Способ приготовления экструзионной асбестоцементной смеси Советский патент 1990 года по МПК C04B40/00 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способам приготовления асбесто- цементных смесей для формования изделий методом экструзии.

Цель изобретения - повышение однородности и снижение стоимости.

Мокрые отходы асбестоцементного производства смешивают с асбестом хризотиловым. Затем смесь, содержащую волокна асбеста, затворяют водой до влажности 150-300%, в результате чего все комкообраэные части отходов распадаются, смесь получается равномерной. После добавления в смесь цемента небольшая часть воды идет на

его гидратацию и находится в химически связанном состоянии, а другая часть воды под действием адсорбционных сил оказывается физико-химически связанной на поверхности волокон асбеста. Основное количество воды в смеси находится в межзерновом пространстве, размеры отдельных пор и полостей которого могут изменяться от 1 до 50 мкм и больше, что в десятки и сотни раз больше, чем толщина даже слабосвязанных сольватных пленок воды.

Вследствие действия капиллярных сил и образования геля в процессе гидратации цемента вода в межзерновом

оэ

пространстве физико-механически связана со структурой цементного камня,

После перемешивания асбестовой смеси с относительной влажностью 150- 300% с цементом и пластификатором избыток влаги удаляют центрифугированием до 35-75%, что позволяет сохранить армирующие свойства волокон и не разрушить сольватные пленки на зернах цемента.

Окончательную пластификацию смеси осуществляют впрыскиванием раствора гидромодификатора концентрации 0,5- 1,5% во влажную смесь (35-75%), что позволяет равномерно распределить гидромодификатор по всему объему и дает возможность снизить его расход без ухудшения пластифицирующих свойств. Вакуумированием из смеси

удаляют избыток влаги до 19-25% и вместе с влагой удаляются вредные вещества, которые выделяются при взаимодействии пластификаторов с асбесто- I цементом, что позволяет использовать в качестве пластификаторов отходы химических производств и тем самым снизить стоимость смеси.

Кроме того, при в эксгумировании смеси создается благоприятная среда для лучшего проникновения пластификатора в поры заполнителя и, таким( образом, наилучшая пластификация сме си.

Используют следующие компоненты для приготовления сырьевой смеси: асбест хризотиловый полужесткой текстуры марки П-5-50, портландцемент марки М 400, имеющий следующий химический состав, мас.%: Si02 18,81; 5,21 4,29; Са° 61,91; MgO 4,02; п.п.п. 1,41; остальное - 4,35, пластификатор - сульфитно-дрожжевую бражку, гидромодификаторы метилцеллю- лозу марки МЦ 100 или полиакриламяд (ПАА), или полиоксиэтилен (ПОЭ), мок рые асбестоцементные отходы (асбестит) .

Ас&естит представляет собой смесь

волокон асбеста, гидратированных частиц цемента и воды при следующем сог- отношении компонентов, мас.%: Волокна асбеста30,3

Гидратированные час-

тицы цемента0,7

Вода (относитепьная влажность асбестита)69,0

0

0

5

0

5

40 45

$0

ее

Частицы гидратированного цемента имеют следующий химический состав, мас.%: SiO 18,5; А1гОэ 4,0; Fe205 4,1; СаОсаял44,5; MgO 4,0; S03 1,5; п.п.п. 23,4. Поскольку содержание гидратированных частиц цемента в асбестите невелико (0,7%), то считают, что основными компонентами мокрых отходов являются асбест (31%) и вода (89%), т.е. асбестит представляет собой асбест с абсолютной влажностью 222,6%„ Эти значения используют при расчете количества волокнистого компонента смеси..

При приготовлении экструзионной формовочной смеси в качестве волокнистого наполнителя используют товарный асбест (влажность 3%) и асбест мокрых отходов (влажность 222,6%) в соотношении, обеспечивающем общее содержание волокон асбеста в формовочной смеси в пересчете на абсолютно сухое вещество в количестве 16%. При этом содержание товарного асбеста в формовочной смеси 6%, асбеста мокрых отходов 10%. После смешивания волокон асбеста определяют среднюю влажность полученной смеси, а также количество воды, необходимое для получения смеси асбеста с относительной влажностью 150-300%.

Так, например, для получения 2 кг формовочной экструзионной массы потребуется 320 г сухого асбеста: 120 г товарного асбеста (6%) и 200 г асбестовых волокон из асбестита (10%), или с учетом влажности материалов - 123,7 г товарного асбеста и 645,2 г асбестита. Полученная асбестовая смесь имеет относительную влажность 52,8%. Определив дополнительное количество воды, необходимое для обеспечения 150-300% влажности, получают смесь, содержащую волокна асбеста, с требуемой начальной влажностью. После этого добавляют цемент и пластификатор - сульфитно-дрожжевую бражку. После тщательного перемешивания в течение 2-10 мин экструзионную смесь направляют в центрифугу, где из нее удаляют воду до получения смеси с влажностью 35-75%. Затем в полученную смесь вводят гидромодификатор - метилцеллншозу или полиакриламид, или полиоксиэтилен в виде водного раствора концентрации 0,5-1,5% путем впрыскивания в емкость центрифуги. После чего избыток влаги удаляют

51583397

вакуумированием до влажности смеси 19-257,.

Для сравнительной оценки предлагаемого способа приготовления экстру- зионной массы и известного подготов- ляют три состава по известному способу. Сухую асбестоцементную смесь смешивают сводом в две стадии. На первой стадии смесь асбеста с цементом смешивают о водой,содержащей 0,01-0,15% ме- тилцеллюлозы,на второй стадии с водой,содержащей 2,3-2,5% метилцел- люлозы,влажность смеси 25%.

Приготовленные таким образом смеси .. поступают на формование. После сня-ГЛЈ RnKot ГвКо коэффициенты одноство готовой продукции и снизить ее себестоимость на 19-24%.

Результаты физико-механических и пытаний смесей и затвердевших образ цов приведены в таблице.

Коэффициенты однородности показа телей определяют по следующим форму лам:

10

КцК0

ср

-5л. -гДи-.

R

v к - -iHl.We

So ог °Р

в о

родности собтветст венно по пределу прочности при изги и по объемной масс U , Wft - разброс единичных

тия показателей для определения условной эффективной вязкости, скорости экструдкрования, бокового давления в головке пресса и критической температуры смеси в мундштуке изготовленные образцы прступагат в камеру нормального твердения с температурой 20±2°С и относительной апажностью воздуха 90- 95%. По достижении образцами 28 сут возраста их высушивают до постоянной массы при 105-110 С,

Предлагаемый способ приготовления экструзионной смеси приводит к улучшению однородности сырьевой смеси, что подтверждается коэффициентами однородности по объемной массе и пределу прочности материала при изгибе. При различных видах гидромодификаторов коэффициенты однородности по объемной массе (гК„) и пределу прочности при изгибе (КИК0) увеличиваются соответственно на 1,1-10,3 и 5,5-20,1% по сравнению с известным способом. Расход гидромодификаторов при этом снижается на 17,6 - 35,3% При изменении параметров приготовления экструзионной массы за пределы изобретения положительный эффект не достигается. Кроме того, способ приготовления экструзионной смеси по предлагаемому способу обеспечивает наиболее стабильный процесс формования образцов из пластифицированных смесей с рекомендуемой условной эффективной вязкостью (6-8 тыс.П).

Использование предлагаемого способа приготовления экструзионной смеси позволяет за счет улучшения однородности массы уменьшить трение в

20

25

30

35

40

родности с венно по пр прочности п и по объемн U , Wft - разброс еди

значений по соответстве дела прочно изгибе и об массе в кон мой серии, мые как ра ду максимал минимальным ными значен К средние зна казателей с венно преде ности при и объемной ма пытываемой разцов.

Формула изобрет

R

ср

Способ приготовления экст ной асбестоцементной смеси п шивания асбеста, цемента, во тификатора, отличающ

45 тем, что, с целью повышения ности и снижения стоимости, асбест увлажняют водой до 15 а ггосле перемешивания с цеме пластификатором избыток влаг

5С в две стадии: центрифугиров влажности 35-75% и вакуумиро влажности 19-25%, причем пер мированием смесь пластифицир впрыскиванием раствора гидро

мундштуке экструдера, улучшить каче- 55 тора концентрации 04571«5%,

ство готовой продукции и снизить ее себестоимость на 19-24%..

Результаты физико-механических испытаний смесей и затвердевших образцов приведены в таблице.

Коэффициенты однородности показателей определяют по следующим формулам:

ГЛЈ RnKot ГвКо коэфф

КцК0

ср

-5л. -гДи-.

R

v к - -iHl.We

So ог °Р

в о

0

5

0

5

родности собтветст- венно по пределу прочности при изгибе и по объемной массе; U , Wft - разброс единичных

значений показателей соответственно предела прочности, при изгибе и объемной массе в контролируемой серии, определяемые как разность между максимальными и минимальными единичными значениями} К средние значения по- казателей соответственно предела прочности при изгибе и объемной массы в испытываемой серки образцов.

R

ср

40

Формула изобретения

Способ приготовления экструзионной асбестоцементной смеси путем смешивания асбеста, цемента, воды и пластификатора, отличающийся

тем, что, с целью повышения однородности и снижения стоимости, сначала асбест увлажняют водой до 150-300%, а ггосле перемешивания с цементом и пластификатором избыток влаги удаляют

в две стадии: центрифугированием до влажности 35-75% и вакуумированием до влажности 19-25%, причем перед ва-куу- мированием смесь пластифицируют впрыскиванием раствора гидромодификаПримечали е. Состав предлагаемой сырьевой смеси,, мас„%: цемент 83,5; волокна асбеста 16,- пластификатор

(сульфитно-спиртовая бражка) 0,5. Содержание гидромодификаторов принимается в процентах от суммы всех составляющих смеси.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способам приготовления асбестоцементных смесей для формования изделий методом экструзии. Цель - повышение однородности и снижение стоимости. С этой целью сначала асбест увлажняют водой до 150-300%, смешивают его с цементом и пластификатором, после чего избыток влаги удаляют в две стадии: центрифугированием до влажности 35-75% и вакуумированием до влажности 19-25%. Причем перед вакуумированием смесь пластифицируют впрыскиванием раствора гидромодификатора концентрации 0,5-1,5%. Асбестоцементные изделия имеют объемную массу 1,63-1,68 г/см 3, предел прочности при изгибе 17,6-20,9 МПа, коэффициент однородности по пределу прочности при изгибе 0,82-0,96, по объемной массе 0,91-0,99.1 табл.