Асбестоцементные изделия
Асбестоцементные изделия получили большое распространение в строительстве благодаря своей прочности и низкой себестоимости. Важнейшим показателем качества асбестоцементных изделий является прочность асбестоцемента, который зависит от прочности входящего в его состав цементного камня.
Состав статьи:
1. Технология асбестоцемента.
2. Технологические способы производства асбестоцементных изделий.
Асбестоцемент это строительный композиционный материал представляющий собой затвердевший цементный камень, который армируется для прочности волокнами асбеста. Асбестоцементные изделия получают способом формования асбестоцементной массы, состоящей из асбеста, портландцемента и воды, в определенных соотношениях.
Технология асбестоцементных изделий отличается от технологии других строительных изделий на базе портландцемента (смотри рисунок-1) формированием изделий из нагретой до 30…40°С асбестоцементной суспензии, содержащей более чем 10 -кратное количество воды по отношению к массе сухой смеси асбеста и цемента.
Наибольшая плотность при формировании изделий достигается за счет удаления из суспензии максимального количества воды с помощью процессов фильтрования , вакуум обезвоживания и механического отжатия при прокате. Сформованные изделия в целях ускорения твердения подвергают гидротермальной обработке при температуре 50…70°С.
Выделенная из асбестоцементной суспензии технологическая вода возвращается обратно в производство, в результате чего приготовление асбестоцементной суспензии производится на воде, насыщенной известью и гипсом. Прочность асбестоцемента, являющегося важнейшим показателем его качества, в значительной мере определяется прочностью входящего в его состав цементного камня.
Технологические способы производства асбестоцементных изделий в зависимости от количества воды, используемое при их изготовлении, можно разделить на «мокрый» и «полусухой». При использовании мокрого способа производства изделия формуют из асбестоцементных смесей, содержащих значительное количество воды и называемых суспензиями.
Рисунок-1. Технологическая схема производства листовых асбестоцементных изделий( волнистых листов).
1-линия подачи дозированного асбеста; 2-бункер для цемента; 3-узел распушки асбеста; 4-турбосмеситель; 5-ковшовый смеситель; 6-желоб перемешивания разбавленной суспензии; 7-ванны листоформовочной машины; 8-цилиндры сетчатые; 9-конвейер; 10-форматный барабан; 11-пресс валы; 12-механический срезчик; 13-агрегат резки; 14-агрегат волнировки; 15-укладчик листов в стопы; 16-камера для тепловлажностной обработки; 17-съем листов с конвейера и укладка в стопы; 18-отстойник рекуператор; 19-рекуператор чистой воды.
Эти суспензии могут быть низкоконцентрированными, содержащими всего 8…16 % асбеста и цемента, 92…84 % воды или концентрированными, состоящими из 30…40 % асбеста и цемента, 70…60 % воды. В первом случае на 1 тонну асбеста и цемента приходится 8…10 м³ воды, во втором 2…2,5 м³ воды. Применение для изготовления асбестоцементных изделий суспензий той или иной концентрации определяется принятым способом формования и соответствующим оборудованием (смотри рисунок-2).
Одним из важнейших технологических переделов является формование, которое определяет получаемые физико-механические свойства асбестоцементных изделий( плотность, прочность,и другие) и экономические показатели производства.В основу классификации способов формования асбестоцементных изделий положена начальная влажность или концентрация твердой фазы сырьевых асбестоцементных смесей.
От этого показателя зависят количество и виды применяемых при формовании операций и принципиальная схема формовочных машин, поскольку конечная влажность полуфабриката, сформованного различными способами, примерно одинакова (18…23%).
Рисунок-2. Схемы формовочных машин:
а-круглосеточная; 1-движущаяся плоская сетка; 2 и 7-пресс -валы; 3-вакуум коробка; 4-сукно; 5-отжимной вал; 6-сетчатый цилиндр.
б-плоскосеточная; 1-сукно; 2-вакуум-коробка; 3-отжимной вал, 4-прессовые валы;
в-машина фирмы «Маньяни-Белл»; 1-питатель; 2-водонепроницаемая лента;3-пульвизирующая трубка; 4-уплотняющий вал.
г-машина фирмы «Маньяни»; 1-лента; 2-конвейер; 3-подача смеси; 4-уплотняющий вал.
д-машина для формования сухих смесей; 1-подрезиненная лента; 2-узел подачи сухой смеси; 3- пресс-валы.
В формовочных машинах производится:
1. Фильтрование суспензий на сетчатых цилиндрах( на сетке и техническом сукне) как под действием гидростатического давления суспензии, так и разрежения.
2. Вакуум обезвоживание паст и влажных слоев асбестоцемента, сформованных фильтрованием суспензии с применением в качестве фильтрующей основы как сетки так и сукна.
3.Уплотнение прокаткой влажных асбестоцементных слоев, лежащих на техническом сукне с одновременным отжатием воды, сопровождаемое отсосом.
4. Уплотнение прокаткой на техническом сукне асбестоцементного наката, навиваемого на форматный барабан из отдельных слоев.
5.Уплотнение прокаткой на водонепроницаемой ленте полусухой асбестоцементной смеси без отжатия жидкости.
Для нормального процесса твердения асбестоцемента необходимо ограниченное количество воды.
Производство асбестоцементных изделий
Мокрый способ
Наибольшее распространение получил мокрый способ производства асбестоцементных изделий с использованием низкоконцентрированных асбестоцементных суспензий.Характерной особенностью мокрого способа изготовления изделий является удаление в процессе формования избыточного количества воды.
Для осуществления этого способа производства применяют круглосеточные листо- и трубоформовочные машины. Низкоконцентрированную асбестоцементную суспензию подвергают фильтрации на вращающемся сетчатом цилиндре, в результате чего на его поверхности образуется тонкий, насыщенный водой асбестоцементный слой.
Этот слой в дальнейшем обезвоживается с помощью вакуумирования и уплотнения путем прокатки на форматном барабане. Использование принципа фильтрации на сетчатом цилиндре обусловило необходимость применения низкоконцентрированных асбестоцементных суспензий. Отфильтрованные на сетчатом цилиндре слои имеют относительно небольшую толщину -0,2…0,3 мм. Для получения асбестоцементного изделия заданной толщины ( листы 5…10 мм, трубы 8…25 мм) их формуют из нескольких навиваемых один на другой слоев.
В результате получается изделие со слоистой структурой. Чтобы ускорить процесс образования изделия заданной толщины, асбестоцементную суспензию фильтруют не на одном, а на нескольких сетчатых цилиндрах.
Полусухой способ
При использовании полусухого способа производства изделия формуют из исходных асбестоцементных смесей содержащих 12…25 % воды от массы асбеста и цемента. В этом случае на 1 т асбеста и цемента приходится 0.15…0.25 м³ воды. Характерной особенностью полусухого способа изготовления является то. что формование изделий не сопровождается удалением избыточного количества воды, то есть практически та вода, которая вводится в асбестоцементную массу при ее изготовлении, в ней же и остается после формования.
Полусухой способ изготовления асбестоцементных изделий предусматривает сухую распушку асбеста, смешение асбеста и цемента для получения асбестоцементной смеси и ее увлажнение, которое может осуществляться на различных этапах технологического процесса в зависимости от принятого принципа формования.
На основе полусухого способа производства в ближайшие годы будут освоены новые процессы такие.как экструзионное формование изделий сложной конфигурации и прокат из полусухих асбестоцементных смесей.
Беспрокладочный способ
Для профилирования листовых асбестоцементных изделий разработан беспрокладочный способ производства волнистых листов, осуществляемый с помощью специальных волнировочно-стопирующих агрегатов. Переход на беспрокладочный способ производства волнистых листов позволил отказаться от применения металлических прокладок для профилирования асбестоцементных листов и полностью механизировать процесс волнировки.
Вакуум-силовой прокат
Производство изделий способом вакуум-формования сводится к упругому прессованию изделий, сформованных одним из описанных ниже методов. При вакуум -формовании асбестоцементная масса концентрацией 35…40 % поступает в ванну. Туда же опускают вакуум-коробку с дном, имеющим профиль изделия. Под влиянием разрежения на днище вакуум-коробки набирается слой асбестоцемента.
Вакуум-коробка переносит этот слой на обтянутую сеткой форму, которую подают на устройство упругого прессования. В этом устройстве на лежащее по форме изделие опускается резиновая подушка, нижняя поверхность которой соответствует форме изделия. Затем в эту подушку подают воду под давлением. Под действием давления из изделия отжимается вода, уходящая через сетку, затем форма с изделием выходит из пресса, изделие снимают с формы, укладывают на поддон и направляют на склад твердения.
Инжекционный способ производства
При инжекционном способе производства асбестоцементная масса поступает в мешалку, а из нее в инжектор -устройство, подающее массу под давлением в зазор между металлической, обтянутой сеткой и резиновой формами.Этот зазор соответствует конфигурации будущего изделия. После заполнения зазора массой в резиновую подушку подается вода под давлением, изделие уплотняется из него удаляется вода, форма раскрывается и изделие вынимают из формы.
Этот способ производства позволяет формовать изделия сложной конфигурации.Физико-механические свойства экструзионных изделий приведены в таблицу-1.
Таблица-1. Физико-механические свойства экструзионных конструкций и изделий.
Формование асбестоцементных труб на круглосеточных трубоформовочных машинах
Производство асбестоцементных труб связанно с процессом формования асбестоцементных труб на круглосеточных трубоформовочных машинах, которое не отличается принципиально от процесса формования листовых изделий на листоформовочных машинах. Особенности формования труб связаны с одной стороны с требованиями к физико-механическим показателям готовых изделий, а с другой -с их линейными размерами и необходимостью сохранения формы.
Плотность и прочность асбестоцементной трубы в значительной мере зависит от толщины асбестоцементной пленки, на которой она формуется.Чем тоньше пленка, тем плотнее и прочнее труба. Объясняется это тем, что для получения трубы с заданной толщиной стенки при уменьшении толщины пленки увеличивается число оборотов форматной скалки и следовательно количество циклов прокатки.
Для труб марки ВТ-3 толщина асбестоцементной пленки не должна превышать 0,29 мм, для труб марки ВТ-6- не более 0,27 мм, для труб марки ВТ-9 не более 0,25 мм и для труб марки ВТ-12 не более 0,22 мм. Для получения указанных толщин асбестоцементной пленки концентрация асбестоцементной суспензии в ванне сетчатого цилиндра должна быть 6…10 %.
Ванну трубоформовочной машины оснащают предванниками, количество которых достигает трех. В каждой из них имеются лопастные мешалки с частотой вращения 140…180 об/мин. асбестоцементную пленку, сформованную на сетчатом цилиндре подвергают обезвоживанию обрезиненным отжимным валом, давление которого достигает 0,5 МПа.
В результате влажность асбестоцементной пленки на сукне до вакуум-коробки не превышает 53…55%. В вакуумобезвоживающей части трубоформовочной машины происходит дальнейшее удаление влаги из асбестоцементной пленки. Процесс твердения труб осуществляется в три стадии:
♣ Первая стадия-предварительное воздушное твердение на роликовом конвейере в течении 6…8 часов при температуре 30…35 °С и относительной влажности воздуха не менее 80 %.На роликовом конвейере трубы не только набирают в прочность, но и проходят обкатку, в результате которой трубы приобретают правильную цилиндрическую форму.
Трубы поступившие на конвейер, обладают не большой прочностью и могут легко деформироваться. Чтобы избежать этого, концы свежесформованных труб подвергают при необходимости дополнительной правке для устранения овальности и вмятин.
♣ Вторая стадия-твердение труб в водных бассейнах или конвейерах. В бассейнах трубы выдерживают в течении 1,5…3 суток в зависимости от диаметра труб, температуры применяемой воды и свойств используемого портландцемента. Температуру воды в бассейнах поддерживают 40…60 °С.
♣ Третья стадия-окончательное твердение. Она осуществляется на теплом складе, где их укладывают в штабеля по диаметрам и маркам. Для ускорения предварительного твердения труб на роликовом конвейере их увлажняют горячей водой.
Вакуум-силовая технология производства
По вакуум-силовой технологии швеллеры изготовляют по ТУ 21-24-55-74 на специальных установках. На плоскую перфорированную форму, имеющую углубление в виде борозд шириной 70 мм, глубиной 40 мм, наносят слой асбестоцементной массы. Эта масса уплотняется одновременно вибрирующими валками и вакуумированием ( с нижней поверхности).
Уплотненный ребристый элемент переносится вакуум-перекладчиком в стопу, где происходит процесс твердения. Затем элемент разрезается по оси ребер ( где в форме были углубления) и образуются швеллеры. Благодаря четкой форме и утолщенным полкам швеллеры изготовленные по такой технологии выдерживают на сжатие большие вертикальные нагрузки.
Однако они имеют довольно низкую прочность в поперечном направлении что требует очень осторожного обращения с ними при транспортировании. Предел прочности асбестоцементных швеллеров не менее 18 МПа.
Продолжение статьи Изделия из асбеста
*****
Добавить комментарий