книги из ГПНТБ / Бабушкина, М. И. Силикатный пресс-материал обзор

М И Н И С Т Е Р С Т В О ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И ЭКОНОМИКИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

СИЛИКАТНЫЙ ПРЕСС-МАТЕРИАЛ

Обзор

МОСКВА 1974

УДК 6 6 6 .9 6 5 .2 .0 3 3 :6 6 6 .1 1 2 .2 (0 4 7 )

Автор ка вд. тех н. наук М.И.Б а б у ш к и н а

В обзоре изложены технология изготовления силикатного пресс-материала на основе растворимого стекла, методы интен­ сификации процесса твердения минеральных смесей, обеспечи­ вающие получение химически стойких материалов и изделий. Описаны физико-химические процессы, происходящие при твер­ дении силикатных смесей в условиях горячего прессования.

Приводятся оптимальные составы и технологические схемы про­ изводства изделий и установленные параметры горячего прес­ сования силикатных смесей. Излагаются результаты изучения фивико-механических и физико-химических свойств силикат -

ного прессматериала.

Рассматривается применение силикатных пресс-материалов как кислотоупорных изделий для химической, металлургической и других отраслей промышленности, а также экономическая эф­ фективность их внедрения.

Об8ор рассчитан на инженерно-технических работников предприятий и организаций промышленности строительных мате­ риалов.

Научный редактор канд .техн .наук Г.В.КРАСНОВА

q\ Всесоюзный научно-исследовательский институт научно-технической ^ информации и экономики промышленности строительных материалов

"ВШ ИЭСГ, 1974

В В Е Д Е Н И Е

Огромный равмах промышленного строительства, намеченный на теку­ щее пятилетие, требует всемерного увеличения выпуска химически стойких строительных материалов для изготовления и футеровки химической аппа­ ратуры, облицовки стен , полов, потолков и покрытий цехов заводов хими­ ческой и металлургической промышленности.

Известно, что строительные конструкции большинства зданий и соору­

сии! масштаб разрушений, вызываемых только кислотной агрессией, приводит

к большим потерям, а защита зданий и сооружений от коррозии рассматри­

вается как одна из важнейших народнохозяйственных задач*

Дефицит в кислотостойких материалах может быть ликвидирован путем применения местных сырьевых материалов, на основе которых можно получать качественные, химические стойкие облицовочные изделия в виде плиток, плит, листов, брусков, колец, труб и т.п .

Применяемые в химической, металлургической и других отраслях про­ мышленности асбестоцементные кровельные материалы не отличаются высокой химической стойкостью, поэтому разрушаются после кратковременной экс­ плуатации производственных сооружений*

Химически стойкими и долговечными облицовочными материалами явля­

3

Наиболее долговечными химически стойкими материалами являются

природные каменные материалы из кремнистых горных пород, но вследст­ вие их высокой твердости и связанной с этим трудности механической обработки они не получили должного применения в промышленном строи -

те л ьстве .

Попытки искусственного получения химически стойкого безобжигового

материала на основе растворимого стекла, в качестве самостоятельного

в строительстве как футеровочный и конструктивный материал при возве­ дении специальных сооружений, химических аппаратов и емкостей.

В различное время и во многих странах ученые пытались внедрить растворимое стекло в строительство.

Широкую известность и большое распространение в нашей стране по­

М.И.Субботкива, И.И.Сильвестровича и многих других, посвятивших свои исследования изучению свойств растворимых стекол и их практическому

применению.

Растворимое стекло, обладая высокими клеящими и связующими свой­ ствами, представляет собой вяжущее вещество в виде истинного раствора,

на основе которого можно получать различные материалы и ивделия строи­ тельного и специального назначения.

В строительной практике наиболее часто применяются кислотоупорные

композиции на основе растворимого стекла в виде растворов, бетонов,

замазок и обмаэок (с различными наполнителями), обладающие стойкостью

к большинству минеральных и некоторым органическим кислотам Однако они имеют ряд существенных недостатков кая по качеству, так и по техноло­ гии изготовления. Изделия, получаемые на основе растворимого стекла, отличаются высокой пористостью, нивкой водостойкостью, незначительной Прочностью, малой морозостойкостью и ВЫСОКОЙ СТОИМОСТЬЮ И3-88 большого расхода стекла на 1 м8 смеси (300 -450 к Г ), а также целым рядом техно­ логических трудностей изготовления изделий, связанных, например^с вы­ сокой вязкостью растворов стекла и длительностью процесса твердения кислотоупорных композиций при обычной температуре.

4

Существующая технология производства материалов и изделий на ос­

нове растворимого стекла состоит в том, что отформованные изделия твер­

растворимого стекла, а также исследование возможности интенсифициро -

вать технологический процесс, позволяющий осуществить синтез искусст­ венных кремнистых материалов, аналогшных по свойствам природным квар­

цитам.

В основу этого способа положен метод горячего прессования силикат­ ных минеральных смесей, который позволяет получать изделия, отличающие­

ся высокой прочностью, водо -, кислото- и морозостойкостью. Разработанный способ горячего прессования кислотоупорных материа­

мых стекол - высокоэффективного связующего вещества, обладающего высо­ кими цементирующими свойствами и твердеющего в условиях повышенных температур аналогично полимерному связующему вещ еству.

Полимеризационный характер твердения силикатных смесей в условиях повышенных температур и давлений оказывает заметное влияние на скорость

5

Форсирование процесса твердения кислотоупорных силикатных смесей

за счет горячего формования (горячее прессование, горячий прокат и т .д .)

дает возможность в кратчайшее время получать химически стойкие изделия,

сократив при этом процесс твердения силикатных смесей в сотни тысяч pas

и высокопроизводительным, а технологические процессы могут быть пол -

ностью механизированы и автоматизированы, что ведет к снижению трудо­

емкости и стоимости выпускаемой продукции.

В результате исследований установлены оптимальные режимы горячего прессования силикатных смесей, разработаны рецептурные составы , изучены свойства полученного материала. Результаты исследований внедрены на

стекольном заводе "Пролетарий” (г.Пролетарок, Ворошиловградской обл.) и Одесском Промстройкомбинате, где по разработанной технологии изготовле­

ны изделия в виде облицовочных плит 200x200x10 мм и черепица стан -

дартной формы и размеров.

Широкое применение кислотоупорных силикатных пресс-материалов,по­ лученных горячим прессованием, для футеровки различней химической аппа­ ратуры, облицовки строительных конструкций и цехов предприятий химичес­ кой и металлургической промышленности взамен свинца, цветных металлов,

легированных сталей, керамики и других традиционных материалов, позво­ лит снизить стоимость строительных конструкций и специальных сооружений,

не менее, чем на 30-40% и повысить их долговечность в 2 -3 раэа, что обеспечит значительный технико-экономический эффект.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИЛИКАТНОГО ПРЕСС-МАТЕРИАЛА

В производстве силикатных яресс-материалов основными являются сле­ дующие технологические переделы: подготовка сырья (процессы получения тонкодисперсного наполнителя и приготовления связующих компонентов);

приготовление формовочных смесей; формование изделий; контроль качества

изделий.

Общая технологическая схема производства силикатных дресс-ч^атериа-

лов (СПМ) из минеральных смесей на основе растворимого стекла представ­ лена на р и с .1 .

6

Па склад

Р и с.1 . Технологическая схема производства силикатных пресс-ма­ териалов:

1-стол технического контроля; 2-толкатель; 3-сушильный бара­ бан; 4-горячий пресс; 5-вибромельница; 6-сито-бурат; 7 -дози­ ровочный узел ; 8-вибрационный смеситель принудительного дей­ стви я ; 9-загрузка форм; 10-загру зочная опускающаяся этажерка;

1 1 -разгрузочная спускающаяся этажерка

Основными компонентами для получения СПМ являются:

- кварцевые пески; - растворимое стекло - в жидком, и в порошкообразном состоянии;

- специальные добавки, участвующие в химических процессах при твердении силикатных смесей: кремнефтористый натрий - Ma^SlF^

и фтористый алюминий - F tF ^ ;

- волокнистые наполнители - асбестовое и базальтовое волокно.

В качестве связующего вещества служат растворимые щелочные сили­

каты (жидкое стекло) натрия или калия. Вместо жидкого стекла можно при менять порошок щелочного силиката натрия или калия (молотую силикат-

глыбу), увлажняя смесь водой. При использовании в качестве связующего вещества порошка силикат-глыбы процесс перемешивания упрощается, так

как применяются самые простые смесительные машины.

Специальными добавками, повышающими химическую стойкость и водо­ стойкость СПМ, являются: молотый электрокорунд, силикагель, фуриловый спирт, а также добавки кремнефтористого натрия и фтористого алюминия.

В качества армирующих добавок, повышающих структурную прочность

СПМ, применяются волокнистые наполнители - асбестовое и базальтовое

волокно.

В табл.1 приведена характеристика кварцевых песков, использован­ ных автором при проведении экспериментальных исследований, а в табл .2

характеристика растворимого стекла.

7

то его измельчают более тонко, чем кварцевый песок, до удельной поверх­ ности 4000 -5 0 0 0 см ^ /г . Кварцевый песок можно измельчать в вибромельни­ цах или в шаровых мельницах. Молотый кварцевый наполнитель поступает сначала в приемный, затем в расходный бункер и в доваторы.

8

9