RU1782231C - Способ изготовлени ванн из полимерсиликатного железобетона - Google Patents

Abstract

Использование: в цветной металлургии, а именно при изготовлении электролизных ванн. Сущность изобретени : формуют железобетонную ванну в металлической опалубке с последующей тепловой обработкой и окисловкой серной кислотой ее внутренней поверхности. Ванну формуют из пол- имерсиликатного бетона с рассто нием от арматуры до ее внутренней поверхности 30- 50 мм, а до наружной 15-25 мм, тепловую обработку провод т последовательно в четыре периода в сушильной камере и подъемом температуры в каждом периоде не более 20° С/ч, при этом первый период осуществл ют в течение 3-4 ч при температуре 30-40° С, после чего производ т расклиновку внутренней опалубки ванны, второй период осуществл ют в течение 18-22 ч при температуре 45-60° С, затем производ т распалубку и провод т третий период в течение 20-24 ч при температуре 65-85° С, затем ведут четвертый период при температуре 105-120° С и выдерживают 20-24 ч. Охлаждают ванну при температуре окружающей среды (не ниже 15° С). Достигаетс  повышение долговечности и снижение стоимости ванны и эксплуатационных расходов. 1 табл. (Л С

Description

Изобретение относитс  к области сооружений металлургии, а именно к способам изготовлени  ванн.

Известен способ изготовлени  ванн из железобетона на портландцементе путем формировани  в металлической опалубке, твердени  во влажных услови х, окраски поверхности химически стойкими красками и футеровки внутренней поверхности свинцом иливинипластом по подслою из рубероида .

Недостатком известного способа  вл етс  то, что такие ванны трудоемки в изготовлении , так как имеют сложную

многослойную химзащиту. выполн емую вручную, требуют большого расхода дефицитных материалов, как кислотостойкие краски, битум, бензин, рубероид, свинец, винипласт. При этом химзащита часто повреждаетс  ударами электродов, а обычный бетон не кислотостоек, вследствие чего ванны , изготовленные таким образом, не долговечны и не надежны в эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ изготовлени , заклюь чающийс  в формовании ванны из железобетона на портландцементе в металлической опалубке, покрытии внутренней и

j со ю го со

ы

наружной поверхности сло ми полимерси- ликатного бетона толщиной соответственно 45-50 и 15-20 мм, твердении в воздушно-сухих услови х при температуре 45-50° С и последующей окисловки поверхности вод- ным раствором серной кислоты.

Однако известный способ обладает следующими недостатками: сложен и трудоемок в изготовлении, так как защитный слой из полимерсиликатного бетона наноситс  вручную, возможно отслоение защитного сло  из полимерсиликатного бетона вследствие различи  коэффициентов теплового расширени  обычного и полимерсиликатного бетона, завышаетс  срок изготовлени  ванн, необходимый дл  набора прочности и сушки издели Тувеличиваетс  толщина стенок и днища ванн.

Цель изобретени  - повышение срока службы ванны при снижении времени изго- товлени  и эксплуатационных затрат.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  ванн из полимерсиликатного железобетона, включающем приготовление полимерсиликатной смеси, укладку ее в металлическую опалубку с предварительно установленной арматурой, уплотнение вибрированием, отверждение в воздушно-сухих услови х и окисловку внутренней поверхности ванны, полимерсили- катную смесь укладывают монослоем с обеспечением защитных слоев с внутренней стороны ванны 30-44 мм при двойном армировании или 45-50 мм - при одиночном и с наружной стороны ванны - 25 мм, а отверждение провод т в четыре этапа в сушильной камере со скоростью подъема температуры в каждом этапе не более 20° С/час, при этом первый этап провод т в течение 3-4 ч при температуре 30-40° С, после чего производ т расклиновку внутренней опалубки ванны, второй этап осуществл ют в течение 18-22 ч при температуре 45-60° С, затем производ т распалубку и провод т третий этап в течение 20-22 ч при температуре 65-85° С и четвертый этап отверждени  осуществл ют при температуре 105-120° С в течение 20-22 ч.

Способ изготовлени  ванн реализуетс  следующим образом: полимерсиликатный бетон готов т в бетономешалке принудительного действи  емкостью 1200 л.

Состав полимерсиликатной смеси, примен емой дл  изготовлени  ванн, мас.%:

Жидкое стекло13,81-15,20

Кремнефтористый

натрий2,07-2,28

Фуриловый спирт0,41 - 0,45

Молотый наполнитель

кислотостойкий18,64-23,40

Песок кислотостойкий20 ,8 - 23,40 Щебень кислотостойкий 35,26-41,85 Затем арматуру ванны из стержней периодического профил  (сталь класса АШ) ус- танавливают в опалубке в проектное положение с помощью подкладок-фиксаторов из полимерсиликатногр бетона или металлических клиньев, бетонную смесь, уложенную в опалубку ванны, уплотн ют поверхностными вибраторами, подвешенными к наружной поверхности ванны и на площадочном вибростенде, Дл  уменьшени  адгезии к бетону стальную опалубку смазывают солидолом или парафином, растворенным в бензоле. Отформованные ванны подвергают тепловой обработке воздушно-сухим теплоносителем в трехка- мерной сушильной установке по установленному режиму, примен   ступенчатый режим в четыре периода.

Первый период тепловой обработки ванны с опалубкой ведут при равномерном повышении температуры от 30 до 40° С в первой камере трехкамерной тепловой установки , в течение 3-4 ч, с последующей расклиновкой внутренней опалубки ванны при температуре помещени  15-35° С в течение часа. Прин тые параметры температуры и времени выбраны с учетом процессов структурообразовани , пластической прочности цементного теста и хрупкой прочности затвердевшего цементного камн . При температуре тепловой обработки менее 30° С и времени менее 3 ч, скорость твердени  замедл етс  и после расклиновки опалубки ванна может деформироватьс . Нагрев выше 40° С и врем  более 4 ч нецелесообразны, так как сокращаетс  период формировани  структуры бетона , в конце которого цементное тесто превращаетс  в камень, совершаетс  довольно резкий переход от пластической прочности цементного теста к хрупкой прочности затвердевшего цементного камн . При этом изделие тер ет способность деформироватьс  без образовани  трещин при наличии жесткого вкладыша, преп тствующего усадке. Затем после расклиновки внутренней опалубки в этой же первой камере трехкамерной сушильной установки осуществл ют второй период тепловой обработки при температуре 45-60° в течение 18-22 ч с целью набора бетона распалубоч- ной прочности. При этой температуре 45- 60° и времени 18-22 ч не происходит существенного нарушени  структуры бетона испар ющимис  парами воды, учитыва 

повышенное влагосодержание бетона в начальный период сушки.

Не происходит также и повреждени  смазки внутренней поверхности опалубки, котора  преп тствует адгезии бетона к опалубке . Выдержка ванны при температуре менее 45° увеличивает период набора бетоном распалубочной прочности, при более 60° - ухудшаетс  качество издели . Затем производ т полную распалубку ванны и помещают ее во вторую камеру трехкамерной сушильной установки и осуществл ют третий период тепловой обработки в течение 20-24 ч при температуре 65 -85°, после чего ванну помещают в третью камеру и осуществл ют четвертый период тепловой обработки при равномерном повышении температуры до 105-120° С с продолжительностью 20-24 ч, ,

В течение третьего и четвертого периодов сушки при указанных параметрах температуры и времени распалубленна  ванна набирает дальнейшую прочность. Постепенное повышение температуры в эти периоды позвол ет ускорить процесс набора прочности и сушки бетона, при этом вследствие равномерного испарени  влаги создаютс  благопри тные услови  дл  сохранени  плотной структуры бетона. К началу этих периодов бетон потер л значительную часть влаги и дальнейшее ступенчатое повышение температуры не ведет к нарушению структуры цементного камн . После сушки при 105-120° С наблюдаетс  дальнейшее повышение прочности цементного камн , что св зано с испарением гигроскопической влаги и обезвоживанием гел  кремниевой кислоты.

Таким образом, учитыва  повышенные требовани  к полимерсиликатному бетону по проницаемости, влагопоглощению, кис- лотостойкости, трещиностойкости, прочности , режим тепловой обработки установлен в направлении уменьшени  интенсивности теплового воздействи , в конце сушки влажность бетона в изделии близка к воздушно- сухой, прочность равна 30-40 МПа.

Итак, формование ванны полностью из полимерсиликатного железобетона и указанный ступенчатый режим тепловой обработки в четыре периода позвол ют обеспечить сокращение технологического цикла, повышение эксплуатационной надежности и долговечности издели , снижение трудоемкости изготовлени , экономию дефицитных материалов и эксплуатационных расходов, повышение производительности ванн.

Повышенна  толщина защитного сло  бетона у арматуры прин та со стороны внутренней поверхности ванн не менее 30-50 мм, со стороны наружной поверхности 15- 25 мм, что предусмотрено с целью предохранени  арматуры от агрессивного 5 воздействи  электролита, проникающего в толщу бетона, с учетом скорости и общей глубины проникани , эксплуатационных воздействий, увеличивающих глубину проникани  (удары электродов, повышенна 

0 температура, посто нный ток), конструктивного решени  и срока службы ванн.

Расклиновка опалубки делаетс  с целью предохранени  ванн от образовани  гре- щин, вследствие усадки бетона, обусловлен5 ной физико-химическими процессами, происход щими при твердении бетона, равной 3-4 мм/м, что при общей длине 3000- 4350 мм может составить 15-20 мм на изделие.

0 Четырехступенчатый режим сушки прин т с целью уменьшени  интенсивности теплового воздействи , особенно в начальный период сушки издели , имеющего повышенную влажность, св занную с большим влаго5 содержанием жидкого стекла. При этом учитывались повышенные требовани  к бетону по плотности, кислотостойкости, непроницаемости дл  электролита и прочности, а также и по технологии изготовлени  ванн (не0 обходимости расклиновки и распалубки).

Пример. В металлическую опалубку, смазанную солидолом, устанавливают арматуру периодического профил  из стали класса АШ, которую фиксируют с помощью

5 подкладок-фиксаторов из полимерсиликатного бетона, рассто ние арматуры от внутренней поверхности ванны принимают 50 мм, наружной 25 мм. Полимерсиликатный бетон готов т в бетономешалке принуди0 тельного действи  емкостью 1200 л, на одну ванну готов т 2 замеса. Примен ют бетонную смесь с осадкой конуса 55 мм. Бетонную смесь уплотн ют с помощью вибраторов, подвешенных к наружной по5 верхности опалубки.

Изготовленную таким образом ванну подвергают тепловой обработке в трехкамерной сушильной установке, примен   ступенчатый режим тепловой обработки в

0 четыре периода. Вначале ванну помещают в первую камеру сушильной установки, равномерно поднимают температуру со скоростью 10-15° С/ч до 35° в течение 3,5 ч, Затем производ т расклиновку внутренней

5 опалубки ванны при 20° С температуре воздуха в помещении. В этой же первой камере производ т второй период тепловой обработки при температуре 53° С в течение 20 ч с целью набора бетоном распалубочной прочности. После чего производ т полную

распалубку ванны. Затем ее помещают во вторую камеру сушильной установки и осуществл ют четвертый период сушки ванны при равномерном повышении температуры до 110° С в течение 22 ч. После высушивани  ванны при температуре 110° С наблюдалось повышение прочности цементного камн , что св зано с испарением гигроскопической влаги и обезвоживанием гел  кремниевой кислоты.

После завершени  процесса сушки ванна остывала 3,5 часа в тепловой камере, а затем в цехе при температуре 20° С. Прочность бетона после завершени  процесса тепловой обработки составила 32 МПа, коэффициент килотостойкости 0,9.

Данные сведены в таблицу.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  ванн из полимер- силикатного железобетона, включающий приготовление полимерсиликатной смеси, укладку ее в металлическую опалубку с предварительно установленной арматурой,

   уплотнение вибрированием, отверждение в воздушно-сухих услови х и окисловку внутренней поверхности ванны, отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока

   службы ванны при снижении времени изготовлени  и эксплуатационных затрат, пол- имерсиликатную смесь укладывают монослоем с обеспечением защитных слоев с внутренней стороны ванны 30-44 мм при

   двойном армировании или 45-50 мм - при одиночном и с наружной стороны ванны - 15-25 мм, а отверждение провод т в четыре этапа в сушильной камере со скоростью подъема температуры в каждом этапе не

   более 20 град/ч, при этом первый этап провод т в течение 3-4 ч при 30-40° С, после чего производ т расклиновку внутренней опалубки ванны, второй этап осуществл ют в течение 18-22 ч при 45-60° С, затем произаод т распалубку, провод т третий этап в течение 20-22 ч при 65-85° С и четвертый этап отверждени  осуществл ют при 105- 120° С в течение 20-22 ч.