Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Абразивность цемента


СВОЙСТВА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ | Справочник

Физико-механические свойства сыпучих материалов, а также их характеристика

На процесс транспортировки и складской переработки влияют характерные свойства сыпучих материалов: размер частиц, плотность, объемная масса, коэффициент внутреннего трения, коэффициенты трения о твердые несущие поверхности, угол естественного откоса, влажность, подвижность и связность частиц, слеживаемость, абразивность.

Размер частиц сыпучих материалов (средниц) - менее 0,1 мм. Поэтому эти грузы легко распыляются. Чтобы избежать потерь ценных материалов и защитить окружающую среду при транспортных и погрузочно-разгрузочных работах с сыпучим грузом, средства механизации и транспортные коммуникации должны быть полностью герметизированы.

Объемная масса сыпучего груза в количественном выражении составляет определенную часть величины плотности материала. Она зависит от способа и длительности его транспортировки или хранения. Величина сил сцепления сыпучих материалов зависит от гранулометрического состава, влажности, степени уплотнения и длительности нахождения материала в таре.

Относительная подвижность частиц порошкообразных материалов зависит от величины сил сцепления и трения между отдельными частицами, возникающими при их взаимном перемещении.

От подвижности частиц материала зависит величина угла α1 наклона к горизонтальной плоскости образующей конуса свободно насыпанного, без падения с высоты, материала.

Угол α1 носит название угла естественного откоса материала в покое.

Для материалов, сцепление которых незначительно или вовсе отсутствует, угол внутреннего трения равен углу естественного откоса: γ=α.

Для порошкообразных материалов со значительным сцеплением образующая поверхности откоса криволинейна, а средний угол естественного откоса больше угла внутреннего трения. Он зависит от метода получения откоса - свободным насыпанием или обрушением.

При насыпке материала с некоторой высоты угол естественного откоса α2 окажется меньше ранее определенного угла естественного откоса α1

Угол α2 принято определять условно при высоте падения около 1 м.

В этом случае на основании экспериментальных данных можно принять следующее соотношение:α2=0,7α1

Коэффициент внешнего трения сыпучих материалов f также зависит от того, находится ли материал в покое или движении.Коэффициенты внутреннего и внешнего трения для этих материалов находятся между собой в известной зависимости.

Слеживаемость - это свойство сыпучих материалов при длительном хранении или при воздействии вибраций терять подвижность частиц. За исключением сухой золы, все сыпучие строительные материалы относятся к слеживающимся грузам. С повышением влажности материала, а также с увеличением высоты слоя материала в бункере или силосе слеживаемость возрастает. У абсолютно сухих материалов свойство слеживаемости отсутствует или проявляется слабо. Чтобы предотвратить слеживаемость сыпучего материала, необходимо периодически осуществлять его механическое или аэрационное рыхление, а также перемещать (перекачивать) из одного силоса в другой (например, цемент необходимо перекачивать не реже одного раза в 15 дней).

Абразивность - это свойство сыпучих материалов истирать соприкасающиеся с ними поверхности транспортной установки при их движении относительно друг друга. Однако нельзя оценивать абразивность материала только по износу элементов транспортного оборудования. Интенсивность износа транспортной установки, помимо свойства транспортируемого груза, зависит также от скорости движения частиц материала, от направления вектора скорости движения относительно ограничивающей его рабочей поверхности, от материала, из которого изготовлены детали и трубопровод установки. Значительной истирающей способностью обладают самые массовые строительные материа-, лы - цемент, минеральный порошок, зола, песок. Абразивность этих сыпучих материалов существенно снижает работоспособность отдельных элементов транспортной установки. Особенно сильно изнашиваются поворотные участки трубопроводов (колена) в пневматических транспортных установках нагнетательного действия. При пневмотранспортировании цемента срок службы стального колена в несколько раз меньше, чем прямолинейного стального трубопровода.

Для увеличения долговечности пневматической установки, перемещающей абразивные сыпучие строительные грузы, следует по возможности снижать скорость транспортировки частиц, а также для изготовления наиболее изнашиваемых деталей применять износостойкие стали, сплавы, полимеры и другие материалы.Для снижения абразивного износа трубопровода необходимо прокладывать трассу без наклонных участков, применять колена с плавным поворотом (при подаче цемента оптимальный радиус поворота равен 1,5 и 2 м для трубопроводов диаметром 100 и 150 мм соответственно). Пневматическое перемещение абразивного материала приводит к истиранию горизонтальных трубопроводов преимущественно вдоль их нижней внутренней стороны на протяжении 20-25% длины окружности. Это истирание происходит за период от нескольких месяцев до 3 лет в зависимости от степени абразивности транспортируемого материала и характеристики движения воздушно-материального потока.

Взрыво- и пожароопасность.Горючие сыпучие материалы могут при определенных условиях самовозгораться, а в смеси с воздухом - взрываться. Взрыв аэровзвеси сыпучих горючих компонентов происходит только в том случае, когда их концентрация в воздухе находится в диапазоне между нижним и верхним пределами воспламенения. Согласно существующим нормам нижний предел воспламенения служит основным критерием взрывоопаснсти аэровзвесей.Взрывоопасными принято считать пылевоздушные смеси, нижний предел воспламенения которых меньше или равен 65 г/м³. Пыли с нижним пределом, превышающим 65 г/м³, считают пожароопасными. Для того чтобы аэровзвесь воспламенилась, к ней необходимо подвести определенную тепловую энергию. Минимальную энергию зажигания аэровзвесей определяют на специальном приборе путем экспериментального построения зависимости вероятности зажигания от энергии разряда конденсатора.

Источником тепловой энергии, необходимой для зажигания аэровзвесей, в смесителях, бункерах могут быть нагретые поверхности движущихся элементов, искровой разряд электрооборудования, электропроводки и статического электричества.

Для предупреждения взрыва пылевоздушных смесей необходимо избегать пыления при транспортировании и перегрузках материала, тщательно заземлять металлическое оборудование, использовать взрывозащшценное оборудование, контролировать с помощью датчиков температуру в зоне наибольшего трения, не допускать попадания посторонних металлических предметов, для чего загружаемую смесь необходимо пропускать через магнитный сепаратор.

Искры статического электричества при разряде заряженного диэлектрического материала в аппаратах обладают незначительной энергией, поэтому от них пылевоздушные смеси не взрываются. Реальную опасность представляют искры с заряженных металлических частей оборудования; требуется их тщательное заземление.

Влажность большинства массовых сыпучих строительных материалов (цемента, гипса) не должна превышать 1% по массе, так как при увеличении этой величины материалы могут слеживаться. Кроме того, влажные вяжущие материалы теряют химическую активность. Зимой, при содержании влаги более 4% по массе, они подвержены смерзанию.

ЦементЦемент получают из клинкера после обжига и измельчения с необходимыми добавками. Номенклатура выпускаемых цементов достаточно широка и разнообразна: портландцемент, глиноземистый цемент, гидрофобный, сульфатостойкий, быстротвердеющий, белый портландцемент и др.

Цемент перевозят в специализированных транспортных средствах. При перевозке цемента в транспортных средствах общего назначения (крытый железнодорожный вагон, баржа) его необходимо защищать от увлажнения, распыления и загрязнения. Цемент должен храниться в стационарных или инвентарных складах. На мелких рассредоточенных объектах цемент необходимо хранить в контейнерах.

При хранении в силосах, чтобы избежать слеживания, необходимо периодически проводить аэрационно-пневматическое разрыхление цемента и перекачивать цемент не реже одного раза в 15 дней.

Запрещается складировать в одну емкость цемент разных марок и видов.

Объемная масса портландцемента меняется следующим образом в зависимости от способа и длительности хранения:объемная масса рыхлого свеженасыпного цемента - 0,8-1,2 т/м³;объемная масса уплотненного цемента (при хранении 2-15 суток при высоте слоя, равной 10 м, и 2-5 суток при высоте слоя выше 10 м, а также цемента, находящегося под воздействием случайных незначительных и кратковременных вибраций) - 1,2-1,6 т/м³;объемная масса сильно уплотненного цемента (после хранения 15 суток при высоте слоя более 5 м или сброшенного с высоты более 10 м, а также подвергающегося значительным и продолжительным вибрациям и толчкам) - 1,5-1,75 т/м³.

ИзвестьСтроительную известь получают, обжигая известняк, мел и другие кальциево-магниевые карбонатные горные породы. Тонкоизмельченную строительную известь получают путем гашения или размола негашеной извести, в процессе ее производства допускается введение минеральных тонкомолотых добавок.

Порошкообразную известь следует отгружать в автоцементовозах, железнодорожных цементовозах, контейнерах или бумажных многослойных мешках. Водным транспортом порошкообразную известь можно перевозить только в таре.

Известь-кипелку нужно хранить в закрытых складах, в которые не могут попасть атмосферные и грунтовые воды. Необходимо учитывать, что даже при правильном хранении молотая известь-кипелка постепенно теряет вяжущие свойства, так как гасится влагой из воздуха. Поэтому срок хранения извести-кипел-ки в мешках с момента изготовления до употребления не должен превышать 15 суток. Срок хранения извести в герметической таре не ограничен.

Гипс строительныйСтроительный гипс получают путем термической обработки природного гипсового камня, который измельчают до или после этой обработки. По качеству гипс разделяют на три сорта - 1, 2 и 3-й.

К основным свойствам этого строительного материала относятся тонкость помола и предел прочности при изгибе и сжатии. Тонкость помола характеризуется остатком на сите с сеткой № 02. Для 1, 2 и 3-го сортов этот остаток не должен превышать 15, 20 и 30% соответственно. Предел прочности при изгибе образцов размером 4 х 4 х 16 см в возрасте 1,5 ч для 1, 2 и 3-го сортов составляет 0,27; 0,22 и 0,17 МПа соответственно.

Гипс не должен схватываться ранее, чем через 4 минуты после начала затворения гипсового теста. Полное схватывание не должно наступать ранее, чем через 6 минут, но не позднее, чем через 30 минут.

Строительный гипс отгружают навалом, в мешках, контейнерах и металлических бочках. Хранить его необходимо в закрытых сухих помещениях в штабелях высотой до 2 м. Пол в складских помещениях должен быть поднят над уровнем земли не менее чем на 30 см.

Гипс не рекомендуется долго хранить, так как в результате взаимодействия с парами воды, содержащимися в воздухе, его химическая активность постепенно снижается. Предельный срок хранения гипса - 3 месяца.

uralzsm.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Абразивность

Cтраница 2

Абразивность утяжелителя - способность его истирать отдельные узлы и детали бурового оборудования ( главным образом бурильных труб, частей буровых насосов, турбобура и долота) при движении утяжеленного раствора - зависит как оттон-кости помола, так и от твердости утяжелителя.  [16]

Абразивность пыли характеризует интенсивность износа металла при одинаковых скоростях газов и концентрациях пыли. Она зависит от твердости, формы, размера и плотности частиц.  [17]

Абразивность барита значительно ниже, чем абразивность железистых утяжелителей. Последние, кроме того, являются ценным сырьем для металлургической промышленности.  [19]

Абразивность утяжелителя определяется твердостью исходного материала, формой частиц и их размером. Пластинчатая округлая форма частиц барита, его меньшая твердость ( по шкале Мооса) обусловливают меньшую абразивость этого утяжелителя по сравнению, например, с железистыми утяжелителями ( дашкесанский магнетит, КМА), частицы которых имеют ромбическую и прямоугольную форму с заостренными концами. Это необходимо учитывать при выборе сырья и технологии для производства утяжелителей.  [20]

Абразивность порошков и пылей, характеризующая твердость частиц, их форму, размер и плотность, имеет значение в технологических процессах для расчетов времени износа оборудования и разработки мер предупреждения истирания стенок аппаратов и трубопроводов.  [21]

Абразивность цементно-песчаных смесей с соотношениями 3: 2 и 1: 1 увеличивает силу трения на лопастях шнеков при выгрузке. Поэтому работа цементосмесительных машин на форсированном режиме при затворении таких смесей недопустима.  [22]

Абразивность насыпных грузов представляет собой их способность изнашивать стенки спускных лотков и бункеров, рабочие органы затворов и питателей. Значительной абразивностыо обладают апатитовый концентрат, боксит, бура, зола, кокс, окиси алюминия и кремния, руда, формовочная земля, цемент и др. Умеренно абразивными являются каменный уголь, зерно. Неабразивные грузы ( чистые клубни картофеля) могут приобрести свойства абразивности при загрязнении песком и другими абразивными примесями.  [23]

Абразивность железистых утяжелителей находится в пределах 10 - 15, исключая барит, абразивность которого значительно ниже. Большое значение имеет степень дисперсности утяжеляющих материалов из неглинистых пород, так как на процессы структурообразования существенное влияние оказывают форма частиц, их структурные и текстурные особенности, а также их расположение в кристаллической решетке.  [24]

Абразивность кристаллических горных пород по отношению к закаленной стали пропорциональна микротвердости минералов, входящих в состав пород.  [25]

Абразивность обломочных горных пород ( песчаников, брекчий, конгломератов и пр.  [26]

Абразивность каменной соли Брянцевского пласта, определения в ИГД АН СССР в 1958 г. А. В. Кузнецовым по методу исти-ания стального вращающегося стержня, опирающегося на необра - 5отанную поверхность образца горной породы, составила 2 - 3 1 / мг Хналогичные результаты по абразивности были получены для соли адбрянцевского пласта В. Г. Михайловым и др. в Новочеркасском политехническом институте.  [27]

Абразивностью называется свойство частиц навалочного груза истирать ( изнашивать) соприкасающиеся с ними во время движения рабочие поверхности лотков, лент, шарниров, цепей и др. Характеризуется она твердостью частиц, определяемой по 10-балльной шкале Мооса. В зависимости от абразивности навалочные грузы делят на четыре группы: А - неабразивные; В - малоабразивные; С - средней и D - высокой абразивности.  [28]

На абразивность может влиять кристаллические форма ti система.  [29]

Учитывая абразивность жидкости, принимаем сопловую конструкцию диска с защитными втулками.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Абразивность - это... Что такое Абразивность?

Абразивность – это свойство материалов истирать соприкасающиеся с ними поверхности (рабочие органы, внутренняя поверхность помольной камеры) агрегатов измельчения.

[Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. Е. А. Козловского. 1984—1991]

Рубрика термина: Абразивы

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. - Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

construction_materials.academic.ru

Оборудование для измельчения (тонкого помола) и активации сыпучих материалов

  • Перспективы применения механоактивации вяжущих и инертных материалов методом свободного удара
  • Общие характеристики свойств сыпучих строительных материалов
  • Особенности работы с вяжущими сыпучими материалами
  • Основные параметры сыпучих материалов, оказывающие влияние на эффективность их активации
  • Вяжущие материалы

Повышение эффективности строительного производства

Одним из основных условий повышения эффективности строительного производства является рост его технической вооруженности, в том числе развитие и совершенствование оборудования для активации и тонкого помола различных материалов, применяемых в строительстве. Использование оборудования для измельчения и комплексной активации особенно актуально для повышения качества выпускаемой продукции при снижении ее себестоимости на предприятиях строительной индустрии при производстве сухих строительных смесей, пенобетона, полистиролбетона низких плотностей, цемента, извести, гипса, а также других вяжущих материалов.

Отсутствие в современной технической и учебной литературе достаточно обоснованных и проверенных методик комплексной активации сыпучих материалов различного происхождения нередко вызывает сомнения и даже предубеждения против их применения в условиях промышленных предприятий. Вместе с тем практически отработанная методика механоактивации сыпучих материалов, применяемых в строительной индустрии, агрегаты для проведения работ по тонкому измельчению методом свободного удара (дезинтеграторная технология измельчения и активации) являются полностью отечественной разработкой. Гениальный советский исследователь свойств силикальцитных материалов и оборудования для их производства, директор и создатель конструкторского бюро «Дезинтегратор» Йоханес Хинт еще в 1948 году теоретически обосновал и блестяще доказал на практике целесообразность механоактивации кварцевого песка и извести методом свободного удара.

Основным методом кардинального повышения физико-механических показателей силикальцитных изделий автоклавного твердения без сомнения является тонкое измельчение извести и песка методом свободного высоконагруженного удара с использованием измельчителя - дезинтегратора. Таким образом, сама перспектива массового производства строительного материала силикальцита оказалась напрямую связана с агрегатами тонкого измельчения и активации. На сегодняшний день можно с уверенностью сказать, что получение некоторых видов современных строительных материалов невозможно без использования высокоэффективного оборудования для измельчения (тонкого помола) и активации.

Оборудование для измельчения и активации материалов широко применяются за рубежом в большинстве отраслей промышленности и сельского хозяйства. Ведущее место в области тонкого измельчения материалов принадлежит США, Германии, Швеции, Англии, Франции и Японии.

Производством оборудования для измельчения и активации материалов занимаются специализированные фирмы. Они не только разрабатывают и изготавливают серийные установки, но и создают оборудование по техническим требованиям, подходящее к условиям предприятий заказчика.

Вместе с тем агрегаты комплексной активации и тонкого помола материалов в нашей стране используются далеко не в полной мере. В то время как проблемы технического перевооружения, увеличения объемов производства, расширения ассортимента выпускаемой продукции при повышении качества изделий стоят как никогда остро перед отечественными предприятиями строительной отрасли, первоочередной задачей в деле внедрения в повседневную практику производства строительных материалов агрегатов тонкого измельчения и активации, несомненно, является повышение надежности оборудования и обеспечение гарантируемых сроков и ресурсов работы.

Развитие оборудования для измельчения (тонкого помола) и активации материалов должно осуществляться по следующим направлениям:

  • Автоматизация работы оборудования для измельчения и активации. Создание экономичных и надежных агрегатов измельчения, методик использования данных агрегатов.
  • Создание измельчительных комплексов для выполнения работ по тонкому измельчению и активации материалов с учетом условий конкретных предприятий и существующих технологий.
  • Увеличение эффективности применения агрегатов тонкого измельчения и активации в производстве строительных материалов. Создание новых технологий и конструкций агрегатов измельчения различной производительности, широкое применение новых износоустойчивых материалов.
  • Расширение номенклатуры выпускаемых агрегатов измельчения и активации материалов.

МП «ТЕХПРИБОР» производит измельчители — дезинтеграторы серии «ГОРИЗОНТ»®, которые полностью решают задачи измельчения и активации сыпучих материалов. На базе этих агрегатов был разработан помольный комплекс «МОЛОТ-ДР», полностью удовлетворяющие требованиям предприятий по производству строительных материалов по подготовки сырьевых материалов.

Перспективы применения механоактивации вяжущих и инертных материалов методом свободного удара

Активация вяжущих материалов, несомненно, является наиболее перспективным методом оптимизации использования природных и энергетических ресурсов в строительной индустрии. Повышение полезных свойств вяжущих материалов вследствие активации позволяет существенно снизить их расход при увеличении прочности изделий, сокращении времени набора марочной прочности, обеспечении более полного использования потенциальной энергии вяжущих материалов, снижении себестоимости. Активация (тонкое измельчение) вяжущих и инертных материалов ведет к увеличению показателей удельной поверхности, существенному улучшению качества новообразованных поверхностей, разрушению ослабленных и структурно нестабильных частиц. Методика активации отлично зарекомендовала себя в практике обработки низкомарочных и лежалого цементов с целью восстановления и повышения их полезных свойств. Производство современных теплоэффективных строительных материалов, в частности ячеистого бетона автоклавного твердения, немыслимо без широкого использования оборудования для измельчения.

Известно, что в процессе тонкого помола сыпучих материалов на образование новой поверхности расходуется только часть всей подведенной энергии, остальная часть энергии аккумулируется в обрабатываемом материале в виде напряженных структурных дефектов. Эта накопленная энергия впоследствии оказывает значительное влияние на скорость протекания различных технологических процессов, а также на основные физико-механические свойства получаемых материалов.

Однако, спустя какое-то время, количество накопленной энергии снижается в силу протекания в материале релаксационных процессов, наблюдается снижение первоначальной активности материала. Причем скорость протекания релаксационных процессов зависит как от свойств самого обрабатываемого материала, так и от условий его хранения. В зависимости от температуры, влажности и некоторых других условий происходит снижение активности новообразованных поверхностей и, как следствие, снижение общей активности обработанного материала. Таким образом, можно сделать логический вывод, что для получения максимальных значений повышения основных свойств материалов на основе активированных компонентов необходимо так организовать работы по активации материалов, чтобы сроки от тонкого измельчения (активации) до непосредственного использования активированных компонентов были минимальны.

Непосредственно при активации цемента были проведены следующие исследования. Максимальная активность цемента после его обработки на измельчителе - дезинтеграторе (измельчение методом свободного удара) сохранялась в течение двух часов. Затем наблюдалось снижение прочности цементного камня на 5% (снижение от прочности контрольного образца сформированного сразу после активации цемента). При измельчении кварцевого песка максимальный эффект активации сохранялся в течение 12 часов. Таким образом, как уже говорилось выше, эффективность использования метода тонкого измельчения материалов напрямую зависит от степени технического оснащения каждого конкретного предприятия и расширения модельного ряда агрегатов активации материалов в целях их адаптации к условиям существующих производств по выпуску изделий и материалов строительной индустрии.

Принимая во внимание, что активация вяжущих материалов методом тонкого измельчения - предприятие наиболее экономически выгодное, широкое использование в производстве строительных материалов оборудование для измельчения практически безальтернативный способ повышения экономической эффективности строительства. Именно активация вяжущих материалов вообще и активация цемента в частности открывает возможности качественного улучшения основных физико-механических параметров бетона и изделий на его основе. Мероприятия по активации цемента, позволяющие увеличить активность цемента, более полно использовать массу цементных частиц в деле склеивания отдельных зерен заполнителя различных размеров в единый монолит, повысить прочность межпоровых стенок в производстве пенобетона, газобетона, полистиролбетона, должны быть использованы в повседневной практике современного производства строительных материалов.

Однако, способность к измельчению материалов различна в силу существенных различий физико-механических свойств. Хотелось бы остановиться подробней на наиболее распространенных вяжущих материалах, применяемых в строительстве.

Общие характеристики свойств сыпучих строительных материалов

Наиболее распространенными вяжущими материалами, применяемыми в современном строительстве и производстве изделий для строительной отрасли, являются цемент, известь и гипс. Различные виды цемента, изготовляемые в Российской Федерации (портландцемент, гидрофобный, сульфатостойкий и пуццолановый цемент, глиноземный цемент, шлакопортландцемент и др.), значительно отличаются по физико-механическим свойствам, которые влияют на процесс тонкого измельчения, активации и, соответственно, должны учитываться при выборе агрегатов измельчения.

Оборудование для измельчения (тонкого помола) применяется для обработки цемента, гипса, извести, известняковой муки, минеральных порошков для асфальтобетонных смесей, цементно-песчаных и известково-песчаных строительных смесей, сухой золы, гипса, мела, керамзитового песка и других сыпучих материалов.

На процесс тонкого измельчения и активации оказывают влияние следующие характерные свойства сыпучих строительных материалов (ТАБЛИЦА № 1). В частности: размер частиц, плотность, объемная масса, коэффициент внутреннего трения, коэффициенты трения о твердые поверхности, угол естественного откоса, влажность, подвижность и связность частиц. А также слеживаемость материала, абразивность, склонность материала к агрегации, агдезии, когезии, агломерации (агрегативная устойчивость материала), характеристики размалываемость и разрушаемость.

Таблица 1. Характеристики свойств сыпучих строительных материалов МатериалПлотность, т / м3Объемная масса в рыхлом (насыпном) состоянии, т / м3Размер частиц
1. Гипс строительный 2.5 0.8 - 0.9 0.02
2. Глина порошкообразная 1.6 - 2.0 1.0 - 1.5 0.1
3. Известь порошкообразная 1.3 - 1.4 0.5 - 0.7 0.1
4. Зола сухая 2.5 - 3.0 0.6 - 0.8 0.04
5. Известняк молотый 2.73 0.9 - 1.2 0.49
6. Мел порошкообразный 1.8 - 2.7 0.95 - 1.2 0.3
7. Цемент 2.8 - 3.2 0.8 - 1.2 до 0.09
8. Песок 2.5 - 2.9 1.5 - 1.7 0.1 - 5.0
9. Сухая цементно-песчаная смесь - - 0.02 - 2.5

Особенности работы с вяжущими сыпучими материалами

Средний размер частиц вяжущих сыпучих строительных материалов менее 0.1 мм. Поэтому эти материалы легко распыляются. Чтобы избежать потерь ценных материалов и защитить окружающую среду при загрузке и выгрузке материала следует использовать средства механизации, а транспортные коммуникации должны быть полностью герметизированы. Необходимо также предусматривать размещение на производстве оборудования для аспирации и вентиляции.

Объемная масса сыпучего груза в количественном выражении составляет определенную часть величины плотности материала. Она зависит от способа и длительности его транспортировки или хранения. Величина сил сцепления сыпучих материалов зависит от гранулометрического состава, влажности, степени уплотнения и длительности нахождения материала в таре.Относительная подвижность частиц порошкообразных материалов зависит от величины сил сцепления и трения между отдельными частицами, возникающими при их взаимном перемещении. Влажность большинства вяжущих сыпучих строительных материалов (цемента, гипса) не должна превышать 1% по массе, так как при увеличении этой величины материалы могут слеживаться. Кроме того, влажные вяжущие материалы теряют химическую активность. Зимой, при содержании влаги более 4% по массе, они подвержены смерзанию.

Основные параметры сыпучих материалов, оказывающие влияние на эффективность их активации

Слеживаемость - это свойство сыпучих материалов при длительном хранении или при воздействии вибраций терять подвижность частиц.

За исключением сухой золы, все сыпучие строительные материалы относятся к слеживающимся грузам. С повышением влажности материала, а также с увеличением высоты слоя материала в бункере или силосе слеживаемость возрастает. У абсолютно сухих материалов свойство слеживаемости отсутствует либо проявляется чрезвычайно слабо.

Чтобы предотвратить слеживаемость сыпучего материала, необходимо периодически осуществлять его механическое или аэрационное рыхление, а также перемещать (перекачивать) из одного силоса в другой (например, цемент необходимо перекачивать не реже одного раза в 15 дней). Однако необходимо помнить, что аэрационное рыхление, как и частое перемещение материала, снижает его активность!

Агломерация материала - это процесс образования из порошкообразных сырьевых материалов относительно крупных частиц.

Агрегативная устойчивость материала - это способность дисперсных частиц противостоять коагуляции.

Агрегация материала - это слипание тонко размолотых частиц. Обычно агрегация возрастает с увеличением тонкости помола частиц вследствие увеличения удельной поверхности частиц.

Адгезия материала - это слипание разнородных твердых частиц, соприкасающихся своими поверхностями.

Когезия материала - это сцепление, притяжение между частицами одного и того же твердого тела или жидкости.

Разрушаемость, размалываемость материала (способность материала к измельчению) - это процесс разделения частиц сыпучего материала на более мелкие части при приложении механических нагрузок.

У большинства материалов разрушаемость развивается одновременно с упругой и пластической деформациями. При измельчении сыпучих материалов различают начальное разрушение, которое выражается в образовании и развитии большого количества трещин, и полное разрушение (разделение частиц материала на несколько более мелких частей). Разрушаемость материала напрямую связанна с его механическими свойствами.

Механические свойства сыпучих материалов - это свойства материалов, характеризующие их способность сопротивляться деформации и разрушению под действием внешних механических сил.

Абразивность - это свойство сыпучих материалов истирать соприкасающиеся с ними поверхности (рабочие органы, внутренняя поверхность помольной камеры) агрегатов измельчения.

Однако нельзя оценивать абразивность материала только по износу рабочих органов агрегатов измельчения. Интенсивность износа рабочих органов, помимо свойства обрабатываемого материала, зависит также от скорости движения частиц материала, от направления вектора скорости движения относительно ограничивающей его рабочей поверхности, от материала, из которого изготовлены рабочие органы агрегата измельчения. Значительной истирающей способностью (способность к абразивному изнашиванию) обладают наиболее массовые строительные материалы: цемент, минеральный порошок, зола, кварцевый песок.

Абразивное изнашивание - это последствие режущего, царапающего либо иного действия аналогичной направленности твердых тел или частиц, которые проникают извне или отделяются от трущихся деталей, вследствие чего происходит значительное ускорение процесса изнашивания.

Абразивность песка, цемента, минеральных порошков, а также других сыпучих материалов существенно снижает сроки эксплуатации отдельных элементов агрегатов измельчения. У измельчителей - дезинтеграторов особенно сильно изнашиваются рабочие диски и пальцы-била, у шаровых мельниц - мелющие шары или стержни.

Так, при  помоле материалов с использованием шаровых мельниц расход мелющих тел на каждую тонну обрабатываемого материала следующий:

  • При совместном помоле песка и извести (1:1)    0.8-1.2 кг
  • При сухом помоле песка                                   1.0-2.5 кг
  • При мокром помоле песка                                 3.0-4.0 кг

Для измельчителей - дезинтеграторов характерны несколько другие показатели износа мелющих тел. Обычно при мокром помоле материалов износ пальцев-бил значительно ниже, чем при сухом помоле. В целях увеличения сроков службы рабочих органов агрегатов измельчения при изготовлении наиболее быстроизнашиваемых деталей следует по возможности применять износостойкие стали и композитные материалы.

Вяжущие материалы

Цемент

Цемент получают из клинкера после обжига и измельчения с необходимыми добавками. Номенклатура выпускаемых цементов достаточно широка и разнообразна: портландцемент, глиноземистый цемент, гидрофобный, сульфатостойкий, быстротвердеющий, белый портландцемент и др.

Цемент перевозят в специализированных транспортных средствах. При перевозке цемента в транспортных средствах общего назначения (крытый железнодорожный вагон, баржа) его необходимо защищать от увлажнения, распыления и загрязнения. Цемент должен храниться в стационарных или инвентарных складах. На мелких рассредоточенных объектах цемент необходимо хранить в контейнерах.

При хранении в силосах, чтобы избежать слеживания, необходимо периодически проводить аэрационно-пневматическое разрыхление цемента и перекачивать цемент не реже одного раза в 15 дней. Запрещается складировать в одну емкость цемент разных марок и видов.

Объемная масса портландцемента меняется следующим образом, в зависимости от способа и длительности хранения:- объемная масса рыхлого свеженасыпного цемента - 0,8-1,2 т/м3;- объемная масса уплотненного цемента (при хранении 2-15 суток при высоте слоя, равной 10 м, и 2-5 суток при высоте слоя выше 10 м, а также цемента, находящегося под воздействием случайных незначительных и кратковременных вибраций) - 1,2-1,6 т/м3;- объемная масса сильно уплотненного цемента (после хранения 15 суток при высоте слоя более 5 м или сброшенного с высоты более 10 м, а также подвергающегося значительным и продолжительным вибрациям и толчкам) - 1,5-1,75 т/м3.

Известь

Строительную известь получают обжигая известняк, мел и другие кальциево-магниевые карбонатные горные породы. Тонко измельченную строительную известь получают путем гашения или размола негашеной извести, в процессе ее производства допускается введение минеральных тонкомолотых добавок.

Порошкообразную известь следует отгружать в автоцементовозах, железнодорожных цементовозах, контейнерах или многослойных бумажных мешках. Водным транспортом порошкообразную известь можно перевозить только в таре. Известь-кипелку нужно хранить в закрытых складах, в которые не могут попасть атмосферные и грунтовые воды. Необходимо учитывать, что даже при правильном хранении молотая известь-кипелка постепенно теряет вяжущие свойства, так как гасится влагой из воздуха. Поэтому срок хранения извести-кипелки в мешках с момента изготовления до употребления не должен превышать 15 суток. Срок хранения извести в герметичной таре не ограничен.

Гипс строительный

Строительный гипс получают путем термической обработки природного гипсового камня, который измельчают до или после этой обработки. По качеству гипс разделяют на три сорта:1, 2и 3-й.

К основным свойствам этого строительного материала относятся тонкость помола и предел прочности при изгибе и сжатии. Тонкость помола характеризуется остатком на сите с сеткой № 02. Для 1, 2 и 3-го сортов этот остаток не должен превышать 15, 20 и 30% соответственно. Предел прочности при изгибе образцов размером 4 х 4 х 16 см в возрасте 1,5 ч для 1, 2 и 3-го сортов составляет 0,27; 0,22 и 0,17 МПа соответственно.

Гипс не должен схватываться ранее, чем через 4 минуты после начала затворения гипсового теста. Полное схватывание не должно наступать ранее, чем через 6 минут, но не позднее, чем через 30 минут.

Строительный гипс отгружают навалом, в мешках, контейнерах и металлических бочках. Хранить его необходимо в закрытых сухих помещениях в штабелях высотой до 2 м. Пол в складских помещениях должен быть поднят над уровнем земли не менее чем на 30 см.Гипс не рекомендуется долго хранить, так как в результате взаимодействия с парами воды, содержащимися в воздухе, его химическая активность постепенно снижается. Предельный срок хранения гипса - 3 месяца.

Авторы серии статей «Строительная лоция» сотрудники МП «ТЕХПРИБОР»  Векслер М.В.Липилин А.Б.

www.tpribor.ru


Смотрите также