Файл: Денисов А.С. Теплоизоляционные жаростойкие торкрет-массы на основе вермикулита.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.08.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ляют, подставляя в уравнение координаты точки (расходы материалов). Используя вычисленное уравне­ ние, можно решить и обратную задачу: определить расход компонентов (состав торкрет-массы) по задан: ному значению характеристики. Номограммы, построен­ ные вторым способом, отличаются большей точностью, но их построение неизмеримо более трудоемко. Приме­ ры таких номограмм для описанных композиций приве­ дены на рис. 13'—18.

Каждая из номограмм (рис. 13—18) представляет собой оптимальную треугольную область, вырезанную из равностороннего треугольника Гиббса, и имеет коор­ динатную сетку базисного треугольника, из которого они вырезаны. Поэтому координаты точек, расположен­ ных внутри данных треугольников, определяют при помощи лучей, проходящих параллельно координатной сетке равностороннего треугольника, а не сторонам вы­ резанной треугольной области, как это было показано на рис. 10 и 11.

В качестве примера определения состава торкретмассы при помощи трехкомпонентных номограмм рас­ смотрим случай определения состава массы на основе упрочненного глиняным шликером вермикулита, глино-, земистого цемента и керамзитового песка (компози­ ция 1, табл. 13).

Пример 5. Подобрать состав торкрет-массы объемной массой после торкретирования 800 кг/м3. Определить максимально возмож­ ные прочностные характеристики торкрет-массы подобранного со­ става.

На рис. 13, в видно, что заданному условию отвечают составы торкрет-массы, включающие от 35 до 47% цемента, от 35 до 45% вермикулита и от 17 до 30% (по массе) керамзитового песка. Для определения одного из возможных соотношений берем средний рас­ ход цемента (41%) и находим точку пересечения линии коорди­ натной сетки, являющейся геометрическим местом точек, с коорди­

натой по цементу, равной

41 [линия AB с изолинией, соответствую­

щей значению объемной

массы,

равному

800

кг/м3

(точка М )].

Определяем остальные координаты этой точки,

проводя

параллель­

но линиям координатной

сетки

лучи MC и

МН. В нашем случае

они равны 24,5 и 34,5. Проверяем правильность вычислений, скла­ дывая полученные координаты, сумма которых должна быть равна параметру выбранной треугольной системы координат (100):

41+24,5+ 34,5= 100 .

Для определения прочностных характеристик подобранного со­ става по известным координатам находим положение точки М на номограммах, составленных для пределов прочности при сжатии и


Рис.

13.

Номограммы

«состав — свойство»

для

композиции

№ 1

после обжига при 600°С

 

 

а — для предела

прочности

при сжатии в кгс/смг; б — для предела

прочности

при изгибе в кгс/см2- в — для объемной

массы

в кг[м3\ г

для

суммарной

усадки

в

%.

 

 

 

ujnuntpon

Рис. 14. Номограммы

«состав— свойство» для композиции

№ 2 после обжига при 1000°С

а — для предела прочности

при сжатии в кгс/см2; б — для предела

прочности при изгибе в кгс/см2; в — для объемной массы в кг/м3; г — для суммарной усадки в %.


Рис. 15. Номограммы «состав — свойство» для композиции № 3 после обжига при 1000°С

а — для предела прочности

при сжатии в кгс/см--

б — для

предела проч­

ности при изгибе в кгс/см2;

в — для объемной

массы в

кг/м2- г — для

суммарной усадки в %

 

 

 

35

 

30

24

18

12

 

вссчинулит,-----

ш п и и е р о п

ОдрооотамныО

 

 

шпияерогл

 

 

Рис. 16. Номограммы «состав — свойство» для композиции

№ 4 после обжига при 1000°С

а — для предела прочности при сжатии, в к г с / с м б — для предела прочности при изгибе в кгс/с.н2; в — для объемной массы в кг/м3- г — для суммарной усадки в %

нсупроч*нн&й

неупрочненный

3epпинуnui----7

иеупрочненньш

Рис. 17. Номограммы

«состав— свойство»

для композиции

№ 5

после обжига при 600°С

сжатнн в

кгс/см-;

6 — для

предела

проч­

а — для

предела прочности при

ности

при изгибе в

кгс/см2;

в — для

объемной массы

в кг/м3; г

для суммарной усадки в %


бврпикупит ••••••

берпикупит ~~~~

неупрочненныи

неупроѵменньш

Рис.

18. Номограммы

«состав — свойство»

для

композиции

№ 6 после обжига при 1000°С

 

 

предела

а — для предела

прочности

при сжатии в кгс/смг; б — для

прочности при изгибе в

кгс/смг\ а—для объемной

массы

в

кг/м3; г

для

суммарной

усадкн

в

%,

 

 

 

изгибе данной композиции (рис, 13, а и б). Согласно рис. 13, о, пре­ дел прочности данного состава при сжатии составляет 20 кгс/см2, а определенный при помощи рис. 13,6 предел прочности при изгибе находится между 10 и 15 кгс/см2. Для более точного вычисления предела прочности при изгибе через точку М проводим прямую, приблизительно перпендикулярную изолиниям, соответствующим прочностям 10 и 15 кгс/см2. Определяем графическим способом размеры отрезков AM и МВ. Зная величину их отношения, а также то, что сумма этих отрезков соответствует градиенту прочности, равному 15—>10=5 кгс/см2, находим значение отрезка AM и при­ плюсовываем его к 10 (либо находим значение отрезка МВ и вы­

читаем его из 15). Отношение

AM: МВ равно

1 :2,

а

величина

от­

резка AM составляет 5: (2 + 1 ) 1 =

1,67.

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда предел

прочности

при

изгибе

для

данного

состава

ра-

• вен: іи -і-і,о /=(Ш,о/

кгс/см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 19.

Изменение

технических

 

 

характеристик слоя в зависимости

 

 

от температуры обжига

 

сжа­

 

 

1 — относительная прочность при

 

 

тии или изгибе для массы на глино­

 

 

земистом

цементе; 2 — то

же, на

сме­

 

 

шанном

вяжущем;

з — усадка

для

 

 

массы на

глиноземистом

цементе и

 

 

упрочненном

вермикулите;

4 — то

же,

 

 

на

неупрочненном вермикулите; 5 — то

 

 

же,

на неупрочненном

вермикулите и

 

 

смешанном

вяжущем

 

 

 

 

Рис. 20. Потеря влаги гидратирбванным глино­ земистым цементом при повышении температуры

Учет режима эксплуатации слоя. Приведенные на рис. 13—18 номограммы характеризуют свойства торк­ рет-масс после их обжига при температуре 600°С. В тех случаях, когда рабочая температура слоя отличается от той, при которой проведено определение характерис­ тик, сравнительную оценку усадки и прочности обож­ женного слоя следует рассчитывать при помощи графи­ ков (рис. 19).

Основной причиной изменения объемной массы слоя при повышении температуры обжига является удаление воды, связанной гидратированным глиноземистым це­ ментом, и снижение величины остаточного водоцемент­ ного отношения. Остаточное водоцементное отношение

б&


(ВЩ) при изменении температуры службы слоя может быть определено при помощи графика (рис. 20) либо при помощи корреляционного уравнения:

ЩВ = 0,0383/—1,64,

(5)

где ЩВ — остаточное цементоводное отношение; / — рабочая тем­ пература слоя п °С (в пределах 90—800°С).

По этому уравнению ВЩ -оценивают с доверитель­ ным интервалом ±0,025 при 95%-ной вероятности. При температурах 800°С и выше остаточное ВЩ практиче­ ски равно нулю.

Объемная масса для рабочего диапазона темпера­ тур может быть рассчитана по остаточному ВЩ и ве­ совому содержанию цемента по следующей формуле:

 

Ya='Yi ( 100/Д+Уо) /( 100/Д + У ,),

_

(6)

где уI,

уз — объемная

масса торкрет-слоя соответственно

после

сушки

и после обжига в кг/яі3; У,, У2 — остаточное

В/Ц соответст­

венно

после сушки и

после обжига торкрет-слоя;

Ц — весовое со­

держание цемента в сухой смеси в %.

 

 

Величина объемной массы, рассчитанная по уравне­ нию (6), имеет тот же доверительный интервал, что и

исходная (базовая)

оценка.

ки

Эксплуатационные параметры сооружаемой футеров­

(коэффициент

теплопроводности, огнеупорность

и

др.) достигаются

использованием в проектируемых

составах соответствующих заполнителей в сочетании с жаростойким вяжущим, которые не образуют эвтектиче­ ских смесей.

Для сочетании керамзита или шамота с вермикули­ том и глиноземистым цементом на рис. 21 приведены термограммы ДТА до 1000°С. Следует отметить, что эффекты,. наблюдаемые на термограммах, характерны для теплоизоляционных материалов и бетонов на гли­ ноземистом цементе. Отсутствие в исследуемой массе фазовых переходов обусловливается применением в качестве заполнителей материалов, уже прошедших термическую обработку, что является положительным фактом. Об отсутствии фазовых переходов в торкретслое при его длительном обжиге свидетельствует также стабилизация величин прочностных характеристик уже после 15—20 ч (рис. 22).

3 -2419

65