Реферати українською » Промышленность, производство » Проект цеху з виробництва полімер-піщаної черепиці


Реферат Проект цеху з виробництва полімер-піщаної черепиці

Страница 1 из 4 | Следующая страница

>ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

на задану тему: «Проект цеху з виробництваполимерпесчаной черепиці».Производительностью4018м3 на рік (1,96 млн. прим. на рік)».

 


Запровадження

Загальні інформацію прополимербетонах

Серед найбільших споживачів полімерних матеріалів одному з перших місць стоїть будівельна індустрія. Широкому застосуванню полімерних матеріалів будівництві сприяють як висока хімічна стійкість, хороші декоративні властивості багатьох з яких, а й порівняльна простота застосування, технологічність та інші властивості. Слід, проте, відзначити, що в багатьох промислових підприємствах, у умовах сильної агресивного впливу підвищеного тиску і температуритермопластичние полімерні матеріали швидко старіють, а незаповненітермореактивние, маючи високий коефіцієнт температурних деформацій, розділяються від захищуваних конструкцій. Практика показує експлуатації багатьох підприємств, захист будівельних конструкцій полімерними покриттями малоефективна та у багатьох випадках не забезпечує необхідної надійності і довговічності споруд.

У зв'язку з цим у найрізноманітніших галузях промисловості все відчутніша позначається відсутність будівельних матеріалів, які поєднували б високу хімічну стійкість із високим міцністю і довговічністю.

Успіхи хімії у сфері синтезу полімерів відкривають практично необмежені змогу виготовлення матеріалів з різними властивостями. Відкриття нових засобів синтезу і модифікування полімерів дає змогу отримувати нові види мономерів іолигомеров,сополимеров –блоксополимеров і щепленихсополимеров.

У той самий час слід зазначити, що полімерні матеріали, у тому числі синтетичні смоли, порівняно шляхи і дефіцитні, тому застосування у будівництві найбільш раціонально яквисоконаполненних композицій.Полимербетони є нові ефективні хімічно стійкі матеріали, які мають ступінь наповнення мінеральними наповнювачами і заповнювачами сягає 90–95% маси. Нові матеріали, створені радянськими вченими, стоять поза конкуренцією із іншими наповненими полімерними композиціями по витраті полімерної зв'язувальної, що становить всього 5–10% загальної масиполимербетона; природно, вартість такого матеріалу зведена до мінімуму. При порівняно невеличкому витратах полімерної зв'язувальної на одиницю масиполимербетони мають високої щільністю, міцністю, хімічної стійкістю та багатьма іншими позитивними властивостями. Відповідний вибір зв'язувальної, наповнювачів і заповнювачів дає змогу отримуватиполимербетони з високими діелектричними характеристиками чи, навпаки, які мають хорошою електропровідністю. Розроблено склади спеціальних бетонів з високими захисними властивостями від різних випромінювань. У цьому високий рівень наповнення дозволяє різко знизити усадку, що стає рівної усадки цементних бетонів, й суттєво підвищити модуль пружності, що дозволяє застосовувати такі бетони в несучих і дуже відповідальних конструкціях. Наприклад, розроблено склади важкихполимербетонов щільністю 2200–2400кг/м3, мають межа міцності на стиснення: з урахуваннямфенолоформальдегидних смол 40–60,карбамидних 50–80, поліефірних 80–120 іфураново-епоксидних до 160МПа.

Експлуатаціяполимербетонних виробів і конструкцій, зокрема різних ємностей, травильних і електролізних ванн, в виробничих умовах при впливвисокоагрессивних середовищ показала їхню високу надійність і ефективність. Серед найцікавіших областей застосування у закордонній практиці треба сказати використанняполимербетонов виготовлення труб, колекторів, ємностей для зберігання агресивних рідин, для будівництва підводних споруд, ремонті й відновленні будівельних конструкцій. Новим і дуже ефективний вживанняполимербетонов (замість металу) виготовлення корпусів редукторів, відцентрових насосів та інших виробів, і навітьстанин високоточних верстатів.

Нині у країнах виготовленняполимербетонов застосовують близько 20 типів різних мономерів чиолигомеров, які у комбінаціях змодифицирующими добавками дозволяють отримати 30 різновидівполимербетонов. Однак найбільша перевагу як і приділяєтьсяполимербетонам з урахуванням поліефірних іепоксидних смол і мономераметилметакрилата.

Розрахунки учених засвідчили, що й прийняти умовні енерговитрати на одиницю маси під час виробництва бетону рівними 1, то тут дляполимербетонов вони складати 2,5, стали 5–7, порцеляни для ізоляторів 5–10 і алюмінію 7,5–10. Якщо запровадити коефіцієнт економічну ефективність (ставлення економічного ефекту від поліпшення властивостей до вартості матеріалу) і прийняти його рівним 1 для звичайного бетону, то тут длябетонополимеров цей коефіцієнт сягає 3, аполимербетонов до запланованих 4 і від. Ці дані підтверджують високу економічну ефективність застосуванняполимербетонов у різних галузях в промисловості й будівництва.

Класифікаціяполимербетонов

Пошук шляхів підвищення міцності, щільності, хімічної стійкості і довговічності бетону і залізобетону увінчалися створенням великої групиполимербетонов з добавками полімерів чи основі полімерів, назви яких складалися довільно і належного обгрунтування. Наприклад, цементні бетони з добавками полімерів одні автори називалиполимерцементними, іншіцементно-полимерними бетонами, підкреслюючи, що полімерними добавками лише покращують властивості цементного в'язальника.Бесцементние бетони на синтетичному сполучному (>полимербетони) іменувалисящебеночнимипластбетонами,пластобетонами,органоминеральними бетонами тощо. Інодіполимербетонами називалиполимерраствори, мастики й інші матеріали. Така довільно що склалася термінологія вносила плутанину, котрий іноді утрудняла розуміння описуваних явищ.

По справжньої класифікації спеціальні бетони з добавками полімерів чи основі (>П-бетони) діляться ми такі види:

>минералополимерние бетони (>МПБ) – бетони з мінеральними наповнювачами, обробленими полімерами;

>полимернаполненние бетони (ПНЛ) крім мінеральних наповнювачів і заповнювачів містять полімерні наповнювачі;

модифіковані бетони (МБ) – бетони із малими добавками полімерів;

>фибробетони (>ФБ) – бетони, армовані сталевим,стеклопластиковим чи полімерним волокном;

>полимерцементние бетони (>ПЦБ) є цементні бетони, у процесі приготування що у суміш додаютькремнийорганические чи водорозчинніолигомери і полімери, водні емульсії типуполивинилацетатной, водорозчинніепоксидние смоли та інших.;

>полимерсиликатние бетони (>ПСИБ) –кислотостойкие бетони з урахуванням рідкого скла, до складу яких у процесі приготування вводять полімерними добавками. Введення до складу таких бетонівфурилового спирту чи деяких іншихолигомеров робитьполимерсиликатние бетони практично непроникними для розчинів різних кислот;

>бетонополимери (>БП) – цементні бетони, котрі після завершення процесів тверднення і структуроутворення піддають сушінню іпропитке різнимимономерами чиолигомерами із подальшою радіаційноїплитермокаталитическойполимеризацией вноровой структурі бетону.Пропитка цементних бетонівмономерами чиолигомерами забезпечує можливість отриманнябетонополимеров, які мають високими щільністю і міцністю;

сірчані іполимерсерние бетони (>ПСБ) –високонаполненние композиції з урахуванням розплавленої сірки з різнимимодифицирующими добавками і мінеральних заповнювачів і наповнювачів без використання мінеральних в'язких та води;полимербетони –високонаполненние композиції, отримані з урахуванням синтетичних смол чи мономерів і хімічно стійких наповнювачів і заповнювачів й без участі мінеральних в'язких та води.

Добетонополимерам з певною натяжкою можна вважати і бетони, просочені сірої.Пропитка цементних бетонів розплавленою сірої дає змогу отримувати сірчані іполимерсерние бетони з нижчимипрочностними характеристиками, ніж вбетонополимеров, але вартість сірки удесятеро нижче від вартості мономерів, а процес просочення значно простіше.

>Полимербетони перебувають у собі щонайменше трьох фракцій наповнювачів і заповнювачів: дрібнодисперсні наповнювачі з розміром частинок менш 0,15 мм, заповнювачі – пісок з розміром зерен до 5 мм щебінь з розміром зерен до 50 мм. На відміну відполимербетоновполимерраствори не перебувають у собі щебеню, мастики утримують тільки однумелкодисперсную фракцію наповнювача.

З огляду на, щополимербетони мають вищими позитивними характеристиками проти інші видиП-бетонов і в цьому найбільше практичне використання у різних галузях промисловості, цих матеріалів згодом і приділяється основну увагу.

Основні властивостіполимербетонов визначаються хімічної природою синтетичної смоли, виглядом і змістом дрібнодисперсної фракції наповнювачів. Великі фракції заповнювачів (пісок, і щебінь), виконуючи переважно роль скелета, впливають на основні фізико-механічні властивості меншою мірою. Тожнеармированних матеріалів після слова «>полимербетон» вказують скорочена назва полімерної зв'язувальної й посвідкумелкодисперсного наповнювача; для армованих матеріалів перед назвою матеріалу згадують вид армування, наприкладполимербетонФАМ наандезите,полимербетонПИ намаршаллите,сталеполимербетонФАМ нааглопорите тощо.

>Полимербетони можна отримати як у основітермореактивних, ітермопластичних полімерів. У той самий час треба сказати, щополимербетони, призначені виготовлення несучих будівельних конструкцій, виготовляють здебільшого основітермореактивних смол,термопластичние ж полімери здебільшого йдуть наполимербетонов, які застосовують у захисних облицюваннях і у виглядідекоративно-отделочних матеріалів.

З великого розмаїттятермореактивних ітермопластичних смолепоксидние іполиуретановие смоли ще дорогі і дефіцитні, томуполимербетони нафуранових, фенольних, поліефірних,карбамидних смолах імономере ММА нині знаходять найбільшого поширення. Особливо перспективні для несучих конструкцій легкі хімічно стійкіполимербетони, на пористих заповнювачах з щільністю = 1600… 1800 кг/ /м3 і міцністю на стиснення = 60…80МПа. Усі ширше використовуютьсяполимербетони на фенольних іацетоноформальдегидних смолах.Полимербетони нафураново-епоксиднихкомпаундах типуФАЭД застосовують у гідротехнічних спорудах.

Дуже доцільні надлегкі теплоізоляційніполимербетони для огороджуючих конструкцій з урахуваннямкарбамидних смол іполиизоцианатних композицій з допомогою як легких заповнювачів перліту іпеностекла з щільністю р = 400…500кг/м3 і міцністю на стиснення =5…6МПа.

>Удобоукладиваемостьполимербетона як і, як і цементних бетонів, визначається жорсткістю суміші. Жорсткістьполимербетонних сумішей залежить від виду та прийнятого кількості синтетичної смоли, віддисперсности наповнювача і співвідношень між фракціями наповнювача і заповнювачів. По жорсткостіполимербетонние суміші можна розділити чотирма основні групи. У цьому менші значення кількості смоли ставляться до важким бетонів, а великі – до легким на пористих заповнювачах.

Перспективи розвитку технологіїполимербетонних виробів і конструкцій

Аналіз досвіду крупносерійного виробництваармополимербетопних виробів і конструкцій дозволив визначити основних напрямів розробки більш сучасною технології виготовленняармополимербетонних виробів і конструкцій.

За виробництваполимербетонов однією з енергоємних процесів є термообробка. Перехід па термообробку з допомогою теплоти, яку за результатісаморазогреваполимербетонной суміші, дозволив скоротити витрати електроенергії.

Дослідження низькочастотноговиброформованиявисоконаполненних композицій свідчать, щоформование досить ефективно дляармополимербетонних конструкцій і треба знаходити ширше застосовуються на знову споруджуваних цехах і заводах. Аналіз різних способівотвержденияполимербетонов показує, що отвердінняполимербетонов у звичайних обставинах за нормальної температури 18–20 °З протягом 28–30сут може забезпечити максимально можливу повноту полімеризації полімерної зв'язувальної.Прогрев конструкцій чи виробів на протягом 6–10 год при 60–70 °З після добової витримки у звичайних обставинах теж забезпечує необхідну повнотуотверждения.

Запропонований спосіб – добовеотверждение при 18–20 °З повагою та20–24-часовой сухий прогрів при 80 °З – дозволив отримати максимально можливу практично ступінь полімеризації широкій номенклатуриармополимербетонних виробів і конструкцій. Такий спосіб знайшов застосування більшості діючих підприємств із виробництва таких конструкцій. Проте загальний часотверждения становить 44–48 год, що ускладнює технологічний процес й робить дорожчим вартістьполимербетонних конструкцій.

З численних досліджень запропонований новий спосіб термообробки, який ось у чому: по закінченні формуванняполимербетонние вироби витримують у вигляді при 18 – 20 °З протягом 1,5–2 год. На той час під впливомтепловиделения з допомогоюекзотермической реакції полімеризації полімерної зв'язувальної температураполимербетонной суміші підвищується до 60–70 °З.Разогретое виріб разом із формою вміщують у камеру термообробки, у якій температуру піднімають до 80 °З. Під час цієї температурі виріб витримується 16–18 год, після чого температура плавно знижується до 20–25 °З протягом 3–4 год.

Проте потенційні можливостіполимербетонних сумішей далеко ще не вичерпані, і першочергового значення набуває розробка такого процесуотверждення, що дозволить цілком відмовитися від термообробки у спеціальних камерах за збереження усіх характеристикполимербетонов.

Відомо, щотермореактивние синтетичні смоли у процесіотверждения залежно від виду смоли виділяють від 250–300 до 420–580кДж на 1 кгненаполненной смоли чи то з 60 000 до 140 000кДж на 1 м3 важкогополимербетона.

>Саморазогрев цементних бетонів розтягнутим у часі й відбувається плавно протягом кількадобового, що перешкоджає використовувати метод термоса приотверждении цементних бетонів. Уполимербетонов реакції полімеризації чи поліконденсації полімерної зв'язувальної протікають дуже інтенсивне та палестинці чассаморазогрева становить 1,5–2 год.

Такий характер кінетикисаморазогреваполимербетонних сумішей і кількість теплоти, виділеної у своїй, дозволяють дуже змогли ефективно використати метод «термоса» дляотвержденияполимербетонних виробів і конструкцій.

Результати експериментальної перевірки показали, що зотвержденииполимербетонов з урахуваннямФАМ іПН-1 обсягом 0,15–0,20 м3 у вигляді, ізольованійфенольним пінопластом завтовшки 100 мм, внаслідоксаморазогрева температураполимербетонной сумішіподималась до 90–100 °З, і зберігалася в таких межах більш 24 год. Приформовании вироби обсягом більше 0,2 м3 іотверждении з допомогою методу «термоса» температурасаморазогрева може перевищувати 100 °З. Під час такої температурісаморазогрева в виробі можливо поява температурних тріщин.

Щоб не допустититрещинообразования запропонований наступний спосіботверждения з допомогою методу «термоса». Виріб обсягом понад 0,2 м3 >формуют у звичайній металевої форми і витримують у ній 1,5–2 год. На той час переважно закінчуються процеси екзотермічних реакцій полімерної зв'язувальної, і суміш розігрівається до максимально можливої температури для цього видуполимербетона і прийнятої маси. Після цього форму встановлюють натермоизолированний піддон, накривають кришкою «термоса» (>термоизолированним кожухом) і витримують в «термосі» 16–18 год. Потім кришку знімають і виріб вистигає до температури 20–25 °З.

>Физико-механические властивостіполимербетонов,отверждениих методом «термоса», мало від аналогічних властивостейполимербетонов, минулих термообробку по вищеописаним режимам.

Впровадження цього способуотверждения на знову споруджуваних заводах дозволить істотно знизити собівартістьполимербетонних конструкцій, скоротити витрати електроенергії та знизити капітальні видатки будівництво, оскільки зайвими в камерах термообробки.

Високі діелектричні характеристикиполимербетонов зумовлюють ефективність використання струмів високої частоти (>ТВЧ) і надвисоких частот (>СВЧ-енергии) для прискореногоотверждениямелкоштучнихполимербетонних виробів. У цьомунагреваемий матеріал характеризується переважно двома параметрами: діелектричнимпроницаемостью ітангенсом кута діелектричних втрат. Електрична енергія, що виділятимуться як теплоти, пропорційна твору цих величин, і називається чинником чи коефіцієнтом втрат.

Експериментальні засвідчили, що час використання серійних генераторівТВЧ час повногоотвержденияполимербетонних кубиків з руба 50 мм становить 25–30 хв. До браку цього способу належить порівняно великий витрати, тому використання генераторівТВЧ у промисловості можна рекомендувати переважно дляотверждения контрольних зразків.

Дослідження впливуСВЧ-нагрева на швидкістьотвержденияполимербетонов свідчать, що спільне часСВЧ-нагревяполимербетонних сумішей вбирається у 3–4 хв. Характерна рисаСВЧ-нагрева – можливість отримання досить високої міцності за мінімальної кількостіотвердителя. Більше тривале впливСВЧ-нагрева (більш 3–4 хв) знижуєпрочностние характеристики, особливо складів з підвищеним змістомотвердителя, що свідчить про появу у зразках термічної деструкції.

Максимальні значенняпрочностних характеристик і модуля пружностіполимербетонов отримано вже за часів трихвилинному впливСВЧ-нагрева. З використаннямСВЧ-нагрева витрачається значно менше електроенергії проти нагріваннямТВЧ. До браку цього слід віднести відсутність промислових установок, придатних від використання на підприємствах із виробництваполимербетонних виробів і конструкцій.

Слід зазначити, що з тонкостінних конструкцій, мають невелику масу чуток і великуповерхиость тепловіддачі, більшість із наведених способів термообробки (крімСВЧ-нагрева) недостатньо ефективно. До такихполимербетонних конструкцій ставляться декоративно оздоблювальні плити, підвіконні дошки, сходові марші, малі декоративні форми та інших. Тому пошук принципово нових шляхів економії енерговитрат на стадії термообробки дуже актуальне.

Аби вирішити цієї проблеми дуже перспективне використання сонячної енергії у районах країни. Без упину докладно на принципових можливостях і економічній доцільності використання сонця для термообробки цементних бетонів, слід зазначити, що на відміну від цементних бетонівполимербетони вимагають сухого прогріву, й у відношенні використання енергії сонця найбільш переважно.

Дослідження у сфері використання сонця для термообробкиполимербетонних виробів ще досить поширені. Проте

Страница 1 из 4 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація