Основы производства асбестоцементных изделий

 

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра СМ и СТ.

 

 

 

 

Реферат

По дисциплине

«Проектирование и управление технологиями»

На тему: «Основы производства асбестоцементных изделий»

 

 

Выполнила: 

студентка

Гр. М-11д-13

Крюкова Т.О

Проверил:

ст. преподаватель

Субботина О.Г

 

 

 

 

 

Михайловка 2014г.

 

 

Содержание

1. Экономические основы и технология производства

асбестоцементных листов........................................................................3 стр.

1. Понятие асбестоцементных изделий и листов…………….....…3-4 стр.
2. Сырьевые материалы для производства асбестоцементных

 листов и их свойства…………………………………………………….4-8 стр.

3. Технология производства асбестоцементных листов………....9-11 стр.
4. Виды готовой продукции и области ее применения……...….12-14 стр.
5. Основные технико-экономические показатели,
6. Характеризующие производство

асбестоцементных листов……………………………………………..15-19 стр.

Технологическая схема производства

асбестоцементных листов………..……………………………………….19 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Экономические  основы и технология производства  асбестоцементных листов

 

1.1 Понятие асбестоцементных изделий и листов

 

В современных условиях очень важное значение приобретает повышение качества асбестоцементных изделий, а именно, кровельных асбестоцементных листов, совершенствование технологии их производства, увеличение производительности труда и улучшение их экологической безопасности. Это должно достигаться за счет модифицирования сырьевых компонентов (цемента и асбеста) с помощью добавок и изменения их структуры и свойств.

По объему производства асбестоцементных изделий Советский Союз в свое время занимал первое место в мире. Более половины мирового выпуска асбестоцементных изделий в настоящее время производится в нашей стране.

Асбестоцемент - строительный композиционный материал, представляющий собой затвердевший цементный камень, армированный волокнами асбеста. Асбестоцементные изделия получают формованием смеси асбеста, портландцемента и воды. Волокна асбеста выполняют роль своеобразной арматуры асбестоцементных изделий, а портландцемент, затворенный водой, является связующим веществом. Благодаря этим качествам изделия из асбестоцемента имеют срок службы до 50 лет, что в несколько раз больше срока службы аналогичных металлических конструкций, пластмасс, рубероида, дерева и других материалов. Кроме того, асбестоцементные изделия хорошо режутся и окрашиваются, что придаем им эстетичный вид и делает пригодными для различного рода дизайнерских решений.

Современные асбестоцементные кровельные листы – это шифер, для повышения декоративных свойств и увеличения срока службы, его окрашивают. Окрашивание производится силикатными красками или красками на фосфатном связующем, с использованием различных пигментов. В прошлом асбестоцементные листы (шифер) имели либо безликий, серый оттенок, либо могли быть красного или зеленого цвета. В настоящее время шифер производится самых различных цветов: красно-коричневого, шоколадного, кирпично-красного, желтого (охра), синего и др. Краска, которой покрывают готовые листы шифера, образует защитный слой, предохраняющий изделие от разрушения, снижающий его водопоглощение и повышающий морозостойкость. Такой защитный слой уменьшает объем выделений асбеста в окружающую воздушную среду и увеличивает срок службы шифера в 1,3 - 1,5 раза

Сам же асбест в природе встречается в основном в виде минерала - хризотил-асбеста, характеризующегося волокнистостью строения и способностью расщепляться на тончайшие и прочные волокна. Многолетний опыт производства и применения асбестоцементных материалов позволяет сделать вывод о том, что в ближайшее время в России не существует экономических и технических альтернатив для отказа от хризотилового асбеста. Наша страна обладает крупнейшей в мире сырьевой базой хризотил-асбеста и продолжает оставаться ведущей асбестодобывающей страной. Наличие у асбеста целого комплекса уникальных свойств позволяет использовать его в производстве более трех тысяч видов изделий. А если же воспользоваться вместо асбеста другими волокнами, то это не обеспечит требуемых свойств многим изделиям. Это относится и самому широко применяемому виду асбестосодержащих изделий – асбестоцементным. Поэтому, выбранная мной отрасль для написания работы, я считаю, многозначащей и актуальной в жизни и развитии всего человечества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Сырьевые материалы для производства асбестоцементных листов и их свойства

 

Асбестоцементные листы изготовляют из трех основных компонентов: асбеста, цемента и воды. Сырьевая смесь (в расчете на массу сухих веществ) содержит в среднем 85 % цемента и 15 % асбеста.

Асбестом называют группу минералов, имеющих волокнистое строение и при механическом воздействии способных распадаться на тончайшие волокна. В производстве асбестоцементных листов применяют хризотил-асбест. Мировая добыча хризотил-асбеста составляет 95%, а вся группа кислотостойких асбестов — не более 5%. Химический состав хризотил-асбеста выражается формулой 3MgO-2Si02-2H20, т. е. он является гидросиликатом магния. Молекулы асбеста прочно связаны между собой лишь в одном направлении, боковая же связь с соседними молекулами крайне слаба. Этим свойством объясняется очень высокая прочность асбеста на растяжение вдоль волокон и хорошая распушаемость — расщепление поперек волокон. Диаметр волокна хризотил-асбеста колеблется от 0,00001 мм до 0,000003 мм.

Асбест обладает большой адсорбционной способностью. А в смеси с портландцементом при смачивании водой он адсорбирует (т. е. хорошо) удерживает на своей поверхности продукты гидратации цемента, связывающие волокна асбеста, поэтому асбестоцемент является как бы тонкоармированным цементным камнем. Хризотил-асбест не сгораем, однако при температуре 0°С он начинает терять адсорбционную воду, предел прочности при растяжении снижается до 10%, а при 368°С испаряется вся адсорбционная вода, что приводит к снижению прочности на 25-30%. После охлаждения асбест восстанавливает из воздуха потерянную влагу и прежние свойства. При нагревании асбеста до температуры более 550°С удаляется вся химически связанная вода, теряются эластичность и прочность, асбест становится хрупким, и после охлаждения свойства его не восстанавливаются. При температуре около 1550°С хризотил-асбест плавится. Асбест имеет малую тепло- и электропроводность, высокую щелочестойкость, однако кислоты его легко разрушают.

Качество асбестоцементных листов во многом зависит от качества асбеста и тонкости помола цемента. В соответствии с ГОСТом качество хризотил-асбеста характеризуется следующими показателями:

• текстурой (степень распушаемости волокон);

• средней длиной волокна, эластичностью, влажностью;

• степенью засоренности пылью.

Большое влияние на качество продукции оказывает длина волокон асбеста. Это основной признак деления асбеста на сорта. Чем больше средняя длина волокон, тем выше сорт. Для производства асбестоцементных изделий применяют коротковолокнистый асбест—3, 4, 5 и 6 сортов с длиной волокон от 10 мм до нескольких сотых мм, а содержание их составляет 50-24 % по массе, остальные 50-76 % приходятся на долю пылевидных и других неволокнистых частиц. Иногда часть асбеста (10-15%) заменяют базальтовой или шлаковой минеральной ватой.

Асбест с недеформированными волокнами, размер которых в поперечнике более 2 мм, условно называют «кусковым» асбестом, а менее 2 мм — «иголками». «Распушенным» называют асбест, в котором волокна тонки, деформированы и перепутаны. Частицы сопутствующей породы крупностью более 0,25 мм носят название «галь», а менее 0,25 мм — «пыль».

В качестве вяжущего компонента при производстве асбестоцементных листов используют специальный портландцемент для асбестоцементных изделий. Такой цемент характеризуется быстрым нарастанием прочности как в начале, так и в последующие сроки твердения, замедленным началом схватывания (не ранее 1,5 ч) и достаточно большой тонкостью помола, необходимой для того, чтобы создать значительную поверхность сцепления между цементом и тонко распушенными волокнами асбеста. Этот цемент содержит не менее 52% 3CaO-SiO2 и не более 8 % ЗСаО-А12Оз, в нем не должно быть минеральных добавок (кроме гипса). Нарастание прочности изделия должно происходить достаточно быстро для перехода полуфабриката в готовую продукцию. Для удовлетворения требований ГОСТ 9835—77 для производства асбестоцементных листов используют специальный портландцемент с удельной поверхностью 2200-3200 см2/г. Количество добавок в цементе устанавливают с согласия потребителя, но не более 3% (за исключением гипса). Гипс же добавляют для регулирования сроков схватывания в количестве не менее 1,5% и не более 3,5% от массы цемента.

Формование асбестоцементных изделий продолжается дольше, чем изделий из бетона. В связи с этим начало схватывания у цемента для асбестоцементных изделий должно наступать несколько позже, чем у обычного портландцемента, — не ранее 1,5 ч с момента затворения водой, а конец — не позднее 10 ч после начала затворения.

При изготовлении асбестоцементных листов применяют также специальные белый и цветные цементы.

Вода в производстве асбестоцементных листов потребляется на приготовление асбестоцементной смеси и промывку сукон и сетчатых цилиндров формовочной машины. Вода, применяемая для производства асбестоцементных изделий, не должна содержать глинистых примесей, органических веществ и минеральных солей. Глинистые частицы, осаждаясь на поверхности асбестовых волокон, уменьшают их сцепление с цементом, затрудняют фильтрацию асбестоцементной суспензии и снижают механическую прочность изделий.

Производство асбестоцементных листов связано с большим расходом воды. В отходящей воде содержится значительное количество асбеста и цемента, поэтому ее возвращают в технологический цикл обратно. Работа на оборотной технологической воде позволяет не только избежать загрязнения среды, но и дает преимущества. Насыщенность оборотной воды ионами Са и  препятствует вымыванию гипса и предотвращает преждевременное схватывание, отсутствие в ней СО2 ликвидирует забиваемость сеток карбонатом кальция. Наиболее благоприятной является температура 20-25°С. При температуре ниже 10°С производительность формовочных агрегатов падает, а твердение изделий замедляется. Слишком же высокая температура воды может вызвать быстрое схватывание цемента.

При смешивании асбеста с портландцементом и водой волокна асбеста равномерно распределяются в массе цемента, при этом каждое волокно оказывается окруженным цементным тестом. Адсорбируя выделяющийся при твердении цемента гидроксид кальция и другие продукты гидратации цемента, асбест уменьшает их концентрацию в растворе. В результате этого схватывание и твердение цемента ускоряются, он прочно связывается с волокнами асбеста. Вследствие дальнейшей кристаллизации продуктов гидратации цемента прочность связи волокон асбеста с цементным камнем в асбестоцементных изделиях возрастает.

Для покраски асбестоцементных листов используют краски. Так же применяют цветные цементы или минеральные щелочеустойчивые пигменты, которые обладают высокой красящей способностью, свето- и атмосфероустойчивостью и невзаимодействующие с продуктами гидратации цемента. Это редоксайд (искусственный железо-оксидный), сурик железный, природная мумия, охра, оксид хрома, ультрамарин, пероксид марганца и др. Листы, предназначенные для облицовки стен и панелей санитарных узлов и кухон, покрывают водонепроницаемыми эмалями и лаками, которые получены на основе полимеров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Технология производства асбестоцементных листов

 

В настоящее время существует три способа производства асбестоцементных изделий: мокрый способ — из асбестоцементной суспензии, полусухой — из асбестоцементной массы и сухой — из сухой асбестоцементной смеси. Наиболее ш11ирокое распространение получил мокрый способ. Два других применяют только в опытных установках.

Процесс производства асбестоцементных листов складывается из следующих основных технологических операций:

Цемент транспортируется по трубопроводу в закрытые бункера

и дозируется строго по весу весовыми дозаторами. Асбест складируется по сортам и маркам в закрытом помещении. Дозировка асбеста также осуществляется по весу согласно заданной шихты.

Асбест доставляют на заводы в бумажных мешках в железнодорожных вагонах. На заводе хранят в закрытом складе на деревянном полу в отдельных отсеках для разных марок и сортов. Если асбест поступил на склад в таре, то его можно хранить в штабелях. Над каждым отсеком или штабелем указывают сорт и марку асбеста.

Для изготовления изделий устанавливают состав смески асбеста. Так, для асбестоцементных волнистых листов, применяемых для покрытия кровель жилых зданий, смеска асбеста установлена следующая: 50% асбеста 5-го сорта, 50% асбеста 6-го сорта, причем общее содержание мягкой текстуры не должно превышать 50%, в том числе содержание в смеске асбеста М-60-40 не должно быть более 15%. Сорта асбеста и их процентное содержание в применяемых смесках нормируют специальными технологическими картами.