Разработан способ формования строительных изделий и устройство для изготовления строительных изделий на цементной и безцементной основах.
Способ обеспечивает равномерное и регулируемое распределение пористости, качественный контакт между компонентами смеси, точные геометрические размеры и высокое качество поверхности изделия.
Устройство для формования изделий может быть использовано для утилизации промышленных отходов, обезвоживания осадков сточных вод, в том числе активного ила, и др.
Принцип действия формовочного устройства реализован в установке, состоящей из формы, в которой две противоположные стенки и крышка подвижны за счет имеющихся приводов (например, гидроцилиндров), управляемых по специальной программе. После загрузки в форму, сырьевую смесь подвергают активации и гомогенизации непосредственно в форме созданием усилий, обеспечивающих сдвиговую деформацию компонентов.
При формовании изделий с использованием цементного вяжущего из бетонной смеси, содержащей:
-цемент ~ 220 - 250 кг/м3
- щебень фр. 5 - 20 ~ 1500 кг/м3
- песок Мк - 1,5 - 600 кг/м3
- вода ~ 50 - 75 л/м3,
получены образцы строительных изделий немедленной распалубки высокой степени готовности. Окончательный набор прочности таких изделий может быть достигнут без специальной термообработки. Полученные изделия имеют следующие показатели:
- плотность = 2300 кг/м3
- прочность при сжатии - 520 кг/см2
- прочность при изгибе - 55-65 кг/см2
- пористость - 4%
- морозостойкость > 300 циклов.
Устройство было использовано для получения изделий из отходов литейного производства (горелой земли) без применения цемента, в качестве вяжущего использовались золы. Уплотненные таким способом блоки из глины могут использоваться для гидрозатворов или как керамические камни.
Данное устройство позволило разработать технически и экономически целесообразный способ (технологию) производства изделий из материала на основе кремниевых вяжущих. После загрузки в рабочую камеру формовочного устройства подготовленной смеси на кремниевых вяжущих, зерна, составляющие смесь, за счет одновременных действий напряжений сдвига и сжатия, интенсивно перемешиваются, перекатываясь и скользя по поверхности друг друга. При этом на них образуются аморфизированные слои, разрушающиеся, диспергируемые и растворяющиеся в жидкой фазе. Таким образом обеспечивается интенсивное перемешивание смеси, плотная укладка зерен и поверхностная активация составляющих ее компонентов.
Предлагаемый способ формования позволяет уменьшить количество дорогостоящих компонентов, снизить металлоемкость и энергоемкость процесса.
Полученные изделия из материалов на кремниевых вяжущих имеют следующие характеристики:
- плотность - до 2400 кг/м3
- прочность при сжатии - до 1500 кг/см2
- прочность при изгибе - 120 кг/см2
- пористость - меньше 3%
- морозостойкость > 500 циклов
- химическая стойкость: кислотостойкость - 98-100%
щелочестойкость -100%
Предлагаемое устройство характеризуется целым рядом положительных эффектов:
Технические эффекты:
- простота устройства;
- высокие эксплуатационные характеристики;
- улучшение условий труда;
- сравнительно низкие усилия привода (до 100 кг/см2 );
- возможность автоматизации всего процесса.
Экономические эффекты:
- значительное сокращение материальных и трудовых ресурсов при производстве строительных изделий за счет снижения доли вяжущего, энергоемкости и металлоемкости производства;
- увеличение прибыли от реализации продукции с более высокими потребительскими свойствами;
-создание безотходных производств (металлургия, лесопромышленность, химическая и др. отрасли);
- дополнительная экономия достигается на стадии использования изготовленных изделий (долговечность, химическая стойкость, прочность и т.д.).
Автор: Гусика П. Л.
