Алюминий цемент өндіру және пайдалану технологиясы. Темірбай Мәди ПСК-19-1 КУРСОВАЯ. Курсты Жмыса тапсырма
 Скачать 0.61 Mb.
|
|
Қарағанды техникалық университеті «БЕКІТЕМІН» Кафедра ҚМжТ Кафедра меңг. Рахимова Г. М (қолы) «_____» _________ 2021 ж. КУРСТЫҚ ЖҰМЫСҚА ТАПСЫРМА Байланыстырғыш заттар пәні бойынша ПСК-19-1 тобының студенті Темірбай Мәди Русланұлы Тақырып: «Алюминий цемент өндіру және пайдалану технологиясы»___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Бастапқы мәліметтер__________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Тапсырма берілді « 22 » қаңтар 2021 ж. ЖетекшіЖанаков Куаныш Алимжанович қолы ______________________ СтудентТемірбай Мәди Русланұлы қолы ______________________ ҚАРАҒАНДЫ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ ҚҰРЫЛЫС МАТЕРИАЛДАРЫ ЖӘНЕ ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫ КАФЕДРАСЫ АНЫҚТАМА «Құрылыс материалдары мен технологиялары» кафедрасында Қарағанды Техникалық Университеті, салыстырмалы – салыстыру талдауы өткізілді Алюминий цемент өндіру және пайдалану технологиясы____________________ (жазбаша жұмыстың нысаны) __ПСК-19-1__ Темірбай Мәди Русланұлы (білім алушы тобы) (студенттің Т.А.Ә.) Қормен жазбаша жұмыстарды талдау нәтижесінде түпнұсқалығы 100 болып табылады. Барлық деректер «Антиплагиат» жүйесінің технологиясына сәйкес алынды. Нақтырақ мәлімет алу үшін сарапшының қатысуымен бөлшектік талдау жүргізу қажет. Жұмыс үшін баға ________ Комиссия мүшелері: _________________ (Т.А.Ә.) қолы _________________ (Т.А.Ә.) қолы _________________ (Т.А.Ә.) қолы ҚМжТ каф.меңг. Рахимова Г.М. 
Кіріспе Байланыстырғыш заттар – физика-химиялық процестер нәтижесінде қата алатын заттар. Қамырдан тас тәрізді күйге ауыса отырып, байланыстырғыш заттар тастарды немесе құм, қиыршықтасты, біріктіреді. Байланыстырғыш заттардың бұл қасиеті өндіріс үшін қолданылады: бетон, силикат кірпіш, асбест – цемент және басқа да күйдірілмеген жасанды материалдар; ерітінділер-кірпіш, сылақ және тағы басқалар. Байланыстырғыш заттар құрамы бойынша бөлінеді: 1. Бейорганикалық (әк, цемент, құрылыс гипс, сұйық шыны және т.б.) 2. Органикалық (битумдар, шайыр, жануарлардың желімі, полимерлер). Органикалық байланыстырғыштар – бұл табиғи немесе жасанды қатты, тұтқыр пластик немесе сұйық, температураға байланысты физикалық және механикалық қасиеттерін өзгертуге қабілетті өнімдер. Бейорганикалық байланыстырғыштар ұнтақты материалдар деп аталады, олар сумен араласқан кезде пластикалық, ыңғайлы жұмыс істейтін масса түзеді, уақыт өте келе тас тәрізді күшті денеге қатады. Құрамы, негізгі қасиеттері және қолдану аясы бойынша байланыстырғыш материалдар бөлінеді: гидравликалық, ауа, қышқылға төзімді және автоклавты қатаю. Бұл топтардың әрқайсысы өз кезегінде құрамы мен негізгі қасиеттеріне сәйкес бірнеше сортқа бөлінеді. Гидравликалық байланыстырғыш заттар (цементтер) ауада алдын-ала қатайғаннан кейін сумен тығыздалған кезде, оның беріктігін сақтай және арттыра отырып, суда қатаюды жалғастыра алады. Клинкердің түрі мен материалдық құрамы бойынша: портландцемент клинкеріне негізделген цементтер және глинозем клинкеріне негізделген цементтер (глинозем, жоғары глинозем және гипсоглинозем). Ауамен байланыстыратын байланыстырғыш заттар сумен араластырылған кезде бекітіледі, қатаяды және тек ауада тасқа айналады. Алынған тас ұзақ уақыт бойы тек ауа ортасында беріктігін сақтайды. Мұндай материалдар тек судың әсеріне ұшырамайтын жер үстіндегі құрылымдарда қолданылады. Бұл топқа құрылыс әуе әк, гипс және магнезия байланыстырғыштары кіреді. Қышқылға төзімді байланыстырғыш заттар ауада қатайғаннан кейін ұзақ уақыт бойы минералды қышқылдардың әсерінен беріктігін сақтай алады. Олар қатайтылған материал қышқыл ортада жұмыс істеген жағдайларда қолданылады. Байланыстырғыш заттардың бұл тобына қышқылға төзімді цемент, кварцты кремнефторлы цемент және т. б. жатады. Автоклавты қатайтатын байланыстырғыш заттар қаныққан бу қысымы 0,9—1,3 МПа және 440— 470 К температурада автоклавты (гидротермалды) өңдеу кезінде ғана тасқа айналады, мысалы, әк-кремнийлі байланыстырғыш заттар. Байланыстырғыш заттардың негізгі қасиеттеріне тығыздық, сусымалы тығыздық, су қажеттілігі, ұстасу және қатаю жылдамдығы, беріктік жатады. Тығыздық байланыстырғыш заттың түріне байланысты. Ең жоғары әк-3,1 — 3,3 г/см3 және портландцемент — 3-3,2 г/см3 , гипс байланыстырғыштарында—2,6-2,7 г/см3 . Тығыздық неғұрлым аз болса және байланыстырғыш заттардың жіңішкелігі неғұрлым көп болса, соғұрлым тығыздық аз болады. Портландцементтің сусымалы тығыз күйіндегі тығыздығы 900-1100 кг / см3 құрайды. Су қажеттілігі стандартты консистенция (қалыпты тығыздық) тестін алу үшін қажетті су мөлшерімен сипатталады. Су қажеттілігі неғұрлым төмен болса, байланыстырғыш заттардың сапасы соғұрлым жоғары болады, оның беріктігі соғұрлым жоғары болады. Портландцемент үшін ең төмен су қажеттілігі— 24-28%, гипс байланыстырғыш заттарында ең жоғары — 50-80%. Ұстасу уақыты байланыстырғыш заттың сумен қоспасы өзінің икемділігін сақтайтын кезеңді анықтайды. Гипс байланыстырғыш заттары әсіресе тез ұстасылады: ұстасудың басталуы — 4-5 минут, соңы сумен жабылғаннан кейін 10-15 минут. Гидратталған әк өте баяу – 3-5 күннен кейін ұстасылады. Гидравликалық байланыстырғыш заттар (цементтер) МЕСТ 23464-79 сәйкес ұстасу мерзімі бойынша баяу ұсталатындарға жіктеледі (ұстасу уақыты 1 сағат 30 минуттан асады); қалыпты ұстау (45 минуттан 1 сағат 30 минутқа дейін) және тез ұстау (45 минуттан аз уақыт ішінде). Қатаю жылдамдығы байланыстырғыш заттың сумен әрекеттесу реакцияларының қарқындылығымен анықталады. Гипс байланыстырғыш заттарында ол 1-2 сағатты құрайды, кесілген әкдің қатаюы бірнеше жылдар мен ондаған жылдарға созылады. Цементтер қатаю жылдамдығы бойынша ерекшеленеді: қарапайым (28 тәулік жасында беріктікті нормалаумен), тез қатаю (1 және 28 тәулік жасында беріктікті нормалаумен), әсіресе тез қатаю (1 тәулік жасында беріктікті нормалаумен және аз). Беріктік байланыстырғыш заттың қатаюдан кейін қысуды, созылуды және басқа сыртқы жүктемелерді бұзбай қабылдау қабілетін сипаттайды. Тастың беріктігі неғұрлым жоғары болса және оған тезірек қол жеткізілсе, байланыстырғыш заттың сапасы соғұрлым жоғары болады. Жасанды тастың беріктігі көптеген факторларға байланысты: байланыстырғыштың түрі, оны ұнтақтау дәрежесі, су қажеттілігі, қатаю шарттары мен ұзақтығы. Көптеген гидравликалық байланыстырғыштар үшін беріктік 40x40x160 мм арқалықтардың иілуіне және олардың жартысын 1 : 3 ерітіндісінен 28 күн жасында 0,4 су-цемент қатынасында қысу арқылы бағаланады. Беріктігі бойынша цементтер ерекшеленеді: жоғары беріктігі (М550, 600 және одан жоғары), жоғары беріктігі (М500), қарапайым (М300 және 400), төмен маркалы (М300-ден төмен). Жоғары беріктік сонымен қатар автоклавтың қатаюымен сипатталады. Ауа байланыстырғыштарының беріктігі әлдеқайда төмен (5-20 МПа). [1] 1 БАЙЛАНЫСТЫРҒЫШ ЗАТТЫҢ СИПАТТАМАСЫ 1.1 Байланыстырғыш заттың құрамы мен қасиеттері Цемент құрылыста маңызды және қажетті материалдардың бірі болып табылады. Ол бетон және темірбетон бұйымдарын, асбест-цемент бұйымдарын өндіру үшін қолданылады. Цемент – бұл гидравликалық байланыстырғыштар тобының жалпы атауы, олардың негізгі құрамдас бөлігі жартылай немесе толық балқуға дейін жеткізілген шикізатты жоғары температурада өңдеу кезінде пайда болған силикаттар мен кальций алюминаттары. [2] Цементтің бір түрі – алюминий цементі. Алюминий цемент - бұл тез қатайтылатын гидравликалық байланыстырғыш, негізінен кальций моноалюминатынан (CaO • Al2O3) тұрады. Бұл цемент атауын Al2O3 aлюминий оксидінің техникалық атауынан алды - «глинозем». [3, 27б] Мазмұны бойынша Al2O3 цементтер түрлерге бөлінеді: глиноземді цемент (ГЦ); жоғары глиноземді цемент I (ВГЦ I); жоғары глиноземді цемент II (ВГЦ II); жоғары глиноземді цемент III (ВГЦ III). Әр түрлі әдістермен алынған алюминий цементінің химиялық құрамы келесі шектерде болады: СаО - 35...45%; Al2O3 - 30...50 %; Fe2O3 - 0...15 %; SiO2 - 5...15 %. Алюминий цементінің сыртқы параметрлері сұр – жасыл, қоңыр немесе қара түсті жұқа ұнтақ болып табылады. Глиноземді цемент МЕСТ 969-91 сәйкес өндірушінің технологиялық регламенті бойынша дайындалуы тиіс. Цементтегі глинозем (Al2O3) мөлшері 35% - дан төмен болмауы тиіс. Сығылу беріктігі бойынша 3 тәулік жасында цемент мынадай маркаларға бөлінеді: 40, 50 және 60. [3, 42б] Цементтің физикалық-механикалық көрсеткіштері төменгі кесте 1-де көрсетілген: Кесте 1. Цементтің физикалық-механикалық көрсеткіштері
Кесте 2
Глиноземді цемент — тез қататын, бірақ тез жабысатын тұтқыр зат емес. Ұстасудың басталуы 30 минуттан ерте емес, соңы — жабылу сәтінен бастап 12 сағаттан кешіктірілмей басталуы керек. Тегістеу және су температурасының жоғарылауымен ұстасу уақыты қысқарады. Олар сонымен бірге беріктіктің төмендеуімен едәуір мөлшерде әк пен портландцемент қосылған кезде күрт төмендейді. Сондықтан алюминий цементін басқа байланыстырғыштармен араластыру мүмкін емес. Беріктіктің тез өсуі глинозем цементінің басты ерекшелігі болып табылады. Ұстасу аяқталған кезде, шамамен 5 сағаттан кейін оның беріктігі 30% немесе одан да көп болуы мүмкін, қатаюдың 1 күнінен кейін - 90%-дан асады, ал 3 күнде жүзім беріктігіне қол жеткізіледі. Алюминий цементі сульфат, хлор, көмірқышқыл газы және басқа минералданған суларға жоғары қарсылықпен сипатталады. Бұл алюминий цементіндегі бетонның тығыздығы мен су өткізбейтіндігіне, онда оңай еритін заттардың болмауына және цемент тасының дәндерін жабатын алюминий гидроксиді пленкаларының қорғаныш әсеріне байланысты. Алайда, сілтілік ерітінділер цемент тасы мен бетонды глинозем цементінде бұзады. Оның кемшілігі – қатаю кезінде жоғары температураға жоғары сезімталдық (25°C-тан жоғары), нәтижесінде өнімнің бұзылуы мүмкін. Алюминий цементінің қаттылықтың температуралық режиміне сезімталдығын ескеру қажет, өйткені оның ылғалдануы көп мөлшерде жылу шығарумен бірге жүреді. Қатаюдың бірінші тәулігінде жылудың барлық мөлшерінің 70-80% бөлінеді. Бұл төмен температурада алюминий цементін қолдануға мүмкіндік береді, бірақ ыстық климатта және бумен пісіруде қолдануға жол бермейді. Бетонның қызып кетуіне жол бермеу үшін алюминий цементін суық сумен жабу, салқындатылған агрегаттарды пайдалану және қабаттарға бетондау ұсынылады. Жоғары сапаға қарамастан, алюминий цементі портландцемент сияқты кең таралмады, өйткені оны өндіруге арналған шикізат шектеулі және құны 5-6 есе жоғары. Глинозем цементін оның ерекше қасиеттері — қатаюдың қысқа мерзімдеріндегі жоғары беріктігі, агрессивті әсерге қарсы тұрақтылығы, қарқынды жылу шығару — оны әдеттегі портландцемент орнына қолдануды экономикалық тұрғыдан ақтайтын жағдайларда қолданған жөн. Ол теңіз кемелеріндегі саңылауларды бітеу үшін, машина астындағы іргетастарды тез салу үшін, жылдам құрылыс, апаттық жұмыстар, қысқы бетондау, минералданған сулар мен күкірт газдарының әсеріне ұшыраған құрылыстарды салу үшін қолданылады. Алюминий цемент негізінде ыстыққа төзімді бетон алынады. [4] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||