Вказівки до виконання типових вправ

1. Для виконання першої вправи готують три фракції щебеню: 40…20 мм; 20…10 мм та 10…5 мм. Змішують фракції 40…20 мм та 20…10 мм у трьох пропорціях – 80% до 20%, 60% до 40% та 40% до 60%. Ретельно перемішують ці фракції та розміщують їх у ємкості 6…8 л, яку вібрують на вібромайданчику 4…5 хв. Потім визнача-ють середню густину ущільненої суміші. Такі самі досліди викону-ють для пар фракцій 20…10 мм та 10…5 мм і 40…20 мм та 10…5 мм. Після цього будують графіки залежності середньої густини ущільнених сумішей від відсоткового співвідношення кожної пари фракцій та вишукують їх оптимальні співвідношення за максималь-ною середньою густиною. Далі ці оптимальні співвідношення у % наносять на діаграму Фере, за якою отримують область оптималь-ного співвідношення між трьома фракціями.

2. Для виконання другої вправи готують три фракції піску: 0,16…0,63 мм, 0,63…1,25 мм та 1,25…5 мм і виконують досліди за вказівками вправи 1.

Лабораторна робота №4 вплив технологічних факторів на процес спучення керамзитового гравію Загальні відомості

Деякі природні глини при випалюванні спучуються. Це явище використане для отримання із глин пористого матеріалу – керамзиту, у вигляді керамзитового гравію та піску округлої форми. Його структура пориста, комірчаста з більш щільною кірочкою на поверхні.

Сполучення глини при випалі пов’язане з двома процесами: газовиділенням та переходом глини в піропластичний стан. Джерелами газовиділення є реакція відновлення оксидів заліза при їх взаємодії з органічними домішками, реакція окислення органічних включень і дегідратації гідрослюд та інших водовміщуючих глинистих матеріалів.

В піроплістичний стан глини переходять, коли при високій температурі в них утворюється рідка фаза - розплав; вона розм’якшується, набуває здатності до пластичної деформації та стає газонепроникною і спучується відхідними газами.

Сировиною для виробництва керамзиту є глинисті породи із загальним вмістом SiO₂ не більше 70%, Al₂O₃ - не менше 12% (до 20%), Fe₂O₃ + FeO до 10%, органічних домішок 1...2%.

Перша вимога до сировини – це спучення при випалі. Друга важлива вимога, пов’язана з попередньою: легкоплавкість (температура повинна бути не вище 1250 С) з переходом значної частини глинистих часток в розплав, який забезпечує розм’якшення та в’язкість маси. Третя із найважливіших умов – необхідний інтервал спучення. Так називають різницю між гранично можливою температурою випалу і температурою початку спучення гранул даної сировини при термоударі її в похилій обертовій печі.

За температуру початку спучення приймають температуру, при якій вже утворюється керамзит з густиною гранули 0,95 г/см . Гранично можливою температурою випалу вважається температура початку плавлення поверхні гранул. При виробництві керамзиту не

допускається перевищення температури, при якій поверхня гранул оплавляється, тому що при цьому гранули склеюються, що зменшує вихід керамзитового гравію їз похилої обертової печі та може привести до її зупинки.

Температура випалу повинна бути нижчою, але чим вона нижче, тим менше коефіцієнт спучення, менше вихід продукції. Ось чому температура термічного удару повинна підтримуватись на гранично допустимому рівні. Але практично, оптимальна температура в печі не може бути стабільною завжди, вона має деякі коливання стохастичного характеру. Тому у виробничих умовах інтервал спучення сировини повинен бути не менше 50 С.

Природна глиниста сировина може бути покращена додаванням до неї різних за генезисом добавок: органічних чи мінеральних. Коефіцієнт спучення – відсоткове збільшення об’єму сирої гранули після випалу, який можна підвищити, додавши в глину біля 1...2% мазуту, солярового масла або інших органічних речовин, залізистої добавки (піритні добавки).