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
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 |