Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Строительное материаловедение

Заполняющие компоненты в конгломератах и добавки, вводимые в смеси


Заполняющие компоненты в конгломератах и добавки, вводимые в смеси

Заполнители (и наполнители) классифицируют по составу — неорганические и органические, происхождению — природные и искусственные, внешнему виду и форме частиц — зернистые (крупно-, средне- и мелкозернистые), порошкообразные, фиброволокнистые, стержневые и др., средней плотности — тяжелые и легкие, плотные и пористые, по взаимодействию с вяжущим веществом — высокоактивные, активные, малоактивные и неактивные.

Заполнители (и наполнители) получают либо непосредственно из пород, либо с помощью химической переработки сырья. Их изготовляют в производственных условиях в результате выполнения определенных технологических рпераций: измельчение и помол сырья, фракционирование, промывка, обезвоживание, сушка и, при необходимости, нагревание, обжиг и вспучивание, обогащение, химическая и физико-химическая обработка и др. Дробление грубозернистых заполнителей (щебня, гравия, древесной дробленки и др.) производят с целью получения крупных частиц необходимых размеров, повышенной однородности и плотности. Помол мелкозернистых материалов применяют для повышения их активности, увеличения удельной и суммарной поверхности минеральных порошкообразных продуктов. В табл. 9.3 приведены вид и степень измельчения материала.

Материалы измельчают в дробилках, камнекрошилках и мельницах тонкого и сверхтонкого измельчения. Для повышения насыпной плотности (уменьшения пустотности) заполнителей их разделяют на фракции (фракционируют) с разной крупностью зерен, а из получаемых фракций составляют нужные смеси заполнителей. Фракционирование часто совмещают с измельчением. Порошкообразные наполнители фракционируют сепарацией, причем получаемые крупные частицы доизмельчаются повторно. Одним из важных свойств порошкообразного наполнителя служит плотность, зависимая от зернового состава. Степень дисперсности порошкообразного наполнителя ограничивается. При очень высокой дисперсности частицы спонтанно агрегируются (слипаются) с уменьшением удельной поверхности агрегатов, комкованием и повышением неоднородности. Необходимую степень дисперсности порошкообразного наполнителя определяют экспериментально, учитывая, что при длительном хранении высокодисперсного наполнителя происходит частичная потеря его активности вследствие адсорбции и хемосорбции веществ из окружающей среды.

Важная роль отводится промывке водой зернистых заполнителей (песка, гравия, щебня) для освобождения от загрязняющих глинистых, илистых, пылевидных и других примесей. Эти примеси ухудшают качество ИСК, уменьшают их однородность и прочность, препятствуют сцеплению заполнителя с вяжущим веществом. Промывку заполнителей водой часто совмещают с их фракционированием.

После промывки заполнитель обезвоживают механическим способом (отстаиванием, фильтрацией, отжимом, грохочением, центрифугированием, гидроклассификацией) или искусственной сушкой в карьерах и на заводах с помощью различных источников теплоты (газом, инфракрасными лучами, электрическим током высокой частоты и др.). Введение гидрофобных (водоотталкивающих) поверхностно-активных веществ при промывке способствует соскальзыванию с поверхности частиц водяных капель. В некоторых случаях заполнители промывают частью воды затворения, например при приготовлении бетонной смеси, и тогда загрязняющие примеси, входящие в водную суспензию, выполняют функции высокодисперсных наполнителей.

Очищение заполнителей возможно также сухими способами — с помощью плоских вибрационных или барабанных грохотов, пульсирующих обеспыливателей, методом рентгеносепарации и др.

В зимнее время заполнители не только сушат, но нередко еще нагревают до определенной температуры. Обычно это осуществляется в одном аппарате — сушильном барабане, на колосниковой решетке и др. Нагревают заполнители для придания им необходимого качества, например лучшей смешиваемости с вяжущим веществом. Легкие заполнители получают из горных пород (пемзы, туфов и др.), но в большей мере путем обжига вспучивающихся глин, перлитов, вермикулита, обсидиана, шунгита и других видов природного сырья, а также из побочных продуктов — шлаков, зол. С целью придания заполнителям большей однородности по зерновому составу или плотности их обогащают путем отделения механически слабых и неморозостойких включений.

В процессе подготовки некоторые заполнители подвергают химической и физико-химической обработке с целью повышения их активности при взаимодействии с другими компонентами ИСК, создания более благоприятных условий их производства, повышения плотности и прочности конгломерата и др. При такой обработке к заполнителям добавляют специальные вещества. Так, при производстве арболита и фибролита в органические заполнители (древесную стружку, древесную дробленку, льняную и конопляную костру и т. п.) вводят добавки минерализаторов для повышения химической стойкости смешиваемых с заполнителями минеральных вяжущих веществ. При производстве асфальтобетона и дегтебетона в минеральные наполнители вводят гидрофобизирующие добавки с целью повышения адгезии органического вяжущего вещества к минеральным заполнителям.

Химическую и физико-химическую обработку заполнителей иногда совмещают с механической обработкой, например помолом. При этом с поверхности зерен заполнителя удаляются недостаточно активные адсорбированные слои, благодаря чему поверхность обновляется, становится более активной при взаимодействии с вяжущими веществами.

При транспортировании принимают меры против загрязнения промытых и непромытых заполнителей, увлажнения высушенных и охлаждения нагретых заполнителей, поэтому транспортирование оказывает как бы некоторое косвенное влияние на структурообра-зование ИСК.

Важное значение для бесперебойного, устойчивого производства имеет хранение заполнителей и наполнителей в бункерах и других хранилищах. От правильного хранения зависят однородность этих материалов, а следовательно, структура и качество ИСК. При хранении заполнителей и особенно мелкофракционных наполнителей, например, в бункерах иногда образуются своды и зависания, вследствие чего самопроизвольно прекращается их истечение из отверстия. Это ухудшает условия дозировки заполнителей, вызывает простои оборудования, понижает производительность труда, отражается на структуре и качестве ИСК. Образование сводов и зависаний является сложным процессом, зависящим от многих факторов. Для их предотвращения применяют обрушающие устройства, которые устанавливают в бункерах или снаружи.

Заполнители и наполнители дозируют по массе или по объему, причем эти операции на многих заводах автоматизированы. Большое значение имеют точность и своевременность дозирования.

Важной операцией, влияющей на качество ИСК, является предварительное сухое перемешивание заполнителей, а при необходимости — и наполнителей. При перемешивании разрушаются начальные связи между частицами, вследствие чего повышается их подвижность, что способствует, в свою очередь, заполнению межзерновых пустот более мелкими фракциями и в итоге — равномерному распределению частиц. Перемешивание сухих (нагретых или холодных) заполнителей и наполнителей сопровождается переходом теплоты от более нагретых к менее теплым равномерным распределением частиц и теплоты по объему.





Похожие статьи:
Строительные термины и определения

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Строительное материаловедение

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум