Документ містить рекомендації щодо виготовлення керамдору — штучного керамічного матеріалу для дорожнього будівництва в регіонах з дефіцитом природного каменю. Охоплює вимоги до сировини, технологічні процеси випалу, методи контролю якості та заходи з безпеки праці.
При розробці інструкцій з ОП необхідно врахувати специфіку термічної обробки сировини та забезпечити регулярний лабораторний контроль фізико-механічних властивостей отриманого керамдору.
Download document
.docx format · available to registered users
Одобрены Минавтошосдором
Латвийской ССР
Москва 1974
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМДОРА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В КОНСТРУКЦИЯХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД. М., 1974
Даны требования к сырью для производства керамдора, методы испытаний сырья, технология и контроль производства керамдора, правила техники безопасности.
Методические рекомендации разработаны на основе результатов исследований Ленинградского и Омского филиалов Союздорнии и технологии получения керамзитового гравия с учетом опыта производства плотной керамики.
Табл. - 2, рис. - 2.
Предисловие
В ряде районов СССР (республики Прибалтики, Западная Сибирь, некоторые области европейской части РСФСР и Украинской ССР и др.) вследствие геологических особенностей территории отсутствуют прочные каменные материалы. Использование больших объемов привозных каменных материалов значительно удорожает дорожное строительство и вызывает организационные трудности.
В таких районах целесообразно применять искусственные каменные материалы, по своим физико-механическим свойствам не уступающие природным, но имеющие меньшую стоимость. Одним из таких материалов является керамический материал - керамдор.
Технология получения керамдора разработана на основе результатов исследований Ленинградского и Омского филиалов Союздорнии и с учетом технологии получения керамзитового гравия и опыта производства плотной керамики.
При разработке технологии получения керамдора в первую очередь исходили из требования к каменным материалам для дорожных покрытий (асфальтобетон, цементобетон, битумоминеральные смеси и др.).
При составлении «Методических рекомендаций» по технологии производства керамдора использованы «Указания по испытанию сырья для производства керамзитового гравия» (М., 1965) и данные «Справочника по производству строительной керамики» (тт. I - III, М., 1961).
«Методические рекомендации» составили канд. техн. наук В.М. Галузин при участии Н.С. Ценюги (Ленфилиал Союздорнии), В.М. Бескровного и Т.А. Трусова (Омский филиал Союздорнии) под общим руководством докт. техн. наук А.А. Калерта.
Замечания и пожелания по данной работе просьба направлять по адресу: 143900 Московская обл., Балашиха-6, Союздорнии или Ленинград, ул. Герцена, 19, Ленинградский филиал Союздорнии.
Общие положения
1. Керамдор представляет собой искусственный щебень (гравий)х), получаемый путем обжига гранулированных глинистых грунтов во вращающихся печах. Частицы керамдора размером 25 - 5 ммхх) имеют плотную структуру, обеспечивающую высокую прочность и морозостойкость. Характер поверхности частиц обусловливает хорошее сцепление с органическими вяжущими материалами и с цементным камнем.
х) Керамдор включает понятия «керамдоровый щебень», «керамдоровый гравий» и как производный продукт «керамдоровый песок».
хх) Получение керамдора размером более 25 мм возможно по той же технологии при некотором увеличении длительности термической обработки гранул.
2. В зависимости от вида и свойств сырья керамдор можно получить тремя способами: мокрым, сухим и пластическим. При мокром способе используются высокодисперсные глины в виде шлама с влажностью 45 - 55 %, при сухом способе - камневидное глинистое сырье (аргиллиты, глинистые сланцы и т.д.), которые загружаются в печь после дробления и отсева. Наиболее рационален пластический способ, позволяющий шире использовать пластические глины и суглинки различного состава.
В «Методических рекомендациях» изложены основные положения технологии получения керамдора пластическим способом.
3. Керамдор должен иметь водопоглощение не более 7 %, объемный вес частиц - не менее 1,8 г/см3.
Керамдор как заменитель природных каменных материалов необходимо испытывать в соответствии с ГОСТ 8269-64 и классифицировать по ГОСТ 8267-64.
Примечание. При определении марки материала по показателям дробимости и износа (ГОСТ 8267-64, пп. 6 и 7, табл. 3 и 4) керамдор рассматривается как щебень из метаморфических пород.
4. Керамдор для дорожных смесей (с органическими вяжущими материалами) необходимо испытывать по ГОСТ 12801-67, ГОСТ 9128-67, ГОСТ 17060-71 и ВСН 123-65.
При применении керамдора в составе цементобетона следует руководствоваться следующими стандартами: ГОСТ 8424-63, ГОСТ 10181-62, ГОСТ 10180-67, ГОСТ 12730-67, ГОСТ 10060-62, а также ВСН 139-68.
5. Целесообразность производства и применения керамдора должна быть обоснована технико-экономическим расчетом и, в частности, сравнением стоимости привозного щебня (гравия) и себестоимости керамдора.
Примечание. Ориентировочная себестоимость 1 м3 керамдора 5 - 10 руб.
Требования к сырью для производства керамдора
6. Для получения керамдора могут использоваться глины и суглинки различного состава и происхождения, отвечающие требованиям ГОСТ 9169-59 по следующим показателям:
- огнеупорность ниже 1350° (легкоплавкие);
- содержание Al2O3 + TiO2 в прокаленном состоянии: 30 - 15 % для полукислых, менее 15 % для кислых;
- спекаемость: а) сильноспекающиеся и среднеспекающиеся (глины, способные при обжиге давать черенок без признаков пережога с водопоглощением соответственно, не более 2 - 5 %); б) низкотемпературного спекания (температура спекания до 1100°) и среднетемпературного спекания (температура спекания 1100 - 1300°);
- содержание красящих окислов в прокаленном состоянии: все группы позиции (с очень низким, низким, средним и высоким содержанием красящих окислов Fe2O3 и TiO2);
- пластичность: высокопластичные, среднепластичные, умереннопластичные (число пластичности соответственно более 25, 25 - 15, 15 - 7);
- содержание тонкодисперсных фракций: дисперсные и грубодисперсные (с содержанием частиц мельче 0,001 мм соответственно 60 - 20 % и менее 20 %);
- содержание крупнозернистых включений: а) по количеству включений - с низким и средним содержанием включений размером более 0,5 мм (соответственно не более 1 % и 1 - 5 %); б) по размеру включений - с мелкими включениями (размер преобладающих включений менее 2 мм); в) по виду включений (кварцевые, железистые, карбонатные, гипсовые и органические включения).
7. Пластичность сырья должна быть достаточной для приготовления гранул определенной формы. Целесообразно применять глины с числом пластичности 10 - 20. При использовании высокопластичных глин (более 25) целесообразно применять отощающие добавки (п. 17).
8. Следует применять сырье с содержанием глинистых частиц (менее 0,005 мм) в пределах 10 - 40 % и пылеватых частиц (0,05 - 0,005 мм) - 30 - 60 %. Использование глин с содержанием глинистых частиц более 45 % усложняет технологию переработки сырья, сушку и обжиг, а с содержанием глинистых частиц менее 8 - 10 % не обеспечивает прочности полуфабриката и приводит к дроблению гранул, образованию пыли и мелочи.
9. Следует применять сырье с содержанием окиси кремния не менее 60 - 65 %, так как значительное количество SiО2 уменьшает время термической обработки гранул.
Присутствие свободного кварца в количестве более 15 - 20 % улучшает сушильные свойства глины и уменьшает вспучиваемость гранул при обжиге.
10. Сырье для керамдора должно содержать 10 - 20 % окиси алюминий. Содержание Al2O3 более 20 - 25 % при малом количестве плавней свидетельствует о повышенной огнеупорности глины.
11. Содержание окиси железа Fe2O3 в сырье нормируется 5 - 10 %.
12. В глине не должно быть карбонатных включений размером более 0,5 мм. Присутствие тонкодисперсной окиси кальция допустимо, однако значительное количество уменьшает интервал спекания и усложняет процесс обжига. Рекомендуется использовать глины, содержащие 1 - 3 %, но не более 6 %, окиси кальция.
13. Присутствие серы и сернистых соединений нежелательно, так как, разлагаясь при температуре спекания, они выделяют газообразные продукты, способствующие увеличению пористости материала.
14. Органические соединения являются нежелательными компонентами сырья для получения керамдора (особенно при наличии окиси железа в количестве более 4 - 5 %), их содержание не должно превышать 0,5 %.
15. Потери при прокаливании (составляющие в основном сумму потерь веса при разложении карбонатов, окислении органических соединений и удалении химически связанной воды) должны составлять не более 8 %.
16. Интервал спекания должен быть не менее 50°.
17. Пластичность и термическую характеристику сырья можно улучшить добавками (отощителями, плавнями) песка, супеси или другого материала подобной дисперсности, глины и суглинка, соли и других соединений.
Применение добавок-отощителей для высокодисперсных, высокопластичных глин позволяет сократить время и увеличить интенсивность сушки и обжига. Песок размером менее 0,3 мм можно применять в количестве до 40 % при получении керамдора размером более 15 мм и при невысоких требованиях к плотности и прочности материала. Песок размером менее 0,2 мм можно применять в количестве 20 - 40 % при получении керамдора размером более 10 мм, а песок размером менее 0,1 мм - в количестве до 50 %; супесь допустимо применять в количестве до 70 %.
Интервал спекания может быть увеличен добавкой тугоплавкой глины.
Количество добавки определяется по результатам лабораторных испытаний.
18. Содержание отдельных компонентов в количествах, отличных от рекомендованных в пп. 7 - 16, не может быть причиной браковки сырья. Пригодность сырья или необходимость его улучшения устанавливают технологическими испытаниями.
19. Использование сырья для производства керамдора допускается только после проведения лабораторных и заводских испытаний.
Методы испытаний сырья
Лабораторные испытания
20. Лабораторное исследование сырья проводят с целью:
а) определить состав сырья и дать предварительную оценку его пригодности для получения керамдора;
б) установить оптимальный режим обжига;
в) определить показатели физико-механических свойств керамдора.
21. Лабораторными испытаниями глинистого сырья определяют:
а) макроописание;
б) естественную (карьерную) влажность;
в) з
