Методические рекомендации по расширению сырьевой базы Западной Сибири для производства керамдора с уточнением требований к сырью (46178)

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСШИРЕНИЮ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМДОРА С УТОЧНЕНИЕМ ТРЕБОВАНИЙ К СЫРЬЮ

Одобрены Минтрасстроем

Москва 1979

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСШИРЕНИЮ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМДОРА С УТОЧНЕНИЕМ ТРЕБОВАНИЙ К СЫРЬЮ. Союздорнии М., 1979.

Даны предложения по расширению сырьевой базы для производства керамдора путем использования неспекающегося глинистого сырья Западной Сибири.

Для расширения температурного интервала обжига неспекающихся глин рекомендованы введение минеральных добавок, опудривание сырцовых гранул и применение карусельных печей.

Уточнены требования к глинистому сырью и керамдору по ряду показателей.

Содержатся сведения о наличии на рассматриваемой территории легкоплавких глин, их запасов и об их качественной характеристике.

Предисловие

Опыт получения керамдора в производственных условиях и научно-исследовательские работы Омского и Ленинградского филиалов Союздорнии показывают, что для изготовления керамдора могут быть использованы не только легкоплавкие глины, запасы которых ограничены, но и неспекающееся глинистое сырье при условии применения более совершенных оборудования и технологии.

Результаты проведённых в СССР и за рубежом исследований, а также накопленный опыт использования керамдора свидетельствуют, что существующие требования к керамдору могут быть не только изменены с целью увеличить номенклатуру каменных материалов, но и дифференцированы по основным показателям в зависимости от рекомендуемого способа их применения.

«Методические рекомендации по расширению сырьевой базы Западной Сибири для производства керамдора с уточнением требований к сырью» дополняют «Методические рекомендации по технологии производства керамдора для применения в конструкциях дорожных одежд» (Союздорнии, М., 1974).

В настоящих «Методических рекомендациях» даны предложения по расширению сырьевой базы для производства керамдора путем использования неспекающегося сырья; рекомендовано вводить минеральные добавки, опудривать сырцовые гранулы, применять карусельные печи; систематизированы и нормированы требования к глинистому сырью в зависимости от его спекаемости, используемых добавок, оборудования и технологии обжига; введено нормирование свойств керамдора по основному показателю прочности.

«Методические рекомендации» составлены инж. Т.А. Трусовым (Омский филиал Союздорнии) при участии канд. техн. наук В.М. Галузина (Ленинградский филиал Союздорнии).

Пожелания и замечания просьба направлять по адресу: 143900 Московская обл., г. Балашиха-6, Союздорнии.

1. Общие положения

1.1. В связи с отсутствием достаточной сырьевой базы легкоплавких глин рекомендуется использовать для производства керамдора неспекающееся глинистое сырье при условии применения улучшающих добавок, метода опудривания сырцовых гранул тугоплавкими и огнеупорными материалами, обжиговых печей карусельного типа.

В качестве улучшающих и опудривающих материалов следует применять речные и формовочные пески, огнеупорные и тугоплавкие глины, асбест, золы ТЭЦ, имеющиеся на территории Западной Сибири.

1.2. Настоящие «Методические рекомендации» составлены для широкой опытно-производственной проверки изготовления и применения керамдора из неспекающихся глин не только в Западной Сибири, но и в других районах, где это экономически оправдано.

1.3. Целесообразность производства и применения керамдора из неспекающегося глинистого сырья обоснована технико-экономическими расчетами путем сравнения его себестоимости со стоимостью привозного щебня (гравия).

Ориентировочный экономический эффект от замены привозных каменных материалов керамдором составляет по Западной Сибири от 1,5 до 6 тыс. руб. на 1 км дорожной одежды.

1.4. На стадии освоения производства себестоимость керамдора в Западной Сибири не превышает 12 - 14 руб. за 1 м3. При такой себестоимости керамдор применять экономически выгоднее, чем каменные материалы, перевозимые автотранспортом на расстояние свыше 70 км от железной дороги.

1.5. Себестоимость производства 1 м3 керамдора в условиях Омской обл. на заводе с годовым выпуском 100 тыс. м3 приведена в табл. 1.

Таблица 1

2. Требования к керамдору и сырью для его производства

2.1. Керамдор представляет собой искусственный щебень (гравий), получаемый путем обжига гранулированных глинистых грунтов. Частицы керамдора имеют плотную структуру, обеспечивающую его высокую прочность и морозостойкость. Характер поверхности частиц обусловливает хорошее сцепление с органическими вяжущими материалами и цементным камнем.

2.2. Керамдор в зависимости от крупности зерен подразделяют на фракции 20 - 40, 10 - 20 и 5 - 10 мм. Зерновой состав каждой фракции указан в табл. 2.

2.3. В зависимости от способа переработки и грануляции сырья керамдор получают в виде зерен шарообразной формы - керамдоровый гравий, или в виде частиц остроугольной, угловатой формы - керамдоровый щебень.

Таблица 2

2.4. В зависимости от объемной массы зерен и водопоглощения керамдор подразделяют на марки, приведенные в табл. 3.

Таблица 3

2.5. По прочности керамдор подразделяют на классы, указанные в табл. 4.

2.6. Морозостойкость керамдора должна быть не менее Мрз. 25 и соответствовать требованиям технических документов, регламентирующих его применение. Потеря массы при определении морозостойкости керамдора должна быть не более 5 %.

2.7. В зависимости от области применения керамдор должен удовлетворять требованиям, представленным в табл. 5.

2.8. Количество слабых зерен в заполнителе не должно превышать 10 % массы.

2.9. Керамдор должен иметь в основном коэффициент формы зёрен не более 2,0. Содержание зерен с коэффициентом формы от 2,0 до 2,5 может быть не более 20 % массы.

Таблица 4

Примечание. Соответствующую марку керамдора для легкого конструкционного бетона следует выбирать с учетом требований ГОСТ 9757-73 «Заполнители пористые неорганические для легких бетонов. Классификация и общие технические требования», ГОСТ 9758-68 «Заполнители пористые неорганические для легкого бетона. Методы испытаний» и ГОСТ 11991-76 «Щебень и песок аглопоритовые. Технические условия».

2.10. Количество пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 1 % массы. Не допускается наличие глины в комьях и порошкообразных веществ, образующих плёнку на поверхности зерен заполнителя.

2.11. Коэффициент размягчения керамдора должен быть не менее 0,7.

2.12. Керамдор не должен содержать известковых и других включений, вызывающих потерю массы при кипячении более 5 %.

2.13. Количество водорастворимых сернистых и сернокислых соединений в пересчёте на SО3 не должно превышать 1 % массы.

2.14. Предварительную характеристику жесткости оценивают визуально:

степень обожженности - по характеру поверхности зёрен (пережог - поверхность остеклована: нормальный обжиг; недожог - поверхность более светлая и активно впитывает воду);

прочность - по характеру разрушения зерен (разрушение на несколько крупных кусков - очень прочный керамдор; на несколько кусков различной величины с образованием некоторого количества песчаных частиц - прочный; разрушение с образованием большого количества песчаных частиц - слабый);

структуру зерен (значительное вспучивание, обусловливающее наличие дефектов поверхности; частичное вспучивание; полное спекание и равномерно окрашенное сечение).

Таблица 5

2.15. Для получения керамдора можно использовать глинистые породы различного состава и происхождения, отвечающие следующим требованиям:

огнеупорность ниже 1350 °С (легкоплавкие);

сильно- и среднеспекающиеся, неспекающиеся, низко- и среднетемпературного спекания;

интервал спекания не менее 40 °С.

2.16. Интервал спекания глинистых пород определяют (рис. 1) по формуле

                                                              (1)

где  - температура спекания, при которой объемная масса обожженных образцов наибольшая;

 - температура начала спекания, при которой водопоглощение обожженных образцов равно 8 % при получении керамдора 1-й и 2-й марок и 10 % - керамдора 3-й марки.

Практической характеристикой режима высокотемпературной термической обработки является интервал обжига ИО, в пределах которого материал удовлетворяет требованиям по плотности.

Интервал обжига должен быть не менее 75 °С; его определяют по формуле

                                                            (2)

где  - наибольшая температура обжига, при которой обожженные образцы имеют объемную массу 1,8 г/см3 при получении керамдора 1-й и 2-й марок, 1,4 г/см3 - керамдора 3-й марки.

2.17. Основной критерий пригодности сырья для производства керамдора, определяющий также выбор того или иного теплового агрегата для его обжига, - спекаемость глинистого сырья (интервал спекания).

Спекаемость глинистого сырья следует сначала определять на пробах без добавок.

2.18. При недостаточном интервале спекания природного глинистого сырья (менее 40 С) его нужно испытывать, вводя в состав шихты более тугоплавкие и огнеупорные добавки или опудривая ими сырцовые гранулы.

Испытывать на спекаемость сырцовые гранулы, обработанные опудривающими материалами, следует в соответствии с «Методическими рекомендациями по технологии производства керамдора для применения в конструкциях дорожных одежд» (Союздорнии, М., 1974) и «Инструкцией по опудриванию сырцовых гранул керамзитового гравия с целью уменьшения его объемного веса» (Куйбышев, 1967).

Рис. 1. Характеристики спекания

Вид и количество добавок устанавливают опытным путем, приготавливая и испытывая с каждой добавкой минимум две-три пробы. В качестве добавок можно применять огнеупорные и тугоплавкие глины, мелкие природные пески, асбест № 7, формовочные пески и отходы местной промышленности, обладающие повышенной огнеупорностью.

Таблица 6