ППән бойынша оқыту бағдарламасының (Syllabus) итулдық парағы


тақырып. Тығыз табиғи тасты жыныстар негізіндегі толтырғыштар Жоспар



бет5/5
Дата03.02.2017
өлшемі1,39 Mb.
#8704
1   2   3   4   5

3 тақырып. Тығыз табиғи тасты жыныстар негізіндегі толтырғыштар

Жоспар:

  1. Табиғи нығыз тау жыныстарынан толтырғыш.

  2. Шикізат базасы. Құм.

  3. Өндіру және фракциялау.


Табиғи нығыз тау жыныстарынан толтырғыш. Шикізат базасы. Құм

Шикізат базасы. Табиғи нығыз тасты тау жыныстары толтырғыштарды өндіру үшін негізгі база.

Пайда болуыны байланысты тау жынысының маңызды ерекшелік қасиеттерін анықтайтын үш классқа бөледі: атқылаған,тұнбалы,метаморфты.

Құм-ұсақ толтырғыш бетон араласпасында цемент қамырымен тығыздығына байланысты болатын және онымен ерітінді бөлігін құрайды. Араласпаға құм көп қосылған сайын ерітінді бөлігінің үлкен және цементтің шығыны аз болады. Бірақ құмның құрамы өте көпболса, онда бетонның беріктігі төмендейді. Сондықтан құмның құрамы оңтайлы болуы керек.

Құмдар табиғи және ұсақталған болып бөлінеді. Қарапайым ауыр бетон үшін төгілмелі тығыздығы – 1400 кг/м³-тен жоғары, жеткілікті нығыз және жоғары беріктікті түйіршіктерді құрайтын құмды қолданады. Түйіршік тығыздығы 2 г/см³ жоғары болып келеді. Құмның сапасы МЕСТ 8735-85 стандартына сай болуы керек.



Түйіршікті құрам. Құмның түйіршікті, немесе гранулометриялық құрамы әр түрлі ірілікті түйіршіктердің ондағы құрамымен сипатталады және елек арқылы орташа үлгіні елеу арқылы анықталады. Құмды елеу үшін стандартты елек жиынтығынан елек тесігінің өлшемдері 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм құралады.

Қоспалардың құрамы. Құмда, әдетте, бетонда жағымсыз қоспалар болады. Сондықтан олардың құрамы стандарттармен шектеледі.

Ылғалдылық. Құмның ылғалдылығы оның қасиеттеріне әдеуір әсер етеді, соның ішінде төгілмелі тығыздық. Егер, басқа құрылыс материалдарының ылғалдануы, әдетте, олардың тығыздығын ұлғайтады, құмда керісінше. Ол ылғалды құм құрғақ сияқты төгілмелі еместігімен түсіндіріледі. Құмның түйіршіктерін жабатын қабықшалы су желімдік қасиетке ие: құмдар агрегатқа бірігеді және осыған байланысты қандай да бір ыдысқа салғанда жиылымды салынбайды, керісінше үлпілдек құрылым түзеді. Ең көп үлпілдену құмның ылғалдылығы 4-7 % (массасы бойынша) байқалады. Төгілмелі тығыздық бұл жағдайда 10-40 % төмендейді, ірі құмдарға аз мөлшерде, ұсақ құм үшін көп мөлшерде.

Табиғи құмды шығару. Табиғи құм құмды және құмды-шағылтас карьерлерінде өндіріледі. Сқңғысында құмды алу құмды-шағылтас араласпасын сорттаумен байланысты. Құмнын пайда болу жерлерінің орналасу шарттары бойынша басқа да пайдалы қазбалар сияқты карьерлер қисық, таулы, тегістік және сулы болып бөлінеді.

Қисық таулы карьерлер деп төбенің жарында орналасқанды атайды. Бұл жағдайда құмды өндіру транспорт жолдарымен және қоршаған мекеннен жоғары болады. Мұндай карьерлер барлық уақытта құрғак. Тегістік карьерлерде құм жер бетінің төмен кейде жарасты сулары деңгейінен төмен жатады. Мұдай карьерлер құрғақ не сулы болуы мүмкін. Құмды өндіру әдісіне байланысты карьерді жету, дренаж тәсілімен кептіреді не керісінше құмды добыв үшін суландырады.Сулы карьерлерде құмды су асты өзен, көл және басқа су қойнауынан өндіреді.

Сонымен құмды карьерлерде ашық әдіс не суасты өндірумен алады. Құмды өндірудің ашық әдісі кең таралған.

Құмның пайда болу жерінде әдетте құнарлы жер саз балшықты және басқа жыныстар қабаты астында болады. Бұл қабатты құнарлы қабат, ал оның көлемі пайдалы қазбаның көлеміне қатынасы – құнарлы қабат коэффициент деп аталады.

Құнарлы қабат жұмыстарын, яғни оны карьерден тыс алып тастау және пайдалы қазба қойнауларын ашу қажет емес қоспалардағы құмның ластануын алдын ала жүргізеді. Құнарлы қабат жұмыстарын бульдозер, скрепер кейде қабат үлкен қуатты болса эксковатормен үйіндіге шығарады.

Карьерде құнарлы қабатты алып тастағаннан кейін жұмыстық кесінді және транспорт жұмыстары үшін траншея жасайды.

Ашық карьерде құмды өндіру үшін әр түрлі эксковатор, сондай-ақ скрепер және басқа машиналар қолданылады. Ең көп қолданатын бір ковшты эксковатор тік күректі (ковштың сыйымдылығы 0,25...15 м³) Эксковатор – драглайнның ерекшелігі оның совок тәрізді ковшы бағанаға қанатпен ілініп қойылған. Көбірек көп ковшты эксковаторлар қолданыс табуда. Карьер транспорттың негізгі түрі автосамосвая және автотартқыш жартылай принциптерін жүргізеді. Кей жағдайда ленталы транспортерлердің үздіксіз ағынды тізбек түрінде конвейерлі транспорт өте тиімді, әсіресе роторлы не шынжырлы көп ковшты эксковатормен қосылғанда.

Сулы карьерден су қойнауы түбінен су асты құм өндіру эксковатор- драглай, қанатты скрепер, жер қазғыш көмегімен жүргізіледі, бірақ өндірудің гидралеханизацияланған әдісі ең тиімді.

Гидралеханизацияланған құм өндіру өзен не басқа су қойнауынан құмды өндіру үшін ғана емес, сонымен бірге тегістік суланған карьерлерде де қолданылады.



Ұсақтағанды, елеуден кейін құм. Бетон үшін құм тау жыныстарын ұсақтау кезінде жол басты, әсіресе қанағаттандырлықты сапалы табиғи құм жоқ райондарда алу мүмкін. Ұсақталған құм алу үшін ағынды, метаморфты не нығыз шөгінді тау жынысы, сондай-ақ шағылтас пайдалануы мүмкін. Бастапқы тау жынысының беріктігіне байланысты суға қаныққан күйінде ұсақтау кезіндегі құмның 4 маркасы анықталған( сәйкесінше жыныстың беріктігі шегі 100,80,60,40 – МПа) Ағындық және метаморфты жыныстардың беріктік шегі 60 МПа, ал шөгінді тау жынысының – 40 МПа кем емес. Құмның ең жақсы сапасы ұсақ және орташа түйіршікті тас жыныстарды ұсақтау кезінде алады. Мұндай құмның түйіршіктер бетінің кебір- бұдырлығы шамамен 170-190 мкм микрорельф биіктігімен сипаталады, ал бетонды цемент тасымен жақсы жабысуын қамтамасыз етеді. Тау жыныстарын ұсақтау әдісі ұсақтағыш қондырғысын таңдауға байланысты. Жынысты сығу принципімен жұмыс жасайтын ұсақтағыштар (конусты, жақты, валкалы) көп мөлшерде жалпақ пластиналы және инелік формада түйіршіктер беретіні анықталған, ал соққыға әсерлі ұсақтағыштар едәуір төмен. Құм түйіршіктің формасы кубқа (стандарт талаптарына сай) жақын болған сайын, оның қуыстылығы төмен және бетондағы цемент шығыны төмен болады.

Байыту және фракциялау.Егер сол жердегі құмның түйіршіктік құрамы не қоспа құрамы бойынша стандарт талаптарына сәйкес болмаса сапалы құмды жеткізу үлкен шығынмен байланысты, онда құмды байыту экономикалық мақсатты. Құмды байыту 5 мм-ден үлкен түйіршікті алып тастау, шаң, тозаң және сазды сазды бөлшектерін жуу және түйіршіктік құрамын жақсартудан тұрады.

Шағылтас түйіршіктерін болу вибрациялық тегіс және барабанды грохоттарда құмды грохоттаумен жүргізеді.

Шаң, тозаң және сазды қоспалардан алу мақсатымен құмды жууды әртүрлі конструкциялы құм жуғыш не классификаторда жасайды.

Құмды жу оны кейінен сусыздандыру (кептіру) қажет етеді, ол әсіресе қысқы мерзімде техникалық процессті қиындатады. Сондықтан байытудың құрғақ әдістері үлкен мәнге ие, мысалы түсірілген құмды ауа ағынымен желдеу жолымен. Мұндай әдіспен табиғи құм түйіршігі бетінен саз қабықшасын алу мүмкін емес. Бірақ ұсақталған құмнан шаң бөлшектерін, соның ішінде тасты ұсақтаудың елеуінен алып тастауға болады.



Байытудың негізгі мақсаты керекті құмның түйіршіктік құрамын қамтамасыз ету. Мемлкекттің кейбір аудандарында жергілікті құмдар өте ұсақ. Оларды бетонда қолданғанда цемент шығыны 20-30, ал кейде 50 %-дан асуы мүмкін. Мұндай құмдарды алып келінген табиғи ірі ие ұсақталған құм қоспасымен байыту мақсатты.

Рудалы емес материалдар өндірісінде жүргізіліп жатқан болашақты бағыты құмды фракциялау болады, яғни түйіршік ірілігі бойынша оны фракцияларға бөледі. Фракцияларды ұсақ және ірі деп екі фракцияға шекаралық, түйіршік бойынша сәйкесінше бақылаулық елек 1,25 не 0,63 мм тесігінің өлшемі. Сонымен ірілігі 0-5 мм қарапайым құм орнына қолданушыға бөлек ірі құм (1,25-5 не 0,63-5мм) және ұсақ құм (1,25 - 0,63мм)



Шағылтас деп тасты сынық жыныстардың 5тен (кейде 3 -тен) 70 мм-ге дейін жоғары. Жыныстардың көбі шағылтас түйіршіктері тұратын гранит, гнейс, диабоз, әктас, песчаник болады.

Өндіру және фракциялау. Шағылтасты жиірек құммен бірге құмды –шағылтастың массалық үлесі орташа 30-40 % құрайды. Карьерді ұйымдастыру және құмды-шағылтас араласпасын өндіру негізгі принциптері жоғарыда көрсетілген құм пайда болу көздерін өндіру әдістерінен аз ерекшелінеді.

Пайда болу көздерін өндіруде алынған құмды- шағылтас араласпаны құмнан бөлу және шағылтас ірілігі бойынша стандартпен қарастырылған фракцияға бөлумен сорттауға түсіріледі.

Қазіргі кезде алынған құмды-шағылтас араласпасын барлық уақытта сорттамайды. Жиі оларды бетон дайындау үшін қолданады. Бұл оңай,арзан және кей жағдайларда мақсатты дпе танылуы мүмкін, егер құмды-шағылтас араласпасының түйіршіктік құрамы бетон үшін оңтайлығы жақын және едәуір құбылысқа ұшырамаған болса, бірақ көп жағдайда сортталмаған құмды-шағылтас араласпаны қолдану бетонның сапасын төмендету, оның бір тектілігін және цемент шығынының өсуіне алып келеді.Құмды-шағылтас араласпасы құм және шағылтас бөлек болғандағы қабатқа бөлінуіне көбірек ыңғайлы. Сондықтан олар барлық уақытта бір тікті емес.

Құмды-шағылтас араласпасын сорттау үшін грохот қолданады, ал сусымалы араласпаны түйіршігінің ірілігі бойынша бөлу процессі грохоттау деп аталады. Грохоттау үшін електе араласпаның қозғалысы керек.

Гидромеханизация әдісімен құмды-шағылтас араласпасын өндіру үшін пульпоны (сулы араласпаны) шағылтас және құмды бөлу үшін конусты гидрогрохотқа жібереді. Сулы құмды араласпа гидравликалық классификаторға жіберіледі, ал шағылтасты кейінен грохоттау арқылы түйіршік ірілігі бойынша фракцияларға бөлінеді.

Жуу. Гидромеханизацияланған өндіруде шағылтасты жуу және шаң, тозаң және сазды бөлшектерді алып тастау бір қатар жүргізіледі. Өндірілген шағылтас пайдалы қазба көздерін құрғақ өндіру грохоттау процесінде сумен жалпы жуу мүмкін. Барабанды грохоттар (шағылтас сорттағыш)бір уақытта шағылтасты жууға қолданатын шағылтас дуғыш деп аталады. Оларды шағылтас аз мөлшерде лас болғанда қолданады.

Байыту. Шағылтас стандарт талаптарына әлсіз түйіршік құрамы бойынша сәйкес емес, яғни оларды 10%-дан жоғары құрайды. Сонымен қатар қалған шағылтас түйіршіктері сондай-ақ біртекті емес. Беріктігі бойынша шағылтасты сорттаудың бір шама бөлігін жауапкершілігі төмен құрылысқа қолдану, ал қалғанын жоғра берікті шағылтасты толтырғыш ретінде тиімдірек қолдану мүмкін еді. Шағылтасты мұндай процесспен байыту, сондай-ақ қиыршықтасты жанама бірнеше әдіспен жасауға болады:серпімді қасиеті,үйкеліс,түйіршік тығыздығы бойынша бөлу ж.т.б

Қиыршықтас. Қиыршықтасты тас жыныстарын ұсақтаумен алады. Бұл жоғары берікті бетондар үшін ең сапалы ірі толтырғыш. Ол әдетте шағылтастан қымбат,бірақ қиыршықтас өндірісінің көлемі шағылтастан бірнеше есе көп. Бұл мемлекеттің көп аудандарында шағылтастың болмауы және оны жоғары беріктікті бетонда қолданумен түсіндіріледі. Шикізат ретінде қиыршықтас алу үшін таулы жыныстар гранит,габбро,диабаз,бозальт және карбонатты шөгінді жыныстар әктас және доломиттер қолданылады. Аз өндірістік мәнге песчаник және метаморфты тау жыныстары ие.

Өндіру. Қиыршықтасты өндіру келесі технологиялык процесстерден тұрады: тасты алу,ұсақтау және сорттау. Тасты алып өндіру негізінен карьерде жүргізіледі. Тастарды экскаватормен транспорт жүйелеріне салып ұсақтау-сорттау зауыттарына ірі тастарды емес, біршама ұсақталған тастарды жеткізеді. Ұсақтау-сорттау зауытының негізгі қондырғысы-ұсақтағыш және грохоттар, сондай-ақ ленталы конвейер, питатель, барлық агрегаттарды техникалық линияға біріктіретін транспортер.

Байыту. Барлық дерлік пайдалы қазба көздері бір не басқа деңгейде тастың беріктігі бойынша біркелкі еместігімен сипатталады. Салыстырмалы біртекті жоғары берікті гранит жыныстары әлсіз бөлшектерінен тұрады. Біртектілігі төмен әктас,әртүрлі тығыздықты қабаттармен жатады. Қиыршықтасты байыту үшін жоғарыда көрсетілген тәсілдер қолданылады. Қиыршықтас үшін аса маңызды мәнге таңдамалы ұсақтау принципі бойынша байытуға болады. Бұл тәсіл келесі құбылыс негізінен ұсақталатын тастың ұсақталу деңгейі ұсақтағыш түріне орнату және жұмыс режиміне емес,сонымен тастың беріктігіне де байланысты.

Қиыршықтасты жуу шаңның құрамы стандартпен жіберілетін шектен жоғары болғанда жасайды. Оны әдетте грохот үстіне сулы грохоттау суды шашу арқылы жүргізеді.

Болашақтағы байыту тәсілі ауа агынымен қиыршықтасты құрғақ шаңсыздандыру юолады,оны грохоттау процессімен біріктіруге болады.

Шағылтастан қиыршықтас. Кей аудандарда қиыршықтас өндірісінде валун және үлкен тастардың жиынтығын қолданады,олар мұздың және сумен алып келінген жоғары беріктікті тау жынысының үлкен сынықтарын құрайды.

Өте үлкен көлемде қиыршықтас шағылтастың ірі фракцияларын ұсақтаумен жүргізіледі. Мұнымен құмды шағылтас қойнауының комплексті қолдану жеткілікті,жоғары сапалы ұсақталған толтырғышты қосымша шығарады.

Ұсынылатын әдебиет: [1-14].
4 тақырып. Табиғи кеуекті толтырғыштар.

Жоспар:


  1. Табиғи саңылаулы.

  2. Вулканды пайда болған толтырғыштар. Шөгінді пайда болған толтырғыштар.

  3. Саңылаулы толтырғыштарды байыту.


Табиғи саңылаулы толтырғыштар

Әр түрлі саңылаулы тау жыныстарынан жеңіл бетон үшін толтырғыштар алады. Бipaқ бұл толтырғыштар біршама беpiктікке ие, ол нығыз тау жынысынан толтырғыштардан болса да, сонда да қажетті класты бетон алу үшін жеткілікті.



Түйіршігінің ipiлігі бойынша саңылаулы толтырғыштар құм (5 мм дейін) және қиыршық тасқа бөледі. Қиыршықтасты 5-10, 10-20, 20-40 мм фракцияға бөледі. Сондай-ақ, ipiлігi 5-20 мм немесе 5-40 мм қиыршықтас шығару болады.

Саңылаулы толтырғыштардың негізгі маркалауы төгілмелі тығыздығы бойынша анықталған. Егер ол 400-500 кг/м3 құраса, толтырғышты 500 маркаға жатқызады, тегілмелі тығыздығы 600 кг/м3 дейінгілерді 600 маркасына және т.б. МЕСТ 22263-76 қиыршықтастың 300, 350, 400 және 1200 дейін әр бір 100 кг/м3 сайын, құмның маркалары - 500-1400 қарастырады.

Сонымен қатар, қиыршықтастың бepiктігі бойынша маркалары аныкталған, ол әр түрлі қиыршықтас үшін цилиндрде сығу кезіндегі бepiктiгiнe стандартпен сәйкес талаптар қойылған.

Жоғарыда айтқандай саңылаулы толтырғыштың бepiктiгiн анықтаудың ең қолайлысы бетонда дәлірек сынау екендігі белгілі.

Стандартта бepiктігі бойынша әр түрлі маркалы саңылаулы толтырғыштарды жеңіл бетонның бip немесе басқа түрінде қолдану көрсетілген.

МЕСТ 22263-76 сай төгілмелі тығыздығы бойынша әр түрлі маркалы қиыршықтас үшін бepіктігі бойынша ең теменгі шектік маркалары анықталған.

Сонымен, толтырғыштар қасиеттерінің барлық негізгі көрсеткіштері және бетонда оларды колдану бағыттары байланысты.

Әдетте, саңылаулы толтырғыштың фракциясы ұсақ болған сайын, оның төгілмелі тығыздығы және түйіршігінің тығыздығы жоғары. Бұл ұсакталу кезінде материалдың саңылаулығы төмендегідей түсіндіріледі. Ол бipiншi кезекте ең ipi саңылау бойынша материал бұзылады. Ұсактау кезінде тығыздықтың ұлғаю белсенділігі материалдағы саңылаудың ipілігі және олардың біркелкі жайылуына байланысты.

Ұсақ саңылаулы жыныстар үшін құммен қиыршықтас тығыздығының айырмасы салыстырмалы жоғары емес, ал ipi саңылаулы үшін едәуір.

Саңылаулы жыныстарды ұсақтауда түйіршік тығыздығы ұлғаюмен қатар олардьщ бepiктігі де кебейеді. Толтырғыш түйіршігінің бepiктігi бастапқы жыныс бepiктігiнeн жоғары, ол салыстырмалы ipi үлгілерді сынаумен анықталады. Сондыктан саңылаулы тау жынысынан толтырғыш өндipici үшін қажетті бетонның беріктік шегінің 50 %-нан кем болмауы керек.

Саңылаулы тау жынысынан қиыршықтастың жұмсару коэффициенті конструктивті - жылуоқшаулағыш бетонда 0,6 кем емес және конструктивті бетондарда 0,7 кем емес болуы керек.

Табиғи саңылаулы толтырғыштар вулканды немесе шөгінді болуы мүмкін.



Вулканды пайда болған толтырғыштар.

Вулканды пайда болған табиғи саңылаулы толтырғыштар өзi атқылаған негізінен сынықты жыныстар. ТМД елдерінің территориясында олар кейбір аудандарда ғана кездеседі.

Толтырғыш алу үшін қолданатын саңылаулы тау жыныстарына пемза, қож, туф, сондай-ақ саңылаулы базальт және андезиттер жатады.

Пемза. Пемза - саңылаулы шыны, вулкан атқыланғанда шығарылған магманың көпіріп қатаю нәтижесінде пайда болады. Ең ipi пемзаның пайдалы казбалар көздepi Арменияда орналаскан. Пемза Солтүстік Кавказ және Камчаткада бар. Талшықты және саңылаулы кұрылымды, түci ақ-сұрдан коңыр түске дейін.

Пемза көбіне құм, қиыршықтас және ipілеy сынықтары қабаты түрінде кездеседі. Пемзалық толтырғыштың өндipici карьерде өндіру, ұсақтау және материалдарды сорттаудан тұрады.

Көп жағдайда пемза химиялық құрамы бойынша қышқыл жыныстарға жатады және негізінен шыныдан тұрады (кристалды минералдардың құрамы әдетте 1 % темен).

Пемзадағы саңылау өлшемдері миллиметр үлесінен 3 мм дейін, формасы дөңес немесе созылымды. Түйіршік саңылаулығы 85 % жетеді. Пемзалы құмның төгілмелі тығыздығы әртүрлі жерлерде 600-1100 кг/м3, қиыршықтастың 400-900 кг/м3, түйіршік тығыздығы - 0,5-1,9 г/см3.

Сығылу кезіндегі пемзаның беріктік шeгi 2,5-40 МПа. Пемза ұялы құрылымға ие.

Саңылаулығы төмен, ауыр және берігірек пемзаларды (оларды литоидты, яғни тас сияқты) жеңіл конструктивті бетон алу үшін қолданады. Кавказда мұндай жоғары тиімділікті бетондардан әртүрлі конструкциялар, соның ішінде жабынаралық, көпір, гидротехникалық құрылыстар соғылады. Пемзаның жеңілірек түрлерін толтырғыш ретінде жылуоқшаулағыш және конструктивті-жылуоқшаулауғыш жеңіл бетондарда пайдаланылады.

Вулканды кождар. Вулканды кождар койнаулары Армения, Грузия, Камчатка және басқа жерлерде бар.

Вулкан аса қатты атқылағанда ауаға шығарылған негізгі құрамды сұйық магмадан пайда болған. Вулканды қождьщ құм, қиыршықтас, сондай-ақ ipi тастары (вулканды бомбалар) толтырғыштарға біршама бөлігін ұсақтау және фракциялау аркылы өңделеді.

Сыртынан вулканды қождар отын қождарына ұқсас. Олар қызылдан қараға дейін күңгірт түске ие. Құрылымы ipi саңылаулы.

Қиыршықтастың төгілмелі тығыздығы 400...850 кг/м3, құмның 650...1300 кг/м3. Вулканды қождарды әртүрлі қолданысқа жеңіл бетондар үшін толтырғыш ретінде қолданады.

Туф және туфты лава. Вулканды туфтар - нығыздану және пicy түрлі деңгейде, вулканды күлден пайда болған ұсақ саңылаулы жыныстар, ал туфты лава - бұл құрамына вулканды күл немесе құм түскен тез арада суыған саңылауланған лава. Ең ipi қазбалары Арменияда.

Туф және туфты лава массив бойынша жатады және қабырғалық тас және ipi блок өндipici үшін қолданады. Карьерде тас кесетін машиналар мен өндіргенде пайда болған қалдықтары (50 %) ұсақтап сорттағаннан кейін тегілмелі тығыздығы 600-800 кг/м3, қиыршықтас 700-1000 кг/м3 құм береді, олар жеңіл бетон үшін жарамды.

Туфтар түйішікті, ал туфты лавалар ауысымды, кейде ұялыға жақын құрылымға ие.

Бірдей тығыздықта туфты лава әдетте туфтан бepiк, бipaқ пемзадан бepiктігі төменірек.

Туфтың кейбір түрлері жеткіліксіз суға және аязға төзімсіз, ceбeбi оның құрылымындағы түйіршіктер арасындағы әлсіз байланыс әсерінен. Мұндай туфтарды бетон үшін толтырғыш ретінде қолдануға болмайды. Бipaқ олар жоғары сапалы толтырғыш алу үшін шикізат ретінде пайда болады.

Шөгінді пайда болған толтырғыштар

Шөгінді тау жыныстарынан саңылаулы толтырғыштар алу үшін негізінен карбонатты - саңылаулы әктас және ракушечник, ал кейде саңылаулы кремнеземды жыныстар пайдаланылады.

Саңылаулы әктастар және ракушечниктер. Әктастың тығыздығы 1800 кг/м3 төмен ұсақтағанда төгілмелі тығыздығы 1000 кг/м3-ге дейін қиыршықтас алады (түйіршік арасындағы кеуектігі 40-50 %) ол классификацияға сәйкес МЕСТ 9757-83 саңылаулы толтырғыштарға жатады.

Әктас-ракушечниктер ұсақ ойыктардың әктасты қалдықтары мен цеметтелген жиынтығы түрінде шөгінді жыныстар. Олар қарапайым ұсақ саңылаулы әктастардан мұрынды ipi саңылаулы құрылымымен ерекшеленеді.

Әктас-ракушечниктердің тығыздығы 0,5-10 МПа беріктік шегінде негізінен 1000-1600 кг/м3, ал қарапайым саңылаулы әктастар 25 МПа дейін беріктік шегінде 1600-1800 кг/м3 тығыздығымен және сығылу кезіндегі бepiктік шегі 5-15 МПа.

Саңылаулы әктас және ракушечниктер едәуір цементтің шығынысыз (басқа толтырғыштармен салыстырғанда) тығыздығы 1800-2200 кг/м3 және беріктік шегі 5-20 МПа.

Саңылаулы әктас және ракушечниктерді пайдалы қазбалары Украина, Азербайжан, Орталык Азия және ТМД басқа облыстарында кеңінен таралған. Олар жаппай құрылыс үшін сортталғаннан кейін бетон үшін толтырғыштар алады.

Кейбір аудандарда сусымалы ракушечник қабаттары бар, яғни ойық және олардың сынақтарын бip-бipiмен цементтелмеген түpi. Бұл материал бетон үшін толтырғыш ретінде тура немесе біршама ұсақталғаннан кейін қолдану мүмкін.



Кремнеземді жыныстар. Шөгінді пайда болған кремнеземды жыныстар ішінде толтырғыш ретінде қолдынысты опока, спонголит, алевролит тапты, оның Украина және Грузияда өндіріледі. Бұл жыныстар 800-1400 кг/м3 тығыздыққа сығылу кезіндегі беріктік шегі 2,5-15 МПа ие. Құрылымы түйіршікті, ұсақ саңылаулы.

Көрсетілген жыныстар құрамына аморфты кремнезем опал, халцедон түрінде кіреді. Олар цемент сілтілерімен өте белсенді әсерлеседі. Сондықтан цементті бетонда мұндай толтырғыштарды қолдану қayiптi, олар коррозиялық процестерді шақырады.



Саңылаулы толтырғыштарды байыту.

Саңылаулы толтырғыштарды байыту тығыздығы және беріктігі бойынша біртектілігін жоғарылату, түйіршік формасын жақсарту, шаңның құрамын төмендетуден тұрады. Жоғарыда көрсетілген нығыз жыныстардың толтырғыштарды байыту принциптерісаңылаулы толтырғыштарға да қолдануға болады. Бірақ жеңіл саңылаулы толтырғыштардың арнайы қасиеттері байытуды басқа әдістермен жүргізуді қажет етеді.






Сурет 1 Саңылаулы толтырғыштарды байытуға арналған сепаратор схемасы

1-елеуіш; 2-фильтр; 3-ауа беру; 4-құм; 5-толтырғышты салу; 6-жеңіл өнімді беру; 7-салыстырмалы ауыр өнімді беру




Сулы ортада тұндырудың орнына ауалы ортада тұндыруды қолдану мүмкін. Бұл үшін пневматикалық тұнбалы машиналар, келесі принциппен жұмыс жасайды. Желдеткішпен жіберілген ауа ауысымды клапан жүйесімен бір немесе басқа машинаның камерасына жіберіледі, ол кезде торда материал қабатының жылжуы түзіледі. Көп қайталымды ауа ағынымен үлпілденген материал бөлек қабаттанады, ауыр түйіршіктері төменде, ал жеңілдері үстінде болады және оларды сонан алады. Бір ауқытта материал шаңнан тазарады.

Сонымен бірге, пневмосуспензияда саңылаулы толтырғыштарды сепарация әдісі, ауа ағынында бөлу әдісін қолдануға болады. Бұл әдістерді құрғақ классификациялауда саңылаулы толтырғышты екі класқа оның біртектілігін жоғарылату немесе толтырғыштан ауыр бөлшектерін бөлу үшін пайдалану мүмкін. Пемзада, мысалы, жиі вулканды шынының ауыр түйіршіктерінің қоспалары кіреді (обсидиан), оларды алып тастағанда толтырғыштың сапасы және оны қолдану тиімділігі жақсарады.

Саңылаулы толтырғыштар түйіршігі ұсақтау кезінде сирек өте үшкір бұрышты, шар немесе куб тәріздіден алыс. Осының салдарынан қиыршықтастың саңылаулығы 60 % дейін жетеді, ол цемент шығынын көбейтеді. Барлық жағдай бірдей болғанда бетон араласпасының жылжымалығы төмендейді.

Түйіршік формасы бойынша саңылаулы тау жыныстарынан МЕСТ 22263-76 сай. Келесі төрт топқа жалпақ (пластинкалы) формалы түйіршіктердің массалық үлесі шектеумен бөлінеді: қарапайым – 30 % төмен; жақсартылған – 20 % төмен; куб тәрізді – 15 %; жылтыр – 10 % төмен.

Біздің еліміздің біршама аймақтарында табиғи шикізат базасы саңылаулы толтырғыш қорлары бар, олардың негізінде сәйкесінше шығару, ұсақтау, сұрыптау және байыту операцияларынан кейін тиімді жеңіл бетондар алады.

Ұсынылатын әдебиет: [1-14].


5 тақырып. Күйдіру арқылы толтырғыштар.

Жоспар:

  1. Жасанды саңлаулы толтырғыштар. Керамзит.

  2. Аглопорит. Қожды пемза.

  3. Шунгизит және басқа жасанды саңылаулы толтырғыштар

Жасанды саңлаулы толтырғыштар. Керамзит

Жеңіл саңылаулы толтырғыштарды пайдалану жылуоқшаулағыш қабырғалық панель, Біртұтас қабырға және әр түрлі көтергіш конструкция үшін тиімді жеңіл бетондарды алуға мүмкіндік береді. Қарапайым ауыр толтырғыштарда саңлаулымен қажетті бағытта бетонның қасиеттерін өзгертуге: тығыздығын төмендету, жылуоқшаулағыш қасиеттерін жақсартуға және тағы басқа болады. Сонымен бірге кей саңылаулы толтырғыштардың жеткілікті беріктігі олардың негізінде жоғарғы беріктікті конструктивті жеңіл бетондар алу мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

Табиғи саңылаулы толтырғыштардың қоры біздің елімізде шектеулі. Негізіне олар Кавказда өндіріледі және сонда қолданады.

Саңылаулы толтырғыш - өндіріс қалдықтарын қолдану, сондай ақ жергілікті (оқшаулы) сипатқа ие: осындай қалдықтар беретін кәсіп орындардың маңында.

Жеңіл бетон үшін саңылаулы толтырғыштар мен біздің еліміздің құрылыс және құрылыс индустриясының сұранысын қамтамасыз ету көзі арнайы жасалған жасанды саңылаулы толтырғыш өнеркәсібі. Бұл сала тез дамиды.

Жасанды саңылаулы толтырғыштар өндіретін кәсіп орындар оған сұраныс бар жерде салынады және әдетте жергілікті шикізат көздеріне негізделеді. Жасанды саңылаулы толтырғыштардың өз құны өнер кәсіп қалдықтары немесе табиғи саңылаулы толтырғыштардың өз құнынан жоғары (егер соңғылары осы ауданда бар болса), бірақ жиірек алып келетін толтырғыштардың өз құнынан төмен. Одан басқа, жасанды саңылаулы толтырғыштар жоғарғы сапа және бетонда қолдану тиімділігімен ерекшелінеді.

Жасанды саңылаулы толтырғыштардан қазіргі кезде ең көп таралған (жалпы шығарудың шамамен 3/4) керамзит.

Керамзит. Біршама саз балшықтар күйдіргенде көпіршектенеді. Бұл құрылыс саз балшықтан саңылаулы материал-керамзит алу үшін пайдаланылған.

Керамзит (негізінде) басты түрде керамзит шағылтас түрінде алынады. Оның түйіршіктері дөңесті формаға ие. Құрылымы саңылаулы, ұялы. Оның бетінде нығыздау қабықшасы бар. Керамзит шағылтастың түсі әдетте қанық- сұр, кесіндісі қара.

Күйдіру кезінде саз балшықтың көпіршектенуі екі процесспен байланысты: газ бөлінуі және сазбалшықтың теропластикалық (иілімді) күйге ауысуы.

Газ бөліну к өздері темір оксидінің органикалық қосындылар мен әрекеттесуі кезінде тотықсыздануы осы қосындылардың тотығуы, гидрослюданың және басқа су құрамы газ минералдардың дегидротациясы, корбонаттардың диссоциоция және т.б. реакция болады. Пиропластикалық күйіне сазбалшық жоғары температурада онда сұйық фазға (балқыма) өткенда, оның нәтижесінде сазбалшық жұмсарады, пластикалық деформацияға қабілетті болады, сол уақытта газ өткізгіш болып шыққан газдармен көпіршіктенеді.



Шикізат. Керамзит өндірісі үшін шикізат ретінде негізгі шөгінді тау жыныстарына жататын саз балшықты жыныстар қызымет етеді. Кейбір тасқа ұқсас сззбалшықты жыныстар – саз балшықты сланец,оргилиттер – метаморфтығы жатады.

Саз балшықты жыныстар минералогиялық құрылымының күрделілігімен ерекшелінеді және саз балшықты минералдардан басқа (каолит, монтморилониг, гидрослюдалар және басқалары) кварц, дала шпаты, карбонаттар, темір және органикалық қосындылар бар.

Саз балшықты минералдар саз балшықты зат құрайды саз балшықты жылы ең дисперсті ұсақ бөлігін (0,005 мм ұсақ бөлшектер). Саз балшық деп 30% жоғары саз балшықты заттан тұранын саз балшықты жыныстарды айтады.

Керамзит өндірісі үшін ең жорамдылары 30 % жоғары емес кварцтан тұратын монтмориллонитті және гидрослюдалық саз балшықтар. SiO2 жалпы құрамы 70 % төмен, Al2O3-12 % жоғары (шамемен 20 % мүмкіншілігінше), Fe2O3+FeO – 10 % дейін, органикалық қосындылар – 1-2 %.

Керамзит өндірісі үшін бір немесе басқа саз балшықты шикізаттың жарамдылығын оның қасиеттерін арнайы зерттеулермен анықтайды. Шикізатқа маңызды талаптардың бірі – күйдіргенде көпіршіктенуі.

Көпіршіктенгіш көпіршіктену коэффицентімен сипатталады


Rкөп=Vк/Vқ
мұндағы: Vк – көпірген керамзит грануласының көлемі;

Vқ – күйдіруге дейінгі құрғақ ішкі грануланың көлемі;

Көпіршіктену коэффицентін сондай – ақ мына формуламен анықтауға болады.
Rкөпқк(1-Пn/100)
мұндағы: ρқ – құрғақ ішкі грануланың тығыздығы,

ρк – көпірген керамзит грануласының тығыздығы,

Пn – құрғақ шикі грануланың күйдіру кезіндегі массаны жоғалту, %.

Әдетте, сазбалшықты шикізаттың көпіршіктену коэффиценті керамзит өндірісі үшін екіден жоғары болуы қажет (3-4 жоғары).

Шикізатқа екінші талап (едәір деңгейде біріншімен байланысты жеңіл балқығыш. Күйдіру температурасы 1250 ºC төмен болмауы, онда ең ұсақ сазбалшықты бөлшектердің едәуір бөлігі балқымас айналғанда жеткілікті жұмсару және байланысқыш масса қамтамасыз етуі қажет. Ондай болмаса сазбалшықты күйдіргендегі газдарды масса ұстап қалмай олар материалды көпіртпей жеңіл шығады.

Үшінші маңызды талап – керекті көпіршектену интервалы. Осылай шекті мүмкін күйдіру температура және осы шикізаттың көпіршектену басының температурасы арасындағы керамзит айырманы айтады. Көпіршіктену басының температурасына грануланың тығыздығы 0,95 г/см3 алынған температураны қабылдайды. Шектік мүмкін температура деп гранула бетінің балқып бастаған температураны есептейді.



Технология негіздері. Керамзитті технологиясы келесі негізгі үрдістерден тұрады:

  • Карьерьде шикізатты өндіріп алу және оны саз балшық қорларына жеткізу;

  • Бастапқы шикізатты қайта өңдеу және біртекті керамикалық массадан анықталған өнімді шикі гранула немесе түйіршік (ұсақ) алу.

  • Шикі гранула немесе түйіршіктерді термиялық өңдеу, ол кептіру, күйдіру және дайын өнімді кейінгі салқындату;

  • Сорттау, ал қажет болса бөлшекті ұсақтау немесе дайын өнімді тығыздығы бойынша бөлу;

  • Қоймалау және толтырғышты жіберу;

Шекті грануладайындауды төрт негізгі технологиялық схемасы немесе керамзит өндірісінің төрт әдісін ажыратады: құрғақ, пластикалық (иілімді) ұнтақты пластикалық және сулы.

Құрғақ әдісті тас тәрізді саз балшықты шикізат (назыз құрғақ саз балшықты жыныстар, саз балшықтысланецтер) бар болғандақолданады. Ол ең қарапайым: шикізат ұсақталады және айналғыш пешке жібереді. Алдын ала ұсағын және өте ірі көтеретін елеу қажет, соңғысын уақытша ұсақтауға бағыттайды. Бұл әдіс, егер бастапқы жыныс біртекті, залал қосылыстар жоқ және жеткілікті жоғары көпіршіктену коэффицентімен сипатталса ақтайды. Шикі ұсақ ылғалдылығы 9% дан төмен болуы қажет.

Ең көп таралуды пластикалық әдіс алады. Бұл әдіспен ортасында ауасы бар сазбалшықты шикізат ылғалды күінде вальциларда сазбалшық арастырғыш және басқа агрегаттарда (кірпіш өндірісі сияқты) өңделеді. Кейін иілімді сазбалшық массасынан ленталы шнекті престер немесе тесікті вольцаларда цилиндр түрінде шикілі гранулаларға формаланады, олар кейінгі транспорттау немесе арнайы өңдеуде домаланып, тегістелінеді бойын жабады.

Ылғалдылығы шамамен 20% гранула тікелей айналмалы пешке бағытталуы немесе ұтымдырақ кептіру барабаны, басқа жылу ауысу құрылғы айналмасы пештің шығатын түтіннің газдарының жылуын қолданумен алдын ала кептіруі мүмкін. Бірнеше кептірілген және қыздырылған грануланы пешке жібергенде оның өнімділігі жоғарылауы мүмкін.

Сонымен, құрғақ әдіске қарағанда пластикалық әдіс керамзит өндірісінде қиын, энергиялық сиымдылығы, едәір капитал құюды керек етеді. Бірақ саз балшық шикізатын шынаты құрылымын бұзуымен өңдеу, орташалау, гомогендеу, сондай – ақ оны қоспалармен жақсарту мүмкіншілігі көбіктену коэффицентін көтереді.

Ұнтақты пластикалық әдіс пластикалықтан құрғақ саз балшықты шикізатты ұнтақтаумен ұнтақ алады, ал кейін осы ұнтақтан су қосып пластикалық сазбалшықты массаны алады, одан гранула формалайды (қалыпты) жоғарыдағыдай. Ұнтақтаудың қажеттілігін қосымша шығындармен байланысты. Сонымен бірге, егер шикізат жеткіліксіз құрғақ болса, оны ұнтақтау алдында кептіру керек.



Сулы (шликерлі) әдіс. Сазбалшықты суда арнайы үлкен сиымдылықта еріту заключается – сазбалшық араластырғыш (шиноболтушках). Алынатын пульпа ылғалдылығы (шликер, шлам) шамамен 50 %. Пульс насостармен шламбассейнге және ол жақтан айналмалы пешке жіберіледі. Бұл жағдайда айналмалы пеш бөлігінде ілінген шынжырдан перде орналастырылады. Шынжыр жылуауыстырғыш рөлін атқарады: олар пештен шығатын газдармен жылынады және пульпаны кебіңкіретеді,мқұрғап бара жатқан «ботқа» (каша) гранулаға бөледі, олар домаланады, толық құрғайды, қызады және көпіршіктенеді. Бұл әдістің жеткіліксіздігі - отын шығыны жоғары ол шликтердің бастапқы ылғалдылығы көптігімен байланысты. Жетістігі шикізат пульпасының біртектігіне жету, қоспаны қосу, енгізудің қарапайымдылығы және оны жақсы араластыру мүмкіншілігі, тасты қосындылар және әктас түйіршіктерінің алып тастаудың жеңілдігі. Бұл әдіс сазбалшықтың карьерлік ылғалдылығы жоғары, ол формалау (қалыптау) жоғары (грануланы пластикалық формалау) ұсылынылады. Ол сондай ақ сазбалшықты гидромеханизацмялы өндіріп алумен бірге және зауытқа пульпа түрінде құбырмен жеткізгенде қазір эксковатормен өндіру және автотранспортпен жетілдіру қолдану орнында пайдалану мүмкін.

Біртектілік. Зауыттардың біріндегі керамзитті шағылтасты зерттеу бір партия ішінде оның төгілмелі тығыздығы 330 ден 405 кг/м3 дейін орташа 367 кг/м3 аралығында өзгерді. Төгілмелі тығыздықтың варияция коэффициенті 4,7 %, ал цилиндрде сығу кезіндегі беріктік вариациясы 11,5% құрады.

Мұндай біртекті емес толтырғышты қолдана отырып сапасы бойынша біртекті бетон алу мүмкін емес. Конструкция беріктігі бойынша жеткілікті үмітті болу үшін толтырғыштың минималды статикалық ықтимал беріктікті, ал массасы мен жылуөткізгіштікті есептегенде оның максималды мүмкін тығыздығын ескеру қажет. Егер толтырғыш біртекті болмаса, онда бетонның есептік көрсеткіштері және оларды конструкцияда қолдану тиімділігі онымен төмендейді.

Керамзиттің біртектілігін жоғарылатудың екі жолы бар:

- бірінші жол өндіру технологиясын жетілдіру, шикізатты орташалау, оны қайта өңдеу және грануляцияны (түйіршіктеуді) өте ұқыпты жүргізу, термо дайындау, күйдіру және салқындату режимдерін тұрақтандыру, фракциялауды жақсартудан тұрады. ҒЗИкерамзит керамзит шағылтасының барлық өндірістік этаптарында оның біртектілігіне әсер ететін негізгі факторларды зерттеген және сәйкес ұсыныстар жасалынған;

- екінші жол – дайын өнімді тек қана ірілігі бойынша бөлу емес оның түйіршіктерінің тығыздығы бойынша да бөлу.

Байыту. Керамзит шағылтасына қолдансақ термин «байыту» оны түйіршігінің тығыздығы бойынша класқа бөлуді білдіреді. Ең жеңілдері жақсы көпіртілген түйіршіктермен бай, ең ауырлары – аз мөлшерде көпіртілген, бірақ өте берік түйіршіктеріне бай болады.

Кеармзит шағылтасын бөлу үшін (сепарация) жоғарыда келтірілген әдістер қолдануға болады.



Керамзитті құм. Керамзит бетонды бұйымдарды жасап шығару үшін тек қана керамзит шағылтасы емес, сонымен қатар ұсақ саңылаулы толтырғыш – керамзитті құм да қажет.

Керамзитті құмды айналу пешінде қарапайым технология бойынша өндіру тиімсіз. Құмды фракцияның біршама қосындысы термо өңдеу процесінде керамзит шағылтасы бөлшектерінің бұзылуы нәтижесінде алынады, бірақ ол салыстырмалы ауыр, себебі саз балшықты шикізаттың ұсақ бөлшектері тәжірибе жүзінде көпірмейді (газ түзу резерві сазбалшық пироиілімді күйге көшкенге дейін жоғалады). Бұдан басқа, жоғары температура зонасында ұсақ гранулалар (түйіршіктер) іріге қарағанда қатты қызады, онда олардың еруі және шағылтас түйіршігіне жабысып қалуы мүмкін.

Көптеген кәсіпорындарда керамзитті құмды керамзит шағылтасын ұсақтап, әсіресе дестелеуіш (валковый) ұсақтағышта алады. Ұсақталған керамзитті құмның өзіндік құны негізінен құмның шығысы ұсақталатын шағылтас көлемінен төмен және ұсақтауға қажетті қосымша шығындарға байланысты жоғары. Құмның шығыс коэффициенті 1 м3 шағылтастан – 0,4-0,7, орташа 0,5 ұсақталған керамзитті құм алады. Мұнда шамамен екі есе оның төгілмелі тығыздығы ұлғаяды.

Қазіргі таңда керамзитті құм алуда ең жақсы деп оны қайнап тұрған қабатта күйдіру деп есептейді. Вертикальды пешке ірілігі 3-5 мм сазбалшықты ұнтақты салады. Пеш екі зоналы: күйдіру және қыздыру, олар өзара жаппай аралықпен бөлінген. Кереге көздің астынан (решеткалы) қысым арқылы ауа және газ тәрізді отын жібереді. Белгілі бір жылдамдықты газ беруде сазбалшықты ұнтақ үлпілдейді, псевдосұйылтылған күйге ауысады, жылдамдықты күшейткенде қайнаған сияқты болады. Газ тәрізді отын тікелей қайнап тұрған қабатта жанады. Қайнап тұрған қабатта жылу алмасудың белсенуіні есебінен тез арада және бірқалыпты материал қыздырылады. Сазбалшық бөлшектері күйеді және 1,5 мин аралығында көпіреді. Күйдіру зонасына жіберер алдында сазбалшықты ұнтақ қайнап тұрған қабаттың термо дайындық зонасында шамамен 300°С ысытылады, ал дайын құм күйдіруден кейін қайнап тұрған қабаттың мұздатқыш қондырғысында салқындатылады. Құмның ұсақ бөлшектерінің бір бөлігі аулақтайтын газдармен бірге күйдіру зонасынан футерленген циклонға барады және тұнады, ал тазаланған газдар пештің алдын ала қыздыру зонасына бағытталады.



Аглопорит. Қожды пемза.Шунгизит және басқа жасанды саңылаулы толтырғыштар

Аглопорит. Керамзит өндірісі үшін жарамды көпіршіктенетін сазбалшықты шикізат сирек кездеседі. Аз иіліледі, майсыз, құмы бар сазбалшықты жыныстар, суглинок көп таралған, оларды күйдіргенде көпіршіктенбейді. Бұл жыныстар басқа жасанды саңылаулы толтырғыш аглопорит алу үшін қолдануға болады.

Шикізат. Аглопорит өндірісі үшін негізгі шикізат жұмыс жасайтын кәсіпорындарда сазбалшықты жыныстар болады. Агломерация үшінжарамды сазбалшықты жыныстар (суглинок, супесь, лесс және т.б) барлық жерде бар, сондықтан аглопориттің өндірісі жергілікті шикізаттан бұл құрылыс материалы қажет әрбір аудандарда ұйымдастыруға болады.

Бірінші рет аглопорит өндірісі 1958 жылы Минск қаласында ұйымдастырылған. Бірақ сазбалшық жыныстардан аглопорпиттің шикізат базасы таусылмайды. Өте кең шикізат ретінде әр түрлі өнеркәсіп қалдықтары, әсіресе отын құрамдыларды қолдануға болады.

Технология негіздері. Аглопоритті шикізатты күйдіру пісірумен (агломерация) алады. Бұл әдіс металлургия өнеркәсібінде рудаларды агломерациялау үшін кеңінен қолданылады. Процестің мәні келесіден тұрады:

Отынды қосып (көмір) шикізаттан үлпілдек шихтаны дайындайды және оны колосникті торға орналастырады. Тор астына вакуум камерада ветилятормен (түтін сорғышпен) ауаны сору арқылы разряжение жасайды, оның әсерінен шихта арасында ауаны просос болады. Үстінен шихтаны өртейді. Көмірдің жану есебінен онда жоғары температура (1400-15000 С дейін) болады. Мұнда шихта саңылаулы шыныланған массаға пісіреді(күйдіреді). Күйдіру салыстырмалы тез жүреді. Астына сорылатын ыстық газдар шихтаның астынғы қабаттарында қыздырылады және колосникті торда жайлап жану зонасы жылжыйды. Үстіңгі кұйген қабаттары бұл уақытта ауаның жүруімен бірнеше салқындайды. Отынның жану зонасы колосникті торға жеткенде және агломерация процесі біткенде, күйген аглопоритті порж алады, оны қиыршық тас және құмға ұқсайды.



Қожды пемза. Қожды пемзаны негізінен домна қождарынан, үйінді емес (мұндай қаждарды тағы балқыту қажет), жалынды ыстық күйінде домна пешінен төгетін қожды балқымадан алады. Өзіндік құны бойынша қожды пемза ең арзан жасаулы саңылаулы толтырғыш. Әрине, қожды пемза металлургиялық өнеркәсіп аудандарда өндіріледі және пайдаланылады.

Технология негіздері. Қожды пемзаны өндірудің бірнеше әдістері бар, бірақ олардың барлығы қожды балқыманы сумен көпіршіктенуге негізделген.

Қожды балқыманың (температура шамамен 13000 С) сумен қосылғанда будың белсенді түзілуімен өте күрделі қайнайды. Бу көпіршігі балқымаға еніп бос шығуына салқындаған кезде балқыманың тұтқырлығы көбейгендіктен кедергі жасайды. Нәтижесінде ол ісінеді, көпіршіктенеді және ұялы құрылымды саңылаулы масса түрінде қатып қалады. Бұл кезде қождың химиялық құрамы және қожды балқыманың газ түзгіш қабілетін, тұтқырлығын және беттік тартылуын анықтайтын олардағы еріген газдардың бар болуы негізгі мағынаға ие.

Бассейнді әдісі келесіден тұрады. Қожды балқыма қож таситын қожды пемзаны өндірудің ковштармен төңкерілген бассейндерге көпіршіктену үшін төгіледі, ол перфолацияланған табанды металдық ванна. Бассейннің сиымдылығы қож таситын ковштан барлық балқыманы біртестен қабылдауға мүмкіндік береді (16,5 м3 дейін). Төменгі жағынан тесіктер арқылы су жіберіледі, оның фонтан сияқты атқылаған желісімен қожды балқыманы төгеді. Ол көпіршектенеді және қатаяды, сонан кейін төгіледі, үлкен тас(глыба) түрінде салқындайды, кейін ұсақтау мен фракцияға елеуге жіберіледі. Өндірістік цикл ковштан төгу, бассейнді толтыру, көпірту (1,5-2 мин), салқындату және кристализация (судың қатысынсыз) бассейнді босату және оны кейінгі циклге дайындау 15-20 мин құрайды. Асынатын қожды балқыманың құрамы өзгергенде реттеуге болады.

Сонымен бірге, шашу – троншеялы әдіс, суды үрлеу әдісі, гидроэкранды әдістер қожды пемза алу үшін қолданылады.

Жоғары көрсетілген барлық әдістер ұсақталған қожды пемзаны саңылаулы қиыршықтас және құм түрінде алуға мүмкіндік береді.

Қожды пемзалы қүыршықтас аглопоритті сияқты ашық саңылаулы үшкір бұрышты формалы түйіршіктерге ие, жоғары түйіршік арасы кеуектілігімен сипатталады.

Сондай-ақ, қожды пемзалы шағылтас алу технологиясы жетілдірілген желілі струя суды үрлеу аппараттарында бар (сулы ауалы гранулялар)

Техникалық талаптар МЕСТ 9760-86 «Щебень и песок пористые из металлургического шлака(млаковая пемза)» стандартында келтірілген.

Пайдалануы. Қожды пемзаны негізінен оқшаулағыш конструкцияларда конструктивті – жылу оқшаулағыш бетондарда қолданылады. Оның төмен жылуөткізгіштік әсерінен қожды пемза бетонның тығыздығы жоғары бірақ оның жылуоқшаулағыш қасиеттерін төмендетпей қолдану мүмкін, мысалы керамзит бетонмен салыстырғанда тығыздығы 1400 кг/м3 қожды пемза бетон тығыздығы 1200 кг/м3 керамзит бетонның жылуөткізгіштігімен бірдей.

М 750-900 қожды пемза әртүрлі көтергіш конструкция үшін жоғары бір беріктікті бетондар алу үшін қолданылуы мүмкін. Бірақ қожды күкірттің құрамы болуы әсерінен қожды пемза бетонды болатты арматураның коррозияға шырау мүмкіндігін ескеру қажет. Алдынын ала кернеуленген констркцияларды өндеу кезінде қожда пемза бетонда арматураның төзімділігі, әсіресе сымда арматурасының, арнайы зерттеулерінен анықталуы қажет.

Шунгизит. Шунгизитті графит құрамды слафитті жыныс. Шунгитті күйдіру кезінде көпіршіктену арқылы алады. Шунгиттің үлкен кен орындары Карель АССР өндіріледі. Тракцияланған ұсақ түрінде жынысты шунгизит шағылтас өндірісінде оны шикізат ретінде қолданатын кәсіпорындарға жібереді.

Шунгизитті шағылтасын құрғақ әдіспен алады. Шунгизит шынында – ол шикізат түрімен өзгешеленетін керамзиттін бір түрі.

МЕСТ 19345-83 «Графит шунгизитовый» тезникалық талаптар бар, керамзитті шағылтасқа ұқсас, бірақ беріктігіне талаптар едәуір төмен.

Ұсақ қоймасынан скипті көтергіш (подъемник) термодайындық пештерінің үстінде орналасқан шығыстық бункерлерге тасымалданады. Бұл пештерде материал 20 мин ішінде 400 ºС дейін қыздырылады, ал кейін қайта салу камералары арқылы күйдіру пештеріне түседі, онда 12-15 мин аралығында болады. Әр түрлі жылдампықпен термодайындау және күйдіру пештерінің айналуы әдетте 1120-1150 ºС температурада көпіретін шунгитті ұсақтың сатылы термоөңдеу режимін жүргізуге болады. Көпірудің қысқа температуралық интервалы (20 ºС, керамзит өндірісі үшін қажеттен едәуір аз) шикізатты күйдіруді қиындатады. Күйіп қалмауы үшін күйдіру зонасының алдында пудралайтын ұнтақ қосады.

Шунгитті салқындату екі стадияда жүргізіледі басында 900 ден 500 ºС дейін барабанды тоңазытқышта 20 мин аралығында, ал кейін 60-80 ºС дейін ұзындығы 10 мин аэрожелобта 2 мин аралығында. Салқындатудың «жұмсақ» режимі материалда термиялық напряж және шунгиттің беріктігін көбейтуге қамтамасыз етеді.

Салқындатылған шунгизит конвейермен дайын өнім қоймасына бағытталады, онда сортталғаннан кейін силоста фракция бойынша сақталады.

Шунгизит жылуоқшаулағыш және конструктивті-жылуоқшаулағыш жеңіл бетондар үшін пайдаланылады.

Азерит. Азерит – бұл жасанды саңылаулы толтырғыш, оны керамзиттің бір түрі деп есептеуге болады, бірақ оны толтырғыштың ерекше түріне болуы қажет, себебі азериттің технология және қасиеті жоғарыда көрсетілгендерден маңызды өзгеше.

Азерит өзінің атауымен Азербайджанмен байланысты, онда оны технологиясы жасалып ұсынылған.

Керамзиттің технологиясынан азерит технологиясының басты өзгешелігі бастапақы сазбалшықты немене басқа минералды шикізаты, алдын ала арнайы балқыту агрегатта (конвертерде) 1400-2000 ºС температурада толығымен балқымаға өтеді. Кейін сумен тез салқындатқанда (300-400 ºС/мин) шыны тәрізді күйге ауысады.

Келесі технологияның этаптары: шарлы наубайханада сазбалшық (байланыстырғыш) және кокс (газ түзгіш) қоспасымен бірге ұсақтау, табақты түйіршіктеу, отқа төзімді ұнтақмен пудралау және айналмалы пеште 900-10000 С температурада керамзит өндірісіндегідей көпіршіктену.

Мұндай технология бірінші көзқарасқа шикізатты қайта балқыту үшін қажетті үлкен энергетикалық шығындармен убыточн болып көрінуі мүмкін.

Азерит шағылтасы 140-850 кг/м3 төгілмелі тығыздығы сипатталады, газ түзгіш қоспалардың құрамын реттеу және басқа технологиялық прием азериттің қолдануына байланысты қажетті тығыздығын алуға болады.

Азерит шағылтасының цилиндрде сығу кезіндегі беріктігі осындай тығыздықтағы керамзит шағылтасының беріктігінен 1,5-2 есе дей жоғары. Жоғарыда көрсетілген төгілмелі тығыздық диапазонының 0,6-14,7 Мпа құрайды. Беріктік жоғарылауы біркелкі ұсақ саңылаулық және материалдық саңылау арасы қабырғалардың біртекті құрылымымен түсіндіріледі.

Термолит. Термолит деп қиыршық және шағылтас түрінде кремнийлі опал жыныстарын (трепел, диатолит, опока) көбіктенусіз күйдіріп алады.

Зерттеулер осы шикізатты жасанды саңылаулы толтырғыш өндірісі үшін өте болашағы зор, ал кейбір оның түрлері күйдіргенде көпіреді, басқалары тек күртіп піседі. Трепел жыныстарынан көпіршектенген шағылтас қабылданған классификация сәйкес керамзит және оның түрлеріне жатады.

Термолитті шағыл және қиыршықтас төгілмелі тығыздығы 600-1200 кг/м3, түйіршік саңылаулығы 20-60 %. Беріктігі шағылтастың (тығыздығына байланысты) 2-7 МПа, қиыршық тастың 1,4-4 МПа. Термолиттің ерекшелігі басқа саңылаулы толтырғыштармен салыстырғанда ірілігінің мөлшері әр түрлі болғанымен оның тығыздығы жақын болады, ал басқаларында ұсақ болған сайын төгілмелі тығыздық жоғарылайды.

Термолитті конструктивті және конструкті-жылуоқшаулағыш жеңіл бетондар алу үшін қолданылады.

Ұсынылатын әдебиет: [1-14].
6 тақырып. Өндіріс қалдықтар негізіндегі толтырғыштар. Шлакты пемзалы қиыршық тас және құм технологиясы.

Жоспар:


  1. Өндіріс қалдықтар негізіндегі толтырғыштар..

  2. Шлакты пемзалы қиыршық тас және құм технологиясы.

  3. Күл және күлді қож араласпалары, ағаш қалдықтары және басқа өндіріс қалдықтары.


Өндіріс қалдықтарынан толтырғыштар. Бетон үшін толтырғыштармен құрылысты қамтамасыз етуде әр түрлі салалы өндірістің қалдықтары едәуір резерв болады, олар қазіргі кезде толық пайдаланады.

Жол-жөнекей өндірілетін жыныстар.

Пайдалы қазбалар қойнауларын өндіру кезінде жиі жол-жөнекей әр түрлі тас жыныстарды өндіру керек болады, себебі пайдалы қазбаға жету қажет. Әсіресе құнарлы қабат жұмыстары көлемі ашық өндіруде үлкен емес.

Жиі пайдалы қазба көлемі 10-15% құрайды, ал құнарлы қабат көлемі 90%, олар жол-жөнекей өндірілетін жыныстар өзі пайдалы қазба болатын үйінділерге шыарып тастайды.

Халық шаруашылығы қызығушылық бірінші кезекте өндірілген табиғи шикізатты қолдану керек. Мұны табиғатты қорғау мүддесі талап етеді.

Әр түрлі пайдалы қазба кен орнын өндіргенде жол-жөнекей пайда болатын жыныс ішінде көбісін тура толтырғыш ретінде емес, оны өндіру үшін шикізат ретінде қолдану керек. Мысалы бірнеше зауыттарда құнарлы жыныстардың саз балшығы керамзит өндірісі үшін қолданады. Сондай-ақ керамзит алу үшін жол бойы өндіретін метаморфты саз балшық сланецтің қолданудың тиімділігі дәлелделген. Мұндай мысалдар өте көп.

Пайдалы қазбаларды байыту процесінде алынатын қалдықтар.

Құнарлы жыныс жол бойы жыныстардан басқа кен орындарда қабатпен жатады және жеке өндіріледі, пайдалы қазбадан бөлек өндіру кезенде тау жыныстары бар. Оларды пайдалы қазбалармен бірге өндіреді, ал кейін бос деп аталатын жынысты байыту процесінде әр түрлі әдістермен бөледі. Бос жыныс қиыршық тас немесе құм түрінде болу мүмкін.

Мысалы, тау-байыту коминатының қалдықтары (Днепропетровск) құрғақ магнитті сепарациялы қиыршық тас түрінде темір кварцитті болады, олар 70 % кремнийден және 15-20 % темір және ұсақ құм (ірілік модулі 1,64 дейін). Зерттеу мәліметтері бойынша ол қалдықтарды толтырғыш ретінде жоғары берікті және төзімді бетондарда жауыпкершілігі жоғары конструкцияларда алуға мүмкіншілік береді.

Еліміздің тасты көмір бассейндерінде көмірді өндіру және байыту қалдықтары үйінділерде-террикондарда жиналып жатыр. Олар өзі біршама көмір құрамы бар бос жыныстар террикондарда көмірдің жану нәтижесінде жанған жыныстар деп аталатын зат пайда болады. Зерттеулердің көрсетуімен жанған жыныстар саңылаулы қиыршық тас және құм түрінде төгелмелі тығыздығы 800-1000 кг/м3 орташа цемент шығынында беріктің шегі 10…20 мыс жеңіл бетон үшін арзан жергілікті толтырғыш ретінде қолдануға болады.

Шикізат ретінде көмірді байыту қалдықтары аглопорит-жасанды саңылаулы толтырғыш өндірісінде пайдаланады. Аглопоритті сазды жыныстардан да алуға болады, бірақ одна едәуір отын шығыны қажет (тасты көмір). Егерде көмір байыту қалдық торын қолданса, отын үнемдеуіне қол жетеді. Қалдықтағы көмірдің құрамы агломерация процесі үшін жеткілікті.

Металлургиялық қождар.

Металлургиялық өнеркәсіп жыл сайын шамамен 50 млн.т. қождар береді, ал үйінділерде олар шамамен 500 млн.т. жиналды. Бұл негізінен домна қождары, сондай-ақ мартеновтық, вагронкалық және басқалары. Онда шойынды балқытқанда негізгі өнімнің әр бір тоннасынан 0,5-1 т. қож алады. Егер шығысты массамен емес көлеммен есептесек қож шойынға қарағанда 2-3 есе көп алынады. Сондықтан қождарды қалдық деп атау шартты. Шын мәнінде бұл қалдық емес, осындай бағалы жол бойы алынған өнім.

Метталлургиялық қождарды жеткіліксіз қолдану ұтысты алмауға ғана емес, сонымен негізгі метталургиялық өнімнің қожды шығаруға және өте үлкен шығындар есебінен қымбаттауға алып келеді.

Метталлургиялық қождардың химиялық құрамы әр түрлі. Домна қождары негізінен келесі оксидтерден тұрады: 30-50 % - CaO, SiO2 - 30-40 %, Al2O3 - 10…30 %, сондай-ақ темір, магний, марганец, күкірт қоспаларын құрайды.



Химиялық құрамы бойынша негізгі қождарды ажыратады, олар үшін негіздік модуль:

және қышқылды, олар үшін МH < 1.

Жиі домна қождарын цемент өндірісінде пайдаланады. Олардың кейбір бөлігі қожды мақта, құймалы бұйымдар және т.б. алу үшін қолданылады. Сонымен ағынды шығыстағы қождың едәуір көлемі, сондай-ақ үйіндіні қож қоры толтырғыш алу үшін пайдалануы мүмкін.



Домна қожынан қиыршық тас. Бетон үшін қиыршық тасты ағынды шығыс немесе ескі отвалдардағы қождарды ұсақтау және сорттау арқылы домна қожынан алуға болады.

Үйінділердегі қождар құрамы және қасиеттері бойынша біртекті емес. Салқындату шарттарына байланысты олардың кристализациялану деңгейі әр түрлі. Олардың саңылаулығы және беріктігі бірдей емес. Осыған байланысты ескі отвалдарды таңдап өндіру немесе қиыршық тасқа ұсақтағаннан кейін қожды байыту мақсатты.

Домна қождарын қайта өңдеудің әмбебаб технологиялық схемасы суретте келтірілген. Бұл схема бойынша қожды ұсақтау үшін жағының қозғалысы күрделі жақтық ұсақтағыш қолданады, олар куб формасы түйіршік құрамы 40-70 мм қиыршық тас алуға болады. Екі электромагнитті сепарация қиыршақ тасты металды қосындылардан босатады. Ұсақтаудан еленген (0-5 мм) 40 % құрайтын тесік түрдес електерде грохоттаумен екі фракцияға 1,25 – 5 мм (құм) және 0-1,25 мм бөледі. Соңғысын грануляцияланған қожың ұсақ құрамы ретінде немесе гран қожды алуда балқыған домна қожына пульпа түрінде қолдануға болады.

Түйіршіктелген қож. Отты-сұйық металлургиялық қождарды сумен өңдегенде қожды балқыманың тез арада салқындауы және оның грануляциясы бөлек ұсақ түйіршіктерге ұсақталуы болады. Түйіршіктердің құрылымы аморфты, шыны тәрізді.

Түйіршіктің құрамы бойынша түйіршіктелген қож ірі құмға сәйкес: түйіршіктің өлшемі көбіне 0,6-5 мм, онда шамамен 50 % (массасы бойынша) 2,5 мм ірі түйіршіктер құрайды. Жиі одан ірі түйіршіктері болады (10 мм дейін).

Түйіршіктелген қождың төгілмелі тығыздығы кең шектерде 600-1200 кг/м3 ауытқиды. Бұл қожды балқыма қасиеттері және грануляцияланған қождың грануляциялау технологиясына байланысты тығыз немесе саңылаулы болуы мүмкін. Түйіршіктелген қождың кеуектілігі жоғары – 60-70 % дейін.

Грануляцияланған домна қождары негізінен шпакопортланд цемент өндірісінде жұмсалады, бірақ көлемде олар бетон үшін толтырғыштар ретінде қолданады.

Грануляцияланған домна қожы (түйіршіктік құрамын жақсарту үшін ұсақталған) ұсақ түйіршікті бетонға толтырғыш ретінде қолданады. Мұндай бетон жоғары беріктік, су өткізбегіштік және жоғары төзімділікпен сипатталады.

Сондай-ақ, табиғи ұсақ құмдарды байыту үшін араласпада қолданумен грануляцияланған қожды пайдалану экономикалы тиімді. Грануляцияланған вагронкалы қождарды әр түрлі қолданыстағы бетондарда пайдалану тиімділігі анықталған (жоғары берікті, конструктивті-жылу оқшаулағыш, ыстыққа төзімді және декоративті).



Отын қождар.

Тасты көмір, антрация, сұр тас көмір және отынның басқа түрлерін жаққаннан кейін қождар қалады. Олар барлық уақытта қазбалы көмірде қосынды және қосалқы жыныстар түрінде болатын піскен күйдірілген минералды қосынды.

Бөлшекті отындарды жаққаннан қождар және ұсақталған тозаңды отындар жағу кезінде алынатын қождарды бөледі.

Бөлшекті отындар жағудан қождар. Колосникті торлы пештерде отында кесекті отынды жаққанда дұрыс емес формалы бөлшектер түрінде құрылысы толық жасалмаған, қара, күңгірт-қоңыр және сұр түсті, әр түрлі бірлікті көбіне 50мм дейін қож пайда болады. Қождың шығысы жағатын отын массасының шамамен 70%, ал кейде одан да көп құрайды. Кей жерлерде отын қождары қолдануға жеткілікті көлемде жиналады.

Құрамы бойынша отын қождарды біртекті емес. Қождың өзінен басқа олар жанбай қалған қалдықтар немесе толық жанбаған отын сазды қосындылар, әр түрлі деңгейде жанған және т.б. тұрады. Сондықтан мұндай қождар барлық уақытта жеткілікті берік және төзімді емес. Бұл қатынаста ең жақсы деп антроцитті жағудан, ал жаманы сұр тас көмір жағудан қалған қалдықтар есептелінеді.

Отын қождарының төгілмелі тығыздығы 1000 кг/м3 дейін, түйіршік тығыздығы 1,5-2 г/см3.

Толтырғыш ретінде қождары жауапкершіліксіз конструкциялар үшін бетондарда, қожды бетонды қабырғалық блоктар, аз қабатты құрылыста біртұтас қабырға, гипсті бетонды қабырға аралық тақталар және т.б. Олар шектеулі қолдану мүмкіншілігі бар жергілікті арзан материал деп қарастырылуы мүмкін.

Тозаңды отынды жағудан қождар. Онда күлмен бірге бөлшекті қож пайда болады, қалдықтар жалпы шығысынан 5-20 %.

Тозаңды көмірді жағу қалдықтар бөлшекті көмір жағу қалдықтарынан күрт өзгешеленеді. Олар өзі күйдіру және ең жеңіл балқитын көмір бөлігінің балқуы өнімі. Көп жағдайда аз саңылаулы шыны тәрізді құрылымды түйіршігінің тығыздығы 16г/см жоғары. Сұр тас көмір және аралас тасты көмірлерді жаққанда ұялы құрылымды саңылаулы қождар түйіршік тығыздығы 0,5-1,5 г/см3 пайда болады.

Жылу электр станциясының қождарынан түрлі қолданыстағы беріктік шегі 5-50 МПа бетон алады және олар МЕСТ 26644-85 «Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона» талаптарына сай болуы керек.

Күл және күлді қож араласпалары, ағаш қалдықтары және басқа өндіріс қалдықтары

Күл және күлді қожды араласпалар. Көмірде жұмыс жасайтын сланец немесе торфта жыл сайын жылу электр станциялары шамамен 70 млн.т. күл береді. Ол қазірге аз қолданылады. Отвалдарды күтіп қамтамасыз етуге жылына көптеген қаржы жұмсалады. Одан басқа отвалдарға бағалы жерлерді едәуір болу қажет.

Сонымен ғылыми зерттеулер және үлкен өндірістік тәжірибе жылу электр станциясының күлдері тиімді қолдануы мүмкіндігі көрсетіледі. Соның ішінде бетон үшін ұсақ толтырғыш немесе толтырғыш өндірісі үшін шикізат ретінде пайдалану.



Күл – ол дисперсті материал, онда бөлшектердің өлшемі негізінен 0,16мм төмен. 0,16 мм електегі қалдық 20-40 % құрайды. Бөлшектері саңылаулы құрылымға ие. Құрғақ күлдің төгілмелі тығыздығы отын түрі және оны жағу шарттарына байланысты 600-1300 кг/м3 құрауы мүмкін.

Ұсақ толтырғыш ретінде күлді табиғи немесе ұсақталған құм, түйіршіктелген қож араласпасында қолданған жөн. Ол цементті үнемдеуге және бетонның қасиетін жақсартуға алып келеді.

Қазіргі уақытта күл тиімді нығыз және ұялы күлді бетон алу үшін ұсақ толтырғыш немесе оның бөлігі ретінде ауыр және өте жеңіл бетондарда қолдануға болады.

Күлді қожды араласпаны жылу электр станцияларында гидро күлді алып тастау үйінділерінде бетон үшін толтырғыш ретінде МЕСТ 25592-83 талап қояды. Қолдану аумағына байланысты күлді қожды араласпалар екі классқа (А – ауыр бетон үшін, Б – жеңіл бетон үшін) және екі түрге (І –темір бетон конструкциясы үшін, ІІ – бетон конструкциясы үшін) бөледі. Осы жіктеуге сәйкес күлді қожды араласпаларға техникалық талаптар дифференциалдар қойылады және тиісті: қождың құрамы, оның түйіршігінің еі ірі өлшемі, 0,315мм ұсақ бөлшектердің құрамы. Химиялық құрамы бойынша шектеулер қатты қыздыру кезіндегі массаны жоғалту, күкіртті және күкіртқышқылды қосылыстардың, кальций және магнийдің бос оксидтері құрамына қатысты.



Ағаш қалдықтары. ТМД елдері территориясында шамамен әлемдік ағаш қорының 1/3 бөлігі жинақталған, оның 80 % ең бағалы қылқанды жынысты ормандарда. Ағашты жаппай дайындау және қайта өңдеу қалдықтардың 70 млн м3, оның ішінде шамамен млн. м3 жантақ. Соңғы уақытта ағаш қалдықтары және ағаш талшықты тақта, OSB және басқа құрылыс материалдар өндірісінде, сондай-ақ целлюлозды қағаз, гидролиз өнеркәсібі қолдануда. Сонда да оның көп бөлігі әлі пайдаланбай қалуды.

Ағаш өңдеу қалдықтарынан басқа зығыр (костра) өңдеу және басқада ауыл шаруашылық өнімдерінің қалдықтары бар. Жеңіл бетон үшін арзан жергілікті толтырғыш ретінде жаппай аз қабатты тұрғын және ауылшаруашылық құрылысына көптеген аудандарда бұл қалдықтарды қолдану мақсатты және тиімді.

Мұндай бетонның бір түрі – арболит. Онда толтырғыш ағаштың ұсақталған қалдықтары (ұсақ) қолданылады. Ұсақ ұзындығы 40 мм, ені және қалыңдығы 2-5 мм бөлшектерден тұрады. Осы толтырғыш және портландцементтен бетон тығыздығы 500-700 кг/м³ болғанда сығылу кезіндегі беріктік шегі 2,5-3,5 МПа және жылуөткізгіштігі 0,18 Вт/м·ºС дейін. Ол өте тиімді қабырғалық панель және басқа конструкциялар алуға мүмкіндік береді.

Сондай-ақ опилкобетон (жантақ) қолданылады, онда толтырғыш ағаш (қылқан жапырақтылар) жантақтар, кейде табиғи құммен араласпада зығырбетон (костробетон) және басқа осындай аналогтағы бетондар.

Жоғарыда қарастырылған минералды толтырғыштардан ерекшелігі ағаш қалдықтары ауылшаруашылық өнімін өңдеудегі қалдықтар сияқты, олар органикалық болады. Мұндай толтырғыш цементті бетондарда қолданғанда олардың цементтің гидратация және қатаю процестеріне зиянды әсерін ескеру қажет. Олардың құрамында бар немесе уақыт өте пайда болатын органикалық қышқылдар және қантты заттар бетон қатаюын тежейді, ол сондай-ақ цемент тасының коррозиясын шақыруы мүмкін. Сондықтан мұндай толтырғыштарды зиянды құбылыстарды оқшаулау және компенсациялау мақсатында арнайы өңдеу қажет. Ағаш қалдықтарын алдын ала суда суландыру, әкпен экстра белсенді заттарды бейтараптандыру, химиялық қоспаларды қолданудың көмегі бар.

Ағаш қабығының қайта қолдану технологиясы бар (орман және ағаш өңдеу кәсібінің қалдығы). Қабықша, әсіресе қарағайдың табиғатпен жаратылған жақсы жылу оқшаулағыш материал арнайы өңделіп бетонда толтырғыш ретінде қолданылады. Коробетон (қабықша) жақсы жылу және дыбыс оқшаулағыш қасиетіне ие, жеткілікті өртке төзімді, одан жасалған қабырғалар кірпішке қарағанда 3,5 есе арзан.

Кей аудандарда ағаш қалдықтары бар болса, көмірбетон (углебетон) қолдану ұсынылады. Толтырғыш болып онда ағаш қалдықтарын жаққанда алатын ағашты көмір роль атқарады. Көмірбетон тығыздығы 350-700 кг/м³ болғанда 0,8-4 МПа, жеткілікті өртке төзімді (жану температурасы 400-500ºС) төмен жылуөткізгіштігі, биотөзімділігі бойынша сипатталады.

Басқа өнеркәсіп қалдықтары. Құрама өнеркәсіпбінің қалдықтары кондициялық емес бетон және темірбетон бұйымдары мен конструкциялары, тауарлы бетон қалдықтары, сондай-ақ эксплуатациялық мерзімін өтеген бұйымдар едәуір көлемде жиналады және бетонға толтырғыш алу мақсатында қайта өңдеуге және құрылыста қайта қолдануға болады.

Қайта өңдеуді арнайы қондырғыларда жүргізеді.

Кондициялық емес темірбетон бұйымдарын өңдеудің технологиялық процесі 2 этаптан тұрады:

1. Бұйымды алдын-ала арматурадан ажыратумен бөліп бұзу және кейіннен бөлінген бетон массасын ұсақтау.

2. Бұйымдарды және бетон қалдықтарын бұзу агрегатының негізгі жұмысшы органы гидравликалық рычагты пресстен (ең жоғары бұзу күші 2000 кН дейін жұмыстық 1300 кН) колосникті стол (100х500 мм тор), бағытталған рама және гидравликалық станциядан тұрады.

Бетонда бұрыннан толтырғыш ретінде қарапайым керамикалық кірпішті ұсақтау арқылы алынатын кірпішті қиыршықтас қолданылған. Кірпіш саз балшықты шикізатты күйдірумен алатын басқа керамикалық материалдар сияқты жеткілікті берік және ұзақ мерзімді. Кірпіштің тығыздығы 1,7 г/см³, онан қиыршықтас 800-900 кг/м³ төгілмелі тығыздыққа ие, яғни жеңіл категориясына жатады. Мұндай толтырғыштағы бетондардың беріктік шегі 10-15 МПа және тығыздығы 1800-2000 кг/м³, яғни қарапайым толтырғышқа қарағанда 20 %-ға жеңіл.



Асбестті цемент бұйымдары зауыттарында кесінді, ұсақ, кондинциялық емес өнім түріндегі қалдықтар барлық өнім массасының шамамен 3 % құрайды. Жыл сайын үйінділерде мұндай қалдықтардың бірнеше мың тоннасы жиналады және шығарылады.

Зерттеулер және шетел тәжірибесі көрсеткендей ұсақталған асбестті цемент қалдықтары жеңіл бетон үшін өте тиімді толтырғыш. Келтірілген мысалдармен өнеркәсіп қалдықтарын утилизациялау мүмкіндіктері шектелмейді.

Кей жағдайларда өнеркәсіп қалдықтарын толтырғыш алу үшін шикізат ретінде қолдануға болады. Мысалы, фосфориттен сары фосфор өндірісінде 1 тонна өнімге қож түрінде 10 тонна қалдық келеді. Бұл қалдықтардан Қазақстанда қиыршықтас өндірісі жұмысы ұйымдастырылған, ол табиғи тастан қиыршықтас алудан 2-3 есе арзан. Азербайджанда жасанды саңылаулы толтырғыш - аглопоритті алюминий зауытының қалдығынан, сондай-ақ гумбринді жұмсау мұнай майларын тазалау үшін мұнай өңдеу өнеркәсібінде қолданатын сазбалшық алынады.

Біртекті емес қаланың тұрғындары қалдық өңдеудің қазіргі заман технологиялары олардан алдын ала пайдалы заттарды алу және термиялық өңдеуді қарастырады. Нәтижесінде күйген қалдықтар алады, олар бетонға толтырғыш ретінде белгілі қолдануға немесе ұсақталған тасты жыныстардың орнына жол асты негізді орналастыру үшін жеткілікті жарамды.

Ұсынылатын әдебиет: [1-14].


7 Практикалық сабақтардың мазмұны – 15 сағат

Практикалық сабақтар 1

1 тақырып - Құрылыс материалдар мен бұйымдар өндірісіндегі жасанды кеуекті толтырғыштардың ролі.

Жоспар:

  1. Толтырғыштардың классификациясы.

  2. Толтырғыштардың түрлері және оларға қойылатын негізгі талаптар.

Тапсырмалар:

1 Әр бір толтырғыштардың сипаттамаларың анықтау.

2 Оларға қойылатын талаптар мен олардың қасиетін анықтау.

Ұсынылатын әдебиет: [1-14].



Практикалық сабақтар 2

2 тақырып - Толтырғыштардың қасиеттері мен оларды сынау әдістері.

Жоспар:

  1. Әр түрлі толтырғыштардың қасиеттері және кәдімгі ауыр бетонның құрамын анықтау.

Тапсырмалар:

1 Бетонның қандай маркаларына қандай цемент және толтырғыш пайдаланады

2 Қиыршықтас пен құмның шығынын анықтаудың теңдеулері.

Ұсынылатын әдебиет: [1-14].



Практикалық сабақтар 3

3 тақырып. Тығыз табиғи тасты жыныстар негізіндегі толтырғыштар.

Жоспар:

1 Нығыз табиғи тау жыныстарынан толтырғыш. Ерекше ауыр және ауыр.

2 Өндіру.

Тапсырмалар:

1 Ерекше ауыр бетондарға пайдаланатын толтырғыштар?

2 Ерекше ауыр бетонның қорғау қасиетін жақсарту үшін не қосылады?

Ұсынылатын әдебиет: [1-14].



Практикалық сабақтар 4

4 тақырып. Табиғи кеуекті толтырғыштар.

Жоспар:

  1. Саңылаулы толтырғыштардың сапалық қандай көрсеткіштері бойынша олардың негізгі маркалауы жүргізіледі.

Тапсырмалар:

1 Қандай шөгінді тау жыныстарынан саңылаулы толтырғыштар алады.

2 Беріктіктің тығыздықтан тәуелділігіне толтырғыштардың қандай құрылымы әсер етеді.

Ұсынылатын әдебиет: [1-14].


Практикалық сабақтар 5

5 тақырып. Күйдіру арқылы толтырғыштар.

Жоспар:

  1. Керамзит өндірісінде термиялық өңдеу режимінің ерекшеліктері қандай.

  2. Аглопорит алу үшін қандай шикізат қолданады.

  3. Шлакты пемза өндірісінің әдістерін атаңыз.

Тапсырмалар:

1 Керамзит өндірісінде термиялық өңдеу режимінің ерекшеліктері қандай?

2 Көпіртілген вер­микулитті сипаттаңыз? Ұялы бетонның тығыздығы мен кеуектілігі неге байланысты?

Ұсынылатын әдебиет: [1-14].


Практикалық сабақтар 6

6 тақырып. Өндіріс қалдықтар негізіндегі толтырғыштар. Шлакты пемзалы қиыршық тас және құм технологиясы.

Жоспар:

1 Металлургиялық қождардан (шлактардан) толтырғыштарды пайдалану ерекшелігі қандай, қандай қосымша сынақтар жүргізу қажет.



2 Жылу электр станциясының күлінің түйіршіктік құрамы және бөлшектерінің құрылымы қандай.

Тапсырмалар:

1 Өндіріс қалдықтарын пайдаланудың мәні неде?

2 Сіздің қалаңызда (облыс, республика) өндірістік кәсіпорындарда қандай да бір қалдықтар пайда болады ма?

Ұсынылатын әдебиет: [1-4, 1-10].


8 Өздік жұмысының тапсырмалары

Тақырып 1 Құрылыс материалдар мен бұйымдар өндірісіндегі жасанды кеуекті толтырғыштардың ролі. Бетонның қажетті қасиеттерін қалыптауда және оның өзіндік құнын құрастырғандағы толтырғыштың ролі қандай.

Реферат жазу Ұсынылатын әдебиет: [1, 10].

Тақырып 2 Толтырғыштардың қасиеттері мен оларды сынау әдістері Құрылымына әсер ететін факторлар. Толтырғыш тасының микроқұрылымы.

Реферат жазу Ұсынылатын әдебиет: [1-4, 1-10].

Тақырып 3 Толтырғыштардың қасиеттері мен оларды сынау әдістері. Жоғарыберіктікті құрылымды бетонды және басқа материалдарды алу үшін қойылатын шарттар.

Реферат жазу Ұсынылатын әдебиет: [1-4, 1-10].

Тақырып 4 Табиғи кеуекті толтырғыштар. Вылканды пемза, құм т.б. Құрамының үнемдеуі мен техникалық сипаттамаларына беріктіктің, іріліктің, ұнтақ құрамының, ұнтақтың формасы мен жазықтықтың орналасуына тигізетін әсері.

Реферат жазу Ұсынылатын әдебиет: [1-10].

Тақырып 5 Күйдіру арқылы толтырғыштар. Вермикулит, азерит, шунгизит. Техникалық қасиеттерінің көрсеткіштері, дайындау технологиясы мен оның құрамы арасындағы өзара байланыстар.

Реферат жазу Ұсынылатын әдебиет: [2-4].

Тақырып 6 Өндіріс қалдықтар негізіндегі толтырғыштар. Әр түрлі шлакты пемзалы қиыршық тас және құм технологиясы. Құрылыс пен халық шаруашылығына арналған ауыр және жеңіл бетоннан жасалған құрылыс құрылымдар мен бұйымдар қолданылуының тиімділігі.

Реферат жазу Ұсынылатын әдебиет: [1-3].
10. СӨЖ бойынша кеңес беру графигі (СӨЖ 25% СОӨЖ-дан құрастырылады)

СӨЖ орындалу мерзімі сабақ кестесіне сәйкес өзгеруі мүмкін.


Жаңа оқу семестр бойынша СОӨЖ кестесіне сәйкес



Сабақтын түрлері

дүйсенбі

сейсенбі

сәрсенбі

бейсенбі

жұма

сенбі

1

Дәріс бойынша

сұрақтарға

кеңес беру




















2

Тәжірибе сабақтар

бойынша сұрақтарға кеңес беру





















3

СӨЖ бойынша

сұрақтарға кеңес

беру






















11. Оқушылардың білімінің тексеріс кестесі

Практика және дәріс сабағына қатысуы (семинарлық, зертханалық, жеке, студиялық сабақтар) 0-100 балмен бағаланады.

Пән бойынша тапсырмаларды орындау және тапсыру графигі (оқу сабақтарының кестесі бойынша)
12. Студенттердін оқу жетістіктерін бағалау жүйесі

Семестрдің ортасында және соңында 100 балдық шкаламен пәннің оқылған модулі бойынша ағымдағы үлгерімнің (АҮ) бағасы анықталады. Ағымдағы үлгерімнің бағасы келесі балдардың жиынтығынан тұрады:

сабақтарға дайындық, топта белсенді жұмыс жасау, бақылау шараларға қатысу;

өздік және зертханалық жұмыстарды уақытында, сапалы орындау және

қорғау;

курстық жұмыстың/жобаның бөлімдерін уақытында, сапалы орындау;



сабаққа қатысу және басқа.

Межелік бақылаудың (МБ) бағасы да 100 балдық шкала бойынша анықталады.

АҮ және МБ бағаларының қорытындысы негізінде пән бойынша студенттің рейтингі (Р1 және Р2) анықталады:

Р1(2) = АҮ1(2)*0,7 + МБ1(2)*0,3.

Семестрде пән бойынша студенттің жіберу рейтингінің бағасы тең:



ЖР= (Р1+Р2)/2

Әр пән бойынша (пәннің қорытынды бақылау түрі мемлекеттік емтихан болса да) магистранттардың оқу жетістіктері қорытынды бағамен (Қ) анықталады. Қорытынды баға ЖР және ҚБ (емтихан, дифференциалды сынақ немесе курстық жұмыс (жоба)) салмақтық үлестер негізінде есептеледі (СҮжр және СҮқб):



Қ = ЖР*СҮжр + ҚБ*СҮқб

Жіберу рейтингтің және қорытынды бақылаудың салмақтық үлестері 0,6 және 0,4 сәйкес тең болады.

Пән бойынша жіберу рейтингі де, емтихан бағасы да оң бағаланған жағдайда ғана қорытынды баға есептеледіДәлелсіз себеппен қорытынды бақылауға келмеген жағдайда, «қанағаттанарлықсыз» деген бағаға теңеріледі. Пәннен емтихан және аралық аттестаттау нәтижелері студенттерге сол күні айтылады, егер емтихан жазбаша түрде түстен кейін жүргізілсе, онда келесі күні айтылады.

Оқу жетістіктері, яғни білім, студенттердың «Бетон толтырғыштары» пәні бойынша дағдылары балды-рейтингті жүйесі бойынша бағаланады:




Балмен есептегендегі қорытынды баға (Қ)

Балдың цифрлық баламасы (Ц)

Әріптік жүйедегі баға (Ә)

Дәстүрлі жүйедегі баға (Д)

95-100

4,0

A

Өте жақсы

90-94

3,67

A-




85-89

3,33

B+




80-84

3,0

B

Жақсы

75-79

2,67

B-




70-74

2,33

C+




65-69

2,0

C

Қанағаттанарлық

60-64

1,67

C-




55-59

1,33

D+




50-54

1,0

D




0-49

0

F

Қанағаттанарлықсыз


13 Оқытушының талаптары, саясаты мен тәртібі

«Бетон толтырғыштары» пәнін оқу кезінде мына ережелерді ұстануды сұраймын:

1 Сабаққа кешікпеу.

2 Себепсіз сабақты босатпау, ауырып қалған жағдайда анықтама әкелу.

3 Студенттердің міндетіне сабақтың барлық түріне қатысу кіреді.

4 Оқу үрдісінің күнтізбелік кесте бойынша барлық бақылау түрлерін тапсыру.

5 Босатқан тәжірибелік сабақтарды оқытушының айтқан уақытында өтеу.

6 Кафедраның аудиториялық қорына шығын келтірмеу.

7 Жоғарғы оқу орнының талаптарын бұлжытпай орындау.

8 Курстастарыңа және оқытушыға сабырлық, ашықтық және игілікпен қарау.

9 Сабақ барысында ұялы телефондар сөндірілулі болуы тиіс.

10 Оқытушы сабақ түсіндіріп жатқанда дауыстап сөйлеуге болмайды. Екінші ескертуден кейін студент аудиториядан шығарылады. Сабақ барысында сабақтан тыс тақырыптар рұқсат етілмейді.

Тапсырманы маңызды себеппен кешігіп тапсырса, айыптық санкциялар болмайды.

Егер сіз белгілі бір маңызды себептермен бақылау шараларды босатсаңыз, сізге оны оқытушының айтқан уақытында (МБ мен ҚБ деканның рұқсатымен ) қайта тапсыруға мүмкіндік беріледі. Тапсырмаған жағдайда сіз «0» балл аласыз.

Жұмысты уақытында тапсыру керек. Барлық тапсырмалар ең кеш дегенде емтихан сессия басталуға 3 күн қалғанға дейін тапсырылу қажет.

Барлық тапсырмалар мен ЕГЖ-ді тапсырмаған студенттер, емтиханға жіберілмейді.

Өткен сабақтағы материалды қайталау мен өңдеу әрбір сабақта болуы міндетті. Студенттің материалды қаншалықты түсінгені тестілеу мен жазбаша түрде тексеріледі. Тестілеу алдын-ала ескертусіз жүргізілуі мүмкін.

Сіздердің міндеттеріңіз сабаққа дайындалып келу. Бар әдебиетті қолданыңыз және оны кітапханадан алыңыз.

Басқаның жұмысын көшіру мен әдебиет материалдарды өңдеусіз қолдануға тыйым салынады.

Дәріс конспектілерін жүргізу міндетті. Дәріс бойынша конспект 8-ші және 15-ші апталарда тексеріледі.


14 Әдебиеттер тізімі
Негізгі

  1. Сатеков Б.С. Табиғи және жасанды құрылыс материалдары мен бұйымдары. Тараз: Сенім, - 2007. І том. – 576 бет., ІІ том. – 472 бет.

  2. Ицкович С.М., Чумаков Л.Л., Баженов Ю.М. Технология заполнителей бетона. Учебник. – М.: АСВ, 2001.

  3. Горбунов Г.И. Основы строительного материаловедения. – М.: ИАСВ, 2002.

  4. Микульский В.Г. и др. Строительные материалы (материаловеление и технология), -М., ИАСВ, 2004.

Қосымша

  1. Васильков С.Г. и др. Искусственные пористые заполинтели и легкие бетоны на их основе. Справ.пособ. / под ред. Ю.П. Горлова. – М.: Стройиздат, 1987.

  2. Ицкович С.М. Заполнители для бетона. – Минск: Высшая школа, 1983.

  3. Белов В.В., Петропавловская В.Г., Шлапаков Ю.А. Лабораторные определения свойств строительных материалов. – М.: ИАСВ, 2004.

  4. Горлов Ю.П. Лабораторный практикум по технологии теплоизоляционных материалов, М.: Высшая школа, 1982.

  5. Дворкин Л.И., Пашков И.А. Строительные материалы из отходов промышленности. – Киев: Выща школа, 1989.

  6. Книгина Г.И., Вершина Э.Н. Лабораторные работы по технологии строительной керамики и легких пористых заполнителей. – М.: Высшая школа, 1977.

  7. Материаловедение в строительстве. Под. ред. Рыбьева И.А. – М.: Издательский центр «Академия», 2006.

  8. Наназшвили И.Х. Строительные материалы, изделия и конституции. Справочник. – М.: Высшая школа, 2004.

  9. Кулибаев А.А. Құрылыстағы әрлеу материалдары: Оқу құралы. – Алматы: Триумф «Т», 2007. – 448 б.

  10. Михайлова И., Васильев., Миронов. Современные стройтельные материалы и товары. М.; Изд-во Эксмо, 2005 г.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет