Вся электронная библиотека >>>

 Строительные изделия >>>

 

Строительство. Стройматериалы

Строительные материалы и изделия


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Формование и уплотнение изделий из смеси

 

 

Стадия формования предусматривает получение изделий требуемых форм и размеров с необходимой макроструктурой.

Смеси с весьма малой вязкостью, так называемые литые, практически не требуют уплотнения при формовании изделий или покрытий, что составляет значительное технологическое удобство. Для получения литых смесей в них вводят дополнительное количество жидкой фазы, что должно быть каждый раз обосновано с позиций оптимизации структуры и свойств затвердевшего материала, либо органические добавки - пластификаторы и суперпластификаторы.

При использовании смесей с повышенной вязкостью, обладающих на реологической кривой условным динамическим пределом текучести и предельным напряжением сдвига, важно не допустить при формовании напряжений, способных разрушить сплошность изделия. Так, в некоторых случаях отмечается образование дефектов структуры (свилей), если допустить напряжение в массе, превышающее Рк   ( 10). Опыт показывает, что

для хорошо формующихся смесей величина отношения Рк /г)

должна быть не ниже 2 ■ 1(Г6 с-1. Конкретные и точные пределы реологических характеристик зависят от разновидности смеси и технологического способа формования - пластичного, вибрационного без пригруза или с пригрузом и т. д.

В зависимости от разновидности смеси (массы) и ее свойств формование изделий производится с использованием укладчиков, прессов, экструдеров, каландров и других машин. Выбор оптимального способа формования и уплотнения зависит от характера исходного сырья и массовости производства, требуемых свойств и вида изделий. Но при всех способах важно обеспечить связность и начальную прочность изделий с последующим упрочнением их на других стадиях обработки. Начальная связность возникает под влиянием молекулярных (вандерваальсовых) сил.

 

 

Уплотнение формуемых или отформованных изделий является важным этапом образования макроструктуры, поскольку в этот период в среде вяжущего вещества сравнительно устойчиво фиксируются зернистые и другие компоненты заполняющей части конгломерата. Фиксация может происходить как непосредственным примыканием компонентов, в том числе с возможным срастанием (например, кристаллов), так и через прослойки полностью отвердевшего или постепенно отвердевающего вяжущего вещества.

Вследствие сближения частиц смеси (массы) происходит перераспределение и выравнивание молекулярного силового поля, тепло- и массообмен, в частности миграция дисперсионной среды в зоны меньших напряжений. Объем смеси как при уплотнении, так и после него уменьшается, а полидисперсная система постепенно переходит в состояние относительно устойчивого равновесия при заданных условиях формования изделий.

В обжиговых конгломератах являются распространенными способы полусухого прессования, виброформования, а также горячего прессования.

Для достижения необходимой плотности применяют различные способы снижения реологического сопротивления формуемой смеси: введение пластификаторов; предварительный нагрев; вибрационное воздействие; вакуумирование и др. При особо интенсивном уплотнении целесообразно повысить реологическое сопротивление до максимума. При оптимальной технологии каждой консистенции смеси соответствуют свои определенные параметры механического уплотнения. В свою очередь, каждому способу и каждой интенсивности механического уплотнения также соответствует своя определенная консистенция, когда размещение частиц твердой фазы в результате уплотнения становится компактным.

В некоторых технологиях используется прерывистое, ступенчатое уплотнение, например с интервалом времени между двумя вибрациями или прессованиями. Повторное уплотнение способствует как бы вторичному - пластическому деформированию конгломерата с отжатием дисперсионной среды из его микро- и макропор, а в конечном итоге - дополнительному уплотнению в условиях, когда количество вяжущего вещества продолжает оставаться неизменным. Повторное уплотнение, особенно при вибрационных способах формования, способствует релаксации напряжений, возникающих в процессе структуро-образования, уменьшает размеры и концентрацию структурных дефектов.

Самым характерным в технологиях с вибрационным формованием является придание скоростей и ускорений частицам массы и, как следствие, ослабление сил внутреннего трения и молекулярных связей, а также тиксотропное разрушение первичных структур ( 11). Частицы перемещаются относительно друг друга с плотной укладкой. Используют поверхностные, навесные, глубинные вибраторы, вибростолы и др. Интенсивность вибрации выражают посредством виброускорения W9 см/с

:Произведение величин А и w дает среднюю скорость движения частиц при вибрации. Имеются оптимальные значения амплитуды, виброускорения, что зависит от глубины проработки слоя массы. Вибрирование с ускорением, превышающим оптимальное, сопровождается разрыхлением структуры и дифференциацией частиц по крупности. Разрыхление устраняют путем пригруза при вибрации, например, до 8... 10 МПа. Оптимальное время вибрирования определяют опытным путем.

В технологии обжиговых конгломератов широко используют так называемое шликерное литье для получения тонкостенных изделий или изделий большого размера и сложной формы. Шликер - водная суспензия глин, каолинов и других тугоплавких веществ с частицами размером около КГ4 см, несущих определенный ионный потенциал ИП = Zlr, где Z - заряд катиона; г -его ионный радиус. При значениях ИП = 65... 100 (суспензия из кислых материалов) получают отливки с повышенной плотностью, т. е. с относительной плотностью1, равной 0,8...0,9.

 

К содержанию книги:  Строительные материалы и изделия

 

Смотрите также:

 

  Строительные материалы (Учебно-справочное пособие)  

 

Строительные материалы и изделия

 

Строительные материалы (Воробьев В.А., Комар А.Г.)

 

Строительные материалы (Домокеев)

 

Строительные материалы из древесных отходов

 

Материалы будущего - силикаты, полимеры, металл...

Технология полимеров  Изготовление строительного кирпича   Минеральные вяжущие вещества

 

Бетоны   Добавки в бетон   Кровельные материалы   Гидроизоляционные материалы  Гипсокартон