Промышленность строительных материалов



бет11/14
Дата02.05.2016
өлшемі2.89 Mb.
түріОбзор
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Асбестоцементные материалы нашли широкое применение в строительст­ве и других отраслях народного хозяйства в виде профильных изделий, труб различного диаметра, конструктивных и кровельных листовых материалов. Однако рост объема их производства сдерживается из-за возрастающего де­фицита длинноволокнистых сортов асбеста и его канцерогенности. Поэтому замена асбеста является одной из первоочередных задач. Для этих целей значительный интерес представляет стеклянные и минеральные волокна, в том числе из горных пород, в частности из базальтов.

В Гзрмании еще в 1914 г. при производстве асбестошифера взамен ас­беста применялись минеральные волокна [65]. В патентах США [66-68] указы­вается, что в качестве арматуры использовались стеклянные волокна. Полу­ченные изделия обладали высокой прочностью и пониженной плотностью. В КНР в качестве армирующего материала при производстве асбоцементных труб применяются тонкие волокна, изготовленные из сырья на основе базальта.

Эти изделия обладают высокой водонепроницаемостью, прочностью, увеличи­вающейся при многократном замораживании и оттаивании, и меньшей, чем у бетона усадкой [69].

В ЧССР получены положительные результаты при замене асбеста в произ­водстве асбестоцементных изделий волокнами из вулканических горных пород.

50




Нысокое содержание оксидов железа в породах, из которых получают волок­на, способствует увеличению адгезии волокна к цементу. При изготовле­нии кровельного и волнистого шифера, а также асбестоцементных труб до 20% асбеста заменено базальтовым штапельным волокном диаметром 15-20мкм [70].

При замене асбеста стеклянными и минеральными волокнами изменяются свойства асбестоцементных изделий: снижаются плотность и предел прочнос­ти при изгибе, повышаются водопоглощениб и ударная вязкость, которая со временем уменьшается. Кроме того, базальтовое волокно лишь незначитель­но разрушается в щелочной среде.

Проводимые в нашей стране работы по использованию штапельных ба­зальтовых волокон в производстве листового асбестошифера показали воз­можность частичной замены (до 20%) асбеста тонкими штапельными волокна­ми из базальта Берестовецкого и Ивано-Долинского месторождений [71].

При производстве листов СВ-1У50 на Киевском комбинате асбестоце­ментных изделий асбест 5 сорта заменяли базальтовым волокном. Волокно вводили в смеску на стадии перемешивания асбестовой суспензии до введе­ния цемента. Замена 5% асбеста базальтовым волокном практически не изме­няет физико-механических характеристик асбестоцемента. При замене 10% асбеста механическая прочность снижается незначительно, но ударная вяз­кость асбестоцемента - на 15%. Введение базальтового волокна взамен ас­беста позволяет повысить плотность асбестоцемента и существенно снизить его водопоглощение. Авторы рекомендуют использовать до 5% штапельного базальтового волокна взамен асбеста.

НШГБВ для получения асбестобазальтошфера использовали до 20% шта­пельных тонких базальтовых волокон, полученных способом вертикального раздува воздуха (БВРВ) и в качестве добавки до 5% БСТВ от общей массы волокон в смеси. Были опробованы различные варианты введения базальто­вых волокон. Как показали эксперименты, в бегунах базальтовые волокна не уминаются, как асбест, а из-за хрупкости ломаются. При .добавлении половины порции БВРВ в пушитель, а второй половины в гидросмеситель наб­людалось комкование волокна. Поэтому наиболее приемлемым способом являет­ся введение волокна в пушитель, из которого предварительно выпускают в гидросмеситель 2/3 гидромассы асбеста.

При изготовлении асбестобазальтошфера марки СВ-40 10 и 20% асбеста 5 сорта заменяли штапельным волокном ВРВ диаметром 15-20 мкм. Свойства аобестобазальтошифера приведены в табл.23.

Испытания асбестоцементных волокнистых листов показали, что с вве­дением БВРВ прочность при изгибе снижается.

51




Яри получении шифера УВ-6 дая повышения однородности масон допол­нительно вводили от I до 5$ базальтового супертонкого волокна.

Таблица 23
Показатели

Асбесто-

шифер

Асбестобазальтошифер с заменой асбеста на ЕВРВ




10$

20$

Сосредоточенная нагрузка от штампа, Н

1500

1750

1750

Предел прочности при изгибе в поперечном направлении, МПа

16

13,3

10,9

Плотность в сухом состоянии, г/см3

1,60

1,67

1,65

Морозостойкость, циклов

25

25

25

Остаточная прочность при изгибе,МПа

14,4

13,0

11,0

Водонепроницаемость,

24

24

24


В этом случае механическая прочность листов шифера УВ-6 увеличилась на 40$ (табл.24).

Таблица 24
Показатели

Асбестошифер

Асбестобазальтошифер

Сосредоточенная нагрузка от штампа, Н

1500

1700

Предел прочности при изгибе в поперечном направлении,МПа

16

22

Плотность в сухом состоянии, г/см3

1,6

1.7

Морозостойкость, циклов

25

25

Остаточная прочность при изгибе, МПа 14,4

20,0

Водонепроницаемость

24

24


Проведенные НИЯБВ испытанья выпущенного ранее асбестобазальтошифера типа ВО с заменой 15$ асбеста ЕВРВ после II лет эксплуатации на крыше жилого дома показали, что прочность при изгибе увеличилась с 13,4-13,7 (возраст 10 сут) до 23,0 МПа, то есть на 190$. После 25 циклов замора­живания прочность практически не изменилась.

Выпущена также опытная партия асбестобазальтоцементных труб. При гидростатическом испытании трубы^в которых 10$ асбеста заменены ЕВРВ, выдерживали давление 2,2 МПа, т.е. предельное^ достигаемое на установке, тогда как испытания асбестоцементных труб проводятся при 1,8 МПа.

НИЛЕВ совместно о ВНИИпроектасбестоцементом проведены работы по ар­мированию труб непрерывным базальтовым волокном. Арматура подавалась в виде ровинга на форматную скалку вместе с асбестоцементной пленкой.

52

Благодаря такому армированию можно повысить прочность асбестоцементных труб на 20$, что позволит снизить толщину их стенок на 11$ и, следова­тельно, сэкономить сырье и повысить производительность машин. Так, при армировании базальтовым волокном одной асбестоцементной трубы диаметром 100 мм экономится 0,455 кг асбеста трубных сортов и 2,2 кг цемента. Об­щая экономия составит около 19 руб. на I уел.км труб.

Асбестобазальтоцементные изделия морозостойки, выдерживают 25 цик­лов замораживания без каких-либо признаков расслоения или повреждения, имеют остаточную прочность выше контрольных образцов, водонепроницаемы.

Благодаря высоким фазико-механическим свойствам асбестобазальтоши- фер может успешно использоваться в качестве кровельного, конструкцион­ного и облицовочного материала. Асбестоцементные трубы, армированные базальтовым непрерывным волокном, найдут широкое применение в сельском хозяйстве, мелиорации, строительстве, химической промышленности и дру­гих отраслях народного хозяйства. Кроме того, в результате проведенных НИЛБВ исследований по частичной замене асбеста базальтовыми волокнами на Ивано-Франковском цементно-шиферном комбинате выпущены опытные пар­тии базальтоасбестоцементных швеллеров типа АШБ (100x2) [72] . Составы опробованных замесов приведены в табл.25.

Таблица 25
состава

Компоненты замеса, кг

асбест

цемент

О

СО

о

ВЫЙ ЖГУТ

базальтовое грубое во­локно

с замаслива-

телем

без замасли- вателя

I

29,7

167

3,3 (11$)

-

-

2

15

177

3,3 (22$)

-

-

3

29,7

167

-

3,3 (11$)

-

4

29,7

167

-

-

3,3 (11$)

5

26,4

167

-

-

6,6 (25$)

6

26,4

167

-

3,3 (12,5$)

3,3 (12,5$


Во всех замесах использовался портландцемент марки 500 и асбест 5 сорта П-5-50 Баженовского месторождения. В качестве пластификатора применялась метилцеллшоза (1,0-1,1$ в пересчете на сухое вещество). Влажность массы составляла 18-21$.

Базальтовые волокна вводили в смеситель в виде рубленых жгутов длиной 10-15 мм из непрерывных волокон диаметром 9-12 мкм, грубых во­локон диаметром 140-160 мкм и их композиции в количестве 11,22, 25 и 100$ от содержания асбеста.

53

Прочность на разрыв базальтовых непрерывных волокон составляет 1800, грубых - 228 МПа.

Швеллеры формовали при установленных для асбестоцемента режимах. При 100%-й замене асбеста базальтовым грубым волокном отформовать швел­лер не удалось. Физико-механические свойства швеллеров приведены в табл. 26 и 27.

Таблица 26
Л состава




Плотность.

кг/м3, чешз




7 сут

14 сут

28 сут

365 сут

Контрольный (ас­бестоцементный)



1831

1831

1844

I

1904

1884

1865

1915

2

1960

1972

1832

1946

3

1858

1879

1828

1827

4

1740

1874

1879

1824

5

1864

1906

1915

1857

6

1808

1838

1883

1815


Таблица' 27






эизг» Ша* ч0Рез




р

разр'

Н, через

Ударная

вязкость,

кЛд/м2

м оио

тава

7

сут

14

сут

28

сут

365

сут

7

сут

14

сут

28

сут

365

сут




Конт­

рольный

13,4

13,5

15,5

19,0

1079

810

1173

770

1,76

I

18,0

17,0

20,7

17,4

1090

1043

1150

-

2,05

2

15,4

18,0

19,8

16,5

1335

1070

1083

840

1,90

3

18,3

19,9

23,3

23,0

1035

1036

1180

870

2,61

4

19,0

19,9

24,3

26,1

1150

1103

1260

990

3,40

5

21,6

18,6

24,6

26,4

1180

1050

1235

965

3,13

6

18,7

20,2

26,2

23,0

1220

1108

1260

1000

2,63


Плотность асбестоцементных швеллеров, армированных базальтовыми волокнами, практически не изменяется ни во времени, ни в сравнении с контрольными образцами. Испытания в течение года показали, что прочность при изгибе образцов, армированных базальтовыми грубыми волокнами (II и 25%), превосходит контрольные в 1,37 и 1,30 раза, а разрушающая нагруз­ка - в 1,25-1,3 раза. Ударная вязкость всех видов базальтоасбестоцемент­ных швеллеров возрастает по сравнению с: контрольными - максимально для образцов на основе грубого волокна (II и 25%) - в 1,77-1,93 раза.

54

Таким образом, при изготовлении асбестоцементных швеллеров установ­лена возможность замены части асбеста базальтовыми волокнами. Введение базальтовых грубых волокон диаметром более 100 мкм обеспечивает значи­тельное повышение физико-механических свойств изделий и особенно удар­ной вязкости (почти в 2 раза).

Простота технологии производства базальтовых грубых волокон, исклю­чение при их выработке драгоценных металлов, низкая стоииооть (не более 70 руб/т), наличие практически неограниченных и широко распространенных видов сырья позьоляет наряду с техническим эффектом при их использовании получить значительный экономический эффект. .


    1. Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет