Композиційна суміш для виготовлення фіброцементних виробів та спосіб її приготування

Композиційна суміш для виготовлення фіброцементних виробів, що містить портландцемент, як армуюче волокно, базальтове волокно, наповнювач, воду і домішки, яка відрізняється тим, що вона містить, як наповнювач, золу виносу і додатково, як армуюче волокно, синтетичне волокно із емульсією синтетичних смол, і додатково целюлозне волокно із піногасником та антиоксидантом, при такому співвідношенні компонентів, ваг. %: Співвідношення компонентів, ваг. % A (54) КОМПОЗИЦІЙНА СУМІШ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ФІБРОЦЕМЕНТНИХ ВИРОБІВ ТА СПОСІБ ПРИГОТУВАННЯ КОМПОЗИЦІЙНОЇ СУМІШІ 36860 Проте дана композиційна суміш не призначена для виготовлення цементних виробів, суміш застосовують для захисту тр убопроводів як покриття. Відомий спосіб приготування композиційної суміші, який передбачає попередню підготовку компонентів з подальшим їх змішуванням за допомогою води із портландцементом та наповнювачами. Відома композиційна суміш містить портландцемент, як наповнювач – пісок, воду і полівінілацетатну дисперсію та поліетилен / Способ приготовления полимербетонной смеси, CCСP авт.св.№781187, СО4В 13/20, Бюл.№43, 1980 г./ Проте відомий спосіб приготування бетонної композиційної суміші, хоча і пропонується для виготовлення будівельних матеріалів, а також їх ремонту, не призначений для виготовлення виробів на круглосітчастих формувальних машинах, виробів типу азбестоцементно-листові або трубні через недостатній вміст необхідних компонентів у запропонованій композиційній суміші, що є умовою для виготовлення даного типу виробів за вимогами НТД. Крім того, наявність у складі піску, як наповнювача, сприяє швидкісному процесу гідратації портландцементу. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється за композиційним складом та за способом приготування даного композиційного складу, є композиційна суміш, що містить портландцемент, як армуюче волокно, базальтове волокно, наповнювач, воду і домішки, при цьому містить як добавки сульфітно-дріжджову брагу і хлористий кальцій, як наповнювач – пісок і щебінь, а також піритні недогарки. Спосіб приготування даної композиційної суміші передбачає почергове введення і змішування всіх компонентів, при цьому попередньо у воду вводять домішки. /Фибробетонная смесь, СССР авт.св.№1227610, СО4В З1/06, 13/22. Бюл. №16, 1986 p./. Проте дана композиційна суміш за своїм складом належить до армуючої бетонної суміші і не призначена для виготовлення фіброцементних виробів типу листові або трубні, а отже способом не передбачено введення додаткових те хнологічних операцій, котрі сприяли б виготовленню із такої суміші виробів на круглосітчастих формувальних машинах. В основу винаходу "Композиційна суміш для виготовлення фіброцементних виробів та спосіб приготування композиційної суміші" поставлена задача створення нової композиційної суміші, придатної для виготовлення листових та тр убних виробів і відповідного способу приготування композиційної суміші, шляхом підбору необхідних компонентів, котрі знайшли своє застосування у цементному виробництві, та за рахунок підбору необхідних додаткових те хнологічних операцій, забезпечити розширення асортименту композиційних сумішей для виробництва безазбестових виробів на круглосітчасти х формувальних машинах. Поставлена задача у винаході вирішується тим, що запропонована композиційна суміш для виготовлення фіброцементних виробів, що містить портландцемент, як армуюче волокно базальтове волокно, наповнювач, воду і домішки, яка містить, як наповнювач, золу виносу і додатково, як армуюче волокно, синтетичне волокно із емульсією синтетичних смол, і додатково, целюлозне волокно із піногасником та антиоксидантом, при наступному співвідношенні компонентів, ваг. %: Портландцемент 75,0-91,0 Зола винос 5,0-15,0 Базальтове волокно 1,0-3,0 Синтетичне волокно 1,0-3,0 Емульсія синтетичних смол 0,03-0,3 Целюлозне волокно 2,0-3,0 Піногасник, в г на 10000дм 3 75,0-150,0 Антиоксидант 0,016-0,024 Технологічна вода решта де: - як синтетичні органічні волокна використовують полівінілацетатне волокно, або поліамідне волокно, або поліпропіленове волокно діаметром не більше 20 мкм і довжиною 5-10 мм; - як целюлозне волокно використовують целюлозне волокно, що містить не менше 70% хвойних порід; - як базальтове волокно використовують модифіковане Костопільське базальтове волокно діаметром 5-10 мкм і довжиною 5-25 мм; - як золу винос використовують золу виносу фракції де 80 мкм, що містить 50-60% кремнезему SiO2 Спосіб приготування цієї композиційної суміші, який передбачає почергове введення і змішування всіх компонентів, за яким попередньо перед введенням компонентів до змішувача проводять приготування суспензії целюлози шляхом розпушування целюлозного волокна, причому розпушування проводять порційним введенням у воду целюлозного волокна, піногасника у вигляді 30-50%го розчину та антиоксиданту у вигляді 25-30% чи розчину при постійній роботі апарату розпушування до утворення однорідної суспензії, і проводять приготування суспензії синтетичних волокон шляхом змішування базальтового волокна і синтетичного волокна, причому амінування проводять порційним введенням у воду базальтового волокна, синтетичного волокна та емульсії синтетичних смол у вигляді 30-50%-го розчину при постійній роботі апарату змішування до утворення однорідної суспензії. Введення до композиційного складу як наповнювача золи виносу з визначеним вмістом оксиду Sio2 та відповідної фракції, яка не потребує ні термовологої, ні автоклавної обробки, і при цьому зумовлює утворення рідкої фази в процесі формування більш щільного та воднонепроникного черепкового виробу, забезпечує нормальний процес зростання міцності цементного каменю без додаткових те хнологічних операцій. Введення, поряд із базальтовим волокном як армуючого волокна, синтетичного волокна полівінілацетатного або поліамідного, або поліпропіленового, причому із емульсією синтетичних смол для покращення адгезії цементу на штучні волокна, забезпечує виробам необхідну міцність на згин та ударну в’язкість при високій стійкості до лужного середовища, яке утворюється в цементному камені під час твердіння портландцементу. Введення целюлозного волокна з визначеним вмістом хвойних порід як носія, що має досить 2 36860 високу питому поверхню, забезпечує утримування на собі портландцементу та мінерального наповнювача золи виносу. При цьому запропоновано використовува ти целюлозне волокно з активними добавками: піногасника – для усунення піноутворення в процесі приготування, і антиоксиданту – для зниження процесів окислення під час твердіння та експлуатації. В результаті введення до композиційного складу запропонованих компонентів створено композиційну суміш – у складі якої немає Азбесту – безазбестову суміш, котра за вимогами НТД є придатною для виготовлення листових та трубних виробів. Водночас це стало можливим і за рахунок запропонованого інтервалу місткості компонентів, що вводяться до складу композиції. Оптимальне співвідношення інтервалу місткості було одержано лабораторним шляхом та підтверджено експериментальними дослідженнями і пояснюється наступним: при зміні місткості одного із компонентів, що вводяться, в більшу або в меншу сторону від наведеного інтервалу, композиційна суміш не відповідає вимогам стандартів щодо якості суміші. Внаслідок такого відходу, а саме відбором компонентів, котрі відомі своїм використанням у цементному виробництві, та приватного випадку місткості компонентів у складі композиційної суміші, забезпечено створення композиційної суміші для виготовлення фіброцементних виробів – безазбестну суміш. Крім того, задача винаходу вирішена і за рахунок того, що запропоновано спосіб приготування композиційної суміші, котрий забезпечує виробництво виробів з даної суміші на круглосітчастих формувальних машинах. Враховуючи те, що в більшості випадків для виробництва виробів на круглосітчастих формувальних машинах використовують водну суспензію компоненту, що вводиться, було запропоновано приготування целюлози як носія, та синтетичних волокон, як армуючого волокна, у вигляді суспензій. Новим є те, що приготування суспензії целюлози проводять шляхом розпушування целюлозного волокна, причому пропонується визначена порційна послідовність введення у воду целюлозного волокна і активних добавок, як і те, що введення добавки здійснюють у вигляді розчину з відповідною концентрацією при постійній роботі апарату змішування до утворення однорідної суспензії, чим зумовлена підсилена активність компоненту, що вводиться, тобто забезпечується додаткове утримування портландцементу і золи виносу в процесі твердіння. Як і те, що приготування суспензії синтетичних волокон пропонується проводити шляхом змішування базальтового волокна і синтетичного волокна, причому пропонується теж визначена порційна послідовність введення у воду базальтового волокна і синтетичного полівінілацетатного волокна або поліамідного волокна, або поліпропіленового волокна та емульсії синтетичних смол у вигляді розчину з, відповідною концентрацією при постійній роботі апарату змішування до утворення однорідної суспензії, чим зумовлена підсилена активність компонентів, що вводяться, тобто забезпечується додаткова направлена кристалізація у середовищі твердіючого цементного каменю. Таким чином, запропоноване попереднє приготування суспензії целюлози та суспензії синтетичних волокон зумовлює створення двох додаткових технологічних операцій, що є новим та за рахунок чого забезпечується в кінцевому результаті виготовлення безазбестових виробів на круглосітчастих формувальних машинах. Отож, вирішення поставленої задачі є комплексним: запропоновано нову композиційну суміш для виготовлення фіброцементних виробів та спосіб приготування даної суміші, що дозволяє забезпечити розширення асортименту композиційних сумішей для виробництва безазбестових виробів на круглосітчастих формувальних машинах. Запропоновану композиційну суміш для виготовлення фіброцементних виробів та спосіб приготування композиційної суміші готують та здійснюють таким чином. Для виготовлення суміші застосовують: Портландцемент за ТУ 21-26-18-91; Зола виносу теплових електростанцій за Г0СТ 25818-83; Целюлоза - целюлоза сульфітна марки КК-2- ; Базальтове волокно за ГОСТ 23619-79; Синтетичне волокно /полівінілацетатне, поліамідне і поліпропіленове/ за ТУУ 6-05-761572.120-97; Емульсія синтетичних смол МБМ-3 - ТУ-6-О1-18689: Піногасник-пропінал Б-400 за ТУ-6-14-300-80; Антиоксидант - полігексаметіденгуапідін ТУ-10-0941-90; Технологічна вода /рекупераційна/ з вмістом твердих частинок не більше 0,1 г/дм 3 при температурі 20-30°C. Приклад. Проводять дозування всіх компонентів, що входять до композиційної суміші. Для апарату розпушування за допомогою об’ємного дозування проводять дозування технологічної води у кількості 20000 дм 3 і піногасника у кількості 75-150 г на 10000 дм 3, та ваговим дозатором целюлозного волокна з вмістом не менше 70% хвойних порід у кількості 16-24 кг і антиоксиданту у кількості 1 г на 10 кг целюлози. Для апарату змішування за допомогою об’ємного дозування проводять дозування технологічної води у кількості 10000 дм 3 і емульсії синтетичних смол у кількості до 2% від кількості та в залежності від природи синтетичних волокон, а також ваговим дозатором модифікованого Костопільського базальтового волокна діаметром 5-19 мкм і довжиною 5-25 мм у кількості 8-24 кг і синтетичного полівінілацетатного волокна, або поліпропіленового волокна діаметром не більше 20 мкм і довжиною 5-10 мм у кількості 8-24 кг. Крім того, для турбозмішувача за допомогою вагового дозатора проводять дозування портландцементу у кількості 600-800 кг і золи виносу у кількості 35-120 кг. Визначена і підготовлена таким чином композиційна суміш має наступне співвідношення компонентів, ваг. %: Для складу 1: Портландцемент 75,0 Зола винос 5,0 Базальтове волокно 1,0 Синтетичне волокно (полівінілацетатне 1,0 або поліамідне, або поліпропіленове) 3 36860 Емульсія синтетичних смол (в залежності від природи волокна) Целюлозне волокно Піногасник, в г на 10000дм 3 Антиоксидант Технологічна вода Для складу 2: Портландцемент Зола винос Базальтове волокно Синтетичне волокно (полівінілацетатне або поліамідне, або поліпропіленове) Емульсія синтетичних смол (в залежності від природи волокна) Целюлозне волокно Піногасник,в г на 10000дм 3 Антиоксидант Технологічна вода за часом роботи апарату для розпушування за допомогою контролю ступеню розпушування на приладі Шоппера - Риглера для даної партії сировини – целюлози. Процес розпушування закінчується при утворенні однорідної суспензії, що засвідчує го товність суспензії целюлозного волокна до наступної операції. Суспензія готова до перекачки в турбозмішувач. Паралельно апарат для змішування (об’ємом не менше 20000 дм 3 з діаметром гвинта вузла змішування 500 мм і швидкістю обертання 100200 об/хв.) заповнюють визначеним об’ємом води. Згодом вводять, згідно складу 1 або 2, або 3, порцію модифікованого базальтового волокна і включають апарат змішування в роботу. Після вивантаження порції базальтового волокна з мірника, вводять синтетичне полівінідацетатне волокно або поліамідне волокно, або поліпропіленове волокно, а потім емульсію синтетичних смол у вигляді 3050%-го розчину. Змішування проводять протягом 1-3 хвилин до утворення однорідної суспензії, що засвідчує готовність суспензії синтетичних волокон до наступної операції. Суспензія готова до перекачки в турбозмішувач. Приготовлені таким чином суспензію целюлозного волокна і суспензію синтетичних волокон, а також портландцемент і золу виносу вводять в турбозмішувач у такій послідовності: в порожню ємкість насосом подають суспензію целюлози і включають турбозмішувач, а потім подають суспензію синтетичного волокна та завантажують протягом 1-1,5 хвилин порцію портландцементу і слідом порцію золи виносу, згідно складу 1 або 2, або 3. Процес змішування в турбозмішувачі після введення всіх компонентів проводять протягом 2-3 хвилин, а потім приготовлену фіброцементу суспензію зливають в проміжну буферну ємкість – ковшову мішалку, функція якої полягає в утворенні певного запасу фіброцементної суспензії для безперервного живлення круглосітчастої формувальної машини при періодичній роботі відділення приготування суспензій. Запропоновані, згідно винаходу, композиційні суміші за складами 1, 2 і 3 та приготовлені згідно вищенаведеного способу за вимогами НТД є придатними для виготовлення фіброцементних (без азбестових) виробів на круглосітчастих формувальних машинах. Вироби, що виготовлені із композиційної суміші та, згідно запропонованого способу, за результатами аналізів і фізико-механічними випробуваннями без будь-яких відхилень від показників, які регламентовані Держстандартом. 0,030,3 2,0 75,0 0,016 решта 83,5 10,0 2,5 2,5 0,03-0,3 2,5 115,0 0,020 решта Для складу 3: Портландцмент 91,0 Зола винос 15,0 Базальтове волокно 3,0 Синтетичне волокно 3,0 (полівінілацетатне або поліамідне, або поліпропіленове Емульсія синтетичних смол (в залеж0,03ності від природи волокна) 0,3 Целюлозне волокно 3,0 Піногасник, в г на 10000дм 3 150,0 Антиоксидант 0,024 Технологічна вода решта Приготування підготовленої за складами 1, 2 і 3 емульсій здійснюють таким чином. Попередньо і паралельно, за допомогою апарату розпушування та апарату змішування, проводять приготування суспензії целюлози і суспензії синтетичних волокон. Для цього апарат (для розпушування об’ємом до 40000 дм 3, із ступеню розпушування по приладу Шоппера - Риглера не менше 70 одиниць за 5-8 хвилин безперервної (інтенсивної) роботи), заповнюють визначеним об’ємом води. Згодом вводять, згідно складу 1 або 2, або 3, порцію целюлози і включають в роботу апарат, внаслідок чого система агрегатів здійснює перемішування і розпушування. Після вивантаження порції целюлози з мірника, вводять піногасник у вигляді 30-50%-го розчину, а потім антиоксидант у вигляді 25-30%-го розчину. Тривалість розпушування визначається 4 36860 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5