло' на рас.3, на котсрем сплошные .лилга з'

означают, что диспериопна* среда, как бы явшетач контрольной _ (непрерывной), т.е. проникав* во все базы: порист^воиоглшстую (заполнитель) 2 и дисперсную I.

Известно, что большинство твердых тол, в том числа и вдтент-ных частил, оосточии:: из ионных криоталлоп, имоет отрицательный заряд. Если ста чаотнда будут находиться з воде, то вокруг их будут окашиваться катионы, образуя два олоя: адоорбцтонный и ди$$у-зеопный (И.Н.Ахвердов). Вое проиоходит в результате взаимсдейстзия веды о чаотицэй, которое протекает в две стадии: вначале под влиянием поверхностных сил разриващтоя первичные водородные связи между молекулами воды, затем ora вступают в водородную связь с кислородными и гидрокоильными группагли на поверхности частиц. Кроме того, взаимодействге цемента о водой связано о явлением мвдол-лообразования. Мицелла электронейтральна, а гранула несет электроотрицательный заряд (Н.Ф.Ерегага, В.А.Кироев, В.В.Кузнецов). Результаты исследований показали, что состояние водных баланоов за- • полняющей и вязущей чаотей при твзрдении арболита меяет оказаться . неустойчивым, так как в процессе "работы" заполнителя в зависимости от влаглссти окружающей среды происходит мигрп:да воды затворе ния арбслатовой смеси в направлении к заполнителю иле от заполнителя. Значит формартоктяйся каркас вялущзго вещества сбогощается или обедняется дисперсионпой средой. Следовательно, э течении пер-, иода формирования кар^юа вяжущего необходимо в ск.стеме педдерки-вать уровень маяпостд, который ископает обезвогивание вга©цего. '

Такт образом, дионерсионная среда в момент затворе ши арошга-товой смеси образует здцкую фазу, которая, иж бы, "распредааяа^оч" по вяяутцей л заполняющей частя.; в, следовательно, до наступления гетерогенного равновеоля отличается соетазш ра-лЕореншх в лей веществ.

2.2. Некоторая основные физико-химическиа прорвооы по тахясяо-гячоохаи этстеи заводского прожзвсдаогва арболита. Пронэоон сгрукту-рсобразования арболит овой сыеох начинаются о момента перемешивания компонентов, т.е. о процессов внутренней к внепней маооаппредач. По И.А.Р&5ьеяу шяЛаяев эойвктквяоо порыешивание бетонной смеси достигается при турбулентном двкшнли масоы, одним из причинных факторов которого является достаточный переход внешней маооопере-дачя во внутреннюю шли же обратный переход, что имеет меото в ар-болетозой смеси, особенно ни границе раздача фаз "дисшероионная • среда - яяпсшшгель".

Пр.1 уплотнении арбоюстовой смеси происходит принудительное ойятаенле частиц смоок друг к другу, зерна заполнителя фисоирувт-оя вяжущим веществом, а меаду чаотшдаш последнего тем белые проявляется эффект контактного взаимодействия, чем больше будет уои-лие уплотнения. Когда частицп компонентов сближаются, происходит дерераопредаиеазе и выравнивание молекулярного, силового псяя, существующего на поверхности раздела 0аз (и.А.Рыбьев). Диоиероионная среда я распределенная в ней дисперсная цаэа муарирует в зону меньших напряжений.

После уплотнения арболнтовой шеей следуют процеооы твердения, которые начинаются теплообменом мевду скеоью ж окружающей средой и по Д.В.Кукову оопрововдаютоя: I/ испарением дисперсионной среды о открытой поверхности отформованного изделия; 2/ перемещением дко-квроиокной среды по сечению от?скованного изделия; 3/изменешшш физико-хилического характера в дисперсионной и порлсто-вапокнштой (¡ехах. Иначе говоря, началом процесса твердения арбсяиговой смеси по модели на рис. 2 будет являться признак превращения континуу-елыюй- линии 3 в иреркластую линию из-за утраты дисперсионной среды'на иопауоЕие ы химичооыю рва1;иди-..

Механизм перэчкшекня влага в арболитовол смеои имеет слелуыщш

ообеннооти. В смеси, например марки 35, в мсмепт затворекия об-ее количество воды в вей равно 430 литрам (в £ ав). Цементное еото-нормальной густоты мскет оодериат», например,-100,8 литр ой ; оды. Количество гигрооксаичеоки связанной в заполняющей частя одн находится в пределах 28-33$ (72 литра). Значит ксличаотво сво-одной влаги, которой будут.заполнены имеющиеся поры и капилляры юполнитедя и разбавлено тесто вяжущего вещества, составит 430 -73 я 257 литров. Результаты экспериментальные исследований пока-юли, что если водоудержпвающая способность древеоной дробленки жвивалентна влажнооти свежеорубленной заболонной древесины, напри- , sep, оооны (I33Í? по Г. Лангецдорфу, Ц.В.Соколову), то из вшепри-зеденного всего количества овободной веды (257 литров) в порокши-глярах дробленки находнгоя 319 летров(133Я) - 78 литра « 247 литров [86,3 %), à ооташаяся вода ( 10 литров) будет содержаться'в цемен- j гном'-теоте. Значит оно разжижается.* ' •

. Капилляры древесины могут иметь размеры в диаметре от 0,0015 мм ; f самнита до 0,5 мд у дуба (в.Е.Моокалева). Казалось бы, что ско- j рооть иоцарения свободной влаги'из заполнителя будет превышать око- ' рооти испарения ее из цементного теста,'так структура заполнителя •. j более ,'крупнопорибтая. Однако результаты исследований (рис. з)пока- ¡ залп обратную картину: равновеоная влажнооть цементного тёста (кцп- ; вые-3,6) в арболите (кривые 1,4 ) намного раньше наступает по орав- ! пению о влажностью заполнителя (рисовой лузга, кривые 2, 5).

Анализируя вое изложенные факторы, а также показатели водоудер- ^ живаицих овойств.вяжущей и заполшёщей частей арболлтовой омеси, j

можно видеть, что процесс испарения воды до оостояши, при котором j влажность заполнителя будет находиться вше точки насыщения,, благоприятствует нормальному твердению цементного камня.. Как только влажность-. заполнителя понизится ниже точки насыщения, начинается десор- , бция влагп пз цементного камня заполнителем, т.е., континууальность

2ро

г--100

о <3

а

V1 ' г 1

Рис.3- Кинетика испарения воды затвореная из арб шиповой смеои (I ,4) и из ее компонентов: риоовой-лузги (2, 5), цементного геста (3, 6) при 20 (1-3) и при 40 с (4-6).

10

30

АО

дисперсионной ореды -условная непрерывность линии 3 по модели на рио. 3 прёрыватоя в об-

20

Время,сутки

ласти матрицы. Значит движение влаги происходит в направлении из цементного камня к заполнителю.

Результаты иследованнй позволяют констатировать, что в жидкой фазе заполняющей части в момент затворения смеси по законам Фнка Нернста происходят ыногооложные прохрссы, которые продолжаются до "тех пор, пока между концентрациями раствора внутри и снаружи клетки заполнителя не наступает'изотоническое равновесие, последний фактор взаимосвязан о процессами отруктурообразования арбояитовсй .смеси, •

2.З. Деотруктивные и конструктивные факторы при твеилешш арбатитовоп смеси. Свободная энергия или энергетически1! потенциал молекул древесного, заполнителя, выражается .состоянием радикалов надмолекулярных отруктур цепных макромолекул целлюлозных волокон. Содержание активных-функциональных групп в древесине оостаддяет (%)•. гидроксплыше - 1,19, альдегидные - 0,95, карбонильные - 0,1! карбокоилыше -0,05 (А.С.Щербаков).

Свободная: энергия, определяющая реакционную способность цемец-тнчх зерен, характеризуется .ионной, ковалрнтной типами структурны: связей. (О.П.Мчедлов-Петрооян, В.Б.Ратинов); Следовательно, суш—>-оть процесса адгезии (Дебронн.Гувинк) между дисцерснойдазой и за-псишиталек будет обусловлена механизмом взаимодействия радикальны

20 . . групп макромолекул целлюлозных волокон о тонкодиспероными продуктами гидратации вяжущего вещества. Однако извеотио, что-реакция в таких 'системах обуславливается не только наличием границ раздела фаз и'механизмом взаимодействия, но и размерностью'чаотпц, вотупа-щих в реакцию, хотя исключением является система "аобестовое волокно +■ цемент", механизм взаимодействия которойраогрыт в работах Г.М. Берковича и В.В.Тшапова. Так, размер только диаметра (не говоря о длине) фибрилл целлюлозных волокон достигает 3000 8, тогда как размер коллоидных частиц цементного теста находится в пределах I А —8

(10 см) (П.В.Соколов, В.Б.Ратииов). Поэтому из-за градиента размерности частиц в арбодитовой смеси,,как бы "индуцируется" эффект, отрицания макромолекулами целлшозы толкодисперояых' чаотиц-зародц-шей (будущих центров кристаллизации цементного теста). Крале того, обязательными условиями гпдратацион^ого твердения минеральных вяжущих систем являтся степень переоыцбшя, порог коагуляции и условия стеснения (А. ле Шатель'е,.А;Ф.Полак, В.-Б.Ратинов, М.М.Сычев, Д.И.Штакельберг).

Несмотря'на прзведеише доводы, нельзя резшировать на отсутствие в Композициях типа "арболнтовая смеоь" каких-либо конструктивных' факторов.' Так, повышение прочности контакта структурных компонентов портлацднрментного арболита наблвдавтод при минерализации поверхности зерен заполнителя жидким стеклом. Это объясняется■клеящей ролью жидкого стекла.1 Известен данные: двуокись кремния с целлюлозой- взаимодействует путем образования водородных связей и конденсации (А.II.Жилин); чистая кремневая кислота связывает органические' вещества (Танака). Поверхность чаоткц гелей'кремневой кислоты покрыта плотным, слоил гццроксшшшх групп, являющихся концевыми для внутренних оилоксановых цепочек, эти гели способны образовывать водородные связи с водой, стфташ,. карболовыми кнслоташ и т.п. (А.Ф.Скршевский), которые проявляют овойотва , оходные со свойствам! компонентов растительного снрьч. Взаимодействие гделду гельр

кремдавс.» кислоты ж даречиалённши веществами может происходить

как ара адоорбцдх паров домадидс 1феышгелью, так х при контакте л

Через зддкуп фазу. Издоим нпыв положения дают основание пслогать, что доргхявяат. пираджзуици2ся из цементного теста, вогупает во взашода&схвка о пш хфвмвагсй'хшхоты, которой позфыта поверх' нооть зерен .чяпсапшгада. £ результате этой реакции образуютая гидре

сяхаиам кятывпг тоберморигоэай группы, СБН{В1 о плаотннчатым отр-% - - •

оенивм кристаллов. Реакция О^ОН]^ с времназеисм начинается о пов-ерхноотнши тетраэдрами • поотепепно захватывая бонов гаубокие шов ж уплотняет мшдхютруктуру цементного камня (Ю.&.Иелинин). Следовательно, гель кремневой кислоты, как промежуточный олой,' о одной стороны^ адоорбвруяоь на поверхность цалйолозных волокон,во-тупаетво взаимодействие через водородные связи, а о другой сторона, реагирует огодроянзной иэвеотыз цемента, образуя химическую связь (ковалентную, ионную).

Далее, формирование прочности арболита изучено влияние кадилг-лярных явлений. Изготовлены две партии деревянных бруоков размер-ал 16яйй см. Одна партия бруоков изготовлена так, чтобы направление целлюлозных волокон древеоины находилось вдешь выооты (4 ом) ' бруока, а в другой партии - оовпадало о длиной бруока (16 ом). Затем бруоки были пмфаты со -воех оторон цементным тестом нормальной • гуототы, оодеркащнм СаСЕ^. Толщина слоя геота составляла I ом. - Через 3 меояца твердения в нормальных комнатных условиях поверхности образцов были отшлифованы и испытаны на мшфотвердооть цементного камня. ' . , -

Как вадно кз табл.1, твердость цементной оболочки, которая сво~^ . ей г л оо костью расположена перпендикулярно к длине целлшозных волокон бруока, вше твердооти поверхности, расположенной параллельно к- волокнам. . ' ■ .

Причина этого эффекта обгоняется механизмом действия капилляр-

Таблигр. I

Микротвердооть оболочки из цементного камня, . . которым покрыты повархнооти деревянного бруока

направление приложения нагрузки I показатель ] ' испыта1шя на плоокооть оболочки I микротвер- I Примечание • цементного в образца_. I дсюти.Ща 1 _-

Параллельно целлюлозным волок- . Микротвердооть

нам деревянного бруока 12,91 определена на

ПМГ-3 под нагрузкой - Р = 20 Г

Перпендикулярно целлюлозным

волокна!,! деревянного бруока .9,64

Контрольный образец-кубик

2x2x2 см цементного камня* 20,00

ных явлений, происходящих в капиллярах заполнителя' и цементного камня. Когда в система формируется соосность капиллярных сообщений, проходящих через цементное те^о и заполнитель, то этот фактор способствует упрочнению цементного камня в зоне действия данного капиллярного явления. Механизм упрочнения при этом, по-вццд-мому, объясняется энертаой капиллярной овязи (капиллярного потенциала в шкале халичеокого потенциала Гиббоа). Если в цементном теоте капилляр расположится не ооосно, например, перпендикулярно • к капйллярной отенке заполнителя, то упомянутые капиллярные яв^е-шя в каждом компоненте протекают оаглостоятельно. . •

• Кроме того, распулонные целлюлозные волокна на поверхности зорен заполнителя обвялаживайтоя цементным теотом и по мере коагуляции п кристаллизации последнего образуются "анкерные точки" связи контактсруешх поверхностей. Исследования автора показали,-что ш-тпмизацет степени размягченности и, следовательно, степени шероховатости, ворсистости поверхности зерен заполнителя повшает эффсет облагая их при обвалакквашш цементным теотом. Злаотцчнооть поверхностных целл/олозных волокон опоообсгвуег лучкеыу формрровапла их йабрпкациовного направления при сближении зерен заполнителя во вре-

мя прьооовання. Жесткость волокон при этом меиает им занять наиболее выгодное положение и тем самым затрудняет уплотнение структуры контактной зоны. ,

Механизм конструктивных факторов в структурообразованин арболита объясняется процэос ом адгезии за счет оклеивания зерен заполнителя желатишззфующимиоя компонентами матрицы и упрочнением микроструктуры последней вследствие ее кристаллизации в ходе гпдра-тацнонного твердения, а также факторами физического оцепления поверхностей. ("анкерными точками" и локальным капиллярным явлением.).

Такш образом, результаты исследований позволяют пологать, что ивдукционный период процеоса твердения вяжущей части протекает параллельно о процэооймд, которые вызывают изотоническое равновесие концентрации жидкой фазы в клетках заполнителя арбсшитовой смеои.

2.4. Результаты физико-химичеокого анализа цементного камня арболита. Твердение вяжущего в арболите и причины изменения его прочности иооладованы при помощи рентгеноструктурного, ИКС, ДГА, микроокопичеокого анализов цроб цементного камня (Карагандинского шлакспортландцемента), затворенного дистшйшрованной водсй (1^ = 30 Ша), водным экстрактом древесины 17,58 Ща), о добавкой 10% древеоной муки (Rcw = 14,66;мПа). Твердение воздушное,, в комнатных условиях в течение'6 ыеояцев. Реятгеноструктуршй анализ, полученный на ДРОБ-ЗМ на монохроматизированном кобальтовом излучении, показал, что в 'Цементном камне присутствуют: во всех трех пробах зауикмфован порЬлацдат, группа водных силикатов тша CSHQ1), ' карбонаты кальдая и марганца. При затворашш цемента экстрактом и " доавлеюш в него древесной муки на рентгенограмме наблюдается nejas-кр"от.аллизацця низкоосновных гидросаликатов на выоокоосновные, присутствие гшиебравдвта - 2Ca0-Siût-Hz0 [сшюшшы:СлЗН , C2SH(E) , дву5:тчьш:овыЛ Г1щрос)ш:кат (П), р- гидрат C8S], присутствие ра-iOimTa^Mil0-Si0z) и гпдросиликатов TnnaCSH(J) *

Дериватограшы исследованных проб цементного камня свидетельствуют о следующем. Площадь эндозффектов при 150-170 °С уведогпгвает-ся ог пробы к npo6¿ (на частой воде, на экстракте и о добавкой древесной муки). Это овязано с' тем; экстракт и древесная »лука вовлекают в оиотему дополнительное количество веды, которое расходуется не на гидратацию зерен цемента, а на оводненио собственных структурных элемеменгов. Подобный рост площади эндозффектов наблвдаегоя н при температурах 990, 897 , 888°t¡. Это овязано о роотоМ количества декарбонизируемого продукта по мере отсутотвая хнмачеокой связи между диссоциируемым продуктда и другими элементами крисоталлпчес-кой решетки. Такое явление метает произойти только от тормозящего гидратацию эффекта экстракта и древесной муки. ;

ИК-спектры, полученные на спектрофотометре "SpsC0re!-*75jR" свидетельствуют о наличии в составе цемента кварцаЗЮ^ , пщрооплика-тов GSH(I) . гадратлровалного родонита, гиллебращщта и карбоната кальция. ' • .

.'.На электронной микроскопии в пробе цемента, затворенного чпетей водой фиксируются пластинчатые зерна Са(0Н)2. а также дисперсная фаза, представляющая собой гидроезликаткые продукты низкоосновной формы.; При затворешш цемента вдаш экстрактом древесины частицы сгруппированы з более крупные агрегаты за очвт обвалакивающвг.о эффекта экстрактовой оболочки.

На пробе цемента, затворенного чистой водой о добавкой древесной муки, видны включения целлюлозных волокон, в порах цементного камня расположены кристаллы таллебраццдта модифицированной -формы, в виде скоплений. Эти скопления наблюдаются н в зопе контакта матрицы с целлюлозными волокнам.

Результаты рентгеноскопических исследований, дополняющих ранее полученные автором прочностные характеристики арболита в условиях-воздействия 100$ влатаоати воздуха ц карбонизации показали:

оннжэнно прочности арболита во влажных условиях происходит из-за физического ооотояния заполнителя, который адсорбируя влагу, глубоко увлажняется к размягчается; упрочнение арболита при карбонг-зацпи объясняется тем, что цементирующие гидрооиликаты калыдая, карбонизируясь, увеличивав!! об^бЬ. тверд ой фазы на 11$ по сравнению о объемом «сходных соединений,-т.е. увеличивается плотнооть цемен-ного камня (Ю.Ы.Бутт, К. К.Куатбаев).

. Поскольку, о оахарами в заполнителе воегда содержптоя мнолеот-во других сопутствующих вещеотв, ооотав экстракта являетоя очень сложным и нестабильным. Следовательно, отрицательное 'действие эко-тракта на твердение цемента оводитоя к аддитивному влиянию компонентов экстракта, которое проявляется, превде во'его, как фактор, сникающий рН гайкой фазы гидратирущщейся системы. Потому, химизм торможения процеоса гидратации минерального вякущего экстрактом, автор в своей канддцатокой диооертации шиоывает образованием нестабильных сахаратов кальция, разлагающихся на карбонат кальция и ор-ганичеокие кислоты, типа укоуоной.

. -3. 'ШТЕНСИОИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВСДСГВ/к ПО ТЕХНСЯОШЕСКШ • ' ПЕРВДЕЕАМ С ЩШРНИЗАЩЕИ ПОСЛЕДНИХ

3.1. Интенсификация процеоса облагораживания заполнителя на . стадии подготовительных работ. Влияние процеосов облагораживания . .заполнителя на прочность арболита. Врадшк исследованиях автора ■' рекомевдуетоя следующий технсшогичеокий режим предварительного облагораживания древесной дробденки: вымачивание в воде .с температу-

1 ' г»

рой 20 +• 2 43 в течение 24 чаоов при гидромодуле по маосе не менее-1:7 (заполнитель:вода). Такое количество воды обосновывается следу-щим обстоят&льством.' Соглаопо Нернста закону распределениями равновесии отншение концентрации третьего компонента в двух зищкес фазах является постоянной величиной: К = С^/ Сг, где С^- равно-воопые молярные концентрации экстра1;тивных веществ в первой (шзд-кадуь, ссдерхшяяоя в калгллярах) и второй (округдющая ххдкость) фа-

зах; постоянная К - коэффициент рапределения, завиоящий от температуры» Чем меньше объем окружающей среды, тем меньше концентраты

экстрактивных веществ в ней по отнапешт к их исходному калычео-

с

тву. в заполнителе,т.о. По мере увеличения обьма окр укапай

жидкости, т.е. К<1, меньше экстрактивных вещеотв оотается в заполнителе.

Исследования показали, что во время облагораживания показатель рН ореды, которой насыщается заполнитель мэняетоя от щелочной (рн= 8,82) до кислой (рН = 5,91) и при определенных параметрах продолжительности переходит через нейтральную среду (рН = 7). Самоочевидной станоштся необходимость режша, когда заполнитель насыщен экотракгом нейтральной средц (рН = 7). °

Разработан новый 1рафо-алалитычеокз£й оцооо<3 штимизацид технологии облагораживания: заполнитель вымачивается в водо при гидромодуле 1:7 при различных режимах во времени; затем дафф-узионным экстрактом (окружающим частицу заполнителя), а такие остаточным экстрактом (выжимаемым из заполнителя), затврряэтоя цемент; полученные из цементного теста .нормальной гуототы образцы-кубики пропариваются; по прочностным показателям- образцов - косвенному показателю движущей силы паленая массоцерзнооа строитоя график зависимости "прочность - продолжительность 'вымачивания - температура" и . за оптимальную продолжительность принимаются 'координаты на оаи X, представляющие собой проекцию 'замкнутой площади, образованна! пересечением двух 1фивых прочностей. оптимальной продолжительностью вымачивания очитаетоя отрезок времени, необходимый для того, чтобы показатель рН среды, пропитанной в заполнитель, в данный момент находилоя з нейтральной, т.е. рЯ = '?'. Нейтральная среда а тело мокрого заполнителя устанавливается в течение 6-24 ч, причем минимум ( 6 ч) времени соответствует температуре среды 40°С» а максимум ( 24 ч) - 20°С.

На заполнителях, подвергнутых облагораживанию по воем режимам, которые отражены на рноЛ.изготовлены арболитовые образцы. Макон-

а)

Продолжительность вымачимния (логарифм.

г ____________ масшгавОДасЫ

б)

U

> и

I" I»

Ii

с !

)

/

/

и

4~

1 —гг

t

У

fi

о.гз о.» 1 з ( II 49

П»«Д®л«11Т*лност» «ыиамимпяй ¿ur«fMf>M. млг»т»о«) чзд/

Рис.4. Прочность при сжатии ылакопортлшдцемента, в возрасте 7

оуток, затворенного диффузионным (I) и остатонным (2) эко-тоактами, полученными из рисовой лузги при 20 С (а) и 4013 (б).

мальная прочность арболита(0,6-0,8 Ша) получается при тех координатах вымачивания заполнителя на оси X, при которых по риал крп~. вые прочностей цементных образцов пересекаются между собой в зам-

кнутую площадь, гдэ прочность цементных образцов, затворенных остаточным экотрактом (верхняя щшвая), превшает прочности образцов, затворенных диффузионным экстрактом (нижняя кривая). Апробация этого способа на других видах заполнителя - древесной дробленке, стеблях хлопчатника, отдубине и рисовой соломе показала аналогичные результаты.

Характер изменения прочноота арболита при воздействии на параметры облагораживания различных способов электротохнологии приведен на рио.5. '. .

—~ Рио.5. Влияние па прочность арболита различных способов облагораживания заполнителя (рисовой лузги + 302 древесных спилок) водой о минерализацией его жидким бтеклои д хлористым каль-цаем после каадого способа облагораживания: I - обычной, 2 - дегазированной, 3 - ионизированной ("мертвой"),, 4 - ионизированной (".тдтзсй"), пгз -без электрогэдравлического эффекта, пгз - о элегарогидравличеоким эффок-том.

II

S\ 1

з 0,<J

S в, 7

£

0,1 Ai

Исследования показали, что вымачивание заполнителя в ойлной воде ó ис-■ , 'пользованием ЬГЭ позволяет получить арболит прочностью 1,1 ша. Такая же прочность арболита получается лрч вн- матавашш заполнителя в ионизированной

"живой воде", но без применения ЭГЭ.

Изучение влияния па прочнооть арболита применения некоторых видов местных вянущих и хикичеокнх добавок показало, что жидкое стекло является не только действенной химической добавкой, но л эффективным вяжущим веществом (Н.Н.Григорьев, А.И.ашш, К.К.Куат-баев, Г.Т.Пужанов, С.АДиииш). В составе йлакощалочного вяжущего .оно активизирует шлак^В.Д.Глуховскай), также склеивает зерна заполнителя. При изготовлении арболита'из рисовой лузги и на ссно-

ва жидкого отекла ж молотого керамзита прочнооть арболита повышается до 1,6 Ша. Прочнооть арболита о древеоной дробленкой. на этом вяжущем доотигает 2,5 МПа. В последнем олучае в смесь дополнительно вводятся портландцемент и ипритные., огарки. Керамзит в овоем ооо-

таве оодержит активный кремнезем и муллит, которые образуются в ре* - •

зульгате перекристаллизации каолшшта во время обжига глиняного сырья. Помол керамзита повшает его реакционную опоообнооть. Активный кремнезем керамзита взаимодействует со щелочью жидкого отекла, а муллит о орто- и мегасилнкагами натрия образует водоотойкие гидраты алшооиликатного ооотава, типа анальцима - //адОЛ^^&О^НдО обладающего вяжущими свойствами (В.Д.Глуховокий). эксперименты показали, что расход дефицитного .портландцемента мокно сократить на 84 %, если его заменить молотым керамзитом и использовать в качестве химической добавки жидкое. стекло и шритные огарки. Максимальную прочность', равную 3,5 Ша, показывает ооотав арболита,' ооотоя-щего из 360 кг/Ш портлавдцемента марки 400, 240 кг/ад древеоной дробленха, 12 кг/Ш жидкого стекла (оухого)и 7,2 кг/мз хлористого кальция (оухого).

Пооле экотрагаровация растворимых- веществ следует операция- раз делания облагороженного заполнителя от 'экотрагента" (воды) , далее необходимо заполнщель подать в смесительный агрегат. Бассейный опособ облагораживания помшо реализации операции экстрагирования позволяет достигнуть еще два положительных фактора: I/ повысить ка чество облагораживания за счет ошва зерен заполнителя направленнь (Т^хьтрацяошым потоком окстрагентй. во время слива его из бассейна; 2/ мохангзировать операцию подачи облагороженного заполнителя на пост перемешивания арбститовой смеси в поточном режиме, с началом слива воды через слпвноо отверстие в баосейне начинает сформировать ся ое дв1г:'.01ше в напорном, плавноизкэшшцеыся ладынарном решаю (Л.В.Андреевская, Р.РЛугаев).'При этом характер ¿кльтращц воды

через маооу заполнителя списывается законом Дарои. Критерием эффективности ксшлеконшс мер по облагораживанию заполнителя являетоя . обеспечение его состояния "целлютизацш". Практически надежным к технологически простым способом конвейеризации поста облагораживая ия заполнителя является организация баооейного режима работы поста. Конструкция бассейна эффективна при возможностях выгрузки заполнителя при помощи толкателя ил* под действием сил от собственной ма-оон заполнителя при воздействии вибрации.

3.2. Оценка степени пригодности заполннтеля'дяя применения в арболите. Для регулирования качэотвом арболита в заданном направлении, первым необходимым условием является предварительная оценка степени пригодности данного заполнителя для применения в арболите. Закономерности диффузионного процесса приняты как ооновсоояогавдая позиция при оценке отепени пригодности заполнителя. Поэтому, в первую очередь, иоследованы путы экспериментальной иммнтацшс диффузн- i ■ онного процесса, проиаходящего в реальном производственном ооотаве ■ арболитовой смвоп. Вначале разработана субстанциональная модель аос- :

гава я огруктуры матрицы арболита, которая повторяет реальные пропз-

• ' » i

водственные. условия и позволяет получить- количественную информацию о процессе диффузии. Для получения конотрукпдн оубсташщональной j модели экспериментально определен сйгнмадьпыа расход воды затворе- • ния омеси и на ее ооново разработан опоооб извлечения из заполнителя фактически оодержащегооя водного "экстракта, определен рациональный раоход; цемента. Решая такие задачи, как: определенна всдоуцар-гшвающего ооотояния арболитовой смеои и получение соответствующих этому оостоячто экотрактивных- вещеотв из заполнителя/ а таяхе опрег ■ ' деление расхода цемента, который оос ветотвует межзерновой пустот-ности заполнителя, за основу принята прессовая технология производства арболита. Псяучг и эмпирические' формулы для определения расходов цемента (Ц) ц воды поглощения для заполнителя (в3) в I ir3 ando-

• .31

лнёовой смаси: г и , ,, ' ,

W . (1)

(2)

■ • ц _ Л-(Л- тз)

где^ц - плотность цемента, кг/м3; - йлотнооть заполнителя, кг/м3; заданный расксд заполнителя, кг;^,в - коэффициент, учитывающий раоход воды на нормальную густоту цементного.теота. например, при Нг= 28 %, «¿в = 0,28, £ - коэффициент, учитывающий водо-поглощс'нке заполнителя е- арбслнт об ой смеои при данном расходе цемента, Например, при .раоходе 360 кг/м^£ = 0,91. .

Навзока цемента 250 г заоыпаетоя в стеклянную колбу (замер контракции по В.В.Некраоову) и залнвазтоя экстрактом, количество «оторого раочитываетоя по Формуле:

' Л = (250Р9/рц, (з)

где . Гэ - количество вшатого из заполнителя экстракта, ^ - хощ-чеотво цемента, которое оо'ответотвует объему макзерновой цуототноо-ти заполнителя. Экотракт перемашиваетоя а цементом. Колба до метки •■ напсшшегоя. водой (чиотой). По изменению уровня воды, которая'зависит от изменения абсолютного объема цементного теста в процеосе гидратации - явления' контракщш, оудят о скорости гиратацпи цемента, затворенного экстрактом.

, , ■ Кинетика изменения контрают'цементного1 кашя1 2 • в, процеоое его твердения

СИОТЗШ, цадвир-шиман ■ измерению ■

TCOii'X'paituiiH в мл 'Ш' 10Ц т— цемента через, оут_

»11 3 1 7 1

Цементный камень на дкотзшшрован-

нои воде ■ - * 1,6 3,1 3,3

Цементный камень на экстракте . о,1Ь 0,3 0,32 ■

"Достоверность, пал ученных результатов замера ^ контракции вяну-

щэго вэщаотва проверена определением степени гидратации проб цементных камней. Закономерность глубины гидратации цемента оошада-ег о показателем контракщи. Следовательно, можно считать, что ш-родоление кинетики твердения цемента в арболите по показателю контракции являетоя достоверным. Значит, способ оценки уровня качес- , тва заполнителя, отражающегося на контракцию цементного камня нмо-ет реальную основу. Контракция каркаса вянущего1 вещества.в арболите проходи, при взаимодействии вянущего о заполнителем через два фазовые ступенп последнего: квдко^азную (экстрактивные вещеогва) и твзрдоуазную (целлюлозные волокна). По уровню качества растительное сырье клаоспфицяруетоя на три категории: I/ пригодное сырье -показатель контракции в пределах 1-1,6 ш на 100 г-цемента;«» 2/ сырье, требующее обязательного облагораживания - показатель в пределах 0,5-1,0 ш; 3/ непригодное сырье - показатель контракции ниже 0,5 мл.

Реализцля методологии экспериментальных иооледованжй способа оценки (а.о. К 1265610 на изобретение СССР) пригодности заполнителя для применения в арболите оказалаоь возмолной только при помощи специально разработанные приборов (а.о. М 280965 и'й Ц88589 на изобретете СССР). 1 ...

Таким образом, па основании вышеизложенного, мскно конотагаро-вать: явление' контракции дает информацию непосредственно о шшети-ке отяг.енЕЯ (твердения) теста вяжущего вещества и протекает пооле процеоса маосоперэносав капиллярно-пористой отруктуре заполнителя; следовательно, можно пологать,.что контракция косвенно отражает качеотво заполнителя, так как тесто форшруетоя на оонове жидко-фазной части заполнителя. , ■ ...1

3.3. Разработка непрерывной технологии Формования и оптимизация структуры арболит"..во время прессов;1 дхя смесш. Ставилась задача разработать пршщшиально новую технологию формовшшя, г-оторая-

позволит наделЕЯ преооовать до оптимальней отруктурн (по и. А. рыбье-ву) ж в конвейерном репою. Такая задача разрешена на оонове регулирования отруктурой арбояхта путем управления задающими действиями способа -к оредств преооованхя вепоорадотвенно в процеоое упдот-неняя о обеопеченжец возможности фнюадкк структуры при любой требуемой степени уплотненияемеон (ржр.б).

Конвейеризация формовочного процесса достигнута через следу»- . щио этапы исследования: изготовление в одной форме несколько изделий путем тращивання их друг на друга при постоянной ввооте откидных бортов форш; разработка принципа совмещения направлений прео-сованжя х проталкивания опреооованного изделия в зтоы направлений; поточное преооованле изделий и ликвидация фикоирупцвй кршки как дополнительного элемента формы; замена нестандартного х малопроизводительного гвдравлнчвокого дреооа на обычное серийное уплотняющее оборудование; разработка Конструкции отацаонарной нераопаиной бортоонаоткн ж подвюсншс преоо-поддонов, оопрягавдихоя о первой в процеоое формовочных операций. Сформированный пакет изделий шуо- .

Рно.6; Формовочный поот о принципиально новой технологией вер- . гадального пакет ообраз овадая (а.о.,й 442061) при формовании, изделий прессованием: I - отаци-онарная бортоснастка, 2 ,- подвижные поддоны, 3 арбойжговая ! омеоь, 4 - подъемно-спускная 1 платформа, 5 - электролебедка^ 6 - п10кйм троо, 7 - формовочпо-

.........■.,. , г сушильная вагонетка, 8 - зона

твердения (туннельная сушильная камера), 9 - передаточная теленка.

каетоя на вагонетку и. затем транспортируется пульсируыщш вагонет-очныгл конвейерш по горизонтальному туннелю. .Изделия в туннели подвергаются тепловой обработке.- . ■

Закономерность движения преооующего поддона в период преооова- • кия шеоа от рыхлонаоыпного до. уплотненного состояния математически ■ ■ аппрокопдпруется формулой: - .

ГДв а*~ аа+

где сЦ - оумма масо элементов механической аиотеми узла проооовавин формовочного поота по а. о. й 442061; ; К - коэффициент,

отражающий тангено угла наклона кривой зависимости усилия прессования от X; - объемная вязкооть упругого пооледойотвия арбсляго-вой оглеси; 5 - шсиадь приложения усилия прессования; Ку'Б ; К у - объемный модуль упругости арбодитовой смеси; сЦ- оумж сил тяжести от моментов механической ояотош уала преосованая.

Процеос ф-ормовация пакета по технологии, а. о. й 442061, базярую-щяйся на оходимооти траектории движения на одной прямой лжшы ж конгруэшда пацраотешА задающих действий пакетообразуводх операций на формовочном посту, имезт характер конвейерного движения .1 поэтому назван вертикальным "конвейером пакотообразоваяпя" и является парвосоновой коцвейер!юго движения всоД заводской' технология, которое берет овоэ начало о процзсоа преосовагаш на формовочном пооту. _ '

Получено уравнение пяотнооти л.рболитопой смеои при прёсюовашщ ее по технологии а. о. Л 442061:

л_ я-Но_____ . '

+%-е - щ)

Техподопггсокнми. критериями оптимальности структуры арбоплтовсй с:,;еои, оиреоооданной на "конвейере пакетообразовашя"являетсш продолжительность прессования (•£:) и высота уплотненной омеои(Х), параметры которых регулируются (программируются) на соответствующее датчтах формовочного агрегата. Для того, чтобы определить "Ь и X для оптимальной струетУРы арболита,- вначале по скспер;х1епталь-' ' ног. геривей затисгаюсти "прочность - плотность" принимз/отся требу-

емив показатели прочнооти и' плотнооти арболита, пооле этого по уравнениям(4)иС5)вытаоляютоя параметры затбм X.

Раочет подтвердил,что аехкслогичеокие параметры ритма, теша, производственной мощнооти, пропускной способности "конвейера паке-тообразования" согласуются между оообой и отвечают требованиям конвейерной технологии.

Иоаледования показали, что "конвейер пакетообразования" воплощает в себе о крытую технологическую гибкость формовочного поста. Так, мапеврирование "конвейера.! пакетообразовайия" позволило разработать новейцую технсдогаю производства арбслита (а.о. Л 1343СЙ4) и ликвидировать диссшащш энергии электролебедок (преооа) при пакотообра-зовании. Полученный на формовочном пооту "конвейер пакет ообразования" ооздает эффект "технологического компакта", явзшлегося прикладным следствием закона отвора. Этот технологический эффект характеризуется максимально компактной компановкой пакета, следовательно, ?. формовочного поота в метричеоком пространстве и полезность его выражается в научно-теоретическом я практическом аспектах; Научио-теоретичеокая полезность эффекта:, направляет переосмыслить теоретические основы технологии предприятий бетонных и железобетонных изделий с тем, чтобы выявить окрытые резервы на технсяопгаеоких поо-тах; дополняет и углубляет теорию технологии бетонных и железобетонных изделий. Практическая полезность аффекта: обеспочквает непрерывность заводской технологии в целом'; явился причиной олштеза технологии по а.о. К 1343СВ4 из технетохии по а.о. й 4420С1; прп проектировании и строительстве г.рболктовых предприятий позволяет регулировать пространственную ориентацию нитки; за счет шиангзацш пространственной компановки технологических постов в заводской линии, а хазжа кепоерывыоота техводсютеохшх процессов достигается рмяьлая экономическая эффективность;■ народнохозяйствен]:»! згачеше, заключающееся в содействии ускоренному ¡-азнстню арболгголо:! прсш^/спноб ти.

3.4, Исследование процессов твердения прбовпта на ноогу тепловой обработки и разработка конвейерной сатзи этого поста о формовочным портом. При оушке арболита процесс твердение интзноиЗшда-руетоя по следующш причинам: а/ ускоряются процеосы твердеяия т-

п бдатрее достигается отпускная влаянооть (25/»). В то асе время о интеиснйикадаей твердения происходит некоторый спрд прочности арболита из-за факторов, повшающих пористооть цементного камня.

Методика эксперимента при помощи стереслсгичеокой-модели структуры позволила предположить динамику физического взаимодействия компонентов смеои в период сушки, например, на основе таких кнфор-маций,как: стабилизация процесса упрочнения, деструкция, изменения •в объеме и т.д. Сушка арболитов ой плиты размером 1,2 л 0,6 х ОД м при 40°С сокращает срони достижения раопалубочной прочности до 28 чаоов по сравнению о 56 чаоовой продолжительностью тверцения такой же плиты в еотеотвенных условиях, что позволяет на посту тепловой обработки орга|£нзсвагь наиболее прогрессивный способ производства - вагонеточный конвейер, хорошо ыодцтцийся синхронизации его ритма о ритмом формовочного поста. .

жуцего вещества; б/ уокоряетоя вяагоудаленае из арбатитовой омеси

Bio.7. Кривая зависимости скорости сушки арбалета на ризовоИ-.. лузге от влажноош. »

Отрезку кривой .

** « Ч-иПН'НИИ U* ИМ * 4f «V « п SJ я п н

между точкама I и 2 соответствует лориск постоянней охорояа

влатж W, % СуШКУ. Jlo ледлтаде

зьорозть остается разясЛ с;;орооти дстре^/А' возя б «гпрттой дс/сро- ' ' лосот. В ?тст период прочсход;и- лсиарэние свободной влага см#/д. 0 точке 2 арболит имеет крим-гчеогуз; влажнооть, равлую 37,5

' "-. з?

При этой влаашоотд на ловерхпооти арболита влажность будет равна гигроокопической(\№г). По мере приближения к точке 3 окорооть оуш-ки ошкаетоя. В точке 3 наступает равновесная влажность (12,1%), при которой окорооть оушки. равна нулю. Повшенное В/Ц требует затрат тепловой энергии во время оушки арбощиа. в одном кубометре арболитовой смеои марки 35 содержится 286 л свободной влаги..На но-парение такого количества влаги необходимо затратить Г71,6 клал тепла. Во время сушки арболита в нем протекают одновременно два • лроцеооа: масоотереносный и твердение. ¡Ли процессы взаимосвязаны в оледующем: заполнитель в течение периода испарения влаги из водоносных обоудов остается непсщвергнутым деформации сушки, а цементное теото за это время приобретает коагуляциопную структуру. Изотермический прогрев арбсяита необходимо продолжать до влачности заполнителя, соответствующей точке наоыщешш волокон. Цементное тес то вначале дает уоадку, вызванную пластической деформацией. Затем, о наступлением времени начала твердения теста, в нем происходят физическая н'химическая усадки, сушка сокращает продолжительность периода испарения влаги из водоноояых сосудов заполнителя, уолливяе: поток влаги, оглывающей каркас вяжущего при иопарепии. Для повылешц качеотва арбсяита оледует деформацшо усушки заполнителя исключить до тех пор, пока цементное тесто не наберет прочность, достаточную для оопративлепия против усилия деформационного'сдвига поверхности зерен заполнителя, затем осуществлять форсированную сушку при оптимальней температуре."

Тсхпологичеокие регламенты поота тепловой обработки арболита, . полученные при исследовании процеосов твердения во время сушкп, вне Дрены в технологию арбсяитового цеха мощностью 1,5 тыо.м® в год.

3.5 .Модернизация поота распалубливаши - участка связи кользй-еркнх постов формования и тепловой обработки пзделш. Для конвейерного ритма воей заводской технологической линии необходима сия-

хронная работа формовочного поста и поста тепловой обработки. Синхронизация ритмов работы этих поотов достигнута за счет интенсификации рабочих операций на посту распалубливания. Цо традиционной технологии изделия в пакете подвергаются разборке сверху вниз в последовательности: поддон - изделие- подцон - изделие... . Для интенсификации этой технологии предложен новый споооб распалубливания, согласно которого пакет приводится в положение о вертикальным расположением изделий в нем. Разработана конструкция кантователя, позволяющего осуществить предложенный споооб распалубливания пакета, на 1дн гователе процэос распалубливания производится после операции кантования пакета: вначале изделия размежовываются от поддонов, затем поддоны при помощи крана одним подъемом снимаются из кантоватей, после чего вторил подъемом снимается изделия, эксплуотация предложенной конструкции кантователя облегчает операцию и цнтеноифицируе» процесо распалубливания во столько раз, сколько изделий оодеряштоя в пакете, онижааг трудоемкость.

Например, когда пропускная способность (ПС) "конвейера пакетооб-разования" на формовочном посту (кода пакет содержит 7 ит изделий_) равна ПС = 2,09 пахет/ч, Го такт "конвейера пакетообразования" равен 0,478 ч, т.е. через такой промежуток времени в оушильную.камеру загружается каждый очередной пакет. Для обеспечения такого ритма длина туннельной 'сушилки должна быть равна '56 (4x14) ы, а количество пакетов (вагонеток)в' ней 40 шх, что. обеспечивает расчетную продолжительность сулки 28,28 ч. Такое синхронное совпадение ритма работы двух постов возможно только при определенном ритме работы поста распалубливания,' так как последний связывает два конвейерного процесса. На кантователе рекомендуемой конструкции пакет из 7 шт изделий распалублпвается за 4,9 мши Значит, пролуокная способность поста распалубливания составила ПС = 60/4,9 «= 12,24 , что больше

такта технологической линии на 5,86 раз. следовательно, поот рао-палубливания не будет вызывать йроогоев других поотов. Рабочие с» лы, занятые на пооту раопалубливагжя, можно частично привлекать и на другие виды работ. Способу работы кантователя не характерны ко! вейерные движения, а наоборот он работает по типичному периодическому циклу, притом в автояомысм режиме. Однако, регулируемый' параметр - теш раопалубливания, достигаемый кантователем, обеспечивает синхронное совпадение ритмов формования и тепловой обработки.

4.ОСВОЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОЙ ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ АРБОЛИТА

Выходом теоретичеоких и экспериментальных исследований диооер тация, прежде всего, являются разработанные технслогачеокие регламенты принципиально новой конвейерной технологии заводского производства арболита. Впервые в практике арболитовой промшлеиностн это технология синтезирована в лабораторных условиях, затем внедрена в промышленных масштабах.

Автором разработаны и внедрены следующие технологические рекомендации "

- конструкция басоейна для непрерывного облагораживания и подачи заполнителя в сиеоительныи агрегат. Конструкция' бассейна позволяет осуществлять электрогехнсяогию облагорадашашш заполнителя;

- новая конструкция затвора (шлюзевого), предназначенного в качестве питателя баооейна для облагораживания 'заполнителя. Принщш работы питателя обеопечивает герметичность затвора при вымачивании заполнителя и непрерывность процеоса подачи заполнителя в смесительный агрегат;

- способ и оредства подачи арболитовой смеси о поста перемешивания на формовочный посх; .

- опоооб и сродства конвейерного преооовшшя арбсяптовж смеоп о сохране1шем упдогняюцего давления з статическом соотояши на период от начала формования до 'распалубллванкя издали;;. В качестле пре-

4U

зсувдего агрегата приспособлены электролебедки; / .

- специальные конструкций борхоонаогш,преас-паддона;

- споообы контроля степегш уплотмешш арболитовой омеои "по высоте", "по времени" или "по давлению";

- технологические параметры туннальной сушильной камеры для обработки изделий вагонеточпш конвейером. Камера сшабжепа средством . мехаштзадаи процессов загрузки и выгрузка вагонёток о пакетами изделий. Вагонетка ооверцает круговое движение через формовочный пост

и камеры;

- споооб и средства скороотного раапалубливания отформованных пакетом изделий.

По перечисленным технологическим регламентам построен цех мощностью 1,5 тыо. м3 изделий в год при Ш "Таразы" совхоза "ровное" Дкамбулокой области Республики Казахстан.

В период оовоения строительства арболптового цеха автором выполнены: авторский надзор при изготовлении нестандартных оборудо-

!

вашей и при производстве отроительно-монтатша: работ во время строп- ' тельстза здакил цеха и при монтаже технологических оборудований; научно-техническая консультация и учаотие.в пусхо-наладсчных работах, в зшуске слитной партии арбслитовых изделий; изготовлены рабочие чертежи прпцепа-агпегата для конвейерного формования '13Д0--

»

лий из арболита в палевых условиях, которого можно транспортировав ть о места на меото, где окаллцваютоя-запасы сацсдштеля., Прянёп-лгрогат прэдотавляет собой базирующуюся на паоои технологическую лшшю по а.о. i¿4'l2Ci6I.

5. техш1ко-эки:га:.яеси1б помаши; пршшпиашю нова!

ЗАВОДСКШ ШЬСЕСТШ АРВШШ-

Экономнчеоклй эффект от разработки, внедрения в лролзвоцотво лрннцита'алы'о новой технологии арболита и от применения ее продук-щш складывается ис следу^сс факторов': I/ снижеше сметной себестоимости ЕглускаомоЛ продукции; 2/ замена арболитом теплоизоля-

ционного караизитобетона; 3/ замена арболитом кирпичных ограадаю-щих конструкции - перегородок во воех видах зданий. . .

Снижение проектной оебеотоймооти арболита в ценах 1984 года составляет 13,05 тыо. руб. Эффект от замены преооупцего агрегата электролебедке® и эконсши металла ооотавляет 19,996 тью. руб., а от оптимизации ооотава арболита и модернизации технологических ■ переделов производства в цеху - 33,04 тыо. руб. От замены керамзитобе-тона арб слит см при равных уоловиях трудозатраты экономится 29 А тыо. руб. Замена кирпичной перегородки толщиной в подкирпича (12ом) арболитом позволяет экономить 16,95 тыо. руб. Реальная прибыль.в арбо-лотовом цехе при МП "Тараэы" мсщноогыо 1,5 тыо. м изделий в год от экаплуотащш цеха' и реализации выпущенной продукции в течение 1991 года ооотавила 852 тыо. рублей, (в договорных ценах).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Разработана принципиально новая технология арболита, уплотяе-мого преооованием (а.,о. № 442061, № 1343034). Полученные результаты исследований достигнуты .на оонове обобщения известных научно-теоретических положений в технологии деревобетонов и синтеза нового направления экспериментального поиока - изучения путей совершенствования заводокой технологии ИСК по принципу совмещения векторных характеристик задающих действий производственных Операций.-

2.Предложена новая методология исследования физико-химичеоких процеооов взаимодействия компонентов арбслитовой омеси. максимально приближая эксперименты к реальным технслогичеоким условиям, разработаны (оожеотно о И.Д.Рыбьевым) опоооб квалификации качеотва за полнителя (на принципе маосоперенооа) и опоооб изучения физическогс взаимодействия компонентов арбслитовой смеси. Критерием пригодности заполнителя принята контракция твердеющего вяжущего, будучи затворенного экстрактом (а.о. й 1265610). разработанная конструкция стере алогической модели структуры арболита позволила достигнуть визуаль-гого наблюдения за характером количественных изменений таких физи-

чеоких процеооов в арболите, как: стабилизация (упрочнение), деструкция (онихение прочности), изменения в объеме и т.д., которые наблюдаются в динамике взаимодействия компонентов модели между оо~ бой,

3. Рентгеноотруктурным анализом, ДТА, ИК-даектроокотией, электронной микроскопией показан механизм отрицательного дейотвия заполнителя на цемент. ' „

4. Одним из плавных факторов взаимосвязи между плогноотью, рао-ходом цемента л прочностью пресоуемого арболита является пуогот-нооть заполнителя, проявляющего упруго-вязкие овойотва при преооо-вании. Разработаны способ и устройства замера пустотнооти заполнителя (а. о. № 280965, В 1188589) п определения количества водй>загво-'рения арболитовой омеои.

5. Процесо структурообразования арболита протекает в две стадии:

- взаимодейотвие вяжущего о жидкофазной чаотью заполнителя (коагуляция и переход па контракцию). Стадия образования жидкофазной чаотп,названа периодом "изотоничеокого равновесия" в заполнителе;

- взаимодейотвие вяжущего коагуляционной отрукгуры о твердофазной частью заполнителя (адгезия между вяжущим- и надмолекулярной структурой твердофазной части) - начало твердения арболитовой омеои.

6. Сооонооть фоплируюотхоя калпллярсз цгмсптного камня и природных капилляров заполнителя споооботвует уоиленш адгезионных сил в данной контактной зоне. Необходимая условием для формирования прочности в система являетоя контактное взаимодействие поверхностей через эффект обжатия под статическим давлением.

' 7. Сорбцгонные овойотва заполнителя.использованы Как положитель-фактор и на этой основ? получены от сальные параметры баооейнногс способа облагораживания заполнителя при гидромодуле 1:7.по ыасое.

8. Разработан гра£ -аналитический оаСзоб оптимизации технологии облагораживания заполнителя: прочность цементного камня, затвореадо-

го экстрактом - продуктом маооопереноса, испояьзуетоя в качества косвенного показателя движущей ошш явления мае о ш ере носа при облагораживании заполнителя.

9. Пресоовашю изделий осуществлено посредством самого формовочного поддона. Совокупность формовочных операций в проотранотве названа "конвейером далетообразовання", который образуется по причинно-следственной закономерности. Осуществлен фактор регулирования отруктурей арболита непооредотвенно в динамике процеооа прессования

о фиксированием структуры при любой требуемой плотнеоти смеои и степе ей пространственной упаковки полизернистых компонентов, которые отвечают концепциям об оптимальной структуре по И.А.Рыбьеву.

10. Обеспечена возможность контроля за плотностью преооуемой смеси "по давлению", "по времени" и "по высоте". . закономерность изменения плотнооти математически аппроксимирована уравнением пРе00С>~ вания смеои.

11. Полученный "конвейер пакетообразования" обеспечивает предельно компактную компановку пакета, следовательно, и формовочного поо~ та в метрическом пространстве. В овязи о этим введено понятие эффекта "технологического компакта", который как прикладное следствие закона отвора, являетоя элементом не только отациояарного производства, но и новой мобильной линии, предназначенной-для производства ■арболита в полевых условиях в оельокой местнооти.

12. Регламентированы оптимальные режимы сушки изделий вагонеточным конвейером в туннельной камере о учетом оклоннооти заполнителя к обратимой усадке и набуханию, и требований.к конвейеризации процесса. Необходимым условием оптимального подвода тепла являетоя сохра нение формовочной влажности и обжатого соотояния смеои до полного заверяемая ноагуляционной структуры матрицы.

13. Разработана специальная конструкция автономного кантователя для интенсификации раояалубливания пакета изделий, который обеспе-

чпвает оинхронную связь в ритмах конвейерных постов,формования и тепловой обработки.

14. Рекомендуемые в целом по диосертации технологические способы пбвшения качества, шненсирикащш производства, а также споообы, объединяющие факторы п интенсификации производства и повшения качества арболита сведены в классификацию, отражающую структурно-логическую связь между этими способами.

15. По видвигаемш в диссертации рекомендациям построен цех мощностью 1,5 тцо. м3 арбалпта в год при МП "Таразы"' совхоза "Ровное" Джамбул ской области Республики Казахстан, реальная прибыль от эксплуотадан цеха и реализации продукции в 1991 году составила 652 тцо.рублей. Впедрение продолжается. ь

16. Получ.енная принципиально новая технология арбалпта (а.с.

В 442061, J.« 1343034) содействует разигию арболнтовой промыиленносга и в этой отрасли является реальным примером ускорения научно-техни-• ческрго прогресса; по новизне не имеет аналогов в современной арболитовой промшленпооти и поэтому ее можпо отнести -к категории индустриальной; позволяет не только решать отраслевую задачу интен-опфикации производства 'и повшешш качества, но и вносит значительный вклад в реиение экологической проблемы через утилизацию отходов, деревообрабатывающей промызяеннЬега иссльокого хозяйства.

Ооновные положения диооертации отражены в оледующих опубликованных трудах:

1. A.C. 280965. Устройство для замера пуототнооти органического за-п"олнителя/А.А.Акчабаев',Г.А.Батырбаев,А.Н.Далгих (СССР)// Открытия. Изобретения - 1970.-й 28.

2. А. C.II88589.Устройство для замер? иусготносги органичеокого заполнителя/А. А.Акчабаев (СССР)//0гкрытия1кзобретения. -1985.-.'МО.

3. A.C. 442061. Технологическая лилия дгя изготовления изделий из • бетонной смеси с органическим заполнителем растительного проис-

хождения/. А.А.Акчабаев.Ж.Т.Туебеков.К.К.Даяияров (CCCPJ//Открытия. Изобретения, - 1974. - * 33.

4. A.C. 1343034. Технсяогаческая линия дня изготовления изделий из бетонной смеоц/А.А.Акчабаев (СССР)//0ткрытия.Изобпетения.

- 1087. - *37. ■

5. A.C. 12656Ю.Споооб определения пригсднооти заполнителя для при-' готовления арбслитовой смеои/А.А.Акчабаев (СССР)//0ткрытия.Изо-

брётення. - 1986. -Л 39.

6. Акчабаев A.A. Изучение влияния водных и щелочных экстрактов ор-

. ганичеокого заполнителя на прочность цементного камня и арболита //Тез. 3-й Реопублик. хонф. .молодых специалистов-химиков, поо-вященяой дню химика. - Алма-Ата,1968. - с. 25-26.

7. Ахчабаев A.A. Влияние на^корооть твердения арболита продолжительности вшачивания заполнителя в воде и добавок-уокорителей твердения/Дез.докл. 5-й Республик.конф.-конкурса молодых специалистов-химиков, поовящ. 50 летию КазгССР. - Алма-А*а,1974.

- 0.32-34.

8. Ахчабаев A.A. .Мейрбеков А.Б. Исследование возможности применения в качестве вянущего для арболита молровибродоысшотого гипсоцем- ' ента//сб. "Технические науки",. Вып. 14/КаШТИ. - Алма-Ата,1974.

- о. 232-237.

9. Акчабаев A.A. .Мейрбеков А.Б. Влияние предварительной обработки водой заполнителя на прочность и скорость твердения арболита//

Сб. "Технические науки". Вш.14/КагШИ. - Алма-Ата,1974. - 0.232' 234. . "10. -Акчабаев A.A. Исследование влияния некоторых технологических факторов на интенсификацию твердения арболита. Диссертация на ос искание ученой степени канд. техн. наук. 05.23.05. - М., 1977.

- 146 о.

II. Акчабаев A.A. Об оптимизации заводокой технологии арбслита//Те1 рия, производство и применение искусственных строительных конг

лоыератов. Тез.докл. 2-й Всесоюз. науч.-техн. конф./ВПТИ. - Владимир, 1982. - о. 11-12.

12. Акчабаев A.A. Возможности исследования технологических и эксплуатационных свойотв арболита посредством его структурной модели/Теория, производство и применение искусственных строительных конгломератов в водохозяйственном строительстве. Тез.докл. Всесоз. техн.К01ф.//'М1МСЬ - Ташкент,IS85. '- о. 8-9.

13. Акчабаев A.A. О резервах иовшенвд эффективности местных строительных материалов для сельскохозяйственного строит ельства//вто-

ричное сырье в производстве строиельных материалов.Тез.докл.всесоюз. науч.-техн. совсщалия/КазГШ. - Чимкент,1986. - о. 473.

14 Акчабаев A.A. Возможности регулирования макроструктурой арболита в процессе формования смеси/Дез.докл.У Всесоюз. симпозиума "Ремогил бетонных смесей и ее технологические задачи"/ИШ. - Рига, 1986. - с. 184-185.

15. Акчабаев A.A. .Рыбьев И.А. .Османов К.А. Мобильный формовочный пост для ко1шейерного формования изделий, из ирболита//волросы строительства сельскохозяйственных зданий и сооружений.Сб.тр. ДШСИ/ТИШСХ. - Ташкент, 1986. — с. 67*-71.

16. Акчабаев A.A. Практические аспекты регулирования структурой

,арболита//Интенси^скацм строительного производства на железнодорожном транспорте.Ыеквуз. сб.науч.тр./ТашШТ. - Ташкент. -' - Вып. 198/45. - 1У86. - с. 70-72.'

17. Акчабаев А;А..Есельбаева А.Г. Особенности взаимосвязи водоцем-. ентного отдаления с процессами структурообразовашш арболита// Новые исследования в технологии вяжущих и стеновых строительных материалов. Сб.тр./ВНИИстрсг -M..I9P6. - С.ЯГ-88.

18. Акчабаев A.A..Есельбаева А.Г. Новый способ совмещения формовоч-jijoc операнд;! в кг'шейерлом производстве арбалота//Использоваы-ие зм и - паков в производстве строительных материалов. Сб.тр. /3;ПЛстри.:. - Ii. - с. IL6-Ii3.

• 47

19. Акчабаев A.A. Уравнение прессования арболитовой смеси при конвейерном формовании изделий//Использование отходов промыплен-ности в производстве строительных материалов и изделий, сб.тр. ДМСИДИШСХ. - Ташкент,1987. - O.4-I0.

20. Акчабаев A.A. Принципиально новая технология формования изделий из арболита//Ввстник АН КазССР. - 1989. - » II. - о.64-£7.

21. Акчабаев A.A. Экологическое, социальное и экономическое значения производства арболита на базе рисовой лузги//экономические, экологичеокие и социальные проблемы првшения эффективности использования отходов производства в строительстве и промышленности строительных материалов.Тез.докл.науч.-техн.конф./лДНШ. -Л.,1989. - 0.86-87.. .

22. Акчабаев A.A. Эффект' "технологачеокого компакта" в производстве арболита - прикладное следствие закона отвора//фувдаментальные исследования и новые технологии в строительном материаловедении. Теория искусственных строительных материалов и ее практическое применение.Тез. докл.Всеооюз.конф./БТИ0М.-ЕелгорОД,1989.-о.68-69.

23. Акчабаев A.A. Устройства для замера пустотности органического заполнителя//Реф.ив$.-ВНИИЭСМ.-1990. - Сер.15. -Вып.1. г-с»18-21.

■ 24. Акчабаев A.A. Облагораживание заполнителя в производстве арболита посредством 'электрогидравлического эффекта//Реф. вдф. - ВНИИЭСМ..- 1990. - Сер.15. - Вып.6. - о. 29-32.

25. Акчабаев A.A. О новом способе распалубливаниа изделий на конвейерной линии заводского производства арболита//Науч.-техн. прог-ресо в технологии строительных материалов.Тез.докл.научн.-техн. • конф./ААСИ. - Алма-Ата",1990. - с.68.

26. Акчабаев A.A. Графо-аналитический споооб определения оптимальных параметров облагораживания заполнителя арбошта//Вестник АН Каз ССР. - 1991. - й 9. - 0^62-64.

27. Акчабаев A.A. Совершенствование технологии производства и улуч-

шение качества арболита (аналитический обзор)//реф.инф. - ВНИИЭСМ.

- 1991. - Сер.15. - Вып.2. - 32с.

28. Акчабаев A.A. О роли капиллярных факторов в струтурообразувдих процессах арболита//Матеркалц,технология, организация и экономика строительства. Тез.локл.иаучн.-техн.конф./ШСИ. -Новосибирск, 1992. - с.105.

29. Акчабаев A.A. Влияние капиллярных факторов на прочность арболи-та//Вестник АН Республики Казахстан. - 1992. - №4. - Q.70-74.'

30. Акчабаев A.A..Кенжебаев Н.К. Влияние влажно'отного состояния на процесоы структурообразования арболитовой смеси//эффектив-ные строительные материалы на основе отходов проыыпленности. Сб. гр.ДШСИ/ТММСХ. - Ташкент, 1988. - с.61-65. о

31. Акчабаев А.А.,Карлиханов Т.К. Облагораживание заполнителя арбо-лита//Гидротехническое отроительотво. - 1990. - й II. - 0.25-26.

32. Акчабаев A.A. .Тажбенов Д.П. Автоматическое устройство для определения начала твердения бетонной.смеои на органическом заполнит еле//Реф. инф. -ВНШЭСМ. -1973. -Сер. "Проы. сб.ж. б.", -вып. 12. - о. 9-10. ■

33. Акчабаев A.A., Тойчиёв Т.Т. Стереалогические аспекты изучения свойств арболитам/Известия ВУЗов.Строитальсгво. - 1992.-^.67-70.

34., Батырбаев Г.А., Акчабаев A.A. Влйяыие-предварительной обработ-, ки каыышевой сечки на скорость-твердения арболита//сб.гр. да (10) /НШстромпроект. - Алма-Ата,1967. - о.196-200.

35. Батгфбаев Г.А., Акчабаев A.A. Влияние давления прессования на овойства заполнителя и прочность арболита//сб.тр.й 9 (II)/

• НИИотрогпроект. - Алма-Ата,1969. - о. 214-217.

36. Батырбаев Г.А. .Акчабаев A.A. .Зиьовьв Н-ГФ. Технология производства и свойства арболита на измельченной риоовей соломе/Арболит'и его принепе.сие. - Саратов. Изм-во Саратовского университета,1976. -о. 58-65.

37. Батырбаев Г.А. .Шуйская Ю.С., Акчабаев A.A. Арболит на основе рисовой лузга/Лрболит и его применение. - Саратов.Изд-во саратовского унивёоитета,1976. - с. 104-108.

38. Кабылов А.Т., Акчабаев A.A. Влияние плотности арболита на его прочность//0ффективные. строительные материалы на основе отходов промышленности.Сб.гр.ДГМСИ/ИММСХ. - Ташкент,1988.-с.65-£'8.

39. Рыбьев И.А..Акчабаев A.A. Исследование технологических способов интенсификации терпения арболита и повышение его додговеч-ности//Строи'тельные материалы из попутных продуктов промышленности. Мехвуз.темат.об.тр./ЛИСИ. -Л.,1980. -с: I38-I4I.

40. Рыбьев И.А., Акчабаев A.A. О некоторой взаимосвязи меаду завод-окими технологическими параметрами и процессами структурообра-зования/Деория, производство и применение искусственных-строительных конгломератов. Тез.докл. 2-й Всесоюз.научи.-техн.конф./ ВОПга. - Владимир,1982. - с. 312^313.

41. Рыбьев И.А., Акчабаев A.A. Исследование арболита методом количественной информации о структурных изменениях//Использование отходов промшленности в производстве строительных материалов и изделий. Сб.тр. ДШЖ/ТИИМСХ. - Ташкент,1987. - с. 10-14.

42. Рыбьев И.А., Акчабаев A.A. Определение пригодности заполнителя для арболита//Реф.инф. - ВНИИЭСМ. - 1990. - Сер.15.'-Вып.6.

- с.32-34.