В условиях рыночной экономики наметились определенные тенденции в производстве и применении строительных материалов.

Во-первых, происходит быстрое развитие производства материалов и изделий, обеспечивающих значительное снижение массы возводимых зданий, базирующееся на использовании местного сырья.

Во-вторых, значительно возрастают масштабы производства материалов, изделий и конструкций по энергосберегающим технологиям.

В-третьих, для современного строительства характерна тенденция роста доли экологически безопасных материалов и изделий, при этом расширяется сырьевая база за счет использования вторичного сырья и отходов различных производств, что обеспечивает снижение затрат при производстве материалов и изделий на 12…20%.

Если рассматривать гипсовые материалы и изделия с позиции этих тенденций, то они находятся в более предпочтительном положении по сравнению с другими широко применяемыми в настоящее время аналогичными строительными материалами и изделиями.

Обусловлено это повсеместным распространением природного гипсового сырья и гипсосодержащих отходов, простотой и экологичностью их переработки в гипсовые вяжущие, а последних - в гипсовые материалы с более низкими, по сравнению с другими минеральными вяжущими и изделиями, расходами топлива и энергии; низкими удельными капиталовложениями и металлоемкостью оборудования гипсовых предприятий по сравнению с цементными.

По химическому составу гипс не токсичен, при его переработке не выделяется в окружающую природную среду СО2. Поэтому получаемые из него вяжущие не являются аллергенами и не вызывают заболевания. Производимые на его основе строительные материалы и изделия имеют высокие показатели свойств (легкость, малую тепло- и звукопроводность, высокие огне- и пожаро-стойкость, а также декоративность). Нельзя не отметить и то, что гипсовые материалы и изделия создают благоприятный микроклимат в помещениях за счет способности поглощать избыточную влагу и отдавать ее, когда в помещениях «сухо».

Вот почему, за последнее время возросло применение гипсовых материалов и изделий в строительстве.

Преддипломная практика проходила на территории завода КНАУФ, который базируется на территории г. Бахмут, Донецкой области.

Гипсовый завод снабжается электроэнергией от Бахмутской электросети. Загрязнение. Выделение загрязняющих веществ происходит при хранении, пересыпки гипсового камня, а также от движения грузовых машин и спецтехники (элеваторы, погрузчики) по территории при подвозе сырья и погрузке, и разгрузке сырья. Устанавливаются батареи- фильтр ФЗГИ на молотковую мельницу и фильтры на фосовочную машину- для очистки воздуха от пыли гипса вяжущего из фосфогипса с цементом с эффективностью очистки 99,9%.

Складское хозяйство предприятия. На открытом складе навалом хранится гипсовый камень, который доставляют машинами. В год предприятие использует 62.5 тыс. т. сырья.

Сырье поступает в щековую дробилку для измельчения. После дробилки по элеватору гипсовый камень поступает на молотковую мельницу, где происходит помол и сушка. Затем в варочных котлах происходит дегидратация гипса. Согласно технологическому регламенту все конвейеры и элеваторы закрытого типа и герметичны. Для очистки воздуха от пыли гипсового вяжущего установлена батарея циклонов на мельницу и варочные котлы с эффективностью очистки 99.8%.

Цех фасовки гипса. Гипс из расходного бункера винтовыми конвейерами подается в бункер фасовочной машины. Цех оборудован системой пылеулавливания, которая служит для сбора запыленного воздуха из зоны вокруг основания наполнительного патрубка и включает пылесборный кожух, осадительную камеру и воздухоход. С приемного контейнера наполненные мешки снимаются вручную, и производится формирование транспортных пакетов. В качестве средств транспортирования используются поддоны плоские ГОСТ 9078-84, размером 1000*1200 мм. Транспортные пакеты гипсового вяжущего в мешках формируются путем укладки их на деревянные поддоны, установленные на вагонетках. Укладка мешков массой 36 кг. в пакеты осуществляется в 6 рядов по высоте, в каждом ряду по 5 мешков. Укладка мешков массой 16 кг осуществляется в 7 рядов по высоте, количество мешков в нечетных рядах-9, а в четных-8.Склад продукции. Сформированные транспортные пакеты передаются на склад фасованного гипса, где распределяются мостовым краном. Количество рядов транспортных пакетов на складе-5, количество ярусов –не более 3.Со склада фасованная продукция отгружается потребителям.

Процесс измельчения. Физико-механические свойства материалов

Измельчением называют процесс разрушения кусков твердого материала при критических внутренних напряжениях, создаваемых в результате какого-либо нагружения и превышающих соответствующий предел прочности.

Напряжения в материале могут создаваться механическим нагружением, температурными воздействиями, ультразвуковыми колебаниями и др. Наибольшее применение в современном производстве имеют механические способы измельчения.

Измельчение делят на дробление и помол, а машины, применяемые для этих целей, называются дробилками и мельницами. В зависимости от размеров частиц продукта различают следующие виды измельчения:

- дробление крупное (d_к = 100…350 мм), среднее (d_к =40…100 мм), мелкое (d_к = 5…40мм),

- помол грубый (d_к = 0,1…5 мм), средний (d_к = 0,05…0,1 мм), тонкий (d_к = 0,001…0,05 мм), сверхтонкий (d_к < 0,001 мм).

Основной характеристикой процесса измельчения является степень измельчения, которая определяется соотношением средневзвешенных размеров частиц материала до и после измельчения:

i=d_н / d_к.

Степень измельчения отражает технологию и определяет параметры измельчителей.

С целью обеспечения эффективности измельчение материала от исходной до конечной крупности осуществляется, как правило, в несколько приемов, с последовательным переходом от крупного дробления к более мелкому и к помолу с постадийным разделением материала по классам. Следовательно, процесс измельчения целесообразно осуществлять последовательно на нескольких измельчителях. Каждый отдельный измельчитель выполняет часть общего процесса, называемую стадией измельчения.

Число стадий измельчения определяется требуемой степенью измельчения. Например, если в исходном твердом материале содержатся куски размером до 1200 мм, а готовый продукт должен содержать частицы с максимальным размером до 40 мм, то общая степень измельчения i_o = 1200 / 40 = 30.

Степень измельчения, достигаемая на одной машине, для большинства видов дробильного оборудования не превышает 3…7. Поэтому для обеспечения i = 30 необходимо применить несколько стадий дробления, например: i₁ = 3, i₂ = 3, i₃ = 4. Тогда i₀=i₁i₂i₃=3 . т.е. требуется минимум три стадии измельчения.

В то же время следует отметить, что увеличение стадий дробления приводит к повышению капитальных затрат на строительство заводов, переизмельчению материала и к удорожанию эксплуатации завода. Поэтому выбор схемы измельчения следует осуществлять из условия обеспечения минимального числа стадий дробления. Однако, в ряде случаев только применение многостадийных схем (четырех- и пятистадийных) обеспечивает получение готового продукта в необходимом объеме и высокого качества.

Энергозатраты, нагрузки на элементы измельчителей и качество продукта зависят от прочности, хрупкости, твердости, упругости, абразивности и плотности твердых материалов.

Прочность - свойство твердого материала сопротивляться разрушению при возникновении внутренних напряжений, появляющихся в результате какого-либо нагружения. Обычно прочность твердых материалов оценивается пределом прочности при сжатии σ_c. По величине σ_c измельчаемые материалы делят на мягкие (σ_c < 80 МПа), средней прочности (σ_c = 80...150 МПа), прочные (σ_c = 150...250 МПа) и очень прочные (σ_c > 250 МПа).

При других видах деформаций прочность твердых материалов существенно ниже. Например, предел прочности известняка, гранита составляет при растяжении 2…5 %, при изгибе 8…10 % и при сдвиге 10…15 % предела прочности при сжатии.

Хрупкость - свойство твердого материала разрушаться без заметных пластических деформаций. Она определяется на специальном копре числом ударов мерного груза. По числу ударов, выдерживаемых образцами, твердые материалы делят на очень хрупкие (до 2), хрупкие (2…5), вязкие (5…10), очень вязкие (более 10).

Абразивность - способность перерабатываемого материала изнашивать рабочие органы машины. Ее оценивают в граммах износа эталонных бил, отнесенных к одной тонне измельченного материала.