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

U


U

Rсж

Э


с-1

Рис. 7.13. Зависимость прочности, энергии активации, энергозатрат от скорости вращения роторов дезинтегратора


Для золоцементного вяжущего Ц/З=100/0 %:

Rсж = аU + b, (7.14)

где а, b – корреляционные коэффициенты; а = –0,674 моль/м3; b = 130,162 МПа.

Для золоцементного вяжущего Ц/З=60/40 %:

Rсж = сU 2 + dU + e, (7.15)

где с, d, e – корреляционные коэффициенты; с = 0,089 моль/м3; d = 1,411 моль/м3; е = 2,968 МПа.

Критерием оптимизации является функция прочности изделия золоцементного вяжущего в зависимости от отношения энергии активации к полной энергии ударного взаимодействия (рис.7.14). Он показывает соотношение энергии активации и расходуемой энергии, при которой наблюдается наибольшая прочность золоцементного вяжущего.

На графике (рис. 7.14) хорошо видна точка экстремума, которая равна численному значению 14 1/моль отношения переданной энергии от дезинтегратора к измельчаемому золоцементному материалу к полной механической энергии. При этом экстремальная точка соответствует оптимальной скорости вращения роторов дезинтегратора, равной 50 с-1 (см. рис.7.13). Дальнейшее увеличение скорости ведет к повышению энергозатрат на измельчения и к уменьшению прироста прочности готового изделия из золоцементного вяжущего, что в итоге ведет к уменьшению эффективности процесса измельчения.

Вышеуказанные зависимости (см. рис. 7.13, 7.14) получены при фиксировании конструктивных параметров дезинтеграторной установки. Поэтому при изменении конструкции дезинтегратора для выявления оптимальной скорости вращения роторов следует найти свои экспериментальные значения прочности RСЖ, энергии активации U золоцементного вяжущего и энергозатрат Э, затраченных на его измельчение.


Rсж,

МПа




U/Э,


Рис.7.14. Зависимость прочности изделия от отношения энергии активации к энергозатратам


1/моль


7.5. Технологический регламент получения золоцементного вяжущего


1. Общая характеристика производства.

Настоящий технологический регламент распространяется на выпуск одной партии механоактивированного золоцементного вяжущего для укрепления грунтов. Механоактивированное золоцементное вяжущее – вяжущее, в состав которого входит 40 % золы и 60 % цемента, прошедшие механическую обработку в дезинтеграторе. Производство состоит из одной технологической линии, размещенной в заводском цехе.

Данный технологический регламент предусматривает отработку технологического процесса получения золоцементного вяжущего, подбор оптимальных технологических параметров, а также физико-механических показателей продукции.

2. Характеристика производимой продукции.

Техническое наименование получаемого продукта – механоактивированное золоцементное вяжущее (МЗЦВ). Количество МЗЦВ зависит от вида применяемой для его производства золы, используемого типа и марки вяжущего – цемента, а также от режимов обработки МЗЦВ в дезинтеграторе. МЗЦВ должно соответствовать нормам, указанным в табл. 7.17.

^ Таблица 7.17

Характеристика золоцементного вяжущего


Наименование показателей

Значение по нормам

Метод испытания

Тонкость помола (сито № 008)

85%

ГОСТ 6613-86

Предел прочности, МПа, не менее

при изгибе

при сжатии



4,4

29,4


ГОСТ 10178-85

ГОСТ 10178-85

Равномерность изменения объема при испытании образцов кипячение в воде




ГОСТ 10178-85

Сроки схватывания

начало, мин, не ранее

конец, ч, не позднее


45

10


ГОСТ 10178-85


3. Характеристика исходных материалов.

Характеристика исходных материалов приведена в табл. 7.18.

4. Технологический процесс получения МЗЦ вяжущего.

4.1. Описание процесса.

Определенные пропорции золы и цемента подаются для механической обработки в дезинтегратор. Работа дезинтегратора при этом производится в оптимальных режимах, которые соответствуют скорости вращения правого и левого дисков роторов 50,00 с-1 и 33,33 с-1 соответственно. Для повышения эффективности процесса механоактивации размер бил к периферии дисков уменьшается. Из выходного отверстия дезинтегратора выходит готовое МЗЦ вяжущее, которое при необходимости упаковывают в тару.


Таблица 7.18

^ Характеристика исходных материалов

Наименование материала

Содержание, %

Контролируемый параметр

Зола-унос омской ТЭЦ-2

40

Зерновой состав, радиационный фон

Портландцемент


60

Минералогический состав, марка (прочность, сроки схватывания, тонкость помола)


4. Технологический процесс получения МЗЦ вяжущего.

4.1. Описание процесса.

Определенные пропорции золы и цемента подаются для механической обработки в дезинтегратор. Работа дезинтегратора при этом производится в оптимальных режимах, которые соответствуют скорости вращения правого и левого дисков роторов 50,00 с-1 и 33,33 с-1 соответственно. Для повышения эффективности процесса механоактивации число размер бил к периферии дисков уменьшается. Из выходного отверстия дезинтегратора выходит готовое МЗЦ вяжущее, которое при необходимости упаковывают в тару.

4.2. Стадии технологического процесса (рис. 7.15).

  1. Подготовка исходных материалов:

- сушка золы до постоянной массы;

- засыпка золы и цемента в бункера.

2. Подача через дозаторы соответствующих пропорций золы 40 % и цемента 20 % (от общей массы вяжущего) на транспортер.

3. Посредством транспортера загружаем дезинтегратор соответствую-

щими порциями исходных материалов.

4. Производим совместную механоактивацию золы (40 %) и цемента (60 %) в дезинтеграторе.

5. На выходе из дезинтегратора получаем готовое МЗЦ вяжущее в количестве 60% от общей массы.

6. Складирование полученного МЗЦ вяжущего.

7. Смешиваем 60 % МЗЦ вяжущего с 40 % не прошедшего механичес-

кую обработку цемента непосредственно на строительной площадке.

4.3. Подготовка компонентов и их аналитический контроль.

Исходные компоненты по качеству должны соответствовать требованиям нормативных документов.


1




2

З

3
40 %


Ц

20 %


4



8

7






6
40 %




5






Рис. 7.15. Технологическая схема производства МЗЦ вяжущего:

1 – печь для сушки золы; 2, 5 – ленточный конвейер; 3 – расходный бункер для компонентов вяжущего; 4 – маятниковый дозатор; 6 – дезинтегратор; 7 – пневмотранспорт; 8 – бункер для готовой продукции


Зола предварительно должна быть высушена до постоянной массы, затем ее проверяют на соответствие радиационного фона норме и на гранулометрический состав.

4.4. Изготовление МЗЦВ.

Производство МЗЦ вяжущего с использованием дезинтегратора является периодическим процессом. Периодичность процесса задается временем загрузки золы и цемента в дезинтегратор. Для обеспечения высокой производительности производства необходимо учитывать, что на выполнение первой стадии требуется значительное время, превышающее время на выполнение всех последующих стадий (табл. 7.19).

Операция сушки золы не рассматривается, в качестве наполнителя к вяжущему отбирается зола сухого отбора.


Таблица 7.19

^ Технологические стадии изготовления МЗЦ вяжущего

Наименование операции

Количество используемых компонентов, кг, на 50 кг вяжущего

Время операции,

мин

Сушка золы





Дозирование исходных компонентов

Зола - 20

Цемент - 30

0,5

Загрузка золы и цемента в дезинтегратор

Зола - 20

Цемент - 30

0,5

Механоактивация исходных компонентов

Зола - 20

Цемент - 30

0,1

4.5. Нормы расхода основных видов материалов (табл. 7.20).

^ Таблица 7.20

Норма расхода основных видов материала


Наименование материала

Расход на 1 т продукта, %

Цемент

60

Зола

40


4.6. Спецификация на основе технологического оборудования.

1. Печь для сушки золы.

2. Бункер для золы.

3. Бункер для цемента.

4. Маятниковый дозатор для золы.

5. Маятниковый дозатор для цемента.

6. Ленточный конвейер.

7. Дезинтегратор.

8. Устройство для фасовки МЗЦВ.

9. Место для хранения.

4.7. Контроль производства.

Контроль производства осуществляется ОТК согласно нормативной документации по ГОСТ 22236-85. Контролю подлежат:

1. Химический анализ компонентов вяжущего.

2. Температурный режим сушки золы.

3. Степень равномерности дозирования компонентов вяжущего.

4. Режим измельчения.

5. Внешний вид упаковки.

6. Физико-механические свойства изготовленного вяжущего.

4.8. Основные правила безопасности эксплуатации производства.

Должны выполняться общие требования, указанные в ГОСТах по технике безопасности. Необходимо контролировать запыленность (ГОСТ 12.1.005-88) и радиационный фон.

4.9. Пожаровзрывобезопасные и токсичные свойства сырья и готовой продукции.

При получении партии золы-уноса она должна быть проверена на соответствие радиационного фона нормам.

Готовый продукт – МЗЦ вяжущее – пожароневзрывоопасен, не выделяет токсичных веществ, является экологически безвредным материалом, соответствует требованиям ГОСТ 12.1.004-91, ГОСТ 12.1.010.


^ 7.6. Применение механоактивированного золоцементного

вяжущего в дорожном строительстве


Применение укрепленных грунтов в конструкциях дорожных одежд, как уже отмечалось, дает экономический эффект за счет снижения строительных затрат по сравнению с затратами на традиционные основания из зернистых материалов в среднем на 15–30 %. Экономия обеспечивается за счет более высокого уровня механизации, использования более дешевых местных материалов взамен привозных и, кроме того, за счет уменьшения общей толщины дорожной одежды в результате снижения расчетной влажности грунта земляного полотна под конструкциями из плотных материалов. При этом обеспечиваются более высокие транспортно-эксплуатационные качества покрытия и, прежде всего, длительное сохранение его ровности.

Для устройства конструктивных слоев из грунтов, укрепленных золоцементным вяжущем, могут быть использованы естественные грунты с числом пластичности не более 17,0, имеющие щелочную среду, и с числом пластичности не более 7, имеющие показатель рН не более 6,5 (для кислых грунтов). Пли наличии только грунтов с кислой средой (рН<7,0) и числом пластичности выше 7,0 их можно использовать только с добавками отхода производства известнякового щебня.

Подбор состава золоцементогрунтовой смеси предусматривает выбор экономически целесообразных соотношений составляющих материалов (грунта, золоцементного вяжущего, воды) для обеспечения требуемой прочности и морозостойкости оснований из золоцементогрунта.

В процессе подбора состава золоцементогрунтовой смеси решают также вопрос о введении добавок и их количества.

Перед подбором состава золоцементогрунта рекомендуется определить основные характеристики исходных материалов. Пригодность грунта для укрепления золоцементным вяжущим определяется по величине числа пластичности и водородного показателя рН. Определяют марку золоцементного вяжущего, нормальную густоту золоцементного теста, тонкость помола, равномерность твердения вяжущего, начало и конец схватывания.

Ниже показано влияние процентного содержания оптимального состава вяжущего (зола 40 %+цемент 60 %) на свойства укрепленной им супеси (рис. 7.16 и в табл. 7.21).

Исследования кинетики набора прочности супеси, укрепленной механоактивированным золоцементным вяжущим, показывают, что уже при 6 % его содержания материал достигает марки 40 (первый класс прочности), тогда как при этом же содержании цемента достигается марка чуть больше 30 (второй класс прочности). При содержании в грунте до 7 % механоактивированного вяжущего материал приобретает марку 60. Это объясняется тем, что в результате воздействия при измельчении интенсивных механических нагрузок резко увеличилась гидратационная активность исходной золы, что было отмечено ранее.


Rсж водон. образцов, МПа

Количество вяжущего

% от грунта

Рис.7.16. Влияние процентного содержания

механоактивированного золоцементного

вяжущего и цемента на прочность укрепленного

грунта в водонасыщенном состоянии


Таким образом, можно констатировать, что механическая активация зол-уноса омских ТЭЦ с цементом позволяет получить высокоэффективное для укрепления грунтов вяжущее. При этом следует отметить, что механоактивационная технология позволяет получить материал марки 60 введением в грунт 7 % активированного вяжущего, включающего 4 % цемента и 3 % золы.

Технологический процесс укрепления грунтов золоцементным вяжущим состоит из ряда последовательных операций, выполняемых в следующем порядке:

– подготовка земляного полотна;

– заготовка грунта для укрепления;

– размельчение грунта;

– дозирование и распределение золоцементного вяжущего;

– введение воды;

–перемешивание влажной золоцементогрунтовой смеси;

–профилирование готовой смеси;

– уплотнение;

– уход за уплотненным слоем.


Таблица 7.21

^ Результаты применения механоактивированного золоцементного

вяжущего для укрепления супеси


Показатели свойств

укрепленной супеси

Количество вяжущего в % от грунта

Механоактивированное

золоцементное (40/60 %)

Цемент

1

4

7

10

13

1

4

7

10

13

Предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов Rсж, МПа

0,56

4,85

6,02

9,88

13,00

0,32

3,98

4,50

7,65

11,00

Предел прочности на растяжение при изгибе водонасасыщенных образцов, МПа

0,28

1,87

2,25

3,46

4,49

0,17

1,57

1,75

2,77

3,80

Коэффициент морозостойкости

-

-

0,70

-

-

-

-

0,70

-

-


Все работы по приготовлению, укладке и уплотнению золоцементной смеси на каждой захватке должны быть полностью закончены в течение одной смены. Особенно неблагоприятно на качество золоцементогрунта сказывается разрыв во времени между приготовлением смеси и концом уплотнения, который не должнен превышать 0.15 ч в случае применения активированной золы в смеси и 1–1.5 ч в случае присутствия неактивированной золы в смеси. Оптимальная длина захваток принимается 200–250 м.

Распределение и смешение золоцементного вяжущего с грунтом должны обеспечивать получение однородной смеси с равномерным содержанием вяжущего. Перемешивание вяжущего с грунтом необходимо производить до увлажнения смеси.

В период уплотнения и последующего твердения необходимо поддерживать оптимальную влажность смеси. Готовую золоцементогрунтовую смесь необходимо уплотнять до коэффициента уплотнения 0,96–0,98.

До производства работ по приготовлению золоцементогрунтовой смеси земляное полотно должно быть тщательно спрофилировано по отметкам нижней плоскости укрепляемого слоя и уплотнено. Коэффициент уплотнения грунтов земляного полотна должен быть перед укладкой смеси не ниже 0,95 от максимальной плотности, определяемой по методу стандартного уплотнения.

Поверхность грунтового основания должна быть ровная, так как от этого зависит ровность поверхности искусственного основания, а также расход смеси. Во время укладки и уплотнения смеси влажность грунтов земляного полотна не должна превышать оптимальной. Укладка смеси на переувлажненный грунт не допускается.

Заготовку грунта для приготовления золоцементогрунтовой смеси можно осуществлять двумя способами:

– грунт завозят на спланированное и уплотненное земляное полотно автосамосвалами из притрассовых или сосредоточенных резервов;

– необходимое количество грунта получают в результате нарезки корыта в земляном полотне, отсыпанном на всю ширину до проектных отметок по поверхности укрепляемого слоя. При этом необходимое количество грунта для укрепления из корыта перемещают на обочины. Производят профилирование и уплотнение дна корыта. После подготовки основания грунт с обочин перемещают в корыто для производства дальнейших технологических операций по его укреплению.

На земляном полотне из песчаных грунтов можно допустить непосредственное использование верхнего слоя для укрепления без предварительного перемещения его на обочины и отделки дна корыта.

В зависимости от местных условий и наличия средств механизации выбирают способ производства работ и длину технологической захватки.

Приготовление золоцементогрунтовой смеси может быть осуществлено:

– смешиванием на дороге с использованием грунтосмесительных машин;

– смешиванием на дороге с использованием многопроходных машин (дорожных фрез);

– в карьерах или на заводах с использованием стационарных передвижных смесительных установок и транспортировкой готовой смеси к местам укладки автомобилями; укладку в этом случае следует осуществлять различными укладочными машинами типа асфальтоукладчика или щебнеукладчика.

На рис. 7.17, 7.18 показана технология укрепления грунта механоактивированным золоцементным вяжущим на дороге и на заводе соответственно.


^ 8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕХАНОАКТИВАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЗОЛОЦЕМЕНТНОГО ВЯЖУЩЕГО


Расчет экономической эффективности различных решений в строительстве основан на рассмотрении капитальных (единовременных) вложений и текущих затрат (себестоимости производства и эксплуатационных расходов).

Экономическая эффективность от внедрения механоактивационной технологии в общем случае аналогична по своим приемам методике определения экономической эффективности от внедрения новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. В расчетах следует учитывать, прежде всего, снижение себестоимости либо по отдельным статьям затрат, либо на основании себестоимости в целом, исходя из следующей формулы

Э = (Э1 Э2) В, (7.16)

где Э1, Э2 – приведенные затраты единицы продукции (работы), производимой с помощью базовой и дезинтеграторной технологий, руб.; А – объем продукции в натуральных единицах.

На рис. 8.1 приведена зависимость влияния значений удельных приведенных затрат на получение 1т вяжущего по его активности (значения прочности сжатия образцов взяты согласно седьмой главе) относительно варианта технологии изготовления золоцементного вяжущего.



Уд. привед.

затраты

Зуд , руб/т

Варианты технологий

Рис. 8.1. Зависимость влияния значений удельных приведенных

затрат на получение вяжущего на прочность сжатия: ^ 1 –технология

с использованием цемента; 2 – изготовление золоцементного вяжу-

щего по существующей дезинтеграторной технологии; 3– изготов-

ление золоцементного вяжущего по предлагаемой дезинтегратор-

ной технологии


Влияния значений удельных приведенных затрат на получение 1 т вяжущего по активности образцов 3-го варианта технологии изготовления золоцементного вяжущего дешевле, чем 1-го и 2-го вариантов. Здесь необходимо отметить, что преимущество 3-го варианта над 2 вариантом обусловлено в основном за счет снижения энергозатрат на изготовление золоцементного вяжущего путем уменьшения рабочего цикла на 40 % (рис. 8.2).



Rсж, МПа




оставить комментарий
страница8/10
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