Исследование свойств жидкостекольных смесей с использованием природных материалов
Рассмотрение сырьевой базы песков и технологических добавок в жидкостекольные смеси. Технологическая оценка прочности природного материала сапропеля в составах форм и стержней. Исследование свойств песков Орловского месторождения и смесей на их основе.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.03.2018 |
| Размер файла | 22,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Волгоградский государственный технический университет
Исследование свойств жидкостекольных смесей с использованием природных материалов
Григорьева Наталья Владимировна, магистр, аспирант
Аннотация
В статье представлены результаты исследований, направленных на расширение сырьевой базы формовочных песков и технологических добавок (ТД) в жидкостекольные (ЖС) смеси для улучшения выбиваемости. Дана технологическая оценка использования речных песков и природного материала сапропеля в составах формовочных и стержневых смесей.
В настоящее время в литейном производстве в качестве связующего материала применяется жидкое стекло. Жидкостекольные смеси имеют ряд преимуществ:
низкая стоимость жидкого стекла;
возможность упрочнения без теплового воздействия;
простота изготовления форм и стержней;
нетоксичность смесей.
Но на ряду с преимуществами так же имеются недостатки, а именно регенерируемость вследствие повышенной спекаемости жидкого стекла с формовочным песком и плохая выбиваемость [1].
Для исследования были изготовлены жидкостекольные смеси на речном песке (пробы 1, 2, 3), контрольная смесь -- на песке Орловского карьера [2], который используется на производстве. Состав и свойства жидкостекольных смесей представлены в таблицах 1, 2. Результаты по всем физико-механическим и технологическим свойствам имеют положительное, для цели проводимого исследования, значение.
Таблица 1 Составы жидкостекольных смесей на Орловском и речном песке
|
Шифр смеси |
Составляющие смеси, мас.ч. |
||||||
|
Песок Орловского карьера (2К2О202) |
Речные пески (3К2О202) |
Жидкое стекло |
Глина |
||||
|
Проба 1 |
Проба 2 |
Проба 3 |
|||||
|
1 |
94 |
- |
- |
- |
6 |
- |
|
|
2 |
92 |
- |
- |
- |
6 |
2 |
|
|
3 |
- |
94 |
- |
- |
6 |
- |
|
|
4 |
- |
92 |
- |
- |
6 |
2 |
|
|
5 |
- |
- |
94 |
- |
6 |
- |
|
|
6 |
- |
- |
92 |
- |
6 |
2 |
|
|
7 |
- |
- |
- |
94 |
6 |
- |
|
|
8 |
- |
- |
- |
92 |
6 |
2 |
В соответствии с ГОСТом определялись следующие свойства смесей: влажность смеси, газопроницаемость, прочность на сжатие во влажном состоянии, прочность в отвержденном состоянии на сжатие и разрыв, остаточная прочность на сжатие жидкостекольных смесей, прокаленных при температурах: 200 -- 400 -- 600 -- 800 -- 1000 °С в течении 45 минут, гигроскопичность и осыпаемость. Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 2 Свойства жидкостекольных смесей на Орловском и речном песке
|
Шифр смеси |
Свойства смесей |
|||||||
|
Влажность, % |
Газопрониц., ед. |
Прочность, уw•105Па |
Предел прочн., ут•105 Па |
Гигроскоп., % |
Осыпаем., % |
|||
|
на сжатие |
на разрыв |
|||||||
|
1 |
4,0 |
400 |
0,2 |
25,5 |
23,0 |
0,8 |
0,3 |
|
|
2 |
4,0 |
380 |
0,63 |
24,5 |
18,0 |
0,9 |
0,5 |
|
|
3 |
4,0 |
185 |
0,17 |
24,5 |
6,0 |
0,36 |
0,45 |
|
|
4 |
4,0 |
175 |
0,4 |
16,2 |
10,3 |
0,47 |
0,6 |
|
|
5 |
3,0 |
212 |
0,3 |
26,0 |
10,0 |
0,43 |
0,54 |
|
|
6 |
3,0 |
185 |
0,4 |
25,0 |
8,0 |
0,47 |
0,59 |
|
|
7 |
4,0 |
200 |
0,16 |
26,0 |
17,5 |
0,68 |
0,3 |
|
|
8 |
3,0 |
180 |
0,32 |
25,0 |
9,6 |
0,87 |
0,42 |
Особый интерес представляют данные по остаточной прочности на сжатие жидкостекольных смесей, прокаленных при температурах: 200 -- 400 -- 600 -- 800 -- 1000 °С в течении 45 минут (таблица 3).
Таблица 3 Остаточная прочность жидкостекольных смесей на Орловском и речном песке
|
Шифр смеси |
Остаточная прочность, уw•105 Па |
|||||
|
200 °С |
400 °С |
600 °С |
800 °С |
1000 °С |
||
|
1 |
24,1 |
15,9 |
8,7 |
26,0 |
25,0 |
|
|
2 |
12,3 |
9,1 |
8,6 |
11,3 |
25,0 |
|
|
3 |
25,0 |
15,3 |
11,9 |
7,5 |
10,0 |
|
|
4 |
25,0 |
10,6 |
5,8 |
5,6 |
4,7 |
|
|
5 |
25,0 |
16,5 |
5,6 |
7,0 |
4,7 |
|
|
6 |
16,3 |
10,5 |
5,4 |
3,2 |
2,3 |
|
|
7 |
25,0 |
11,0 |
10,2 |
9,4 |
6,0 |
|
|
8 |
12,8 |
7,5 |
6,9 |
5,1 |
4,8 |
Остаточная прочность жидкостекольных смесей на речном песке, не содержащих глину (смеси 3, 5, 7 -- таблица 3), после прокалки при температурах 800 °С и 1000 °С имеет в 4-5 раз меньше значение по сравнению со смесью, изготовленной на Орловском песке (смесь 1 -- таблица 3).
Смеси жидкостекольные на речном песке, содержащих 2 % глины (смеси 4, 6 ,8 -- таблица 3) аналогично имеют остаточную прочность после прокаливания при температурах 800 °С -- 1000 °С в 4-5 раз меньшую по сравнению с жидкостекольной смесью (смесь 2 -- таблица 3), изготовленной на Орловском песке.
Объяснить этот результат можно присутствием в составе речных песков органических соединений, которые выгорая, влияют на остаточную прочность смеси, что подтверждается проведенным дифференциально-термическим анализом.
Таким образом жидкостекольные смеси на речном песке оказывают положительное влияние на выбиваемость, что значительно может сократить трудоемкость выбивных операций.
На ряду со свойствами жидкостекольных смесей на основе речного песка, изучались свойства жидкостекольных смесей, содержащих в своем составе сапропель -- природный глинистый материал -- донное отложение пресных водоемов [3], отобранный из трех озер (проба 1, 2, 3), в качестве технологической добавки. Исследование свойств жидкостекольных смесей проводилось в сравнении с жидкостекольными смесями, содержащими глину (бентонит), а также не содержащими глины. Составы жидкостекольных смесей представлены в таблице 4.
Таблица 4 Составы жидкостекольных смесей, содержащих сапропель
|
Шифр смеси |
Составляющие смеси, мас.ч. |
||||||
|
Песок Орловского карьера 2К2О202 |
Жидкое стекло |
Бентонит КС2Т2 |
Сапропель озер |
||||
|
Проба 1 |
Проба 2 |
Проба 3 |
|||||
|
1 |
94 |
6 |
- |
- |
- |
- |
|
|
2 |
94 |
6 |
2 |
- |
- |
- |
|
|
3 |
94 |
6 |
- |
5 |
- |
- |
|
|
4 |
94 |
6 |
- |
- |
5 |
- |
|
|
5 |
94 |
6 |
- |
- |
- |
5 |
Свойства жидкостельных смесей представлены в таблице 5.
Таблица 5 Свойства жидкостекольных смесей, содержащих сапропель
|
Шифр смеси |
Свойства смесей |
|||||||
|
Влажн., % |
Газопрониц., ед. |
Предел проч. на сжатие, уw•105 Па |
Предел прочности в отвержденном состоянии |
Гигроск., % |
Осыпаем., % |
|||
|
усж•105 Па |
ут•105 Па |
|||||||
|
1 |
4,0 |
413 |
0,2 |
26,0 |
23,0 |
0,8 |
0,3 |
|
|
2 |
4,0 |
407 |
0,63 |
25,0 |
17,7 |
0,9 |
0,3 |
|
|
3 |
3,0 |
297 |
0,37 |
25,0 |
16,4 |
0,6 |
0,4 |
|
|
4 |
4,0 |
343 |
0,36 |
25,0 |
8,3 |
0,6 |
0,5 |
|
|
5 |
3,0 |
300 |
0,26 |
24,6 |
9,8 |
0,6 |
0,4 |
Полученные данные свидетельствуют о том, что технологические свойства смесей, в состав которых входил сапропель каждого из трех озер последовательно -- смесь 3, 4, 5, находятся на уровне свойств эталонных образцов -- смесь 1, 2 и соответствуют требованиям технических условий на смеси формовочные и стержневые. Исследование влияния сапропелей на остаточную прочность жидкостекольных смесей проводилось следующим образом: образцы размером d50h50 высушивались при температуре 150 °С в течении 30 минут и затем прокаливались при температурах 200-400-600-800-1000 °С в течении 45 минут, после чего исследовались на сжатие. Полученные данные (таблица 6) подтверждают механизм поведения жидкостекольных смесей, изложенный в известных источниках. Остаточная прочность жидкостекольных смесей, содержащих сапропель, снижается в 2,5 -- 3 раза по сравнению с обычными жидкостекольными смесями в интервале температур 800 -- 1000 ° С. Это объясняется выгоранием органической части сапропеля.
Таблица 6 Остаточная прочность жидкостекольных смесей, содержащих сапропель
|
Шифр смеси |
Остаточная прочность, усж•105 Па |
|||||
|
200 °С |
400 °С |
600 °С |
800 °С |
1000 °С |
||
|
1 |
24,1 |
15,9 |
8,7 |
26,0 |
25,0 |
|
|
2 |
12,3 |
9,1 |
8,6 |
13,0 |
25,0 |
|
|
3 |
20,3 |
15,3 |
8,0 |
14,0 |
20,0 |
|
|
4 |
18,5 |
14,0 |
6,1 |
7,96 |
13,8 |
|
|
5 |
11,9 |
7,5 |
5,1 |
4,8 |
12,7 |
Проведение исследования свойств сапропелей, а также технологический свойств формовочных и стержневых смесей, содержащих в составах сапропель, позволяют рекомендовать к использованию этот материал как новую технологическую добавку в составах песчано-глинистых и жидкостекольных смесей.
песок жидкостекольный сапропель
Список литературы
1. Лясс, А.М.Быстротвердеющие формовочные смеси /А. М. Лясс. - Москва :Машиностроение,1965. - 322c.
2. Исследование свойств песков Орловского месторождения и смесей на их основе / Кидалов Н.А., Князева А.С., Поташова И.Е., Осипова Н.А., Закутаев В.А. // Литейщик России. - 2010. - № 4. - С. 39-42.
3. Авт. свид. №208895, МПК B22d. Смесь для изготовления стержней и форм в литейном производстве./ С. Ш. Слепович, Р. В. Тимощенко, М. З. Лопотко; МТЗ. - 1968.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Свойства растворных смесей и растворов. Классификация песков по крупности. Подбор состава растворов. Процесс приготовления растворной смеси. Растворы для каменной кладки и штукатурные растворы. Оштукатуривание стен в помещениях с повышенной влажностью.
лекция [24,2 K], добавлен 16.04.2010Основные свойства строительных смесей и материалов. Понятие структуры и текстуры строения материала. Акустические свойства строительных материалов: звукопоглощение и звукоизоляция. Оценка строительно-эксплуатационных свойств акустических материалов.
контрольная работа [27,7 K], добавлен 29.06.2011Техническая характеристика природных и обогащенных песчано-гравийных смесей. Расчет основного технологического оборудования и производительности линии по разделению песчаных и гравийных строительных смесей. Оценка энергопотребления линии производства.
курсовая работа [457,0 K], добавлен 15.01.2013Характеристика сырьевых материалов. Технология производства сухих строительных смесей. Расчет силосов, складских помещений. Контроль производства и качества продукции. Мероприятия по обеспыливанию и аспирации технологического и транспортного оборудования.
курсовая работа [67,0 K], добавлен 28.04.2013Особенности получения мелкоштучных бетонных изделий с использованием технологии вибропрессования мелкозернистых жестких бетонных смесей. Влияние коэффициента уплотнения мелкозернистой бетонной смеси на физико-механические свойства получаемых образцов.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 10.02.2017Общие сведения о строительных материалах. Влияние различных факторов на свойства бетонных смесей. Состав, технология изготовления и применение в строительстве кровельных керамических материалов, дренажных и канализационных труб, заполнителей для бетона.
контрольная работа [128,5 K], добавлен 05.07.2010Понятие и история развития строительных смесей, их классификация, оценка преимуществ и недостатков их сухой формы. Исследование качественных показателей различных образцов. Положение на современном российском рынке и анализ его дальнейших перспектив.
презентация [926,2 K], добавлен 22.06.2014Оценка эксплуатационных свойств и назначения материалов. Обзор способов улучшения эстетических свойств отделочных материалов. Изучение методов сокращения ресурсопотребления при строительстве и эксплуатации жилого дома. Классификация кровельных материалов.
контрольная работа [114,8 K], добавлен 25.09.2012Понятие о стабилизирующих добавках, их классификация, основные требования к ним. Механизм их действия и примеры применения. Виды специальных добавок, повышающих водоудерживающую способность и улучшающих перекачиваемость бетонных смесей по трубопроводу.
реферат [24,7 K], добавлен 19.11.2013Изучение свойств каменных материалов, применения искусственного камня в конструктивных решениях стен зданий. Виды искусственных материалов и их отличия от природного каменного материала. Использование керамогранита в монтаже вентиляционных фасадов.
курсовая работа [33,6 K], добавлен 19.12.2010Основные требования к качеству составных бетонов. Технология приготовления и транспортировки бетонной смеси, последовательность загрузки материалов и время перемешивания, транспортировка, укладка и уплотнение. Уход за бетоном, контроль качества работ.
реферат [293,7 K], добавлен 26.10.2010Характеристика бетонов на основе естественных компонентов и техногенных отходов. Технологии изготовления строительных материалов на основе золошлаковых отходов и пластифицирующих добавок. Разработка рецептуры тяжелых бетонов с использованием отходов.
дипломная работа [831,1 K], добавлен 08.04.2013Понятие фактуры как свойств материала, предмета, которые мы ощущаем при прикосновении к нему, ее значение в восприятии форм. Использование в отделке интерьеров идеи фактурности. Варианты использования свойств текстуры в дизайне. Правила фактуры и цвета.
контрольная работа [17,1 K], добавлен 19.05.2014Характеристика портландцемента 4/А. Описание основной технологической схемы производства пуццоланового портландцемента сухим способом. Расчет сырьевой смеси и материального баланса. Изделия и конструкции, изготовленные с использованием портландцемента.
курсовая работа [479,4 K], добавлен 17.02.2013Расчет состава бетона В5 с подвижностью бетонной смеси 1-4 см (П1). Формулы технико-экономической оценки составов бетона. Расчет энергозатрат на производство материалов для 1 м3 бетонных смесей различного состава. Расход цемента на 1 м3 шлакобетона.
курсовая работа [408,9 K], добавлен 24.11.2012Применение стационарных и мобильных бетонных установок. Технологический процесс приготовления бетонных смесей. Машины для приготовления, укладки, уплотнения и транспортирования бетонных и растворных смесей. Способы создания колебания в вибраторах.
контрольная работа [6,0 M], добавлен 24.11.2010Понятие строительного раствора, признаки его классификации. Требования к применяемым материалам. Пример заполнителей и химических добавок. Технологические свойства и применение растворных смесей, контроль их качества. Требования к затвердевшим растворам.
презентация [252,9 K], добавлен 09.04.2012Использование камня в качестве строительного материала. Исследование прочности и деформативности каменной кладки. Применение цементных, известковых, гипсовых и глиняных растворов. Характеристика конструкции из кирпича, пахсы и деревянного синча.
контрольная работа [189,5 K], добавлен 28.03.2018Основы обеспечения качества бетонов и бетонных смесей. Технологии контроля качества продукции при погрузке, транспортировке и укладке. Характеристика деятельности ООО "ПКФ Стройбетон"; предложения по ее совершенствованию. Требования к безопасности труда.
дипломная работа [220,7 K], добавлен 20.06.2014Изучение порядка определения требуемой прочности и расчет состава тяжелого бетона. Построение графика зависимости коэффициента прочности бетона и расхода цемента. Исследование структуры бетонной смеси и её подвижности, температурных трансформаций бетона.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.07.2013
