Учебное пособие Редактор И. Г. Кузнецова Подписано к печати 2003 Формат 6090/16. Бумага ксероксная icon

Учебное пособие Редактор И. Г. Кузнецова Подписано к печати 2003 Формат 6090/16. Бумага ксероксная



Смотрите также:
Инструментов
Н. С. Чемоданов Издательство Эдиториал урсс. П7312, г. Москва, пр-т 60-летия Оггября...
Учебное пособие для студентов вузов лр№0171045 от 09. 06. 99. Подписано в печать 23. 05. 2000...
Программа обновление гуманитарного образования в россии а. П...
Федеральная программа книгоиздания России Рецензенты: канд психол наук С. А. Исайчев...
А. Б. Кодак Издательская лицензия лр 030808 от 25. 02. 98. Подписано к печати 15. 09. 2005...
С. Е. Мельчагова Дизайнер обложки...
Монография Утверждено к печати...
Путеводитель по жизни и смерти...
Лабораторная работа по курсам: Радиотехника...
1000 лучших школьных сочинений...
Классный журнал «Школята». №5 / 2007 год...



страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
вернуться в начало
скачать
^

б

Рис. 7.5. Влияние режимов измельчения в ударной

мельнице на прочность слоя порошка в зависимости

от уплотняющего усилия (а) и от удельной

поверхности (б) (=16,67 с-1; Q1=10.10-2 МПа)



Графическая зависимость типа Р1 = ВQ1n, где В и n – коэффициенты (см. табл. 7.7), представлена на рис. 7.6.

Очевидно, что с увеличением уплотняющего усилия прочность единичных контактов возрастает. Данные испытания приведены для одинаковых по химическому и минералогическому составу образцов. Поэтому изменения в динамике роста прочности единичных контактов при повышении усилия уплотнения отдельных частиц объясняются только изменениями в структуре дисперсионной системы. Параметрами этой структуры являются размер зерен, их форма, морфология их поверхности, а также упругие свойства частиц, электростатический заряд, состояние адсорбционного слоя на поверхности частиц и т.д.



Q1.10-6, Н

Р1.10-6,

Н


Рис. 7.6. Влияние усилия поджима единичных частиц на прочность

индивидуальных контактов ( = 0…50 с1; Q = 5.10-2 МПа)


Применение различной интенсивности механоактивации (механического воздействия) позволяет значительно изменять аутогезионные свойства сырьевых смесей. Наибольшую склонность к агломерации проявляет цемент, наименьшую – зола ТЭЦ. Наиболее прочные контакты между частицами образуются при уплотнении цементной смеси, измельченной при 50,00 с-1, наименее прочные – для смеси золы, обработанной при скорости вращения ротора 16,67 с-1. Необходимо также отметить, что при добавлении золы в цемент агломерация последнего уменьшается, это связано с раздвижкой зерен. Существует зависимость на аутогезионную способность двух противоположных факторов.

С одной стороны, с увеличением размера частиц аутогезионная способность при прочих равных условиях увеличивается, а с другой стороны, порошки с узким спектром распределения частиц по размерам проявляют меньшую аутогезионную способность, чем порошки с широким спектром распределения зерен. При этом большую роль играет наличие частиц мелкой фракции (менее 15 мкм).

По данным Ю. Бутта и В.В. Тимашева, такие микродисперсные системы при отсутствии более крупных фракций обладают аномально низкой аутогезионной способностью.

Резкий подъем аутогезионной способности при увеличении скорости удара от 0 до 33,33 с-1 соответствует интенсивной диспергации и возникновению оптимального для аутогезионного взаимодействия частиц количества мелкой фракции. При увеличении скорости удара до 33,33 с-1 аутогезионная способность смеси довольно высокая, но ввиду дальнейшего увеличения количества сверхтонкой фракции и уменьшения количества более хрупких частиц ее рост замедляется. При дальнейшем повышении интенсивности измельчения аутогезионная способность порошков прекращается (рис.7.7).

Таблица 7.7


^ Численные значения констант В и n уравнения Р1 = ВQ1n при Q = 5.10-2 МПа


Материал

Скорость измельчения

, с-1

В, Н.10-6

n

Цемент

0

0,970

0,120

16,67

0,150

0,380

33,33

0,090

0,430

50,00

0,080

0,450

Зола ТЭЦ-2

(1-я проба)

0

0,094

0,494

16,67

0,035

0,470

33,33

0,010

0,523

50,00

0,007

0,640

Смесь: цемент 60 %+зола ТЭЦ-2

(1-я проба) 40 %

0

0,557

0,811

16,67

0,156

0,929

33,33

0,092

0,724

50,00

0,063

0,831

Зола ТЭЦ-4

(1-я проба)

0

0,070

0,239

16,67

0,020

0,542

33,33

0,009

0,392

50,00

0,009

0,000048



^ Sуд, м2/кг

Аутогезионная

способность n

Аутогезионная

способность n

а


Sуд, м2/кг

Аутогезионная

способность n

^

б

Рис. 7.7. Влияние механоактивации на аутогезионную способность

сырьевой смеси состава: цемент 60%+зола ТЭЦ-2 40% (1-я проба)

(при Q = 5.10-2 МПа): а – влияние механоактивации на аутогезионную

^

способность цемента (при Q = 5.10-2 МПа); б – влияние

механоактивации на аутогезионную способность золы ТЭЦ-2

(1-я проба) (при Q = 5.10-2 МПа)






Влияние механической активации на аутогезионные свойства материалов при изменении прочности уплотняемого слоя во время его хранения видно из табл. 7.8 и рис. 7.8.

Как видно из рис. 7.8, прочность уплотненного слоя порошка с увеличением времени их хранения возрастает, что объясняется воздействием на материал капиллярных сил. Причем интенсивность возрастания прочности уплотненного слоя золоцементной смеси ниже, чем цементной смеси, что, несомненно, является еще одним неоспоримым преимуществом при разработке смешанных вяжущих.

Такое большое внимание, уделенное рассмотрению аутогезионных свойств порошковых материалов, объясняется тем, что состояние и структура сыпучих материалов предопределяют их поведение при дальнейшей технологической переработке. Аутогезионные свойства охватывают всю совокупность характеристик и возможных изменений дисперсных систем.


7.1.3. Изменение гидравлической активности золы


Предполагается, что при взаимодействии вяжущего материала с минеральным (золой) протекают в основном процессы физической адсорбции, обуславливаемые наличием свободной поверхностной энергии,

Таблица 7.8


^ Влияние механической активации на аутогезионные свойства материалов при изменении прочности уплотняемого слоя во время его хранения


Исследуемая

смесь

Режимы

измельчения, , с-1

Прочность уплотняемого слоя р.10-6, МПа с постоянным

давлением 0,1 МПа при следующих сроках хранения, сут.

после измельчения

1

7

14

21

28

Цемент

0

294

298

300

300

310

312

16,67

361

365

365

366

370

372

33,33

463

466

469

470

474

477

50,00

592

596

602

608

609

614

Зола ТЭЦ-2

(1-я проба)

0

15

17

17

18

19

22

16,67

23

24

27

27

28

28

33,33

25

27

28

28

30

32

50,00

31

33

34

34

35

35

Зола ТЭЦ-2

(2-я проба)

0

19

22

23

24

24

26

16,67

23

25

25

27

28

28

33,33

32

32

32

35

36

37

50,00

40

36

39

48

49

52

Смесь: цемент 60%+зола ТЭЦ-2

(1-я проба) 40%

0

200

202

205

206

206

208

16,67

341

342

345

345

348

351

33,33

437

440

444

444

447

447

50,00

571

572

575

579

580

585

Зола ТЭЦ-4

(1-я проба)

0

12

12

14

15

18

18

16,67

22

23

23

23

24

25

33,33

28

28

30

31

33

33

50,00

32

33

33

34

35

36

Зола ТЭЦ-4 (2-я проба)

0

16

16

16

18

20

21

16,67

28

20

21

22

23

24

33,33

29

31

31

32

33

33

50,00

38

38

39

39

40

40


которой обладает минеральный материал, находящийся в высокодисперсном состоянии. В данном случае этот процесс, очевидно, будет зависеть, в первую очередь, от величины активной поверхности минерального материала. Однако, как указывается в работе /26/, наряду с процессом физической адсорбции при взаимодействии вяжущего материала с минеральным могут проходить и более сложные процессы, выражающиеся как в физико-химическом поглощении вяжущего материала минеральным, так и в химическом взаимодействии этих веществ между собой.



Время хранения, сут

Прочность

уплотн. слоя

р, МПа

Рис. 7.8. Влияние времени хранения на прочность

уплотненного слоя порошка (при =33,33 с)


Реальная возможность образования между вяжущим и минеральным материалами различных по характеру адсорбционных связей обуславливается со стороны минерального материала различием его совокупных свойств, структуры поверхности, химического и минерального составов, содержания водорастворимых веществ.

Обычно при исследовании физико-химических свойств минеральных материалов принято определять адсорбционную способность их, выражая ее в миллиграммах адсорбционного битума на грамм минерального материала. Однако такая характеристика не дает возможности правильно оценить адсорбционную возможность минерального материала, т.к. последняя зависит как от его свойства, так и величины адсорбционной поверхности и дает лишь относительное представление об адсорбционной способности исследуемого материала.

Для более правильной оценки адсорбционной способности золы необходимо определять ее адсорбционную поверхность, что дает возможность выразить величину адсорбционной способности золы на единицу поверхности и более правильно судить о характере взаимодействия между вяжущим и минеральным материалами. Одновременно необходимо определять прочность прилипания битума к поверхности золы. Данный метод служит для установления прочности связи битума с золой в условиях воздействия на нее воды с содовым раствором различной концентрации при кипячении в различных интервалах времени.

Как было показано Г.С. Ходаковым, адсорбция красителей на измельченных порошках является одним из самых действенных факторов в процессе измельчения. В значительной мере адсорбционные свойства поверхностей характеризуют их энергетическое и конфигурационное состояние, химическую и каталитическую активность.

Здесь необходимо отметить, что не удалось изучить влияние механоактивации на аутогезионные свойства наполнителя (золы). Обнаружено, что адсорбция красителей на молотом кварце с размерами частиц 125 – 200 мкм заметно уменьшается после термической обработки порошка при температуре 600 К. Размеры частиц и следовательно, их удельная поверхность в процессе такой обработки не изменились. Таким образом, показано, что адсорбционная способность непосредственно связана с активностью поверхностных слоев.

Экспериментальные данные по определению прочности прилипания различных фракций золы с различной степенью обработки с битумом методом Ригеля и Вебера приведены в табл. 7.9.


^ Таблица 7.9

Определение прилипания золы ТЭЦ-2 (1 проба) с битумом



Скорость

механообработки золы,

, с–1

Прочность прилипания частиц

концентрация Na2O3 при

отделении битумной пленки

значение прочности

сцепления HW

0

1/256

1

16,67

1/64

3

33,33

1/16

5

50,00

1/8

5


Экспериментальные данные величин предельной адсорбции механоактивированных порошков с известной удельной поверхностью дают возможность определения поверхности, открытой от битума по следующей зависимости:

% , (7.1)

где gH – величина адсорбции красителя поверхностью исходного материала; g–величина адсорбции красителя поверхностью битумно-минерального материала.

Сопоставление результатов адсорбции водорастворимого красителя (метиленового голубого) из водного раствора, приведенное в табл. 7.10, показывает, что зола, не обработанная битумом, увеличивает предельное поглощение красителя с ростом удельной поверхности. Относительная поверхность покрытия битумом исследуемых порошков хорошо согласуется с данными определения прилипания, выраженными в баллах, т.е. отношение величины избирательной адсорбции метиленового голубого к величине предельной адсорбции порошков с известной удельной поверхностью дифференцированно и количественно характеризует прочность сцепления их с битумом.


Таблица 7.10

^ Определение относительной поверхности


Скорость измельчения золы в дезинтеграторе , с-1

Прочность прилипа-

ния HW

Удель-

ная поверх-ность, м2/кг

Адсорбция, г/кг

Откры-тая от битума поверх-ность минераль-ного порошка, кг/м2

Относи-

тельная поверх-

ность, покры-

тая биту-

мом, кг/м2

порошок,не обработан-ный битумом

порошок обработан-ный битумом

0

1

93

0,70

0,59

78,38

14,61

16,67

3

211

0,93

0,64

145,20

65,79

33,33

5

325

1,35

0,67

161,29

163,70

50,00

5

404

1,39

0,68

197.64

206,36



Q, мг/г

Т, ч








Рис. 7.9. Изотермы адсорбции битума из бензольного раствора

золой различной механической обработки в дезинтеграторе


В изотермах на рис. 7.9 и табл. 7.11 приведены расчетные значения, вычисленные по формуле (7.2) количества адсорбированного битума частицами каждой в отдельности, после механической обработки золы. Из рис. 7.9 видно, что с увеличением скорости измельчения золы в мельнице возрастает ее адсорбционная активность. Причем при изменении времени контактирования золы с раствором от 1 до 20 ч наблюдается усиление адсорбционной активности у активированной золы по сравнению с неактивированной, что говорит о создании очагов локальной концентрации напряжений на поверхности золы при измельчении, о передаче и накапливание механической энергии материалом при его измельчении.

(7.2)

где а – адсорбированная активность, мг/г; с1 – начальная концентрация раствора; с2 – конечная равновесная концентрация раствора; V – объем раствора, взятого для адсорбции, мл; m – навеска золы, г.


Таблица 7.11

^ Определение адсорбции битума из бензольного раствора


Скорость измельчения золы

в дезинтеграторе , с-1

Адсорбционная активность ^ Q, мг/г, в зависимости

от времени определения Т, ч

1

3

5

10

20

48

72

0

0,91

1,03

1,07

1,09

1,31

1,50

1,65

16,67

1,1

1,43

1,72

1,93

2,10

2,52

2,61

33,33

1,5

1,96

2,38

2,88

3,03

3,29

3,36

50,00

1,8

2,71

3,50

3,97

4,58

4,71

5,03



7.2. Рецептурно-технологические факторы повышения активности

золоцементного вяжущего


В предыдущих разделах учебного пособия говорится, что повысить активность золоцементного вяжущего можно путем оптимизации зависимости прочности вяжущего от рецептурно-технологических факторов его получения. При этом параметры откликов указанной зависимости функционально связаны с большим числом факторов.

В таких условиях наиболее эффективным методом получения рационального вида данной зависимости является экспериментальный, прежде всего, такой, как многофакторный эксперимент с использованием математических методов теории планирования эксперимента.

Основным показателем качества полученного вяжущего является его активность, определяемая прочностью при сжатии образцов-кубиков 2х2х2см.

На основе анализа информации, приведенной в первых главах учебного пособия, можно отобрать ряд технологических факторов, влияние которых на прочность золоцементных вяжущих является существенным.

Значения факторов и уровни их варьирования приведены в табл. 7.12.


^ Таблица 7.12

Исследуемые факторы и уровни их варьирования


Факторы

Условн.

обознач.

Уровни варьирования факторов

1

2

3

4

5

Скорость вращения левого диска ротора дезинтегратора, с-1

у1

0

16,67

33,33

50,00

66,67

Скорость вращения правого диска ротора дезинтегратора , с-1

у2

0

16,67

33,33

50,00

66,67

Вид материала В

у3

Зола

ТЭЦ-5

Зола ТЭЦ-6

Зола ТЭЦ-4

Песок

Зола ТЭЦ-2

Процентное соотношение наполнителя к цементу Н/Ц, %

у4

100/0

85/15

70/30

55/45

40/60

Количество цемента, измельченного с наполнителем Ц, %

у5

0

25

50

75

100

Сроки твердения Т, сут

у6

7

14

21

28

35


Для устранения систематической ошибки каждый опыт эксперимента должен повторяться 3 раза. Результаты эксперимента проверяются на однородность по критерию Кохрена. Матрица планирования и результаты испытаний приведены в табл. 7.13.

Полагая, что распределение результатов отдельных опытов подчиняется закону нормального распределения, матожидание значения параметра оптимизации и дисперсия ошибки опыта определяются для каждого опыта в отдельности.

, (7.3)

, (7.4)

где u – номер текущего опыта, u = 1…25; m – число повторений i-го опыта.

Расчетные значения дисперсии для каждого опыта приведены в табл. 7.13.

Проверка однородности дисперсии выполняется по критерию Кохрена, для чего вычисляется расчетное значение этого критерия:

, (7.5)

где - максимальная дисперсия опыта; S2 – сумма всех дисперсий опытов, .

^ Таблица 7.13

Результаты эксперимента




п/п

х1

х2

х3

х4

х5

х6

у1

у2

у3



Su2(у)

1

1

1

1

1

1

1

12,25

11,75

12,75

12,25

0,2500

2

1

3

3

3

3

3

27,50

27,25

12,75

27,50

0,0625

3

1

2

2

2

2

2

54,00

52,00

51,50

52,50

1,7500

4

1

5

5

5

5

5

14,50

10,00

11,50

12,00

5,2500

5

1

4

4

4

4

4

46,50

46,00

47,00

46,50

0,2500

6

3

1

3

2

5

4

40,0

42,00

44,00

42,00

4,0000

7

3

3

2

5

4

1

14,00

13,50

14,50

14,00

0,2500

8

3

2

5

4

1

3

39,50

42,00

42,25

41,25

2,3100

9

3

5

4

1

3

2

28,00

29,00

29,25

28,75

1,4400

10

3

4

1

3

2

5

47,50

44,25

44,00

45,25

3,8100

11

2

1

2

4

3

5

37,00

37,50

38,00

37,50

0,2500

12

2

3

5

1

2

4

28,00

31,00

31,00

30,00

3,0000

13

2

2

4

3

5

1

12,25

11,00

9,75

11,00

1,5600

14

2

5

1

2

4

3

29,25

28,25

26,25

28,00

1,9300

15

2

4

3

5

1

2

18,25

18,25

20,50

19,00

1,6800

16

5

1

5

3

4

2

28,75

30,25

31,00

30,00

1,3100

17

5

3

4

2

1

5

58,75

54,00

56,00

56,25

4,6800

18

5

2

1

5

3

4

8,75

8,75

8,75

8,750

0,0000

19

5

5

3

4

2

1

14,50

14,25

14,75

14,50

0,0600

20

5

4

2

1

5

3

34,00

34,75

34,75

34,50

0,1800

21

4

1

4

5

2

3

19,75

22,00

19,75

20,50

1,6800

22

4

3

1

4

5

2

9,25

9,00

8,75

9,00

0,0600

23

4

2

3

1

4

5

28,25

27,25

27,00

27,50

0,4400

24

4

5

2

3

1

4

39,25

39,25

40,00

39,50

0,1900

25

4

4

5

2

3

1

26,50

26,50

26,50

26,50

0,0000


Su2(у)=36,3953

Дисперсия однородна, если расчетное значение Кохрена меньше табличного Gт при 0,95 % доверительной вероятности. При числе степеней свободы f = m–1 = 2 и n = 25; Gт = 0,216 /27/. Из сравнения табличного значения критерия Кохрена с расчетным (Gт = 0,216 > Gр = 0,14) следует, что процесс является воспроизводимым.

Дальнейшая обработка эксперимента сводится к построению зависимости прочности смешанных смесей от исследуемых факторов по отдельности (рис. 7.10). Затем, аппроксимируя их, находят соответствующие уравнения.

Общее уравнение зависимости величины отклика от исследуемых факторов находят согласно формуле:

, (7.6)

где К – переводной коэффициент,

, (7.7)

n – количество факторов.




Rсж, МПа


y1, с-1

а


Rсж, МПа


у2, с-1


б


у3, вид материала

Rсж, МПа

в



у4, % Н/Ц

Rсж, МПа

г


Rсж, МПа

у5, % Ц/Н

д



у6, сут

Rсж, МПа

е

Рис. 7.10. Зависимость прочности смешанных

вяжущих от исследуемых факторов: а, б – скорости

вращения дисков (левого и правого соответст-

венно); в – вида применяемого материала;

г–процентного соотношения наполнителя

к цементу; д – процентного содержания совместно

измельченного цемента с наполнителем;

е – кинетики твердения вяжущего


Адекватность величины у определяется при помощи вычисления погрешности косвенных измерений, где искомая величина является функцией многих переменных:

у = f (у1, у2, у3, у4, у5, у6), (7.8)

где у1у6 – значения активности изучаемых образцов, МПа.

Для этого необходимо:

1. Для каждой найденной величины, входящей в формулу (7.8), определить среднее значение и абсолютную погрешность по правилам оценки погрешностей прямых измерений;

  1. Прологарифмировать у = f (у1, у2, у3, у4, у5, у6),

ln у = ln f (у1, у2, у3, у4, у5, у6). (7.9)

  1. Найти частные производные по у1, у2, у3, у4, у5 и у6 от ln у:

…. (7.10)

  1. Вычислить относительную погрешность по формуле

, (7.11)

где – абсолютные погрешности непосредственно величин у1у6.

  1. Определить среднее значение .

  2. Подсчитать абсолютную погрешность результата (табл. 7.14)

, (7.12)

  1. Записать окончательный результат с учетом доверительного интервала, МПа

. (7.13)

Результаты расчета значения у и проверка его адекватности при доверительном интервале с надежностью =0,98 приведены в табл. 7.14.

Согласно результатам, приведенным в табл. 7.14, можно отметить, что все 25 расчетных аппроксимированных значений у входят в доверительный интервал. Это означает, что 98 % результатов, вычисленных по формуле (7.8), попадает в пределы указанного доверительного интервала.

Анализируя результаты многофакторного эксперимента, можно сделать следующие основные выводы:

  1. Наиболее эффективной скоростью вращения роторов является для левого диска 33,33 с -1, для правого – 50,00 с-1.

Данный факт объясняется тем, что обрабатываемый материал при разной скорости вращения роторов запасает максимальное количество передаваемой механической энергии за счет оптимального угла соударения о била. Также на эффективность измельчения влияет равномерное увеличение напряжения на материал, доля энергии, сообщаемой материалу в процессе помола в дезинтеграторе. Представляется целесообразным отметить конструктивные особенности дезинтегратора, состоящие в том, что на правом его роторе находится шнек, поэтому для обеспечения критической скорости разрушения материала на правом роторе необходимо подать большее напряжение для преодоления различного рода сопротивлений (потока воздуха, трения и т.д.).


Таблица 7.14

^ Результаты расчета величины у

Расчетное

аппроксими-рованное

значение

у, МПа

Среднеарифмети-ческое значение

величины

, МПа

Абсолютная

погрешность

отдельных

вычислений

Относи-

тельная

погреш-

ность

Абсолют-

ная погреш-

ность

Довери-

тельный

интервал



15,50

=29,06

3,40

0,90

27,21

30,2427,21

31,90

48,20

14,90

47,50

34,33

=29,06

6,21

8,40

41,82

32,13

40,98

=28,36

9,76

44,87

35,21

21,94

24,38

=28,8

12,09

23,32

27,54

53,32

15,07

15,84

38,12

=29,4

8,03

19,05

13,04

=28,8

12,91

32,89

53,39

22,34



Для рационального проектирования дезинтегратора важно учесть, что скорость вращения роторов дезинтегратора должна быть разной, это приводит к значительной экономии потребляемой мощности.

  1. Результаты испытаний показывают, что эффект механоактивационного воздействия проявляется на всех без исключения исследованных материалах. Наиболее высокие показатели имеет вяжущее, наполнителем у которого является зола-унос ТЭЦ-Б. Данное обстоятельство объясняется наличием в золе ТЭЦ-Б большого количества стеклофазы, вскрытие которой позволило освободить гидравлически активные минералы. При этом также активизируются минералы портландцемента. Из вяжущих на основе кислых зол омских ТЭС наибольшую прочность имеет вяжущее с наполнителем золы ТЭС-2, наименьшую – с наполнителем ТЭС-5.

  2. При помощи механоактивации золоцементного вяжущего возможна замена 40…50 % цемента без ощутимой при этом потери вяжущим своей первоначальной активности. Данное обстоятельство позволяет снизить стоимость вяжущего, при этом применение золы в качестве наполнителя улучшает экологию в районах их скопления.

  3. Оптимальное количество совместного помола золы с цементом находится в пределах 20…25 % от всей массы вяжущего, что согласуется с полиструктурной теорией /11/ композиционных материалов, которой следует необходимость раздельной технологии приготовления вяжущих. На основании вышеизложенного обеспечивается экономия необходимой затрачиваемой энергии при измельчении исходных компонентов вяжущего.

5. Цементный камень, полученный на основе совместной механической активации золы и цемента, обладает более высокой как ранней прочностью за счет более интенсивной гидратации клинкерных материалов, так и более поздней за счет активного участия золы в формировании структуры искусственного камня.


^ 7.3. Технические свойства золоцементного вяжущего дезинтеграторной технологии приготовления


Как уже отмечалось, замена цемента золой в пределах 40 – 50 % не снижает активности вяжущего. Для оценки качества данного вяжущего определяются следующие основные свойства: водопотребность, сроки схватывания, равномерность изменения объема, водоотделения, прочность на сжатие и изгиб.

До механической активации золоцементные смеси (до 40 % золы) (табл. 7.15) имеют значительный разброс показателей водопотребности (НГ 30…38,5 %) и сроков схватывания (начало – 210…295 мин, конец – 390…485 мин). Однако после их механической обработки в дезинтеграторе происходит выравнивание показателей водопотребности и сроков схватывания, причем необходимо отметить, что после измельчения золоцементного вяжущего уменьшаются сроки его схватывания. Данный факт указывает, что переданная от мельницы материалу механическая энергия способствует ускорению химической скорости реакции (в данном случае взаимодействия вяжущего с водой).

При введении зол ТЭЦ в состав вяжущего вопрос о равномерности изменения объема становится одним из главных, т.к. золы содержат свободный СаО, в том числе в трудногидратируемом виде (пережог).

Результаты испытаний золоцементного теста на равномерность изменения объема методом кипячения лепешек (ГОСТ 310.3) показывают, что больше половины образцов не выдерживают это испытание (табл. 7.16).

Однако отметим, что механическая обработка позволяет снизить деструктивную опасность использования кислых зол омских ТЭЦ в качестве золоцементного вяжущего в составе строительных конструкций.


Таблица 7.15

^ Влияние механоактивации на свойства золоцементного вяжущего

(при добавлении 40 % золы в цемент)


Состав

смеси

№ пробы


Н.Г,

%

Сроки схватывания,

ч-мин

Равномерность изменения объема

Величина водоотде-

ления, %

начало

конец

Цемент

100 %

1-я

неизмельч.

26,0

2-25

520

+

23,5

Цемент

60 %, зола 40 %

2-я

3-я

4-я

неизмельч.

30,0

38,5

36,0

3-30

4-55

3-50

6-30

8-05

7-00

-

-

-

25,7

27,0

26,2

Цемент

60 %,

зола 40 %

5-я

6-я

7-я

измельч. при оптим. реж.

28,5

28,0

28,5

1-30

1-20

1-25

5-20

5-15

5-15

+

+

-

24,3

23,0

24,9

Примечание. «+» – образцы выдержали испытания на равномерность изменения объема; «–» – не выдержали.


Водоотделение имеет большое значение для получения однородного бетонного тела для надежного сцепления твердеющего вяжущего с заполнителем. В зависимости от условий использования смесей, целесообразно знать и регулировать водоудерживающую способность вяжущих. Характер изменения данного свойства в зависимости от состава смеси приведен в табл. 7.15. Полученные результаты свидетельствуют о том, что введение золы в цемент увеличивает водоотделение причем чем меньше сроки схватывания исследуемых смесей (у измельченных составов), тем меньше их водоотделение.

Для определения активности золоцементного вяжущего проводится испытание образцов-балочек из золоцементо–песчаного раствора состава 1:3 малопластичной консистенции с водоцементным отношением 0,4 (ГОСТ 310.4), по определению прочности при сжатии и прочности при изгибе.

Из полученных результатов (см. табл. 7.16) видно, что механическая обработка смешанного вяжущего в дезинтеграторе позволяет не только сохранить свои прочностные показатели, но и увеличить их до марки 400.


^ Таблица 7.16

Показатели прочности образцов-балочек на золоцементного вяжущем,


испытанных через 28 суток твердения в воде


Состав смеси

№ пробы

Предел прочности, МПа

при изгибе

при сжатии

Цемент 100 %

1

неизмельч.

4,57

10,78

Цемент 60 %+

зола 40 %

2

3

4

неизмельч.

3,21

1,88

4,19

8.03

4,56

6,40

Цемент 60 %+

зола 40 %

5

6

7

измельч.

5,90

6,08

5,22

41,38

44,25

40,50



^ 7.4. Методика выбора рациональных параметров дезинтегратора


Целью настоящего раздела является установление возможности регулирования качества золоцементного вяжущего за счет выбора рациональных параметров дезинтегратора.

В данном случае выбор рациональных параметров дезинтегратора должен производиться по алгоритму, приведенному на рис. 7.11. Необходимо учитывать зависимость прочности золоцементного вяжущего Rсж от энергии активации при изменении действующего напряжения на материал (рис. 7.12). При этом исходными данными для расчета оптимальной скорости служат экспериментальные зависимости прочности RСЖ, энергии активации U золоцементного вяжущего и энергозатрат Э, затраченных на его измельчение (рис.7.13).

1. Ввести основные параметры дезинтегратора

4. Изучить исходные параметры сырья



2. Ввести требования к качеству золоцементного вяжущего



3. Ввести параметры сырья




Критерии оптимальности процесса

ЭЭmin

UUmin

RсжRсжmax







5. Расчет:

  1. Расчет необходимого значения энергии активации

  2. Расчет необходимого значения энергии удара

3. Расчет скорости вращения дисков





6. Блок оптимизации










7. Вывод на печать Rсж, , , З/Ц,



Рис. 7.11. Алгоритм выбора основных параметров дезинтегратора



Rсж, МПа

U, kДж/моль

Рис. 7.12. Зависимость прочности золоцементного

вяжущего от энергии активации золоцементного

вяжущего


Rсж, U, кДж/моль Э, кВт.ч

МПа


170


160


150


140


130


120


60


50


40


30


20


10





оставить комментарий
страница7/10
Дата04.03.2012
Размер1,76 Mb.
ТипУчебное пособие, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх