2. Технологическая часть

2.1 Выбор способа технологической схемы производства

Основной задачей, стоящей перед технологом фибролитового производства, является подбор древесного заполнителя с минимальным содержанием в них экстрактивных веществ и сахаров, которые отрицательно влияют на процесс схватывания и твердения вяжущего.

Для приготовления фибролитовой смеси применяют органический заполнитель, минеральные вяжущие вещества, водные растворы различных химических добавок и воду. При производстве готовых изделий из фибролита, кроме перечисленных материалов, используют инертные плотные заполнители (песок, гравий) для приготовления цементно-песчаного раствора или бетона и нанесение на изделие фактурных и конструкционных слоев, а также стальную арматуру, закладные детали, красители, керамические или стеклянные плитки и другие отделочные материалы.

Органический заполнитель, применяемый в производстве фибролита, может быть двух основных видов:

1) древесный, исходным сырьем для производства которого служат низкокачественная и дровяная древесина, различные отходы в виде кусковой и измельченной древесины;

2) из отходов сельскохозяйственного производства (из костры льна, конопли, рисовой соломы, стеблей хлопчатника и т.п.)

Практика изготовления фибролитовых изделий показывает, что трудно получить плотную структуру фибролитовой массы с крупным древесным заполнителем путем применения принципа подбора состава бетона. Для получения плотной и связной структуры фибролита в курсовом проекте будем применять частицы древесины небольшой толщины и значительной длины, для наилучшего переплетения их между собой. В связи с этим древесный заполнитель будет проходить две стадии обработки: отходы древесины в рубильной машине перерабатываются в щепу, а щепа попадая в молотковую дробилку перерабатывается в древесную дробленку. Вторичные переработки щепы в древесную дробленку дает ряд преимуществ:

1. Из-за увеличения поверхностной площади получаем лучшее сцепление дробленки между собой при помощи цементного камня;

2. Ускоряется процесс замачивания древесного заполнителя, что улучшает условия приготовления фибролитовой смеси;

3. Лучшая удобоукладываемость фибролитовой смеси и лучшее взаиморасположение частиц между собой.

Другие виды измельченной древесины, получаемой в процессе лесопиления, деревообработки, а также приготовление дубильных экстрактов, - станочная стружка, опилки, одубина, отходы от деревянной тары, пни и корни могут быть использованы в качестве исходного сырья для получения заполнителя в производстве фибролита только после экспериментальной проверки опытной партии изготовленных изделий.

Для изготовления наиболее качественных фибролитовых изделий рекомендуется применять преимущественно заполнители, получаемые из отходов лесопиления и деревообработки, особенно из хвойных пород древесины (сосны, ели).

Среди разных видов древесного сырья для приготовления заполнителя следует выделить лиственницу. До недавнего времени использование древесины этой породы считалось недопустимой, поскольку она содержит по сравнению с другими породами наибольшее количество водорастворимых веществ, затрудняющих твердение цемента. Другая особенность лиственницы -большой удельный объем коры (до 15% от объема ствола). Фибролитовая масса на портландцементе с заполнителем из древесины лиственницы не твердеет при обычном способе производства фибролита. Однако специальные разработки показали возможность применения лиственной древесины в качестве заполнителя для фибролита.

Для рекомендуемых составов СН 549-82 (инструкция по проектированию, изготовлений и применению конструкций и изделий из фибролита) древесно-цементное отношение в фибролите принимают 0.6, а ВЦ в пределах 1.1-1.3.

В производственных условиях число компонентов и вид добавок определяют исходя из конкретных условий: качества применяемого древесного заполнителя, назначения и условий эксплуатации изделий и

конструкций. Технология фибролита в основном включает те же операции, что и технология обычного бетона на пористых заполнителях. Однако целлюлозный заполнитель как специфический материал вносит свои коррективы во все технологические операции.

Важнейшим из технологических факторов, влияющие на физико-механические свойства фибролита и экономические показатели его производства - способ формования и уплотнения. От него прежде всего, зависит макроструктура такие ее функции, как средняя плотность, тепло- и звукопроводимость, влагостойкость. Получают фибролитовую смесь практически на том же оборудовании, что и обычный бетон на пористых заполнителях. Наиболее пригодны бетоносмесители С-773, С-951, С-209, СМ-290. [1]

На большинстве технологических линий фибролитовые конструкции и изделия формуются в стальных формах. Для заполнителя в стальных формах могут быть рекомендованы двухбункерные бетоноукладчики типа С-166А. Главная задача при укладке смеси в форму – равномерно распределить ее по всей форме. Это достигается заполнителем формы в уровень с бортами или в уровень с насадкой. Из-за упругости фибролитовой смеси высоту бортоснастки формы определяют с учетом коэффициента уплотнения. Коэффициент уплотнения назначают в зависимости от требуемой средней плотности фибролита в пределах 1,2-1,6. Для средней плотности 700 кг/мпри использовании дробленки хвойных пород он равен 1,3.

Следующей задачей является решение вопроса дозировки воды в фибролитовую смесь, при этом рассматривается 2 варианта:

1. Дробленка с естественной влажностью подается в смеситель и туда же подается необходимая вода;

2. Дробленка предварительно замачивается в специальном устройстве, освобождается от свободной воды и подается в смеситель с раствором химических добавок.

Исследования показали, что прочность образцов фибролита, изготовленных на незамоченной и предварительно замоченной древесной дробленке одинакова. В данном курсовом проекте выбирается второй вариант, который имеет ряд преимуществ:

1) не нужно определять влажность древесной дробленки и рассчитывать количество воды на каждый замес, т.к. влажность дробленки при замачивании выравнивается (влажность незамоченной дробленки колеблется от 30 до 90%, а влажность замоченной колеблется в узких пределах);

2) упрощается приготовление фибролитовой смеси, так как основная масса необходимой воды еже находится в древесной дробленке и требуется только добавка воды, весовое количество которое колеблется узких пределах.

3) Ускоряется процесс приготовления фибролитовой смеси, так как для пропитки дробленки водой нужно не менее 5 минут, а в данном случае дробленка уже пропитана.

4) Упрощаются условия работы из-за отсутствия или уменьшения пыления.

5) В зимних условиях древесная дробленка при замачивании освобождается от снега и льда.

6) Древесная пыль, находящаяся в дробленке, оседает на дно замачивающего устройства, что улучшает свойства дробленки.

7) замоченная дробленка более пластична, что улучшает условия укладки смеси, а в процессе твердения фибролитового изделия всегда достаточно воды для гидратации цемента.

8) Замачивающее устройство одновременно дозирует количество дробленки на замес.

Как уже было сказано выше, твердение цементного теста и связанного с ним набора прочности зависит от вида и состояния древесного заполнителя. Так как в древесине содержатся экстрактивные вещества, применяют

минерализацию древесного заполнителя (предварительная обработка ее минеральными солями, такими как хлористый кальций, сернокислый алюминий +жидкое стекло и др.) Соли также могут быть введены в состав фибролитовой смеси, что и предлагается в курсовом проекте. Использование минерализаторов уменьшает вредное воздействие экстрактивных веществ древесины на цемент и позволяет получить фибролит достаточно высокого качества.

Фибролитовая смесь несыпучий материал, поэтому для ее приготовления используют смесители с принудительным воздействием перемешивающих органов.

Из-за упругих свойств древесного заполнителя наблюдается специфическое явление для технологии фибролита, при котором сформованное изделие после снятия давление начинает изменять свою толщину в направлении совпадающем с направлением уплотняющего усилия, т.е происходит распрессовка смеси.

На предприятиях фибролитовые изделия формуют в горизонтальных формах следующими основными способами: силовым вибропрокатом, вибропрессованием, вибрацией с пригрузом, послойной укаткой роликами, тромбованием, прессованием. Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки.

В курсовом проекте используется способ формования вибропрессования. Для виброплощадок работающих на формовании фибролитовых изделий, с амплитудой 0,15-0,6 мм и частотой 33 Гц. Оптимальная продолжительность вибрации для фибролитовой смеси из древесной дробленки без пластифицирующих добавок составляет 30-40 с. При правильно подобранном режиме вибрации в горизонтальных формах обеспечивается необходимое сцепление цементно-песчаных слоев с фибролитом.

Как показывает практика уплотнение фибролитовых смесей в

горизонтальных формах вибрацией становится более эффективным при использовании подвижных смесей (например литых поризованных) и укладке на открытую поверхность какого-либо пригруза. В этом случае частицы заполнителя, получающие наибольшую подвижку от вибраций, начинают более интенсивно сближаться и стараются занять положение наилучшей упаковки.

Отделка изделий из фибролита может осуществляться в процессе формования изделий на технологической линии и после формования. В курсовом проекте при изготовлении стеновых панелей будет осуществляться отделка наружных и внутренних поверхностей в процессе формования изделий.[4]