Способ изготовления силикатобетонных изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (И 1 4 С 04 В 28 08 Фей ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСИО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТСССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Горьковский ордена ТрудовогоКрасного Знамени инженерно строительный институт им, В.П.Чкалова(56).Технология иэделий из силикатныхбетонов./ Под ред, А.В.Саталкина,М.: Стройиздат, 1972, с. 215 233Авторское свидетельство СССРУ 1057467, кл. С 04 В 31/02,С 04 В 31/14, 1981,-(54) (57) СПОСОБИЗГОТОВЛЕНИЯ, СИПИКАТОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий отсеиванне карбонатного,сырья, обжиг егопри 1100-1200 С, перемешивание продуктов обжига с водой, формование итепловлажностную обработкуо т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения прочности и коэффициента конструктивного качества, а также снижения энергоемкости, отсеивание карбонатного сырья ведут при влажности его, равной 6-83 на фракции 0-4 н 4-8 мм, последнюю обжигают в течение 6-8 мин в барабане вспучнваниядвухбарабанной печи совместно с гранулами керамзита, поступающими из ба-, рабана термоподготовки с температурой 900-1000 С, при соотношении зерен карбонатного сьФья и гранул керамэита, равном 1 ф 11 - 1: 14, после чего продукты обжига смешивают в холодильнике с фракцией сырья 0-4 мм в соот" ношении, равном 5:1 - 6: 1, охлаждают р смесь до 100-150 С, перемешивают с Ео водой в турбулентном смесителе в течение 2-4 мин, а после тепловлажностной обработки осуществляют карбонизацию бетона уГлекислым газдм с подпиткой отходящими после обжига газами 2 до.содержания СО. 40-503, Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при НЭГОТОВлении строительныхизделий с использованием карбоиатныхпород, отходов горного производстваЦель изобретения - повышение проч-:ности и коэФФициента гонструктивногокачествя а также снижение энеОГОем-кости.На чертеже схематично нзооряженатехнологическая линия изготовленияизделий.СпОсОб Осуществляют следующим образом.Глинистое .сырье разрабатывают вкарьере традиционными методамн с испольэОВянием эксканяторов 1,;трянспор1тируют автосамосвалами 2 и подают нятехнологическую переработку, Сырьесначала измельчают в ящичном подавателе 3, затем в глиномешалке 4 и Фор.муют сырцоные гранулы на шнекономпрессе 5.ОтФормоВанные сырцовые Гранулы пО"дают в сушильный барабан 6, обогреваемый отходящими печньйи газами с темопературой 600-700 С, где их подсуши"ВЯЯ)т ДО ОстЯтОчнОЙ ВлажнОсти 1 11)узатем подают в барабан 7 теомоподготонки днухбарабанной вращающейся керамэитовой печи, где нагревают до900-1000 С, и далее - в барабан 8ВСПУЧИВЯНИЯ ЭТОЙ ПЕЧИ ГДЕ Нагая)ЕВЯЮТдо 1100-1200 оСПараллельно с переработкой глинистого сырья ведут переработку карбо-натного сырья или карбонатньх отходовгорного производства,Карбонатные отходы разрабатываютэкскаватором 9 и транспортируют самосвалом 10 на технологическую переработку, Из накопительного бункера 11отходы подают в сушильный барабан 12,где подсушивают.отходящими от барабана 14 термоподготонки газами с температурой 200-300 С до остаточной влажности 6-8 Х., Подсушенный материал Рассеивают НЯ виброгрохоте 13 на Фракции0-4, 4-8 мм. Зерна Фракции 48 мм по=дают в барабан 1 А термоподготонкнгде отходящими от барабана 7 терно:подготовки керамзитоной печи газамнс температурой 600-700 С нх лодогреоовают до 500-600 С и вводят н барабан8 вспучивания днухбарабанной керамэн;тОвой Печи, В этом барабане в течение 6-8 мин проводят частичный обжигкарбонатных зерен с образованием извести н количестве 3,6-4,6 Ж по СЯР).11 олученную нбарабане 8 смесь гранулкерамэита, зерен карбонатного пескан извести подают н барабанный холо;) дильник 16, куда одновременно подаютиэ бункера 15 зерна карбонатного песка Фракции 0-4 мм,: В холодильнике 16сухую смесь охлаждют да 100-150 С ичерез п 12 омежуточный бункер 17 подЯютн турбулентный смеситель 18, кудатакже подают воду Регулируемой температуры. Горячую Гиликатобе)оннуюсмесь с температурой 70-80 С подаютна Формование. Формование осуществля 15 ют вибрацией с пригрузом 19 на стаци"онарном поддоне 20 со съемкой бортоснасткой н ниде рамки из двух Г- обЯзных пОлонин 21 После отФОрмОВанияподдон 20 кап гонателем 22 переводятн наклонное вертикальное положениерамку с издепием снимают краном 23и н вертикальном положении ставят назапярочную вагонетку 21. Заполненныенагонетк,: 24 подают в Форкамеру 25,куда подают горячий (100 -110 С воэ"дух, нагретый н ноздухоподогренателе26 горячими газами от холодильника16. В Форкамере 25 подсушивают иэделия и нагренак 1 т их до 90-100 С а эаМ тем вагонетки с:. Помощью передагочного моста 27 подают н ав"оклен 28. 3янтоклане 28 производят зяпариняниеизделий при 09-1,3 МПЯ и тече 1 ие 4 ч а осле бооЯ давления до етмо,.сферного карбонизируют углекислым газо)м с подпиткой отхщящими га э 1 ми иэб;рабана термоподгатг,нкн 7 керамэитоной печи до содержания СО 40-50712 р): давлении 0,15-0,2 ИПЯ, создаваефэ ь 1 о 1"; компрессором 2. ( в течение 3-5Бо окончании карбо 1:11 зсци. автоклав 38гродувают чистым воздухом, после, чего.=.Га открывают и изделия ЗО выкагывавт:":з автоклава 28 Затем иэделия освобождают от рамок 2 1 и подают на от-целку или ня склад готовой продукций31 а рамки 21 возвращают к поддону20Б р н м е Р , В качестве ис; 2 д).:.осырья используют глину Песочик"кс:,оместорождения следующего химиче:-.Огосостава, 7: 810 57,67; Ре О-, " 50д .,1 21,2, СЯО 0,90; ЦЯОЮ,О 0,66," КО 3,20; ЗО б- п7,0 Ь,Е = 10002,В качестве карбонатногс с. в :, 1: используют отходь 1 кярьерно 1 )язр 2 отки пород ннненковского 1 чест;. 2%деНя3 1263670 4следующего химического состава, 7: ных приборов и соответствующих расчеСаО 34,50, нерастворимый остаток 1,7; тов.М 80 17,73; В 0 0,70; ЯО 0,13; Рассев карбонатного сырья на двеп.п.п. 45,20. 2. 99,96. отдельные фракции позволяет эффективСырцовые керамзитоные гранулЫ фор но использовать тепЛо от охлаждениямуют на лабораторном шнековом прессе, продуктов обжига в холодильнике дляподсушивают до остаточной влажности нагрева фракции 0-4 мм.11-147 и подают в лабораторную печь Фракция 0-4 мм обжигу не подверодля нагрева до 900-1000 С; гается, так как при ее обжиге резкоКарбонатные отходы подсушивают до О возрастает унос дисперсных продуктовостаточной влажности 0-147, рассеива- обжига из печи,ют на фракции 0-2,2-4,4-6,6-8,8-10 и Частичный обжиг зерен фракции 410-12 мм и подогревают до 500-600 С. 8 мм в течение 6-8 мин обеспечиваетПодогретые зерна карбоната присоеди- получение оптимального количества из-няют к керамэитовым гранулам в сост вести и превращение их в зерна разменошении 1: 11 - Г: 14 и направляют в ром 2-5 мм, которые в совокупностиозону печи с температурой 100-1200 С с необжигаемой фракцией 0-4 мм позвона 1-12 мин, Продукты обжига смешива- . ляют получить песок оптимального эерют с зернами карбоната фракции 0-4 мм нового состава, а это, в свою очев соотношении 3: 1 в : 8: 1 и охлаждают 30 редь, обусловливает формирование наидо 100-150 С, затем в лабораторномоболее плотной структуры бетона и еготурбулентном смесителе затворяют во- высокойпрочности,одьй с температурой 40-50 С и переме- В табл. 1 представлена зависимостьшивают в течение 2-4 мин, Иэ горячей прочности бетона от размера зерен об(70-80 С) силикатобетонной смеси форжигаемой фракции,муют на лабораторной виброплощадкена поддоне со съемной бортоснасткой . Из табл. 1 следует, что оптимальплиты размером 300 х 200 х 100 мм, ный размер обжигаемых зерен 4-8 мм.,разделенные прокладками на кубы,с Рассев на фракции 0-4 и 4-8 мм моребром 100 мм. Отформованные плиты в И жет быть осуществлен при влажностибортоснастке (рамке) помещают в су- не более 87, при влажности менее 67шильиый шкаф с температурой 120- отсеиванне вести целесообразно ввиду130 С, где подсушивают и прогревают значительных потерь от пыления (редо 90-100 С откуда их переносят в зультаты испытаний приведены вФоподогретый до 60-70 С лабораторный, табл, 2),автоклав. Запаривание осуществляютпо режиму 1,5 + 1,5 ф 1,0 ч при дав-Оптимизация времени совместноголении 0,9 МПа, После снижения давле- обжига керамзитовых гранул и извест.ния пара до атмосферного в автоклав няка фракции 4-8 мм в барабане вспув течение 4 ч подают углекислый газ, 40 чивания, куда керамэитовые гранулыподдерживая давление О, 15 ИПа и кон- поступают иэ барабана термоподготовкицентрацию его в газовой среде 1 Овращающейся печи с температурой 900(по гаэоаналнзатору). Затем автоклав 000 С, а зерна известняка из барабапродувают чистым воздухом, откРывают, на термоподготовки с температуройизвлекают оснастку, распалубливают 45 500-600 С, производилась исходя изобразцы и через 12-14 ч подвергают их кинетики превращения известняка СаСОфизико-механическим испытаниям. в строительную известь СаО, так какПараллельно иэ того же карбонатно- именно этот процесс при совместномго сырья изготовляют аналогичные об-. обжиге является определяющим.разцы - кубы 100 х 100 х 100 мм в со- О Оптимальное с точки зрения рецепответствии с известным способом, ко- туры получаемой силикатобетонной сметорые также подвергают физико-механи- сн количество извести (по содержаниюческим испытаниям в сопоставимые сро- активных СаО + М 80) находится в преки. ,, делах 3,6-4,67, Принимая содержавшиеактивных СаО + МяО в обоженном профактйческий расход условноготоп- дукте равным 907, получаем требуемоелйва на единицу продукции определял- его количество равным 3, 6 1, 1 3, 96ся путем замера показаний измеритель- (4,0) и 4,6 1, = 5,06 (5,0)7,1" 166 11 7О, 5 тт) .5, 7659 Результаты опытов по определениюоптимального времени обж 11 га приведеныв табл. 3,Из табл. 3 следует, что оптимальное количество карбонатов пре 1 эрацается в известь при продолжительности обжига 6-8 мин.Соотношение зерен известняка и гранул керамзита оптимизировалось нс:1 ходя из условий Обеспечения нейтрал:. но ВОССТанови тельной срецьт 5 СПОСОб" Ствут 0 ЩЕЙ МаКСИМЗЛЬНОМУ ВСПУЧНВЯН 5 тк 5 глинистого сырья и снижению плотности керамзитовых гранул, н количества Об-. разующейся в керамзитосилихатобетонной смеси извеСти, обусло 1 ттливающей гидратационное и карбонизационное твердение бетона, Оптимизация этого соотношения одновременно по двум па- уб раметрам выполнялась с привлечением метода планирования много 05 акторИых зкспериментов путем реализации пла 1 а второго порядка О-дВ результате ОТЫСКання УСЛОВИЙ ОбЕСПЕЧЕНИН МИНИМУ-т."т ма плотности керамзитовых гранул и Оптимума содержачия СВО + И 5 тО в сили- катобетонной смеси по полученной по лнноминаяьной моделч указанное соот" ношение определилось равным 1.",т 2,51 а;,;. В Доверительных Границах .1,4893. т.е, В пределах 1: 11022. - 14.0007 ОКруГЛЕННО ",т тт . 1 4 При: О.: " шепринятом в технике уровне З 11 ач 11 мс- сти м, = 0,05,Оптимизация соотношения В 1 ттшеттще 1;т из печи смеси(извест 1 э, крупный карбо НаТНЫЙ ПЕСОК и КЕраМЗИТОБЬтй 1 Гравнй,.т И МЕЛКОГО (фракцня 5 т-т 5 1 тыт 5 .тарооя:,тт НОГО ПЕСКа ОСУЩЕСТВЛЯЛасЬ ИСХОДЯ ИЗ т: услОВий Обеспечения 1 икс.-Галь 1 т От 11 ло Г.тОИ УПаКОВКИ ВСЕХ Ктт 71. НТОЗ . ттиз УслОВНЙ Обеспечения минимального выхода бетонной смеси, Результаты ЗТИ 5 т; ЗКСПЕРИМЕНТОВ ПОИВтЕДЕ 1 Н 1 ННКЕМЕСЬ Карбонат 1 тый КовтфЬН 1 тИЕЬ 1 р 1:;Ыпесок фракции О1 ю 4, хода бетОннойОб.%3": 1 О, Щ),т Как видно из пр 51 веденных цс 1 нных 551 т 11 т 51 аЛЬНЫй ВЫХОД бЕТОННОй СМЕСИ ИМ -:.т место при соот 11 О 155 енчи 5: )6;1,Охлаждение сухой силнкатОбетонной смеси до 100-150 С в течение 2-4 мин .,кеет целью после затворення водой с ВЕГУЛИРУЕК 1 ОЙ ТЕМПЕРа 5 УРОЙ С УЧЕтоте Етт 1 а ЗттЗО 1 ттРМНИ О т ГаП 5 Р 1 тИЯ 1 ЗЬЕтт н тепла От смешивания компонентов в урбулен 5 н 5 м режн 15 е получи 11 силина тобетонную смесь 1 азогреч ую цо ,ОЯО С,. Из которой рсушес 1 вт 1 яют нормо эание изделий.Карбо 1 изация извести наиболее полно и с максималйной 1 интенсивностью протека" в "а своР среле, содержап;ей 100% СО . Гтто мере понижения концент- )ацнн СО, ИЯТЕНтИВНОС т Ь Карбо 1 т 1 тьзации снижаэтся и Д 51, ее завершения требу ется большее время, Отходяаие дымовын ; аЗЫ ИЗ КЕРа 1.ЗИ 1 ОВОЙ ПЕЧИ В КОТОРОЙ прОисхОднт сГОряние природнОГО Газа ИЛИ Мазута, Оожнг ГЛИНИСТОГО тсв 1 рЬя и диссоц.1 алл карбанатов, содержат82 сУ СО11 роцесс еарбонизац 1 П 4 извес:." В ГОНЕ ЗВВИСИТ Такжа ОТ ГаЗОВОЙ ПРОНИ" цаемости последнего. Позтому зависн тотСТЬ ИНТЕНСИВНОСТИ 11,аР 1 ОНИЗацтйн ЯЗ"вестн в бттттоне "т концентРВЦ:.5 1 СО ттаЗОВО 11 СРЕДЕ ЧЕНЦЕЙНа т ,тат "5 ОМ НЭЛО;,"ЕННттГО ИСПО 51 ЬЭОВННИЕ ЧНСтОГт; ттГ л кислого т " "та ттп" 1 лрбениза 15 ттт 6 то Ня Нтагбяза 1 рт 1 т:.,11 ". о;т.ОНОтлт 5".,н экологической тсчек зрения я рацио1 тально, ттпти 1 Я 51 ьна; концентрация СО5 ГазОВОЙ среда Определялась зксперит.СНтЙ 5 дт 5 О-.т .ТН В С: тнтнтттт -,; Мтт "т 5 отттОСтттт.5 Гт СМ прттт дав,т 1. Н 1 тЛ Гт .,а 05 15 К 1 а15 течение чч от концентрации СО, аГазовой среде представлена ниже .Ронцентрацня СО, в Степень карбоииГазовой среде % зации изВести %;: известном позволяет уменьшить сред:;юю плотность бетона и, следовательно, сократить его материалоемкостьна 4 бЕ, повысить прочность бетона в,8 раза повысить козфФициент конструктивного качества бетона в5,3 раза, снизить энергоемкость производственного процесса в 2,5 раза,уменьшить удельные капитальные вложе" 10 ния на 1 и готовой продукции в2,2 раза, за счет утилизации отходови внедрения безотходной технологииулучшить экологическую обстановку в,районе расположения проектируемого 15 предприятия. Т а б л и и л Ш . ФМодуль "рупксс 7". пе ка В совокуп ности с еобжига".мо; Гтацяей 0 4 мм после, неремежи:;я в турбулентном смесителе в :.:-чеаие 3 мин Размер зерен обжигаемойФракции, мм 8,3 12,0 14,3 15,1 3,4-4,03-4,4 Т а б л и ц а 2 из" Время рассева наве.",7 4 0,2 О 7 Как видно из приведенных да;,х высокий уровень карбонизации извест в бетоне достигается при концентрацяк СО в газовой среде 402 и выше, повышение его концентрации сввпве 50-607 существенно степень концентрации не увеличивает, т.е. уровень концентрации 40-503 - оптимальный.В табл. 4 приведены результаты сравнительных испытаний смесей и бетона их основе, йолученнцх известным и предлагаемым способами. Предлагаемый способ изготовления силикатобетонных изделий по сравнениюПрочность при сжатии,бетона на основе пескаиз частично обожженныхи необжигаемых зерен,МПа,О О,9 О Виаирстиестивамас.З реми рас" Проход чере еВа Йаие" при дйяметр хию с ИМ еО,О 0,01263670 Т а б л и ц а 3 Количество образовавшихся актнвнгх ,:эО + ИВОиэ эерениэвесгнкка, предварительно на"гр :.,;х до 550 С, раэмером, мм 0,9 1,4 3,8 ее юаее ат / Таблица 4 Способ войства бетона Свойства смеси актив" средняя ность плот- (СаО + ность, И 80), З кг/мф делькоэффициентконструктиведняя ого есг 218 00266 18 Иэвестный 5 0-40 1990 5,3 Предлагаемь ь 28 129030-4263670 Составитель И.Иноземцеватехред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко дактор Л.Веселовскан аказ 5493 сноВииПроизводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,. Тирак 640 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и откры 3035, Москва, Ж, Раушская на