Контрольная работа по определению коэффициент теплопроводности кирпича

 

 

 

 

 

и) Вопрс №115. Как изготавливают минеральную вату?

В понятие минеральная вата согласно ГОСТ 52953-2008 «Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения», входят следующие разновидности ваты:

• Стеклянная вата: Минеральная вата, изготовленная из расплава стекла.
• Каменная вата: Минеральная вата, изготовленная преимущественно из расплава изверженных горных пород.
• Шлаковая вата: Минеральная вата, изготовленная из расплава доменного шлака.

Минеральная вата производится из экологически чистых базальтовых горных пород  путем вытяжки тонких волокон  из расплавленной каменной массы. Сырьем для производства минеральной ваты служат горные породы – базальт, диабаз, известняк, доломит, глина и др. (используются исключительно горные породы.) Привлекательными для строительства являются изделия  из минеральной ваты на основе базальтовых  пород. Производимая минеральная вата (мин.вата) может использоваться как в промышленном строительстве, так и в гражданском.

Процесс производства минеральной  ваты включает в себя несколько этапов:  
1.подготовка сырьевых материалов; 
2.плавление сырья, получение расплава; 
3.переработка минерального расплава в волокна; 
4.осаждение ваты (волокон);  
5.формирование минераловатного ковра в камере волокноосаждения; 
6.тепловая обработка; 
7.резка и упаковка.

Производство минеральной ваты состоит из двух основных технологических процессов: получения силикатного расплава и превращения этого расплава в тончайшие волокна. Расплав с температурой 1300 - 1400 С непрерывно выпускают из нижней части печи.

Применяют следующие способы раздува  расплава: дутьевой, центробежный, центробежно-дутьевой и центробежно-валковый.

Шихту, состоящую из раздробленных  горных пород осадочного или вулканического происхождения, например диабаза, а  также известняк и кокс, сплавляют в вагранке при температуре приблизительно 1500 С. Повышение содержания диоксида кремния приводит к получению более длинного расплава. Из вагранки волокнообразую-щую композицию подают на четыре прядильных валка ( 3000 - 5000 об / мин) и с помощью центробежной силы получают тонкие волокна диаметром 3 - 7 мкм.

Основными узлами технологии производства минеральной ваты являются получение минерального расплава и вытягивание частичек расплава в волокна. Наиболее употребительным способом получения расплава является плавление шихты, состоящей из смеси горных пород, в вагранках. Однако возможность использования огненно-жидких шлаков представляет большой практический интерес. В частности, на котлах электрических станций, работающих с жидким золоудалением, стекающие расплавленные шлаки могут быть в некоторых случаях использованы для получения минеральной ваты.  В технологической линии для производства минеральной ваты, матов и плит в качестве волокнообразующего агрегата может быть применен любой из описанных выше в зависимости от наличия энергоносителя для раздува расплава и расположения агрегатов в цехе. Поэтому пригодность шлаков для производства минеральной ваты решается после тщательного изучения химического состава шлака в каждом отдельном случае.

 

 

 

к) Вопрос №129. Виды строительных растворов.

Строительным раствором называют материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего вещества (цемент), мелкого заполнителя (песок), затворителя (вода) и в необходимых случаях специальных добавок. Эту смесь до начала затвердевания называют растворной смесью.

В зависимости от использованного вяжущего в индивидуальном строительстве применяют следующие растворы:

Глиняный раствор в основном применяют для кладки печей, очагов и труб ниже крыши, хотя его с успехом можно использовать и для кладки надземной части подсобных построек и малоэтажных зданий, если во время эксплуатации они находятся в сухих условиях и относительная влажность в помещениях не превышает 60%. Для увеличения прочности в глиняный раствор можно добавить немного цемента.

Известковые растворы пластичны, удобоукладываемы, хорошо прилипают к поверхности, имеют небольшую усадку, долговечны, но медленно твердеют. Используют их для кладки надземной части зданий, не подвергнутой действию больших нагрузок и влаги, а также в  строительстве времянок  и  при производстве разных отделочных работ.

Цементные растворы в основном используют для кладки фундаментов и других конструкций, находящихся ниже уровня грунтовых вод, для оштукатуривания наружных стен, цоколей, карнизов и других элементов, подверженных систематическому воздействию влаги, а также помещений, относительная влажность воздуха которых во время эксплуатации превышает 60%. Цементные растворы дороже глиняных и известковых, они не так пластичны и менее удобоукладываемы.

Для приготовления растворов  низких марок невыгодно использовать цементы высоких марок, потому что  цементное тесто должно заполнить  все пустоты между зернами  песка. Если цемента высокой марки  брать столько, сколько необходимо для получения раствора нужной марки, пустоты останутся незаполненными и зерна песка не будут полностью  покрыты тонким слоем вяжущего. Таким  раствором очень трудно работать, и он легко отделяет воду. Поэтому, чтобы вокруг зерен песка образовалась пленка цемента, отношение цемента  и песка по объему должно быть не более 1:6. Не рекомендуется заготовлять  цементный раствор в больших  количествах, так как его надо использовать в течение 1...1.5 ч. В  больших количествах можно заготовлять  сухую цементно-песчаную смесь, а  воду присоединять к ней по необходимости, небольшими порциями.

Сложные растворы получили наибольшее распространение в строительстве, так как они объединяют положительные качества растворов, изготовленных на основе одного вяжущего, и не имеют недостатков аналогичных им цементных растворов. Сложные растворы имеют несколько большую прочность по сравнению с аналогичными простыми растворами. Наибольшее распространение из сложных растворов получили цементно-известковые, значительно реже используются цементно-глиняные и известково-гипсовые. Цемент и известь или глина с избытком заполняют все пустоты между зернами песка, покрывая их тонкой пленкой вяжущего. Таким образом, раствор становится более пластичным и удобоукладываемым.

Сложные растворы применяют  практически для всех работ, связанных  с кладкой и оштукатуриванием.

 

л) Вопрос №143. Какие химические реакции и физико-химические процессы проходят при пропаривании в автоклаве известково-песчаных камней?

Автоклавными силикатными изделиями  называют изделия, изготовляемые из смеси извести и мелкозернистых материалов (песка, золы-уноса, шлаков, лессовидных суглинков), процесс  твердения которых происходит в  автоклавах под давлением пара 8-12 ат.

Изготовление цемента сопровождается химическими реакциями на всех стадиях  технологического процесса. При введении в сырьевую смесь небольших доз разжижителей в виде сульфитно-дрожжевой бражки, триполифосфата натрия, метасиликата натрия,продуктов обработки щелочью бурого угля и других веществ значительно снижается влажность поступающего в печь шлама, в результате чего повышается производительность печи и понижается расход топлива на обжиг. Благодаря вводу в сырьевую шихту минерализаторов (плавиковый шпат, фосфогипс, фосфоросодержащие шлаки, кремнефтористый натрий, гипс и др.) интенсифицируется процесс обжига клинкера. Добавка к сырьевой смеси частично вместо части глинистого компонента фосфоросодержащих шлаков повышает производительность вращающихся печей на 8-10%, повышает марку цемента.

Связующим в силикатных бетонах  является вяжущее, состоящее из гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, образующихся в результате физико-химического процесса, протекающего в паровой среде автоклава.

В зависимости от температуры пара, времени действия, удельной поверхности  кремнеземистой составляющей, насыщенности известью и других факторов образуются минералы - гидросиликаты кальция (ксонотлит, тоберморит, гилебрандит и др.). Преобладание той или иной формы гидросиликата кальция в изделии диктует свойства материала. Управление процессом минералообразования путем правильного подбора смеси и установления режима термообработки позволяет создать материалы с заданными свойствами.

Первой операцией при изготовлении силикатных изделий является измельчение  извести в мельнице и составление  смеси в растворомешалке или  бегунах.

Для активизации процессов минералообразования в массу вводят молотый песок либо перемалывают известь вместе с песком.

Для интенсификации процесса образования  гидросиликатов кальция иногда в массу добавляют сульфат натрия (до 1%).

Одним из вариантов технологии производства силикатных изделий является предварительное  смешивание и совместный помол в дезинтеграторе гашеной извести или молотой кипелки и песка. Материал, попадая под удар быстро вращающихся стержней, смешивается и частично измельчается. Недостатком этого способа является быстрое изнашивание пальцев и корзин дезинтегратора.

Второй операцией производства силикатных изделий является формование. Силикатный кирпич прессуется на специальных  прессах под давлением (150-250)*105 н/м2 и укладывается автоматически на вагонетки. В процессе автоклавной обработки известь вступает с кремнеземистым компонентом в химическую реакцию, в результате которой образуются гидросиликаты кальция, скрепляющие зерна заполнителя в прочный монолит.

Химические процессы, происходящие на разных стадиях производства, можно  представить в следующем виде:

1. Выделение водорода на стадии  образования пористой структуры в сырце;

2. Образование гидроксидов и  гидросиликатов на стадии набора сырцом пластической (транспортной) прочности;

3. Образование новых минералов  (тоберморита) на стадии автоклавной обработки;

Для сокращения срока выдерживания изделий до автоклава в смесь  вводят небольшое количество хлористого кальция, растворимого стекла, гипса, сернокислого глинозема.

Одним из важнейших вопросов в технологии производства ячеистых бетонов является выбор порообразователя. Для изготовления пеносиликатных изделий хорошим пенообразователем является гидролизованная кровь (ГК). Для газосиликатных изделий применяют алюминиевую пудру.

В качестве добавки для регулирования  скорости гашения извести применяют  тонкомолотый гипс.

Формы перед заливкой ячеистой массы  смазывают петролату-мом или смесью солярового масла и автола или выстилают полиэтиленовой пленкой.

Отформованные силикатные изделия поступают в автоклавы на обработку паром под давлением 8-12 ат примерно по такому режиму: подъем давления 2-3 ч, выдержка при максимальном давлении пара 2-12 ч, спуск давления 2 ч.

Автоклав представляет собой горизонтальный цилиндр диаметром 2600-3600 мм и длиной 17-20 м. В нем уложены рельсовые  пути для вагонеток или платформ. После загрузки крышку автоклава  герметически закрывают, в котел  впускают пар, постепенно доводят давление до заданного.

Автоклавы применяют двух типов: тупиковые и проходные.

Для ускорения процесса запаривания  иногда предварительна вакуумируют загруженный автоклав. При пропаривании часть извести остается свободной и процесс твердения ее заканчивается в дальнейшем за счет поглощения углекислоты из воздуха. При запаривании крупногабаритных изделий в формах полезное заполнение автоклава составляет не более 30%.

В последнее время практикуют двухстадийный процесс запаривания: вначале изделия в формах поступают в ямные камеры с температурой 60-80° С на 8-10 ч, где они приобретают прочность, позволяющую направлять их в распалубленном состоянии в автоклавы для дальнейшего твердения.

После термообработки изделия  остывают в течение 2 ч в теплом помещении, затем их транспортируют на склад готовой продукции.

м) Вопрос №157. Что такое битумная эмульсия и чем обеспечивается её устойчивость от коагуляции и седиментации?

Битумная эмульсия — это дисперсия битума в воде. Как правило, базовым вяжущим, на основе которого готовится битумная эмульсия, является обычный или модифицированный битум.

Битумные эмульсии принято классифицировать по трем критериям: знаку электрического заряда гранул; скорости распада и  весовому содержанию базового вяжущего.

В зависимости от знака электрического заряда гранул эмульсии бывают анионные и катионные. По скорости распада  различают быстрораспадаю-щиеся эмульсии, средние, медленные и сверхстабилизированные. От содержания битума в эмульсии их делят на 50%; 55%; 60%; 65% и 69%. 
Наибольшее распространение в настоящее время получили катионные эмульсии.

Высокое качество покрытий, выполняемых  с использованием битумных эмульсий, обеспечивается хорошей работоспособностью этого вяжущего с каменным материалом.

Для практического использования  битумных эмульсий важнейшими свойствами являются: вязкость; стабильность при  хранении; скорость распада и сцепляемость.

Битумная эмульсия — комплексное  вяжущее, форма и свойства которого в значительной мере зависят от свойств исходного битума.

Теоретическую схему производства битумной эмульсии можно представить  следующим образом:

Для производства эмульсий используется обычный или модифицированный битум. В качестве разжижителей обычно используются масла каменноугольной смолы. Вода должна содержать минимум органических и минеральных примесей. Эмульгаторы, как правило, являются химическими продуктами класса аминов. Способ хранения, использования и дозировки эмульгаторов зависит от их исходной консистенции. Кислота применяется для трансформации эмульгаторов в соли с последующим их растворением в дисперсионной среде.

Рассеивание битума в дисперсионной  среде вызывается механической и  физико-химической энергиями. Механическая энергия коллоидной мельницы разделяет  битум на мелкие частицы, с увеличением  силы воздействия тонкость эмульсии увеличивается. Физико-химическая энергия, появляющаяся за счет эмульгатора, расходуется  на снижение напряжения на поверхности  раздела между углеводородной и  водной фазами и формирование защитной пленки вокруг частиц.

Для хорошего рассеивания вяжущего в водной фазе необходимо, чтобы  его вязкость была относительно слабой (оптимальная вязкость около 200 сантипуаз). Оптимальная вязкость достигается при выдерживании вяжущего при определенной температуре, в зависимости от проницаемости вяжущего температура эмульгирования должна выдерживаться следующая: 180/220 -140 °С; 80/100 – 150 °С; 40/50 – 160 °С.