Tomsk-kuhnja.ru

Кухни Томска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы определения активности цемента

Методы определения активности цемента

Цемент

Материалы

Активность цемента позволяет определить прочностные характеристики используемого материала. Это крайне важный показатель, который дает понять и оценить качество цемента. В связи с этим он и контролируется государственными стандартными (ГОСТ). Определить активность цемента можно профессиональными и домашними способами. Статья расскажет об этом параметре более подробно, а также опишет способы анализа пределов механического напряжения, выше которого происходит разрушение цемента.

Активность цемента — что это за параметр

Смешивание цемента

Активность цемента – это ключевой параметр, характеризующий этот вид строительного материала. Показатель определяет степень прочности готового монолитного куска цемента путем изгиба или сжатия. Активность напрямую зависит от степени измельчения клинкерных добавок, прочих элементов, входящих в состав, а также времени хранения материала, условий, в которых он находился.

Показатель активности можно определить, как параметр фактической прочности цементных монолитов, изготовленных и исследуемых в определенных условиях, руководствуюсь рядом правил и государственных стандартов.

По сути, активность – это обычное состояние структуры сырья на всех этапах его применения. Оно определяется, как абсолютная прочность образца. На основании этого цементу дают марки типа M200, M300 и так далее.

Далеко не все знают, почему прочность так сильно зависит от активности цемента. Основано это на том, что характеристики постепенно набираются при формировании соединений воды с растворенным веществом (гидратов) и их кристаллизацией благодаря связывающим компонентам. Зависит прочность от скорости прохождения гидратации, которая не останавливается ни на день в процессе использования материала. Обычно выделяют такие ключевые фазы изменения прочности цемента:

  • Первая активная фаза. В течение первого этапа, который длится около 28 дней, вещество достигает основного показателя прочности. За это время успевает образоваться большинство связей.
  • Вторая перспективная фаза. За это время (около года) цемент успевает набрать практически максимальную прочность, а кристаллизация завершается.
  • Третья фаза деградации. После окончания срока эксплуатации цемента гидраты начинают разрушаться, а соединения, вступающие в реакцию с водой, подвергаются коррозии. Это ведет к раскалыванию, сыпучести, хрупкости материала.

Обратите внимание! Активность представляет собой показатель, который динамически изменяется в процессе службы материала. Кроме времени на него влияет параметр частичной гидратированности. Некоторые крупные фракции добавленных веществ не вступают в реакцию даже после перспективного этапа. Они могут активизироваться позже и увеличить срок службы.

Какие факторы влияют, как выражается

Цемент мешок

Активность цементных растворов зависит от некоторых вещей: места хранения, состава смеси, размера взвешенных частиц. Это основополагающие вещи, непосредственным образом влияющие на прочность.

Если хранить материал слишком долго, то его активность будет постепенно уменьшаться. Все зависит от условий, в которых находится цемент. В списке представлены примерные коэффициенты снижения активности цемента, которые зависят от условий хранения.

  • Не влажный закрытый склад и влагонепроницаемые полиэтиленовые мешки. За один месяц хранения активность не меняется, но уже спустя два месяца она снижается на 4%, через три на 8%, а через четыре на 14%.
  • Полностью сухой склад и обычные целлюлозные мешки. Из-за использования бумажных пакетов уже через один месяц прочность может снизиться на 5%, а через два месяца на 10%. Дальнейшая тенденция понятна.
  • Склад с повышенной влажностью воздуха или хранение насыпью. Уже через месяц активность падает на 10%, а через два месяца на 20%. Далее процесс несколько притормаживается и спустя три или четыре месяца показатель изменяется на 23-28%

Обратите внимание! От условий хранения сильно меняется марка цемента. Если изначально это был материал М400, то после пары месяцев неправильного хранения он может стать М300 или М200.

Также на активность влияет состав материала, вид и количество дополнительных веществ, примеси клинкера. Если в цемент будут включены частицы природных карбонатов и кварца, то показатель снизится. Использование алюминатов и алита, наоборот, повысят его. В случае добавления щелочи кристаллизация может как ускориться, так и замедлиться. Клинкер повышает прочность.

Последний значимый фактор – дисперсность примесей. Зависит он от измельченности, входящих в состав компонентов. Если цемент будет мелкодисперсным, то он будет обладать повышенной активностью и застынет быстрее. Зависит прочность и от удельного веса, то есть плотности. Чем она выше, тем активность больше.

Далеко не все знают, как выражается активность портландцемента. Выражение основано на его марке. Для испытаний обычно применяют специальное оборудование и образцы монолитов, вылитые из цементного теста.

Проведение исследований активности цемента

Прибор для измерения активности цемента

Согласно государственному стандарту № 310.4-81 изучение проводится так:

  1. Приготовление смеси. Для этого связывающий компонент смешивают с песком в общепринятом соотношении (1:3), а потом вываливают получившуюся смесь насыпью и добавляют воды. Пропорции жидкости и цемента составляют от 0.45 до 0.5. Это изменяемый параметр, так как он зависит от второго этапа.
  2. Определение расплыва состава. Чтобы получить точные показатели, необходимо приготовить смесь исключительно идеальной консистенции. Подвижность может определяться с помощью классического конуса и стола встряхивания. Расплыв в диаметре должен находиться в пределах 100-110 мм.
  3. Укладка состава по формам. Обычно формы обладают размерами 40х40х160 мм. Перед началом следующего этапа их смазывают машинными маслами, чтобы состав легко вышел после высыхания. После заливки раствора его уплотняют и оставляют на время.
  4. Затвердевание. Первые сутки формы находятся в специальном гидравлическом растворе, а затем на 27 дней перемещаются в емкость с холодной водой.
  5. Испытания на прочность. В эксперименте участвуют три монолита, а по окончании их параметры суммируются и делятся. Получается среднее арифметическое.
Читайте так же:
Материалы пломбировочные цемент минеральный

Можно ли определить в домашних условиях

Можно выполнить проверку и в домашних условиях. Это сложнее, но вполне выполнимо. Если под рукой нет специального оборудования, то обычно занимаются оценкой цвета порошка и раствора, а также его общего состояния. Если показатели активности высоки, то порошок должен быть серым с некими полутонами зеленого. Такой состав хорошо сыпется через пальцы и не имеет комков, которые, тем не менее, могут быть в мешке. Они должны легко раздавливаться руками. Тестирование проводится для анализа состава смеси. Если с ним все в порядке, то активация цемента не нужна.

Также доступен такой способ тестирования дома:

  1. Приготовление теста из состава и щелочной минеральной воды.
  2. Заливка диска с углублением посредине. Если он застывает за 10 минут, то раствор прочный и активный, а если за 30 минут, то качество оставляет желать лучшего.
  3. Заворачивание диска во влажную тряпку, полиэтилен и выжидание трех дней. Диск должен стать еще плотнее и отдавать металлическим отзвуком.

Обратите внимание! Тестирование необходимо проводить для каждой упаковки вяжущего состава, так как партии могут отличаться, а это влияет на свойства. Кроме того, мешки могли храниться в разных условиях.

Методы расчета пределов прочности

Выбор способа определения исследуемой характеристики связан с тем, где будет использован материал в дальнейшем, а также какой класс и вид бетонной смеси из него изготовят.

На изгиб, при сжатии и пропаривании

Если выполняется проверка на изгиб, то ее обычно производят на прессе. Брусок застывшего состава располагают в ложе и воздействуют на него. Предел показателя высчитывается по формуле

Формула

Здесь P – это показатель нагрузки, l – расстояние между двумя плоскостями пресса, а b и h – ширина и высота бруска. Результат R получается в Мегапаскалях.

Исследование бруска на сжатие осуществляется на таких же гидравлических устройствах, позволяющих создавать давление в несколько десятков тонн. Для определения параметра делят силу разрушения образца на площадь поперечного сечения бруска.

Если конструкции будут пропариваться, то используемый в них цемент следует протестировать и на этот показатель. Для этого экземпляр после застывания кладут в пропарочную машину и высчитывают нужные параметры.

Ускоренный метод

Все методы, которые были рассмотрены, требуют времени и ресурсов, чтобы проверить одну характеристику. Предлагается ускоренный метод, но он требует наличия еще более экзотических приборов, способных установить активность материала на основе контракциометрического тестера. В его основе лежит расширение и сужение состава в преобразовании гидратов.

Из активированного цемента получается прочный бетон, но, если вяжущее вещество уже обладает повышенной активностью, достаточно добавить в него кварцевого песка и примесей, чтобы замесить крепкий раствор. Низкая активность говорит о том, что срок службы материала ниже заявленного из-за неправильного хранения, дисперсности и состава.

Экономия цемента в производстве бетона при использовании двухвального бетоносмесителя

Бетоносмеситель предназначен для перемешивания основных компонентов бетона – воды, цемента, песка, щебня и гравия. От конструкции бетоносмесителя зависит производительность бетонного завода и качество бетонной продукции. Одной из важнейших эксплуатационных характеристик смесителя является степень однородности бетонной смеси в процессе перемешивания компонентов. Однородность смеси влияет не только на показатели качества бетонной продукции, но и на экономическую эффективность использования того или иного вида бетоносмесителя. Например, производство бетона в двухвальном бетоносмесителе дает экономию до 15% дорогостоящего цемента без потери прочности бетона. Эта экономия обоснована не только практическим опытом, но и теоретическими выкладками в части особенностей гидратации цемента.

Особенности процесса гидратации цемента
Особенности процесса гидратации цемента

По своей сути реакция гидратации цемента представляет собой химический процесс, результатом которого является:

  • образование кристаллов гидратированных соединений;
  • нарастание их количества и увеличение размеров;
  • сцепление и осаждение кристаллов в объеме замеса.

Соответственно, бетонная смесь является сложной многокомпонентной системой, состоящей из новообразований, возникших в процессе взаимодействия цемента с водой, частиц крупного и мелкого заполнителя, непрореагировавших частиц клинкера, воды и различных добавок. Между всеми дисперсными частицами существуют силы взаимодействия на молекулярном уровне, что придает системе связанность и свойства единого физического тела с определенными реологическими, физическими и механическими характеристиками. Определяющее влияние на эти характеристики оказывает качество цементного теста, которое, имеет высокоразвитую поверхность раздела твердой и жидкой фаз, что способствует развитию сил молекулярного сцепления и повышению связанности системы. В процессе гидратации цемента количество гелеобразных новообразований растет, увеличивается дисперсность твердой фазы, повышается клеящаяся способность цементного теста и его связующая роль в бетонной смеси. Оно обволакивает поверхность каждой частицы, объединяя все дисперсные образования в единый твердеющий монолит с определенными показателями прочности. С течением времени цементное тесто загустевает, приобретая камнеобразную структуру.

Влияние качества перемешивания на расход цемента
Влияние качества перемешивания на расход цемента

Наилучшие показатели прочности у тех бетонов, у которых количество пустот между частицами твердой фазы минимально с одновременным обеспечением полноценного сцепления поверхностей всех компонентов. Интенсивное перемешивание всех компонентов способствует активации процессов кристаллизации и ускоряет процесс покрытия цементным тестом поверхности всех твердых компонентов. Чем равномернее перемешаны компоненты смеси, тем выше вероятность того, что каждая структурная частица будет прочно «склеена» цементным тестом с соседними частицами. Соответственно, меньше потребуется цементного вяжущего для обеспечения потребного количества цементного теста. При недостаточной однородности бетонной смеси возможно ее расслоение или образование локальных участков с пониженной прочностью, что приводит к снижению прочности.

Читайте так же:
Качество сырья для производства цемента

Повышение однородности бетонной смеси является важнейшим фактором, способствующим экономии цемента. Отпускная прочность бетона назначается в зависимости от коэффициента вариации. Так, при коэффициенте вариации V = 6% отношение требуемой прочности бетона к нормируемой в возрасте 28 суток (RТ/RТ) принимается равным 83%, при V = 10% RТ/RТ = 91%, при V= 15% RТ/RТ = 105%, при V = 20% RТ/RТ = 122%. Таким образом, при высокой однородности отпускная прочность бетона может быть снижена, что позволит уменьшить расход цемента до 7%, и, напротив, при неотлаженной технологии производства при плохой однородности бетона перерасход цемента может составить до 1%.

Перемешивание в бетоносмесителе
Перемешивание в бетоносмесителе

Перемешивание компонентов бетона в бетономсесителе является неотъемлемым технологическим этапом в производстве бетона. Смеситель должен перемешивать смесь в течение времени, регламентированном ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия» (прил. А). Смесь должна быть гомогенной по своей структуре, что требует тщательного и интенсивного перемешивания всех компонентов.

Это важно! При одновременной загрузке всех компонентов уже через 20 секунд перемешивания цемент и заполнители визуально кажутся равномерно распределенными. На самом деле гомогенизированное цементное тесто получается лишь через 60 секунд с момента запуска перемешивания. Поэтому определяющим фактором, мотивирующим выбор смесителя, является используемый способ перемешивания и его интенсивность, характеризующаяся угловой скоростью вращения рабочего органа.

Продолжительность перемешивания бетонных смесей в гравитационных смесителях должна быть не меньше 1-2 мин., в смесителях принудительного действия – не менее 1 мин.

Особенности перемешивания в двухвальном бетоносмесителе

Двухвальный бетоносмеситель производства ZZBO относится к устройствам принудительного действия и состоит из следующих функциональных элементов для перемешивания компонентов:

  • корытообразного корпуса с износостойкой внутренней поверхностью;
  • двух горизонтально расположенных валов со встречным синхронизированным вращением;
  • спиц с перемешивающими лопастями.

Гомогенность смеси достигается за счет быстро вращающихся лопастей, которые разрезают и хаотически подбрасывают пласты смеси кверху. Во время подбрасывания частицы бетонной массы становятся равновесными, не разделяясь на легкие и тяжелые, и равномернее перемешиваются между собой. Подобный способ перемешивания у одновальных горизонтальных и у вертикальных смесителей отсутствует, что может вызвать расслоение бетонной смеси из-за разницы веса крупных и мелких заполнителей.

Осуществляемая таким образом механическая активация реакции гидратации с использованием интенсивного перемешивания способствует снижению расхода цемента с сохранением прочностных показателей.

Заключение

Применение двухвальных бетоносмесителей в производстве бетона дает экономию цемента до 15% по сравнению с агрегатами других конструкций. Преимущество двухвальных бетоносмесителей производства ZZBO заключается в стабильности эксплуатационных параметров и возможности перемешивания жестких смесей, что также приводит к росту экономии цемента.

Устройство для активации цемента

Полезная модель относится к устройствам для повышения активности цемента методом сухого домола исходного материала и диспергирования порошкообразных и гранулированных материалов, применяемых при производстве сухих строительных смесей.

Предложенное устройство содержит корпус с рабочей камерой, установленные концентрично в рабочей камере корпуса с регулируемым зазором между собой ротор и статор, выполненные в виде цилиндрических или конических стаканов, открытый торец одного из которых обращен к днищу другого, и в стенках которых выполнены совмещающиеся при вращении ротора относительно статора отверстия, а также содержащее осевой входной и выходные патрубки. Число отверстий в стенках статора — 10-20, число отверстий, выполненных в стенках ротора превышает число отверстий, выполненных в статоре в 2 раза (например, 20 в статоре и 40 в роторе); при этом ротор выполнен с верхней крышкой, имеющей отверстие диаметра, равного диаметру входного патрубка, и снабжен выгребными лопатками, выполненными по форме, соответствующей сечению нижней части рабочей камеры и закрепленными на кромке ротора выходящей в объем рабочей камеры. Отверстия в стенках ротора и статора могут быть выполнены круглой, овальной или прямоугольной формы. Отверстия выходных патрубков размещены ниже рабочей камеры, в днище корпуса. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к устройствам для повышения активности цемента методом сухого домола исходного материала и диспергирования порошкообразных и гранулированных материалов, применяемых при производстве сухих строительных смесей.

Известны механические, вибрационные диспергаторы, дезинтеграторы, дробилки, шаровые и струйные мельницы для измельчения материалов в строительной, горной, металлургической и других отраслях промышленности.

Известная по патенту SU 1820875 A3 шаровая мельница-мешалка имеет приводной вращающийся рабочий резервуар, между которым и являющимся крышкой перекрытием, неподвижно соединенным со станиной мешалки, предусмотрено уплотнение, служащее защитой от разбрызгивания.

Известны и опубликованы устройства для измельчения материалов, предусматривающие разделение после завершения процесса помола вспомогательных мелющих тел и размалываемого материала. При этом, необходимо использовать сита или фильтр-патроны, которые при эксплуатации забиваются. Кроме того рабочая поверхность сита ограничена.

Известно устройство для активации цемента, используемое для сухого домола порошкообразных материалов (RU 2149688, В02С 19/18, опубл. 2000.05.27). Устройство содержит загрузочный бункер, вертикальную эластичную камеру измельчения с коаксиально установленным в ней стержнем, выполненным с насечкой и соединенным с виброприводом. Емкость с рабочей жидкостью расположена с наружной стороны камеры измельчения и выполнена, по крайней мере, из двух отдельных камер, дно каждой камеры расположено ниже дна измельчения. Недостаток указанного устройства — измельчение обрабатываемого материала осуществляется не в полном объеме.

Читайте так же:
Как быстро схватывается цементный раствор

Известен активатор минеральных вяжущих, предназначенный для активации цемента и приготовления цементной суспензии высокого качества (SU 1419015, В28С 5/46, опубл. 1995.02.20). Активатор содержит корпус с концентрично расположенным цилиндром, крышку, электрод, загрузочное и выгрузочное приспособления. Он снабжен сферическим отражателем с отверстием, патрубком, соединенным с вакуумной системой, дополнительной крышкой с упором, являющимся электродом. Недостаток активатора заключается в обеспечении повышенной прочности к узлам и деталям устройства, так как в процессе электрогидравлических разрядов на суспензию действуют звуковая, световая, ударная, кавитационная и другие виды энергии, свойственные электрогидравлическому эффекту.

Известно устройство для механической активации цемента, включающее ступенчатый вертикальный корпус с расположенными друг под другом цилиндрическими рабочими камерами для механической обработки (RU 2065769, В02С 13/14, опубл. 1996.08.27). Все камеры — цилиндрические и дополнительные помольные — выполнены с центральными отверстиями в днищах, имеют роторы с индивидуальными приводами и отбойные элементы, вокруг роторов, состоящих из радиальных лопастей, на стенках всех камер установлены кольцевые перегородки. Устройство работоспособно при микронном и даже субмикронном размере частиц. Однако, устройство сложно в конструктивном выполнении, а в случае обработки тонких материалов возможно залипание лопастей.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство в виде роторного акустического диспергатора для интенсификации процессов диспергирования, эмульгирования, растворения (SU 1733655 А1, В06В 1/20, опубл. 1992.05.15). Устройство может быть использовано в строительстве для измельчения материала, в частности для активации цемента. Корпус устройства имеет рабочую камеру, полые коаксиально расположенные ротор и статор, выполненные в виде цилиндрических или конических стаканов, осевого входного патрубка и выходного патрубка.

Поверхность днища корпуса со стороны камеры плавно сопряжена с внутренней поверхностью выходного патрубка. Устройство отличается простотой конструкции, повышенной надежностью в работе. Недостатками указанного устройства применительно к измельчению твердых веществ являются: наличие застойных зон, что не обеспечивает требуемой для повышения активации цемента степени диспергирования; измельчение обрабатываемого материала не в полном объеме; трудности с извлечением обработанного сухого материала из камеры.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно: исключение возможности образования застойных зон, что обеспечивает необходимую степень диспергирования всего обрабатываемого материала, и упрощение извлечения обработанного сухого материала из рабочей камеры, что в совокупности обеспечивает повышение качества цемента, расширение сырьевой базы строительных материалов путем качественного восстановления активности «лежалых» цементов, а также технической задачей является простота обслуживания, чистки и замены деталей ротора и вала, подвергшихся износу.

Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для активации цемента, содержащем корпус с рабочей камерой, установленные концентрично в рабочей камере корпуса с регулируемым зазором между собой ротор и статор, выполненные в виде цилиндрических или конических стаканов, открытый торец одного из которых обращен к днищу другого, и в стенках которых выполнены совмещающиеся при вращении ротора относительно статора отверстия, а также содержащем осевой входной и выходные патрубки, согласно предложению, число отверстий в стенках статора выполнено равным 10-20, а число отверстий, выполненных в стенках ротора превышает число отверстий, выполненных в статоре соответственно в 2 раза, при этом ротор снабжен верхней крышкой с отверстием диаметром, равным диаметру входного патрубка, и снабжен закрепленными на кромке ротора выгребными лопатками, нижняя кромка каждой из которых выполнена по форме, соответствующей профилю основания рабочей камеры.

Задача решается также тем, что в устройстве верхняя крышка ротора выполнена заодно целое со стенкой ротора, закрепленной на основании, в качестве которого служит торец вала ротора, а отверстия выходных патрубков размещены в днище корпуса ниже основания рабочей камеры.

Кроме того, отверстия в стенках ротора и статора выполнены круглыми или овальными, или прямоугольными.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид устройства в разрезе по линии Б-Б фиг.2; на фиг.2 — дан вид устройства снизу в направлении А.

Предлагаемое устройство для активации цемента содержит корпус 1 с рабочей камерой 2, осевым входным 3 и двумя выходными 4 патрубками. В корпусе концентрично установлены ротор, состоящий из вала, торец которого служит основанием ротора 5 и прикрепляемую к нему посредством крепежных элементов 6 стенку 7, выполненную заодно с крышкой, и статор 8. Между стенками ротора и статора имеется регулируемый зазор 9. Ротор и статор выполнены в виде цилиндрических или конических стаканов, при этом открытый торец одного из них обращен к днищу другого. В стенках ротора и статора выполнены отверстия соответственно 10 и 11, которые совмещаются друг с другом при вращении ротора внутри статора. Крышка 7 ротора имеет отверстие диаметром, равным диаметру входного патрубка 3. На торце К основания ротора, выходящем в объем рабочей камеры 2, закреплены выгребные лопатки 12, нижняя кромка каждой из которых выполнена по форме, соответствующей профилю основания рабочей камеры. Отверстие входного патрубка 3 выполнено в статоре 8 и ориентировано по одной оси вала двигателя, соединенного посредством муфты с валом ротора 5 (двигатель и муфта на чертеже не показаны). Отверстия двух выходных патрубков 4 размещены ниже основания рабочей камеры в днище корпуса диаметрально противоположно друг другу.

Устройство для активации цемента работает следующим образом.

Цемент, нуждающийся в активации, поступает через отверстие входного патрубка 3 в полость Р вращающегося ротора. Для регулирования подачи цемента можно использовать шнек или дозатор. В процессе перекрывания отверстий 10 ротора и 11 статора частицы цемента, увлекаемые центробежными силами, испытывают деформацию на срез, способствующую диспергированию. При совмещении отверстий 10 ротора и 11 статора порции цемента поступают в рабочую камеру 2. Разогнавшись в роторе под действием центробежных сил частицы цемента, попав в рабочую камеру под влиянием сил инерции, испытывают удар о стенку камеры, результатом чего становится дополнительное дробление частиц. Затем под действием гравитационных сил частицы опускаются на дно рабочей камеры 2, откуда с помощью выгребных лопаток 12 направляются в отверстия двух выходных патрубков 4, расположенных в днище корпуса 1.

Читайте так же:
Как заливать деревянные полы цементом

Пример реализации предложенного устройства.

Было изготовлено устройство соответствующее приведенным выше описанию и чертежу. Устройство отличалось следующими характеристиками. Высота корпуса устройства — 250 мм, диаметр — 245 мм. Ширина регулируемого зазора между ротором и статором — от 0,1 до 1,0 мм. Число отверстий в статоре — 20, в роторе — 40. Корпус устройства, ротор и статор изготовлены из стали 40Х, выгребные лопатки из резины. Электродвигатель обеспечивает вращение ротора со скоростью 2600 оборотов в минуту. Установка позволяет обрабатывать около 150 кг цемента в час.

Результаты активации цемента на данном устройстве и некоторые характеристики изделий из исходного материала, а также из цемента прошедшего однократную и двукратную активацию представлены в таблице:

Исходный цементОднократная активацияДвукратная активация
Средняя величина частиц цемента, мм0,02280,01320,0083
Предел прочности, МПа (изгиб/сжатие)5,80/39,56,95/51,17,10/52,2

Использование предложенного устройства для активации цемента позволяет предотвращать образование застойных зон и обеспечивать необходимую степень диспергирования обрабатываемого материала в полном объеме. Особенности конструкции облегчают извлечение обработанного сухого материала из рабочей камеры, упрощают обслуживание, чистку и замену деталей ротора и вала, подвергшихся износу. Обработка цемента в устройстве приводит к резкому повышению качества цемента и позволяет восстанавливать активность "лежалых" цементов, потерявших свои качества вследствие длительного хранения и транспортировки.

Предложенное устройство может быть использовано и для диспергирования других порошкообразных и гранулированных материалов, применяемых при производстве сухих строительных смесей.

1. Устройство для активации цемента, содержащее корпус с рабочей камерой, установленные концентрично в рабочей камере корпуса с регулируемым зазором между собой ротор и статор, выполненные в виде цилиндрических или конических стаканов, открытый торец одного из которых обращен к днищу другого и в стенках которых выполнены совмещающиеся при вращении ротора относительно статора отверстия, а также содержащее осевой входной и выходные патрубки, отличающееся тем, что число отверстий в стенках статора выполнено равным 10-20, а число отверстий, выполненных в стенках ротора, превышает число отверстий, выполненных в статоре, соответственно в 2 раза, при этом ротор снабжен верхней крышкой с отверстием диаметром, равным диаметру входного патрубка, и снабжен закрепленными на кромке ротора выгребными лопатками, нижняя кромка каждой из которых выполнена по форме, соответствующей профилю основания рабочей камеры.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя крышка ротора выполнена за одно целое со стенкой ротора, закрепленной на основании, в качестве которого служит торец вала ротора.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия выходных патрубков выполнены в днище корпуса ниже основания рабочей камеры диаметрально противоположно друг другу.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия в стенках ротора и статора выполнены круглыми.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия в стенках ротора и статора выполнены овальными.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия в стенках ротора и статора выполнены прямоугольными.

Каталог статей

Механоактивированный цемент (МАЦ) представляет собой многокомпонентное гидравлическое вяжущее, получаемое путем механохимической обработки портландцемента, минеральной добавки и модификатора в специально регламентированных условиях. Технология производства механоактивированного цемента (МАЦ) направлена на радикальное повышение строительно-технических характеристик портландцемента и увеличение объемов вяжущего на его основе при сохранении исходной активности.

Использование технологии дает средний прирост гидравлической активности в 30-40 МПа или экономит до 70% цементного клинкера.

Сфера применения

МАЦ рекомендуется применять в стройиндустрии и промышленности строительных материалов для получения высокопрочных бетонов (класс бетона по прочности не ниже В60), и изделий с повышенной долговечностью, морозо- и износостойкостью.

Основные преимущества материала и технологии.

ОАО «Московский ИМЭТ» разработан самый дешевый и технологичный из известных способов экономически выгодного кардинального повышения строительно-технических характеристик качества цемента и изделий на его основе или возможность многократного (от 2 до 5 раз) увеличения объема гидравлического вяжущего;

  1. Технология МАЦ при экономном расходе обычного портландцемента марки М400 или М500 (не более 450 кг/м 3 ) позволяет получить бетоны сверхвысокой прочности (выше класса В60), с высокой водонепроницаемостью (W 14 — W 18), с повышенной стойкостью к воздействию сульфатов, хлоридов и слабых кислот, т.е. бетоны с особо высокими эксплуатационными свойствами.
  2. В течение суток при нормальном твердении изделия достигают прочности 65 — 80 МПа. Изделия в возрасте 3-х суток нормального твердения приобретают отпускную прочность (не ниже 70% марочной прочности бетона в возрасте 28 суток нормального твердения).
  3. Технология МАЦ за счет механохимической активации компонентов (портландцементный клинкер или высокомарочный цемент, модифицирующие и минеральные добавки) позволяет переработать от 200 до 500 % по массе золошлаковых отходов или песка и многократно увеличить объем гидравлического вяжущего марки 300 — 500.
  4. Для внедрения технологии МАЦ не требуется существенной реконструкции производства, так как результат достигается путем введения нескольких дополнительных технологических операций, встраиваемых в технологический процесс действующего производства изделий из бетона;
  5. Технология МАЦ является основой для получения экономичных высококачественных сухих строительных смесей с минимальным количеством дорогостоящих специальных добавок.
  6. Технология МАЦ является основой для «холодной» энергосберегающей технологии переработки и утилизации дисперсных отходов, в том числе золы и шлака мусоросжигательных заводов.
  7. Эффективность использования механоактивированного цемента обусловлена отсутствием необходимости термообработки для твердения изделий и уменьшением расхода вяжущего на 1 м 3 при получении высокопрочных бетонов.
  8. Благодаря высокоплотной мелкозернистой структуре и светлому оттенку вяжущего, изделия из архитектурного бетона на основе МАЦ отличаются повышенной декоративностью (чистый тон, яркий цвет) при аналогичном расходе пигмента и устойчивостью к образованию известкового налета (высолов) на поверхности изделий при эксплуатации в атмосферных условиях.
  9. Архитектурный бетон по всем показателям близок к природному граниту, но в 3-5 раз дешевле, создание изделий из него требует существенно меньших затрат труда и энергии.
  10. Показатели морозостойкости и водонепроницаемости изделий выше по сравнению с аналогами (вибропрессовая технология) в 3 — 4 раза.
  11. Изделия поддаются шлифовке и полировке.

Краткое описание

На практике может быть реализована одна из следующих схем производства МАЦ:

МАЦ по варианту 1 кроме увеличения массы портландцемента предусматривает производство широкой номенклатуры сухих смесей для строительных и отделочных работ с высокими потребительскими свойствами.

Механоактивированный цемент по варианту 2 позволяет получить качественно новые потребительские свойства в бетоне:

  • высокопрочные и долговечные бетоны для сейсмостойкого строительства, особо прочные бетоны для специальных конструкций инженерных сооружений и архитектурных комплексов (тонкие оболочки, несущие колонны, ригели, тюбинги, мостовые конструкции и т.п.), гидротехнических сооружений;
  • литой искусственный камень «ЛИК» и изделия для благоустройства на его основе:
  • покрытия и изделия с декоративной поверхностью различной конфигурации, цвета и массивности как в заводских условиях, так и на поверхности зданий при отделочных работах. Поверхность изделий может быть получена как совершенно гладкой (имитируя полированный мрамор, гранит), так и рельефной, передавая мельчайшие подробности матрицы.

ЛИК по всем показателям близок к природному граниту, но в 3-5 раз дешевле, создание изделий из него требует существенно меньших затрат труда и энергии.

В Москве элементами ЛИК благоустроены: фрагмент Петровского бульвара, автостоянка на ул. Новопесчаная, тротуар на ул. Грузинский вал, район «Юниград» по ул. Зоологическая, двор дома Д. Давыдова на ул. Пречистенка, автозаправочные станции и другие площадки.

Настоящая технология реализована в г. Муром (Завод приборостроения), Московском комбинате строительных материалов.

Показатели качества механоактивированного цемента марок СМС 90 и СМС 75 даны в табл.1.

Основные физико-механические высокопрочных и архитектурных бетонов на основе МАЦ даны в табл. 2 и 3.

Сравнительные характеристики механоактивированного цемента
и высокомарочного портландцемента

Основные физико — механические характеристики высокомарочных бетонов
на основе механоактивированного цемента

Таблица 2

№ п/пНаименование показателяЗначение показателя для бетона класса (марки)
В 60
М 800
В 65
М 900
В 75
М 1000
1Прочность на сжатие через 1 сут. нормального твердения (распалубочная прочность), МПа, не менее40.055.065.0
2Прочность на сжатие через 28 сут. нормального твердения (марочная прочность), МПа, не менее80.491.793.2
3Водопоглощение, %, не более3.02.01.5
4Марка по морозостойкости, не менееF 700F 800F 800
5Истираемость, г/см 2 , не более0.40.40.4
6Водонерпоницаемость, не менееW 14W 16W 18

Сравнительные физико — механические характеристики изделий из архитектурного бетона на основе МАЦ и на основе портландцемента

Таблица 3

Наименование показателяЕд. изм.По технологии ИМЭТ*По технологии вибропрессования** из портландцемента
Прочность на сжатие через 28 сут. нормального твердения (марочная прочность), не менееМПа (кгс/см 2 )60-80 (600-800)30-45 (300-450)
Класс бетонаВ45-В60В30-В35
Водопоглощение%макс. 35-6
Водонепроницаемость не менееW 12W 6
Марка по морозостойкостиF 500F 300
Истираемостьг/см 20.3-0.50.7-0.9
Поверхность изделийПолировка, разные степени шероховатости, рельефные поверхностиШероховатая

Коммерческие предложения

Для реализации технологии МАЦ и ЛИК предлагается создание технологических линий:

  • по производству 4000, 20000 и 100000 т/год МАЦ;
  • по производству 15000 т/год ЛИК.

Механизированная линия по производству ЛИК обеспечивает возможность выпуска как серийных, так и индивидуальных изделий с высокой выразительностью, прочностью, атмосферо- и морозостойкостью и долговечностью:

  • фигурные элементы мощения — тротуарная плитка, брусчатка, бордюрный камень;
  • декоративные плитки для облицовки зданий и сооружений;
  • плитки подоконные и ступени;
  • балясины, ограды, вазоны, колонны, скульптуры, бюсты, барельефы и горельефы, скамейки, различные ритуальные изделия и другие малые архитектурные формы.

Предлагаемые формы сотрудничества

  • Продажа лицензии на производство МАЦ и ЛИК.
  • Комплектная поставка технологических линий МАЦ и ЛИК.
  • Комплекс инженерных услуг.

Стоимость услуг

Срок реализации предложений — от 6 до 18 месяцев.

Срок окупаемости — 1,5 — 2,5 года.

Примечание:
возможны варианты совмещенных линий с производительностью менее 4000 т/год совместно с линией по производству литого искусственного камня стоимостью от 150 тыс. долларов.

ОАО «Московский ИМЭТ»

127521, г. Москва, 17 проезд Марьиной рощи, д. 9

тел.: (495) 619-4832 факс: (495) 618-0623

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector