4. Приготування і нанесення мастил

Бетон характеризується певною адгезією до металу та Інших матеріалів. Сила зчеплення затверділого бетону з поверхнею форм становить 0,14...0,60 кг/см². Для зменшення зчеплення на форму­вальні поверхні наносять гідрофобні речовини — мастила. Вони повинні мати підвищену адгезію до матеріалу форми (для утри­мання на вертикальних поверхнях) і знижену до бетону (для полег­шення розпалублення); виключати можливість виникнення плям і повітряних пор на поверхні виробу; не викликати корозії мета­лу; не містити шкідливих для здоров’я людей речовин; бути без­печними у пожежному відношенні; в їхньому складі не повинно бути коштовних дефіцитних матеріалів; за консистенцією мастила мають бути придатними для нанесення їх розпилювачами або щит­ками на холодні та нагріті до 40 °С поверхні.

Використовувані на заводах збірного залізобетону мастила мож­на розподілити на три групи: водні та водно-масляні суспензії; вод­но-масляні та водно-мило-гасові емульсії; машинні масла, наф­топродукти та суміші з них. Крім цього, є досвід використання поверхнево-активних мастил і епоксидних емалей для покриття форм.

Суспензії — це колоїдні системи з рідкою дисперсійною та твер­дою дисперсною фазами. Рідкою фазою в суспензійних мастилах є вода, а твердою — тонкодисперсні частки вапна, крейди, глини, Цементу.

Вапняні, крейдяні та глиняно-шламові мастила мають невели­ку вартість, не складні у приготуванні, але легко розмиваються водою, руйнуються під час бетонування. Вапняні й крейдяні мас­тила використовують для нанесення на дерев’яні поверхні форм, вапняно-глиняні — для залізобетонних форм.

Водно-цементно-масляні суспензії досить стійкі під час фор­мування виробів, а після теплової обробки вони перетворюються на порошкоподібний прошарок. Слід зважити на те, що процес ви­готовлення цих мастил важко механізувати через швидке загус- тіння їх.

Емульсії — це двофазні колоїдні системи, які складаються з малорозчинних або нерозчинних одна в одній рідин. Одна, із рі­дин — зовнішня — перебуває у вигляді безперервного дисперсій­ного середовища, друга — внутрішня — у вигляді безлічі дріб­неньких крапельок. Залежно від того, яка з рідин є безперервним

б

а

Рис, 4.20. Схема дії емульгаторів в емульсійних мастилах:

о — прямих; б — зворотних

середовищем, емульсії поділяють на прямі та зворотні. Прямими, або емульсіями типу «масло у воді», вважають такі, в яких без­перервною фазою є вода, а масло перебуває у вигляді, дрібненьких крапельок (рис. 4.20, а). Зворотними, або емульсіями типу «вода в маслі», вважають такі, в яких дисперсійною фазою е масло, а дис­персною— вода {рис. 4.20, б). Кількісне співвідношення між водою і маслом у системі не визначає належності до того чи Іншого типу.

Через надлишок вільної енергії в поверхневому шарі дисперс­ної фази емульсії здебільшого нестійкі. Одним із способів змен­шення поверхневого натягу дисперсних частинок є використання поверхнево-активних речовин, до яких належать спирти, кислоти та їхні солі, що мають молекули з асиметричною будовою. Полярні групи цих речовин містяться в одній частині молекули, а неполяр­ний вугледевоводневий залишок — в іншій. Орієнтація молекул аг емульсії відбувається за принципом «спорідненості», тобто поляр­ні групи занурюються в полярну фазу і навпаки. Емульсійні мас­тила можуть мати різний склад. Допускають можливість комплекс­ної механізації приготування їх І нанесення на поверхні форм.

Пряма водно-мило-масляна емульсія, що складається з нігро­лу, емульсолу, води у співвідношенні 1,0: 0,2: 5,4, придатна для змазування горизонтальних та вертикальних поверхонь у холод­ному стані І нагрітих до 100 °С. Але ці емульсії при приготуванні простим перемішуванням нестабільні. Тому для приготування їх. застосовують фізико-хімічні й фізичні методи впливу на компо­ненти. Фїзико-хімічний вплив полягає у використанні поверхнево- активних натрієвих емульгаторів, а фізичний — у вібраційній високочастотній обробці. З цією метою створено спеціальний акус­тичний диспергатор (рис. 4.21), в якому струмінь рідини, що ви­тікає під тиском крізь вузьке сопло, ударяє по металевій пласти­ні, яка починає коливатися і вібрує з частотою 18...20 кГц, Робота дислергатора грунтується на явищі кавітації під дією акустичного,»

Рис. 4.21. Схема установки для приготування прямих емульсійних мастил:

; — електродвигун; ? — насос; 3 — манометр; 4 — бах; 5 — гідродинамічний перетворювач (рідинний свисток); 6 — сопло; 7 — ніж; 8 — трубовід для перекачування мастил

поля, при цьому внаслідок утворення в рідині змінних зон стиску і розтягу під впливом ультразвукових коливань виникають гід­равлічні удари силою 90 кН/см², які неначе занурюють частинки однієї рідини в частинки іншої, що підвищує стійкість тонкодис- персних емульсій. Стабільність мастил,, приготовлених у такий спосіб,— 3 доби.

Серед зворотних емульсійних мастил найбільш поширені мас­тила ОЕ-2, до складу яких входять: емульсол марки ЕКС — 20%, насичений розчин вапна — 70%, солярове масло—10%. Емуль­гатором, що зумовлює стабільність мастил ОЕ-2, є кальцієві ми­ла. Ці мастила водостійкі й рекомендуються як ефективні універ­сальні мастила.

Для одержання зворотних мастил ОЕ-2 слід приготувати наси­чений розчин Са(ОН)₂ з концентрацією 0,9 г/л СаО, Схему при­готування ОЕ-2 подано на рис. 4.22. У бак, обладнаний пристроєм для підігрівання, один раз на тиждень завантажують гашене вап­но або вапняне тісто в кількості, яка забезпечує приготування роз­чину на п’ять днів роботи. Кількість вапна, завантаженого в бак, залежить від розчинності у воді Са(ОН)₂ в перерахунку на СаО При температурі 60 °С і визначається за формулою

С_в = 0,003С₀Уп,

де С₀ — розчинність у воді Са(ОН)₂, г/л; V — об’єм бака для на­сиченого розчину, л; п — число днів запасу.

Вапно у баці після завантаження протягом ЗО...40 хв перемі­шується з гарячою водою, потім, приблизно через 10 год, після повного осідання нерозчиненої частини вапна насичений вапняний розчин можна подавати у змішувач лопатевого типу, куди перед тим вливають із дозатора відміряну кількість емульсолу. Після пе~

Рис. 4.22. Схема установки для приготування зворотних емульсійних мастил

ОЕ-2:

І — ємність для приготування вапняного розчину; 2 — проміжна ємкість для емульсолу:

З — дозатор емульсолу; 4 — дозатор солярового масла; 5 — дозатор вапняного розчину;

6 — двигун; 7 — сатуратор-змішувач; 8 — ємкість для зливання мастил; 9 ~ повітряні

клапани

ремішування протягом ЗО хв емульсолу з вапняним розчином у змішувач подають солярове масло І тоді ще перемішують 2...З хв.

Готові мастила перекачують у проміжну ємкість і по трубопро­воду подають до постів змазування форм.

З машинних масел та нафтопродуктів для мастил найчастіше використовують автол» солярове масло, а також веретенове І від­працьовані масла. Застосовують також їхні суміші з гасом у спів­відношенні 1 : 1 за масою.

Мастила з суміші солярового масла, солідолу і золи у співвід­ношенні 1,0: 0,5: 1,3 за, масою забезпечує вільне розпалублення. Під час теплової обробки виробів солярове масло майже повністю випаровується, а між бетоном і формою залишається порошкопо­дібний прошарок.

Використання мастил з однакових частин солярового масла, солідолу й автолу, як і мастил парафіно-гасових і стеарино-гасових складу 1 ; 3, дають хороші результати, але застосування їх обмежу­ється високою вартістю вихідних матеріалів.

Петролатумно-гасові мастила відповідають майже всім вимо­гам, але вони шкідливо впливають на слизову оболонку рота і но­са обслуговуючого персоналу при необережних діях. Використо­вуючи ці мастила, слід передбачати витяжні ковпаки над постами змазування форм.

Рис. 4.23. Схема обладнання поста змазування форм:

/—ємкість для мастил; 2 — електродвигун; З — привод лопатевого вала; 4—лопатевий вал; 5 — завантажувальний люк; 6 — насос; 7*— робочий трубопровід; 8 — пневмоциліадр; 9 — камера; 10 ~ піддон; 11 — розпилювачі

Епоксидно-силіконові емалі, нанесені на формувальні поверхні металевих форм, дають можливість використовувати форму 70... 80 разів без додаткового змазування. Стінки форм перед нанесен­ням емалі підлягають піскоструминній обробці та обезжиренню ацетоном. Силіконову емаль наносять щіткою в один шар'завтовш­ки 150...200 мкм. Після 1,5...2 годин витримування при температурі

5. .18°С покриття витримують ще 3 год при температурі 100... 130 °С. Склад епоксидної емалі такий, вагових частин: епоксидна смола ЕД-6—100, дибутилфталат— 15, цемент марки БТЦ-500 — 80, по- ліетиленполіамін—10.

Мастила на поверхню форм наносять розпилюванням. У конвейєр- ному виробництві пости змазування обладнують розпилювачами, розміщеними в спеціальних камерах (рис. 4.23).Витрати мастил залежать від їхньої консистенції, конструкції і типу форми, способу нанесення, а також від якості поверхні фор­ми. Товщина шару мастил повинна бути не менша ніж 2 мм.