2.3 При улаштуванні основ під фундаменти і доріг, виконанні зворотного засипання, при утворенні територій коригування зернового складу гранульованих шлаків не вимагається.

3  ЗАСТОСУВАННЯ ГРАНУЛЬОВАНИХ ШЛАКІВ І ШЛАКОПЕМЗОВИХ ВІДСІВІВ

3.1  Гранульовані шлаки і шлакопемзові відсіві силікомарганцю застосовуються для виготов лення легких бетонів; як заповнювач для виробництва шлакоблоків; при улаштуванні теплоізо ляційного і звукоізоляційного засипань; як додатки (в тонкомеленомувигляді) при виготовленні виробів з ніздрюватого бетону автоклавноготверднення і жаростійких бетонів; як підкислювана домішки при виробництві мінеральної вати з доменних шлаків.

3.2  Гранульований шлак вуглцевого феромарганцю застосовується при виготовленні важких бетонів як укрупнююча домішка до дрібнозернистого кварцевого піску.

3.3  Всі види гранульованих шлаків і шлакопемзові відсіви феросплавного виробництва за стосовуються як будівельний матеріал при улаштуванні нижніх шарів дорожніх покриттів, при виконанні зворотного засипання і утворенні територій - як домішки (в тонкомеленому вигляді) до вапняно-піщаних сумішей для виготовлення силікатної цегли автоклавного тверднення.

3.4  При недостатньому вмісті в шлаках дрібних фракцій допускається для приготування конст рукційних бетонів введення до їх складу кварцевого піску з метою підвищення легкоукладальності суміші.

3.5  Для поліпшення реологічних властивостей легкобетонної суміші при використанні як дріб ного заповнювача гранульованих шлаків силікомарганцю, зниження густини і одержання злитої структури бетону необхідно уводити до його складу поризуючі і мінеральні дисперсні домішки (мікронаповнювачі).

3.6  Для зниження витрати цементу у важкому бетоні як укрупнюючу домішку до дрібнозер нистого піску необхідно застосовувати гранульований шлак вуглецевого феромарганцю з модулем крупності більше 2,5.

3.7  Гранульовані шлаки вуглецевого феромарганцю можуть застосовуватися для улаштування основ на грунтах 1-ї категорії просідання. При виконанні зворотного засипання і улаштуванні шлакових подушок методом пошарового ущільнення необхідно керуватися вимогами РСН 232-88.

4  МЕТОДИКА ПІДБИРАННЯ СКЛАДІВ БЕТОНУ З ЗАСТОСУВАННЯМ

ГРАНУЛЬОВАНИХ ШЛАКІВ ФЕРОСПЛАВНОГО ВИРОБНИЦТВА

4.1    При підбиранні складу важкого бетону за основу необхідно приймати склади на незба- гаченому дрібнозернистому піску. Підбирання складів повинно виконуватись у відповідності з вимогами ГОСТ 27006-86. Початковий склад бетону розраховують за фактичними характерис тиками вихідних матеріалів у відповідності з посібниками і рекомендаціями науково-дослідних інститутів.

4.2    При підбиранні складів конструкційних легких бетонів як дрібний заповнювач повинні застосовуватись гранульовані шлаки вуглецевого феромарганцю, силікомарганцю, а також шла копемзові відсіви феросплавного виробництва. Нестачу дрібних фракцій піску в гранульованих шлаках доцільно компенсувати уведенням до їхнього складу 30-50 % природного піску.

При підбиранні складів конструкційного легкого бетону на основі шлаку силікомарганцю необхідно використовувати гранульований шлак з насипною густиною не нижче 900 кг/м3 з додаванням до нього 30-50 % щільного піску.

4.3При підбиранні складів конструкційно-теплоізоляційного легкого бетону щільної структури за основу необхідно приймати склади на гранульованому шлаку силікомарганцю з насипною гус тиною не нижче 800 кг/м3 без збагачуваних домішок.

4.4  При підбиранні складів конструкційно-теплоізоляційного легкого бетону поризованої структури для поліпшення технологічних властивостей бетонної суміші необхідно застосовувати повітровтягувальну добавку - смолу деревну омилену (СДО) за ТУ 13-05-02-83, комплексну добавку - СДО+ЛСТ (смола деревна омилена + лігносульфонат технічний за ОСТ 13-287-85) у співвідношенні 3:1 за масою або СДО+УПБ (смола деревна омилена + упарена післядріжджова барда за ОСТ 18-126-83). Кількість поризуючої добавки береться 0,2-0,3 % від маси цементу і залежить від зернового складу дрібного заповнювача і ступеня поризації бетонної суміші; при цьому кількість дрібного заповнювача може бути зменшена на 30 %.

4.5    Приклади підбирання складів бетонів різного призначення наведені в обов'язковому додатку 1.

4.6    Розрахунок складу шихти для виробництва мінеральної вати з використанням гранульо ваного шлаку силікомарганцю приведений в обов'язковому додатку 2.

4.7    Розрахунок складу вапняно-шлако-піщаних сумішей для виготовлення силикатної цегли наведений у обов'язковому додатку 3.

4.8    Розрахунок складу жаростійкого бетону слід виконувати у відповідності з обов'язковим додатком 4.

5 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ ТА ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

5.1  Пил гранульованих шлаків за ступенем дії на організм відноситься до речовин класу небезпеки згідно з ГОСТ 12.1.007-76, що зумовлено наявністю в їх складі аерозолей дезінтеграції гранульованого шлаку силікомарганцю та феромарганцю, які є компонентами рецептур бетонних сумішей.

5.2Токсикологічна характеристика гранульованих шлаків приведена в таблиці 1.              Таблиця 1

 

Найменування матеріалу	Позначення нтд	ГДК р.З в повітрі мг/м3 за ГОСТ 12. 1.005-88	Клас небезпеки	Характеристика дії на організм
Шлак гранульований виробництва феромарганцю	ТУ 14-11-217-85	0,2	II	Марганець може виділятись в повітря у вигляді аерозолю дезінтеграції. Токсична дія пов'язана з ураженням ЦНС, ендокринної, серцево-судинної систем. При постійній дії на організм виникає марганотокси-коз, ураження ЦНС, пневмонія
Шлак гранульований виробництва силікомарганцю	ТУ 14-11-217-85	1,0	III	Кремній може виділятися в повітря у вигляді аэрозолю дезінтеграції. Загальнотоксична дія незначна. При довготривалій дії на організм може викли- кати захворювання верхніх дихальних шляхів, хронічний пиловий бронхіт, пневмосклероз

5.3   Технологічні процеси виробництва бетонних сумішей та бетонних виробів із них, які супро воджуються утворенням пилу, повинні виконуватися у відповідності з вимогами Мінохоронздоров'я СРСР № 1042-73 від 04.04.1978 р. та СН 3223-85.

5.4   Обладнання для обробки та транспортування матеріалів, з яких піднімається пил, повинно бути герметизоване або обладнане аспіраційними пристроями. Оглядові вікна, стики, з'єднання окремих частин обладнання та укриття повинні бути улаштовані прокладками, які забезпечують необхідну герметичність.

5.5   В усіх виробничих та побутових приміщеннях повинні бути встановлені опалювально- вентиляційні пристрої, що забезпечують протягом всього робочого часу метрологічні і санітарні умови згідно з вимогами ГОСТ 12.1.005-88. Побутові приміщення повинні бути обладнані у від повідності з СНІП 2.09.04-87.

5.6   Виробництво бетонних сумішей здійснюється в приміщеннях, обладнаних припливно-ви тяжною вентиляцією у відповідності з вимогами СНІП 2.04.05-86 та ГОСТ 12.4.021-75, освітленням у відповідності з СНІП ІІ-4-79 та ГОСТ 12.1.046-85, водою питною (ГОСТ 2874-82) та гарячою.

Технологічне обладнання повинне бути заземлене від статичної електрики у відповідності з ГОСТ 12.1.018-86. Захист від шуму необхідно забезпечити у відповідності з СН 3223-85.

5.7   В приміщеннях з надлишком вологи та тепла, крім місцевих витяжних шаф, повинна бути обладнана природна, а при неможливості її влаштування - припливно-витяжна вентиляція з ви тягуванням із верхньої зони.

5.8   Ступінь очищення запиленого повітря, яке викидається вентустановками, повинна виз начатися розрахунками забруднення атмосфери джерелами викидів підприємств на основі положень Загальносоюзного нормативного документа ОНД-86.

5.9   У приміщеннях, де виділяються гази та пил, необхідно проводити заміри забруднення повітряного середовища, відносної вологості та швидкості руху повітря у відповідності з ГОСТ 12.1.005-88.

5.10Контроль за вмістом шкідливих речовин в повітрі робочої зони проводиться у відповідності з вимогами ГОСТ 12.1.005-88 і методичними вказівками Мінохоронздоров'я СРСР № 3936-85.

Контроль в повітрі робочої зони необхідно проводити на сполуки, вказані у таблиці 2.

Таблиця 2

 

Найменування шкідливих речовин	Метод визначення речовини
Марганець і оксид марганцю	Методичні вказівки щодо визначення шкідливих речовин у повітрі. Вип.1-5, № 1617-77, с. 16-18
Оксид кремнію	Методичні вказівки щодо визначення вільного двоокису кремнію в деяких видах пилу. М.: МЗ СРСР № 2392-81 від 24.04.84 р.

5.11  При виконанні виробничих операцій, які супроводжуються виділенням пилу, необхідно застосовувати індивідуальні засоби захисту: засоби індивідуального захисту органів дихання у від повідності з вимогами ГОСТ 12.4.034-85, спецодяг - ГОСТ 27574-87 і ГОСТ 27575-87, спецвзуття - ГОСТ 28507-90, захисні окуляри - ГОСТ 12.4.013-85 Е, засоби індивідуального захисту від шуму - ГОСТ 12.4.051-87.

5.12  Прибирання робочих приміщень від пилу повинно виконуватися з використанням засобів малої механізації і, в залежності від характеру пилу, мокрим або пневматичним способом.

5.13  Технологічна стічна вода зливається в каналізацію у відповідності з вимогами СН 245-71.

 

ДОДАТОК  1

(обов'язковий)

РОЗРАХУНОК СКЛАДІВ БЕТОНУ З ЗАСТОСУВАННЯМ ГРАНУЛЬОВАНИХ ШЛАКІВ ФЕРОСПЛАВНОГО ВИРОБНИЦТВА

Підбирання складів важкого бетону

За основу приймають склад на незбагаченому дрібнозернистому піску.

При уведенні до складу бетону шлаку вуглецевого феромарганцю витрата цементу зменшується на 5 %. Витрата води визначається множенням зменшеної кількості цементу на водоцементне відношення. Кількість укрупнюючої домішки в межах 30-70 % за масою варіюється в залежності від зернового складу гранульованого шлаку, зокрема, від вмісту в ньому фракції менше 0,63 мм.

Об'єм гранульованого шлаку дещо перевищує об'єм заміненого піску. Однак досягнута збагаченням піску безперервність гранулометрії компонентів при застосуванні і ущільненні суміші забезпечує приблизно той же об'єм.

Фактичну витрату матеріалів на 1 м3 бетону визначають виходячи з отриманої середньої густини ущільненої бетонної суміші.

Склади важкого бетону можуть підбиратися без використання таблиць будь-яким методом, що забезпечує необхідні характеристики бетонної суміші і бетону за найменшої витрати цементу.

Приклад 1

Підібрати склад бетону класу В22,5 (марки 300). Марка за легкоукладальністю -П1.

Вихідні матеріали: портландцемент марки 500 (Ц) активністю 53 МПа; пісок кварцевий (П) з модулем крупності Мк=1,4 з насипною густиною ?п = 1550 кг/м3; гранульований шлак вуглецевого феромарганцю (Ш) з Мк=2,8 з насипною густиною ?ш = 1370 кг/м3; щебінь гранітний (Щ) крупністю від 5 до 20 мм з насипною густиною ?щ = 1420 кг/м3 і об'ємом міжзернових пустот Vnyc = 0,45. Розрахунок складу бетону виконується згідно з "Рекомендациями по определению составов обычного тяжелого бетона и снижению расхода цемента" (Киев: НИИСП Госстроя УССР, 1970. - 66 с.).

В/Ц = 0,55.

Для цього значення В/ІД згідно з складом бетону Ml50 передбачається витрата матеріалів на 1 м3 бетону: Ц - 302 кг; П - 616 кг; Vn- 398 л; Щ - 1313 кг; Ущ - 919 л; вода (В) - 168 л.

Замінюємо 50 % маси кварцевого піску гранульованим шлаком вуглецевого феромарганцю.

Новий склад бетону: Ц = 302 х 0,95 = 287 кг;    

П = 616 х 0,5 = 308 кг; Vn= 199 л; Ш = 616 х 0,5 = 308 кг; Уш= 225 л; Щ = 1313 кг;

Ущ= 919 л; В = 287 х 0,55 = 158 л.

Розрахункова середня густина бетонної суміші складе:

рсм= 287+308+308+1313+158 = 2374 = 2370 кг/м3.

Після розрахунку кількості матеріалів на заміс і приготування дослідного замісу визначається легкоукладальність бетонної суміші і за необхідності виконується коригування складу, після чого визначається середня густина суміші і, якщо вона відрізняється від розрахункової, підраховується фактична витрата матеріалів на 1 м3 бетону.

Міцність бетону визначається за ГОСТ 10180-90.

Якщо фактична легкоукладальність бетонної суміші нижче заданої, а також для поліпшення її транспортабельності до складу суміші необхідно вводити пластифікатори і суперпласти-фікатори (наприклад, ПДК, ЛСТ, УПБ та ін.). Указані добавки застосовуються у відповідності з ДБН В.2.7-64-97.

Якщо легкоукладальність бетонної суміші без пластифікуючої добавки відповідає необхідній, то при її уведенні може бути досягнута додаткова економія цементу.

Приклад 2

Підібрати склад важкого бетону з пластифікуючою добавкою.

Вихідні матеріали за складом бетону на збагаченому піску ті самі, що і в прикладі 1. Кількість ЛСТ - 0,2 % від маси цементу.

Очікуване зниження витрат цементу - на 4 %. Розрахунок виконується у відповідності з "Руководством по применению химических добавок в бетоне" (М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1981. - 54 с.).

Витрата матеріалів на 1 м3 бетону:

Ц = 287-(287х0,04) = 276 кг; В = 276x0,55 = 152 л; дрібний заповнювач М3= 616+(287-276)+(158--152)х0,32 = 621 кг, в тому числі П = 621x0,5 = 310,5 кг; Vn= 200 л; Ш = 621x0,5 = 310,5 кг; Vm= 227 л; Щ = 1313+(287-276)+(158-152)х0,68 = 1325 кг; Vщ= 993 л; маса ЛСТ (сухої речовини) = 276x0,002 = = 0,55 кг.

В 1 л 10 %-го розчину ЛСТ з густиною 1,043 міститься 0,104 кг сухої речовини, кількість 10 %-го розчину ЛСТ 0,55:0,104 = 5,3 л. Кількість води замішування з урахуванням води, яка міститься в 10 %-му розчині ЛСТ,

Взамiш= 152-(5,3 -1,043-0,55) = 147 л.

Підбирання складів конструкційного легкого бетону

Для конструкційних легких бетонів як дрібний заповнювач можуть застосовуватися гранульовані шлаки вуглецевого феромарганцю і силікомарганцю. При нестачі в них дрібних фракцій до 0,63 мм доцільне уведення 30-50 % природного піску.

Застосування шлаку силікомарганцю припустимо тільки при насипній густиш не менше 900 кг/м3 і за умови заміни 30-50 % його маси щільним піском.

Для виготовлення 1 м3 конструкційного легкого бетону різних класів (марок) цемент витрачається у відповідності з даними таблиці 1.

Таблиця 1 - Витрата цементу на виготовлення 1 м3 конструкційного бетону різних класів.

Укг

 

Клас (марка) бетону	Керамзитобетон		Шлакопемзобетон
		Марка цементу
		400	500	400	500
В10(150)	275	245	275	245
B15(200)	340	300	375	320
В20 (250)	400	350	400	350

Середня густина конструкційного керамзитобетону в сухому стані в залежності від насипної густини заповнювачів і витрати цементу в бетоні 1400-1700 кг/м3. Витрата води 220-250 л на 1 м3 бетону. Коефіцієнт заповнення міжзернових пустот дрібним заповнювачем в крупному К3 складає 1,1-1,6 (нижня межа стосується бетону з великою витратою цементу, а також із значним вмістом дрібнозернистого щільного піску або дрібних фракцій в шлаку, верхній - бетону з низькою витратою цементу і меншим вмістом дрібних фракцій в заповнювачі).

Середня густина конструкційного шлакопемзобетону в сухому стані 1700-2000 кг/м3. Витрата води 220-250 л на 1 м3 бетону,  К3 =1,2-1,7.

При підбиранні складу бетону на маловідомих заповнювачах порівнюються середні показники його середньої густини і міцності при трьох значеннях К3.

Приклад 3

Витрата матеріалів: Ц - 350 кг; В - 240 л; К3 - 1,4; у випадку нестачі або надлишку дрібного заповнювача К3 змінюється в межах 1,2-1,7.

Розрахунок складу бетону виконується у відповідності з "Инструкцией по технологии производства стеновых панелей и крупных блоков из поризованного аглопоритобетона" (Киев: НИИСП Госстроя УССР, 1986. - 25 с.).

Визначаємо витрату матеріалів на 1 м3 керамзитобетону для перевірки складу дослідним замісом:

Середня густина керамзитобетону в сухому стані, яка відповідає фактичній витраті матеріалів,

?б = 1,15Ц+Ш+П+Гр = 1,15x344+486+208+436 ? 1530 кг/м3.

Після тверднення зразків керамзитобетону за прийнятим на виробництві режимом визначення їх міцності і середньої густини виконується у відповідності з ГОСТ 10180-90 і ГОСТ 12730.1-78. Для остаточної перевірки складу випробовуються зразки з керамзитобетонної суміші, одержаної у виробничому змішувачі, які тверднули в ідентичних умовах з конструкціями або виробами.

Приклад 4

Підібрати склад шлакопемзобетону класу В15 (марки 200) з середньою густиною 1800 кг/м3, марка за легкоукладальністю-П1.

Прийнято: за умови уведення ЛСТ Ц = 320-320x0,05 = 304 кг; В = 260 л; кількість ЛСТ = 0,25 % від маси цементу в розрахунку на суху речовину; К3 = 1,5.

Розрахунок складу бетонної суміші виконується у відповідності з "Инструкцией по технологии производства стеновых панелей и крупных блоков из поризованного аглопоритобетона".

Витрата матеріалів на 1 м3 шлакопемзобетону для перевірки складу дослідним замісом:

Всі подальші визначення виконуються так само, як в прикладі 3.

Підбирання складів конструкційно-теплоізоляційного легкого бетону щільної структури

В конструкційно-теплоізоляційному бетоні як дрібний заповнювач може бути застосований гранульований шлак силікомарганцю без збагачуваних домішок.

Орієнтовна витрата цементу марки 400 на 1 м3 конструкційно-теплоізоляційного щільного бетону наведена в таблиці 2.

Таблиця 2 - Витрата цементу на виготовлення 1 м3 конструкційно-теплоізоляційного бетону різних класів.                                                                                                            Укг

 

Клас (марка) бетону	Керамзитобетон	Шлакопемзобетон
				за складами ДДОП НДІБВ*	за СНІП 5.01 .23-83
В3.5 (50)	200	210	220
В5 (75)	215	220	240
В7,5(100)	240	245	265
* Зменшення витрат цементу за цими складами досягається за рахунок раціональної гранулометрії дрібного заповнювача.

Середня густина керамзитобетону класів за міцністю ВЗ,5-В5 в сухому стані становить 1100 кг/м3, бетону класу за міцністю В7,5 - 1200-1300 кг/м3, витрата води на 1 м3 бетону - 210-230 л, К3 = 1,4-1,5.

Середня густина шлакопемзобетону - 1400-1600 кг/м3, витрата води на 1 м3 бетону - 230-250 л, К3= 1,5-1,6.

Приклад 5

Підібрати склад керамзитобетону класу В5 (марки 75), з середньою густиною 1100 кг/м3, марка за легкоукладальністю - П1.

Вихідні матеріали: шлакопортландцемент марки 400; гранульований шлак силікомарганцю з

Подальша послідовність дій така сама, як і в прикладі 3.

Підбирання складів конструкційно-теплоізоляційного легкого поризованого бетону

Для зниження середньої густини бетону при застосуванні відносно важких пористих заповнювачів, а також для поліпшення технологічних властивостей бетонної суміші, до неї уводиться повітровтягувальна добавка, наприклад, СДО або піноутворювач СЛ, який складається з СДО і ЛСТ у співвідношенні 3:1 за масою.

Кількість поризуючої добавки береться 0,2-0,3 % від маси цементу з розрахунком на суху речовину і залежить від зернового складу дрібного заповнювача та потрібного ступеня поризації бетонної суміші; при цьому кількість дрібного заповнювача зменшується приблизно на 30 %.

Орієнтовна витрата цементу марки 400 на 1 м3 конструкційне- теплоізоляційного поризованого бетону наведена в таблиці 3.

Таблиця 3 - Витрата цементу на виготовлення 1 м3 конструкційне- теплоізоляційного

поризованого бетону різних класів.                                                                           Укг

 

Клас (марка) бетону	Керамзитобетон	Шлакопемзобетон
				за складами ДДОП НДІБВ	за СНІП 5.01 .23-83
В3,5 (50)	220	220	230
В5 (75)	240	245	260
B7,5(100)	280	290	305

Середня густина поризованого керамзитобетону класу за міцністю В3,5 в сухому стані становить 900 кг/м3, бетону класу за міцністю В5-В7,5 - 1000-1100 кг/м3. Витрата води на 1 м3 бетону - 200-240 л, К3 - 0,6-0,8.

Середня густина поризованого шлакопемзобетону в сухому стані 1200-1500 кг/м3. Витрата води на 1 м3 бетону 220-250 л, К3 = 0,7-0,9.

Приклад 6

Підібрати склад поризованого шлакопемзобетону класу В7,5 (марки 100) з середньою густиною 1400 кг/м3, марка за легкоукладальністю - П1.

Складові матеріали: портландцемент активністю 40,5 МПа; гранульований шлак силікомар-

Регулюванням часу перемішування компонентів і зміною кількості поризуючої добавки бетонна суміш доводиться до середньої густини, близької до розрахункової. Фактична витрата матеріалів визначається в послідовності, наведеній в прикладі 1.

Подальша перевірка складу виробляється в послідовності, наведеній в прикладі 3.

Розрахунок складу газобетону з домішуванням шлаку

Розрахунок складу газобетону з домішуванням гранульованого силіко - або феромарганцевого шлаку виконуємо за СН 277-80 з урахуванням заміни частини тонкодисперсного кварцевого піску за масою в складі бетону такою самою кількістю шлаку. Рекомендована кількість шлаку - від 10 до 40 % від маси кремнеземистого компонента.

Об'єм шлакової домішки

Приклад 7

Підібрати склад газобетону класу В3,5 (марки 50) з середньою густиною 700 кг/м3 з використанням гранульованого силіко- або феромарганцевого шлаку в кількості 40 % від маси кремнеземистого компонента.

Вихідні матеріали: в'яжуче - портландцемент марки 400, кварцевий пісок, домішка - гранульований шлак силіко - або вуглецевого феромарганцю густиною у шматку ?ш = 1215 кг/м3, газо-утворювач - алюмінієва пудра ПАП-1.

Відношення кремнеземистого компонента до в'яжучого С приймаємо рівним 1,5, а водотверді відношення В/Т = 0,5.

Визначаємо витрату матеріалів на 1 м3 бетону, кг,

де а - коефіцієнт використання газоутворювача; для алюмінієвої пудри  а = 0,85; к- вихід пор(відношення об'єму газу до маси газоутворювача); для алюмінієвої пудри к= 1390 л/кг. Підставляємо числові значення:

Після виготовлення дослідних замісів і випробувань зразків виконується відповідне коригування складу бетону.

 

ДОДАТОК   2 (обов'язковий)

                  РОЗРАХУНОК СКЛАДІВ ШИХТИ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА

МІНЕРАЛЬНОЇ ВАТИ З ВИКОРИСТАННЯМ ГРАНУЛЬОВАНОГО

ШЛАКУ СИЛІКОМАРГАНЦЮ

Для розрахунку складу мінеральної вати з використанням гранульованих шлаків силікомарганцю як підкислюючого компонента шихти (див. таблицю) необхідно визначити модуль в'язкості Мв і модуль кислотності Мк.

В залежності від технологічного устаткування, що є, установлюється критичне значення Мв.

Модуль кислотності силікатного розплаву

Значення Мк і рН мінеральної вати повинні відповідати вимогам ГОСТ 4640-84.

Співвідношення компонентів шихты визначають таким чином, щоб значення модуля в'язкості було найменшим (але не перебільшувало критичного) при необхідному значенні водостійкості (рН).

Верхня межа Мв (критична) при виготовленні мінеральної вати з застосуванням ванних печей дорівнює 1,4; показник водостійкості рН повинен бути не більше 7.

Хімічний склад вихідних компонентів

Приклад 1

Визначити склад двокомпонентної шихты, що складається з доменного шлаку і гранульованого шлаку силікомарганцю.

Розраховуємо за формулою (1) Мк при змісті в шихті доменного шлаку (х = 0,75) і гранульованого шлаку силікомарганцю (у = 0,25):

Модуль кислотності шихти більше 1,2, що відповідає вимогам ГОСТ4640-84. Підставлюючи значення в формули (2) - (6), визначаємо хімічний склад шихти з вибраної кількості компонентів:

За формулою (8) розраховуємо значення показника водостойкости:

рН = -0,121 х 39,25 + 0,581 х 10,7 + 0,171 х 0,38 + 0,24 х 35,04 + 0,932 х 3,47 - 0,00405 х 39,25 х 10,7 -- 0,00266 х 39,25 х 0,38 + 0,002098 х 39,25 х 35,04 - 0,00833 х 39,25 х 3,47 + 0,00697 х 10,7 х 0,38 - 0,0146 х х 10,7 х 35,04 - 0,0327 х 10,7 х 3,47 - 0,00457 х 0,38 х 35,04 - 0,000852 х 0,38 х 3,47 - 0,00411 х 35,04 х х 3,47 = 6,22.

Розрахункові значення Мк, Мв і рН вибраної шихти задовольняють заданим вимогам, тому шихта придатна для приготування мінеральної вати.

Фактичні значення Мк і рН визначаємо експериментальним шляхом після одержання мінерального волокна і, за необхідності, коригуємо склад.

Приклад 2

Визначити склад трикомпонентної шихты, яка складається з доменного шлаку, гранульованого шлаку силікомарганцю і базальтового щебеню.

Беремо таке співвідношення компонентів у шихті: доменний шлак х = 0,5; гранульований шлак силікомарганцю у = 0,25; базальт z= 0,25.

За формулою (1)

Розраховуємо за формулою (5) наближене значення показника водостійкості

рН = - 0,121 х 43,06 + 0,581 х 11,09 + 0,171 х 4,09 + 0,24 х 27,15 + 0,932 х 4,01 - 0,00405 х 43,06 х 11,09 -- 0,00266 х 43,06 х 4,09 + 0,002098 х 43,06 х 27,15 -0,00836 х 43,06 х 4,01 + 0,00697 х 11,09 х 4,09 - 0,0146 х х 11,09 х 27,15 - 0,0327 х 11,09 х 4,01 - 0,00457 х 4,09 х 27,15 - 0,000852 х 4,09 х 4,01 - 0,00411 х 27,15 х х4,01 =4,69.

Розрахункові значення Мк, Мв і рН вибраної шихти задовольняють заданим вимогам, тому шихта придатна для виготовлення мінеральної вати.

Фактичні значення модуля кислотності і показника водостійкості визначаємо експериментальним шляхом після одержання мінерального волокна і, за необхідності, коригуємо склад.

 

ДОДАТОК З

(обов'язковий)

РОЗРАХУНОК СКЛАДУ ВАПНЯНО-ШЛАКО-ПІЩАНИХ СУМІШЕЙ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ СИЛІКАТНОЇ ЦЕГЛИ

Мета виготовлення сировинної суміші для виготовлення силікатної цегли з добавками шлаків феросплавних виробництв полягає у тому, щоб отримати вироби з оптимальними фізико-технічними властивостями при строго визначеному співвідношенні між вапном (В) і піском (П), яке знаходиться у межах 0,0785-0,111. При цьому слід керуватися таким.

Кількість шлакової добавки, яка вводиться у силікатную суміш, може складати від 5 до 30 %; питома поверхня шлакової добавки - 320-350 м /кг; співвідношення шлаків силіко- і феромарганцю в самій добавці може змінюватися в межах 1:(0,1-1); шлакова добавка вводиться в силікатну суміш після її погашення в силосах в кількості обернено пропорційональній кількості вводжуваного вапна; сума всіх сухих компонентів суміші рівна 100 %; якщо на виготовлення вапняно-шлако-піщаної суміші витрачається вапна 6 %, то для розрахунку кількості шлакової добавки використовуємо співвідношення В/П = 0,0785-0,09375; В = 7 %, то співвідношення В/П = 0,878-0,100; В = 8 %, то співвідношення В/П = 0,970-0,106; В = 9 %, то співвідношення В/П = 0,105-0,111.

Вапно, яке застосовують для виробництва силікатні' цегли, повинно відповідати ГОСТ 9179-77'.

Розрахунок складу вапняно-шлако-піщаної суміші виконуємо в такій послідовності.

Ставимо собі витрату вапна у суміші, % маси; використовуючи співвідношення В/П для даної конкретної кількості вапна у суміші, визначаємо загальну витрату піску (меленого + немеленого); розраховуємо витрату шлакової добавки, %,

Ш= 100-(П+В).

Приклад 1

Вихідні дані: витрата вапна 9 %.

Беремо співвідношення В/П ='0,111, тоді П = 9:0,111 = 81 %.

Ш = 100 - (П+В) = 100 - (81+9) = 10 %, тобто одержуємо максимальну кількість шлакової добавки при заданій витраті вапна. Мінімальну кількість добавки (5 %) одержуємо при співвідношенні В/П = 0,105,

Приклад 2

Вихідні дані: витрата вапна 6 %.

Беремо співвідношення В/П = 0,0785, тоді П= 6:0,0785 = 76,5 %. Ш = 100 - (76,5 + 6) = 17,5 %, тобто одержуємо максимальну кількість шлакової добавки при даній кількості В = 6 %. Максимальну кількість шлакової добавки (30 %) одержуємо при співвідношенні В/П = 0,09375.

 

ДОДАТОК 4 (обов'язковий)

РОЗРАХУНОК СКЛАДУ ЖАРОСТІЙКОГО БЕТОНУ

Для розрахунку дослідним шляхом визначають: активність цементу; кількість частинок менше 0,16 мм у дрібному заповнювачі; густину заповнювача (густину у шматку); оптимальну насипну густину суміші дрібного і крупного заповнювачів (без зерен дрібніше 0,16 мм); густину матеріалу і водопоглинання.

 

Витрата суміші дрібного і крупного заповнювачів Р3 , кг на 1 м3 бетонної суміші, визначається за формулою

Коефіцієнт надлишку в'яжучого тіста Кнад є однією з найважливіших величин, що забезпечують задану легкоукладальність бетонної суміші і впливають на міцністні характеристики жаростійких бетонів.

Для жаростійких бетонів на рідкому склі коефіцієнт надлишку визначено експериментальним шляхом і складає 1,25-1,35.

Для жаростійких бетонів на цементних в'яжучих для визначення коефіцієнта надлишку встановлюють водов'яжуче співвідношення В/ВВ, необхідне для забезпечення заданої міцності бетону, за формулою

де л    - легкоукладальність бетонної суміші, с.

Витрата суміші дрібного і крупного заповнювачів (сума об'ємів) на 1 м3 бетонної суміші знаходиться у межах 0,9-1,4 м3. Для важких і полегшених бетонів витрата заповнювача складає 0,9-1,1 м3, для легких - 1 -1,4 м3.

Витрата дрібного Р3.д і крупного Р3.к заповнювачів для бетону на цементних в'яжучих визначається за формулою

де Р3    - див. формулу (1).

Витрати дрібного і крупного заповнювачів для бетонів на рідкому склі визначають за формулами:

Витрата затверджувана Р3 залежить від витрати рідкого скла за масою і складає: для крем-нефтористого натрію - 0,1-0,12 часток за масою для бетонів з усіма тонкомеленими добавками (крім магнезиту) і бетону з тонкомеленим магнезитом - 0,08-0,1 часток за масою.

Для саморозсипного шлаку з усіма тонкомеленими добавками - 1,0-1,2 часток за масою.

Орієнтовно кількість рідкого скла на 1 м3 бетону складає 250-400 кг.

Приклади розрахунку складу жаростійкого бетону.

         Приклад 1

Розрахувати склад жаростійкого бетону на портландцементі з шамотним заповнювачем з проектною міцністю на стиск 25 МПа.

Характеристика матеріалів: портландцемент з активністю 40 МПа; добавка шамотна тонко-мелена; заповнювач шамотний з кількістю часток менше 0,16 мм у дрібному заповнювачі - 10 %.

За формулою (3) знаходимо водов'яжуче співвідношення

Витрату добавки визначаємо за формулою (11)

Рд = 410x0,3 = 123 кг. Кількість води обчислюємо за формулою (12)

 Рв = 1320х0,095 + (410+123)х0,3 = 268 л. Таким чином витрата матеріалів на 1 м3 жаростійкого бетону складає, кг:

портландцемент..............................................................................................................    410;

тонкомелена добавка граншлаку силікомарганцю.......................................................    123;

дрібний шамотний заповнювач.....................................................................................    660;

крупний шамотний заповнювач....................................................................................    660;

вода, л...............................................................................................................................    268.

Приклад 2

Розрахувати склад жаростійкого бетону на рідкому склі з саморозсипним шлаком і шамотним заповнювачем.

Характеристики матеріалів: рідке скло густиною 1,37 г/см3; шамотний заповнювач з водо-поглинанням 9 %; добавка граншлаку силікомарганцю тонкомелена.

Витрату тонкомеленої добавки граншлаку силікомарганцю визначаємо за формулою (14)

За формулою (1) визначаємо витрату дрібного і крупного заповнювача

Рд = 0,11x265x2,65 = 75 кг. Витрата затверджувана складає

Рз= 375x1,1 = 410 кг.

Витрата матеріалу на 1 м3 жаростійкого бетону на рідкому склі з шамотним заповнювачем і тонкомеленою добавкою граншлаку силікомарганцю складає, кг:

рідке скло.........................................................................................................................    375;

саморозсипний шлак.......................................................................................................    410;

тонкомелена добавка граншлаку силікомарганцю............................................................ 75;

шамотний дрібний заповнювач......................................................................................    605;

шамотний крупний заповнювач......................................................................................    675.

ЗМІСТ

1  Галузь використання

2  Технічні вимоги до гранульованих шлаків і шлакопемзових відсівів

3  Застосування гранульованих шлаків і шлакопемзових відсівів   

4  Методика підбирання складів бетону з застосуванням гранульованих шлаків феросплавного виробництва

5 Вимоги безпеки та охорони навколишнього середовища

6  Додаток 1

Розрахунок складів бетону з застосуванням гранульованих шлаків феросплавного виробництва  

7  Додаток 2

Розрахунок складів шихти для виробництва мінеральної вати з використанням гранульованого шлаку силікомарганцю

8  Додаток З

Розрахунок складу вапняно-шлако-піщаних сумішей для виготовлення силікатної цегли

9  Додаток 4

Розрахунок складу жаростійкого бетону