Сырьевая смесь для изготовления асбестоцементных изделий
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству асбестоцементных изделий, и может быть использовано при изготовлении строительных материалов. С целью повышения прочности при ударе сырьевая смесь для изготовления асбестоцементных изделий содержит, мас.%: портландцемент 76- 94, асбест с содержанием окиси магния 41.47-42.91% и закиси железа 0.16-0.58% 3,6-21,6; асбест с содержанием окисо. магния 38,83-39,6% и закиси железа 2,12- 3,25% 0,6-9,6. причем соотношение указанных асбестов составляет (60-90):(10- 40). Асбестоцементные изделия об.м. 1400- 1750 кг/м имеют предел прочности при изгибе 26,2-42,6 МПа. прочность при ударе (ударная вязкость) 3,2-7,26 кДж/м2. водопоглощение 20,3-30,3%. 2 табл.
сОюз сОВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (21) 4752744/33 (22) 25.10.89 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Всесоюзный научно-исс. едовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых (72) В.П. Лузин, Л.П. Лузина, А.И. Елфимов и Б.А, Половнев (53) 666,961.03(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1172907, кл. С 04 В 38/02, 1983.
Авторское свидетельство СССР
М 1130550, кл. С 04 В 28/02, 1982. (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству асбестоцементных иэделий, и может быть использовано при изготовлении строительных материалов.
Целью изобретения является повышение прочности при ударе.
В сырьевой смеси для изготовления асбестоцементных иэделий в качестве добавки используют асбест с содержанием окиси магнию 38,83-39.6. эакиси железа 2,12-3,25 (асбест жесткйй), который по отношению к асбесту с содержанием окиси магния 41,4742.91, закиси железа 0.16-0,58 (асбест мягкий) имеет ряд особенностей: жесткость и упругость волокон, которые после изгиба на
90 сохраняют способность самостоятельно возвращаться в исходное положение, а волокна мягкого асбеста в этих же условиях Ы 1728169 А1 (53)5 С 04 В 28/04, 14/40 производству асбестоцементных иэделий, и может быть использовано при изготовлении строительных материалов. С целью повышения прочности при ударе сырьевая смесь для изготовления асбестоцементных иэделий содержит. мас.$: портлзндцемент 7694, асбест с содержанием окиси магния
41,47-42.91 (, и закиси железа 0,16-0.587;
3,6-21,6: асбест с содержанием окис . магния 38,83 — 39.6 (, и закиси железа 2,123,25% 0,6-9,6. причем соотношение укаэанных асбестов составляет (60-90):(1040), Асбестоцементные изделия об.м. 14001750 кг/м имеют предел прочности при изгибе 26,2-42,6 МПа, прочность при ударе (ударная вязкость) 3,2-7,26 кДж/м2. водопоглощение 20,3-30,3 . 2 табл. сохраняют остаточную деформацию и не возвращаются в исходное прямолинейное положение беэ помощи внешних воздействий: способность жестких волокон в жидкой среде сохранять свою прямолинейность (игольчатость) и равномерность распределения по всему объему, что не происходит с волокнами мягкого асьеста; по сравнению с мягким ас ес ом агрегаты жесткого асбеста в водной среде имеют большую расщепляемость (распушку) на тонкие однородные по качеству волокна,,которые за счет большей тонины имеют меньше неоднородностей и микротрещин на своей поверхности и сохраняют при этом высокую прочность.
Все это свидетельствует о высокой седиментационной устойчивости жесткого асбеста. Кроме того. у жесткого асбеста отрицательный заряд поверхности — элект1728169
10
30
55 рокинетический потенциал его от 0 до минус
8-10 мВ. тогда как у мягкого превышает 15 м8, Жесткий асбест по методике определения прочности волокна на разрыв относится к группе ломких асбестов. Среди этой группы асбестов, помимо самостоятельной генетической разновидности жесткого асбеста с содержанием (мас. ): окиси магния 38,8339.6 и закиси железа 2,12-3.25, выделяются нормальные (мягкие) асбесты с содержанием (мас. ): окиси магния 41,47-42,91 и закиси железа 0,16-0.58, имеющие в волокнистых агрегатах просечки и включения различных породообразующих минералов, находящиеся в срастании с немалитом, интенсивно выветренные и сильно деформированные в процессах механической добычи и обогащения. Однако сопротивление разрыву недеформированных волокон жесткого 1100-2200 МПа и мягкого 1040-3660
МПа асбестов отличается незначительно.
Огнестойкость и устойчивость к агрессивным средам у зтис асбестов практически одинакова.
8 результате одностороннего подхода к качественной (технологической) оценке, основанной только на определении параметра ломкости (определение сопротивления разрыву после воздействия на волокно сложных перегибов на 90 ) для всех разновидностей ломких асбестов. беэ учета других характеристик, важных для технологии изготовления асбестоцементных иэделий, жесткие асбесты совместно с другими ломкими асбестами были представлены как бесперспективные для использования в асбестоцементной промышленности. По этой причине при геологоразведочных работах ломкие асбесты ие включаются в запасы для асбестоцемснтной промышленности, а при разработке месторождений они выводятся в отвалы пустых пород, Более широкое и углубленное изучение технических и технологических свойств жесткого асбеста оказало возможность применения его в асбестоцементном производстве. Прямые .ехнологические испытания изготовления асбестоцементных изделий на основе смеси концентрата иэ мягкого и жесткого асбестов подтвердили правильность прогнозной оценки, Компоненты, используемые в сырьевой смеси: концентрат мягкого хризотил-асбеста получают из руды Киембаевского месторождения Южного Урала в лаборатории
ВНИИгеолнеруда по технологической схеме обогащения сухим гравитационным способом путем многостадийного дробления асбестовой руды с последующим после каждой стадии дробления рассевом дробленого продукта на ситах с одновременным извлечением волокна асбеста в концентрат; концентрат жесткого хризотил-асбеста получают из руды Баженовского месторождения
Среднего Урала по той же технологической схеме; портландцемент марки 400 по ГОСТ
9835-77.
Химический состав мягкого хриэотиласбеста Киембаевского месторождения и жесткого хризотил-асбеста Баженовского месторождения, используемых в конкретных составах сырьевой смеси, указан в табл.
1.
Смесь готовят следующим образом.
Асбестовую смесь готовят путем смешивания вручную в воздушно-сухом состоянии при комнатной температуре определенных частей мягкого и жесткого хризотил-асбестов.
Соотношение мягкого хризотил-асбеста к жесткому (60:90) = (40:10), Каждый отдельный состав асбестовой смеси предварительно увлажняют водопроводной водой (влажность 40 от веса сухого асбеста), а затем подвергают двухстадийной распушке. В первую стадию асбест распушивают в бегунах в течение 40 мин, а затем в пропеллерной мешалке.
Для каждого конкретного примера степень распушки смесей хризотил-асбестов, определяемая по седиментационному анализу 0,57-ной водной суспензии асбестов. после второй стадии распушки и физико-механические показатели изделий указаны в табл. 2.
В бачок пропеллерной мешалки доливают воду и засыпают портландцемент в соответствующем количестве. Смесь перемешивают в течение 10 мин.
Водозатворение сырьевой смеси: (Т:Ж)
= (1:12).
Параметры формования иэделий: разрежение при вакуумировании 86,7 кПа, разрежение в системе после окончания вакуумирования: составы 1-17 — 33.3 кПа, составы 18-26 — 33,7 кПа.
Условия прессования асбестоцементных изделий: удельное давление 7,35 кПа, подъем давления 45 с, выдержка при давлении 7,35 кПа — 60 с.
Продолжительность твердения образцов 14 сут. Объемный вес и водопоглощение определяют в соответствии с ГОСТ 8747-53.
Снижение количества жесткого асбеста менее 10 мас, приводит к уменьшению прочностных свойств изделий, а увеличение более 40 MQG.Q приводит K снижению объемной массы их.
1728169
13 ° 92
13,73
14,08
14,20
>4,О7
l4,Ñ9
14,00
14,16
13,93
14,29
13,76
14,24
14,08
13,79
13,83
13,81
l3,83
13,80
14,07
13.75
14.08
13,70
13 72
13.99
13,95
13,88
41,60
41,6Î
41,62
41,41
41 37
4 l, 39
41 34
41,36
41,68
41,31
42,30
42,34
42,г1
42,60
41.73
41 ° 73
41 ° 71
4),66
42,21
41,88
42>19
41,93
42,33
41 ° 59
Ьг 20
41.69
2
4
5.
7
9
11
12
13
)4
16
17
1S
l9
21
22
23
24
О ° 84
0,83
0,81
0,85
0,85
0,83
0,84
О ° 84
0,85
0,85
0,81
0,80
0,78
О>81
0,81
О ° 79
0,77
0,82
0,76
0,80
0,80
0,82
0,78
0,84
0,81
0,79
13,22
13,27
13,77
1Э ° 28 ц.)3
13,23
13,26
13,35
l3,32
13,29
12,70
13,»0
13,36
)3,40
13,02
i3,I 3
13,20
13,58
13 ° 44
13, 1S
l3,09
l3 33
13,00
l3,27
13,04
13,04
I 00
1О0
1 00
В результате части )ной замены мягкого си с 15 мВ до 8 мВ, а в связи с этим повышаасбеста на жесткий в композиции асбест- ется коагуляция эсбестоцементной смеси, цемент происходит увг)ичениедоли непос- что влечет за сооой улучшение структуры редственно задействоаанных как арматура изделий. волокнистых агрегатов за счет повышения 5 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я числа упругих и игольчатых жестких волокон Сырьевая смесьдля изготовления асбепри одновременном сокращениичисласпо- стоцементных изделий, включающая портсобных к комкованию к свойлачиванию мяг- ландцемент, асбест и добавку, о т л и ч а юких волокон. Кроме того, волокна жесткого щ а я с я тем, что, с целью повышения прочасбеста при формированки изделий распо- 10. ности при ударе, эна содержит асбест мяглагаются более равномерно не только гори- кой группы с содержанием (мас.%): окиси зонтально (послойно) п надобно волокнам магния -41,47-42.91 и окиси железа -0,16мягкого асбеста, но и ориентированы вдру- 0,58 и асбест жесткой группы с содержанигих направлениях, В этом сЛучае обычная ем (мас.о)): окисл магния — 38,83-39,6 и слоистая структура асбестоцемента сочета- 15 закиси железа — 2,12--3,25 при следующем ется с массивной структурой. Происходит соотношении компонентов, мас.%: увеличение поверхности связи жестких во- Портландцемент 76-94 локон асбеста с цементом, что способствует Укаэанный асбест увеличению предельной прочности изде- мягкой группы 3.6 — 21,6 лий, повышению сопротивления растягива- 20 Указанный асбест ющим и изгибающим у "илиям. жесткой груп )ы 0.6-9.6, Отрицательный заряд поверхности же- причем соотношение асбеста мягкой и жессткого асбеста понижает общий заряд сме- ткой rpynn равно (60-90): (10-40l.
Та блика 1
Состав Химический состав кризотил-асбеста, мас.г сираево)) - - з т 1 1 -1т — -- -тсмеси )ио (A) О т)О, тазов Feo сао 1 )4)0 като (кзо J ООв }е>О . I ».».». l сумма
Нлгкий хризотил асбест Киембаеаского местороидсиил
О ° 05 0,01 1,07 0>50 0,07 42,60 0,10 0,04 - 0,04 100
0,06 0,01 1,08 0,55 0,05 42 71 0,11 0,05 - 0,05 100
0,06 0,01 1,08 0,54 0,07 42,30 0,13 0,05 - 0,06 100
0,05 0.01 1,06 0,52 0,05 42,50 0,11 О,ОЬ -, 0,05 100
О 03 О 01 1 05 О 53 О 04 42 66 О 12 О 05 - О 07 100
003 051 005 4265 012 ОЮЗ - 006 )GO
0,05 0,0) 1 ° 09 0,57 0,06 42,7О 0,13 О,D»> - . O,С6 100
0,04 0,01 ),05 0,53 0,04 42,58 0,12 0,04 — 0,05 100
0,06 0,01 1 ° 08 0,52 0,07 42,39 0,13 0,06 - 0,07 100
0,06 0,01 1,06 0,51 0,05 42,50 0,12 0,04 - 0,05 100
0,10 0,01 1,45 0,58 0,14 41,47 О, I l 0,04 - 0,04 1ОО
О ° 05 0,01 1,04 0,58 0,05 41,47 О,09 O,OI - O,О6 100
О 08 О 01 1 27 О 58 О 10 4) 47 О 10 О 05 - О 05 100
0,08 0,01 1,17 0,58 0,07 4),47 0,13 0 ° 03 - 0,07 100
0,04 0,01 1,06 О ° 16 0 ° 04 42, 91 0,11 0,05 - 0,06 100
0,04 001 106 016 004 4291 011 007 - 006 100
0,04 0,01 1,08 0,16 0,04 Ь2,91 0,11 0,05 - 0,06 100
О,О9 О 01 1 08 О 16 0 08 42 91 0 09 О 06. - О 06 100
0,07 0,01 1,28 0,58 0,10 41,47 0,10 0,06 - 0,05 100
0 03 О 0) 1 04 О 16 0 06 42 91 О 08 0 ОЗ - О 05 100
0,07 0 О) ) ° 30 0,58 0 10 41 47 0 12 0 04 - 0,04 1ОО
O,О6 0,01 1,<8 0,16 0,05 42,91 0,010 0,05 - 0,04 I OO
009 001 144 058 013 4147 011 005 - 007 100
0,05 0,01 1,05 0,16 О ° 05 42,91 0.10 0.03 - О ° 06 100
009 001 141 О ° 58 О ° 12 4147 008 003 - 006 100
0.06 О.> l 1 05 0.16 .06 42 91 0,09 0 04 - 0 05 100
Хесткиа кризотил-асрест Бапеиоаского местороилеи л
1 42>46 1,17 2,45 0 29 39,41 0,03 - 0,13 Сл.
2 42,43 1 16 2 55 О 31 39 41 0 01 - О 13
3 42 ° 39 1,19 2 50 0,28 39,39 0,02 - 0,15
4 42 ° 35 1 17 2 48 0,31 39,39 0,03 - 0 14
5 42,42 1 ° 19 2 48 0>31 39 47 O Ог - О,)З
6 42,36 1,)8 2>44 0,29 39,50 0,02 - 0 ° 15
7 42,41 1,19 2,45 0,29 39,40 0,03 - 0.13
8 42, 34 1,17 2 ° 44 0,30 39 ° 40 0,02 - 0,14
9 42>34 1,18 2,45 0>31 39,39 0,01 - 0,15
10 42,40 ) 18 246 031 3939 001 - 013
11 42,77 1,)7 3 25 0 ° 30 З8,83 0,03 - 0,14
12 42 ° 39 1 ° 20 2,12 0,31 39,6 0,03 - 0,15
13 42,12 1,21 3,25 0,29 38,83 0,05 — 0,11
14 42,38. 1 ° 20 2,12 0,30 39,6 0,04 - 0,15
15 42,45 I,17 3,25 О ° 28 38,83 0,04 - 0,15
16 42,40 1,18 2,12 0,32 39,6 0 04 - O, l?
) 7 42,44 1 )9 3 25 0,29 38 83 O,Î3 - О,ll
18 42,20 t,21 2,12 0,32 39,6 0,03 0,12
19 42 ° 08 1,17 3,25 0,32 38,83 0,04 - 0,11
20 42 ° 29 117 325 031 3883 004 - 013
21 42,33 l,20 3,25 0,31 38,83 0,04 - 0,15
22 42,05 3,25 0,31 38,83 0.05 - 0,14
23 42 ° 89 l 17 2 12 0>29 39,6 О ° 01 - 0,14
24 42,54 115 2 ° 12 030 396 005 - 013
25 42 ° 75 ) >19 2 >12 2 ° 12 0,31 0,03 - 0,15
26 42 ° 77 1,19 2,12 0>31 39 6 0,03 - 0,15
1728169
Таблица 2
Содернание компонентов ° смрбеаод снеси> нас.8
Физико-некамические покааатели издепк>>
Степемб рас пунин смеси асбестов после второй стадим распуеки> 8
Соотмоеениа асбестов 2!И
Состав смрбееод смеси
Прочмостб прн y>lepe (удармаа
° азкостб), ду 2
Портланд- цемент
Объемна а масса, кг/из
Хаостм обогацемиа weлезнмк руд
Оодопогго>земна >
Асбест с содернаннеи
Предел п рочнпст и прн изгибе> 3333е окиси магнии 38,8339>6. закисн зепеза
2,123,25 (II) окиси магнии 41 ° 4742,91, закнси нелеза
0,16
0,58 (I) 16,7621,09
16421760
1,631,75
28,431,3
30-70 20-50
10-20
35
45
Составитель М.Хитрова
Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий
Редактор Н.Тупица
Заказ 1374 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 101
2
4
6
8
11
12
13
14
16
17
18
19
21
22
23
24
26
27(нзеестимд) 5 ° 4
4,5
3,6
13,5
l l,25
9,0
7,5
21,6
18,0
14,4
3,6
3,6
21 ° 6
21 ° 6
3,6
3,6
21 ° 6
2! ° 6
5,4
5,4
14,4
14 >4
5,Ь
5,4
14,4
14,4
О ° 6
1 ° 5
2,4
1,5
3 ° 7S
6 ° 0
7,5
2,4
6,0
9,6
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4 ..
2,4
2,4
0,6
0,6
9,6
9,6
0,6
0,6
9.6
9,6
94 - 94,2
94 96
94 - 97.3
85 - 94
85 - 95.2
85 - 98
85 99
76 - 93,6
76 - 96
76 - 98
94 99
94 - 98,8
76 - 94
76 - 94,6
94 - 99,2
94 99
76 - 93
76 - 93,7
94 93
94 93,1
76 - 99 О
76 - 98,5
94 94
94 - 93
76 - 98.5
76 - 99
90:10
75:25
60340.
93:10
75:25
60;40
50!5090:10
60:40
90;10
60:40
60>40
90;10
60СЬО
60346
26,3
28,5
28,5
38,8
42,6
42,2
46,9
29,0
31,9
31,5
28.4
28.5
29,0
28,8
28.3
28,5
29,1
29,6
26,3
26,3
31 5
31,4
26,2
26,3
31;4
31,5
3,2
3,8
3,7
6.43
7,08
7,22
7.26
5,7
6,3
6,2
3,7
3,В
S,7
5,6
3,8
3,7
5,6
5 ° 7
3,2
3,2
6,2
3,3
32
6,3
6,2
21,5
20,7
20,5
25,7
23, В
23,8
25,2
30,2
28,1
27,9
20,5
20,5
30,2
36,3
20,5
20,3
30,3
30,2
21,4
21,5
27,9
28,0
21,6
23,5
28,0
27,9
153"
155м
1 410
1456
1708
14О0
143О
1684
1467
1728
l4 l 7
1733
3420
