सिलिकेट दीवार सामग्री. ऑटोक्लेव्ड सिलिकेट उत्पाद सिलिकेट सामग्री के गुण

के श्रेणी: निर्माण सामग्री

सिलिकेट सामग्री और उत्पाद

सिलिकेट उत्पादचूने, रेत और पानी के मिश्रण से बनी एक कृत्रिम पत्थर सामग्री है, जिसे उच्च दबाव में दबाकर और ऑटोक्लेव्ड करके ढाला जाता है।

निर्माण में रेत-चूने की ईंटों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है; सिलिकेट सघन कंक्रीट और उससे बने उत्पाद; सेलुलर सिलिकेट कंक्रीट और उत्पाद; झरझरा समुच्चय के साथ सिलिकेट कंक्रीट।

रेत-चूने की ईंट को निम्नलिखित संरचना (%) के चूने-रेत मिश्रण से दबाया जाता है: शुद्ध क्वार्ट्ज रेत 92-94; हवा चूना 6-8 और पानी 7-8. मिक्सर में तैयार किए गए चूने-रेत के द्रव्यमान को 15-20 एमपीए के दबाव में प्रेस पर ढाला जाता है और 0.8 एमपीए के संतृप्त भाप दबाव और लगभग 175 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर आटोक्लेव में पकाया जाता है।

भाप बनाते समय, चूना, रेत और पानी प्रतिक्रिया करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कैल्शियम हाइड्रोसिलिकेट बनता है, जो द्रव्यमान को मजबूत करता है और इसे उच्च शक्ति देता है। आटोक्लेव उपचार चक्र की अवधि 10-14 घंटे है, और रेत-चूने की ईंटें बनाने की पूरी प्रक्रिया 16-18 घंटे है, जबकि साधारण मिट्टी की ईंटें बनाने की प्रक्रिया 5-6 दिनों तक चलती है।

रेत-चूने की ईंट दो प्रकारों में उपलब्ध है: एकल आकार 250 X 120 X 65 मिमी और मॉड्यूलर आकार 250 X 120 X 88 मिमी. रेत-चूने की ईंट का वॉल्यूमेट्रिक द्रव्यमान 1800-1900 किलोग्राम / एम 3 है, ठंढ प्रतिरोध एमआर 3 15 से कम नहीं है, पानी का अवशोषण वजन से 8-16% है। संपीड़न शक्ति के संदर्भ में, रेत-चूने की ईंट को पांच ग्रेड में विभाजित किया गया है: 75, 100, '25, 150 और 200। तापीय चालकता के संदर्भ में, रेत-चूने की ईंट साधारण मिट्टी की ईंट से थोड़ी भिन्न होती है और बिछाने के दौरान बाद वाली को पूरी तरह से बदल देती है। किसी भी इमारत की दीवारें, उच्च आर्द्रता की स्थिति में बनी दीवारों को छोड़कर या उच्च तापमान (ओवन, चिमनी). रेत-चूने की ईंट का रंग हल्का भूरा होता है, लेकिन इसे रंगीन भी किया जा सकता है, इसमें खनिज वर्णक डालकर इसे द्रव्यमान में रंगा जा सकता है।

घने सिलिकेट कंक्रीट से बने उत्पाद। महीन दाने वाला सघन सिलिकेट कंक्रीट - चूने-सिलिका या चूने-राख बाइंडरों पर आधारित आटोक्लेव-कठोर सीमेंट रहित कंक्रीट - निम्नलिखित तकनीकी योजना के अनुसार उत्पादित किया जाता है: क्वार्ट्ज रेत (8-15%) का हिस्सा क्विकटाइम (6-) के साथ मिलाया जाता है। 10%) और बॉल मिलों में बारीक पीस लें, फिर चूना-रेत बाइंडर को कुचल दें और नियमित रेत(75-85%) को पानी (7-8%) के साथ मिलाया जाता है, कंक्रीट मिक्सर में मिलाया जाता है और फिर मिश्रण मोल्डिंग स्टैंड पर चला जाता है। मोल्ड किए गए उत्पादों को आटोक्लेव में 175-190 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 0.8 और 1.2 एमपीए के भाप दबाव पर भाप दिया जाता है।

घने सिलिकेट कंक्रीट से बने उत्पादों का आयतन द्रव्यमान 1800-2200 किग्रा/एम3, ठंढ प्रतिरोध 25-50 चक्र और संपीड़न शक्ति 10-60 एमपीए होती है।

बड़े ठोस दीवार ब्लॉक, प्रबलित फर्श स्लैब, कॉलम, बीम, नींव और प्लिंथ ब्लॉक, सीढ़ी और विभाजन संरचनाएं घने सिलिकेट कंक्रीट से बनाई जाती हैं।

बाहरी दीवारों और गीले कमरों की दीवारों के लिए सिलिकेट ब्लॉक का ग्रेड कम से कम 250 होना चाहिए।

सेलुलर सिलिकेट कंक्रीट से बने उत्पाद। छिद्रपूर्ण संरचना के निर्माण की विधि के अनुसार, सेलुलर सिलिकेट कंक्रीट फोम सिलिकेट और गैस सिलिकेट होते हैं।

इन कंक्रीटों की तैयारी के लिए मुख्य बाइंडर पिसा हुआ चूना है। ग्राउंड रेत, ज्वालामुखीय टफ, प्यूमिस, फ्लाई ऐश, त्रिपोली, डायटोमाइट, ट्रास और स्लैग का उपयोग बाइंडर और महीन समुच्चय के सिलिसियस घटकों के रूप में किया जाता है।

सेलुलर सिलिकेट उत्पादों के निर्माण में, एक प्लास्टिक नींबू-रेत द्रव्यमान को एचए तैयारी, साबुन जड़, आदि से तैयार स्थिर फोम या गैस बनाने वाले एजेंटों - एल्यूमीनियम पाउडर के साथ मिलाया जाता है, और फिर मिश्रण को सांचों में डाला जाता है और आटोक्लेव प्रसंस्करण के अधीन।
फोम सिलिकेट उत्पादों और गैस सिलिकेट उत्पादों का वॉल्यूमेट्रिक द्रव्यमान 300-1200 किग्रा/एम3 है, संपीड़न शक्ति 1-20 एमपीए है।

उनके इच्छित उद्देश्य के अनुसार, सेलुलर सिलिकेट उत्पादों को 500 किग्रा/एम3 तक के वॉल्यूमेट्रिक द्रव्यमान वाले गर्मी-इन्सुलेट उत्पादों और 500 किग्रा/एम3 से अधिक के वॉल्यूमेट्रिक द्रव्यमान वाले संरचनात्मक-थर्मल-इंसुलेटिंग उत्पादों में विभाजित किया जाता है।

थर्मल इंसुलेटिंग सेल्युलर सिलिकेट्स का उपयोग इन्सुलेशन सामग्री के रूप में किया जाता है, और बाहरी दीवार ब्लॉक और पैनल, साथ ही जटिल बिल्डिंग कोटिंग स्लैब, संरचनात्मक और थर्मल इंसुलेटिंग सिलिकेट्स से बनाए जाते हैं।

झरझरा समुच्चय पर सिलिकेट कंक्रीट से बने उत्पाद। बारीक पिसा हुआ चूना-सिलिका मिश्रण का उपयोग झरझरा समुच्चय पर बाइंडर सिलिकेट कंक्रीट के रूप में किया जाता है, और विस्तारित मिट्टी, झांवा, झरझरा स्लैग और अन्य झरझरा प्रकाश प्राकृतिक और कृत्रिम सामग्रीबजरी और कुचले पत्थर के रूप में। आटोक्लेव प्रसंस्करण के बाद, ऐसे कंक्रीट 500 से 1800 किलोग्राम/एम3 के थोक वजन के साथ 3.5 से 20 एमपीए की संपीड़न शक्ति प्राप्त करते हैं, और आवासीय और सार्वजनिक भवनों की बाहरी दीवारों के ब्लॉक और पैनल मुख्य रूप से उनसे बनाए जाते हैं।

को ऑटोक्लेव्ड सिलिकेट सामग्री इनमें वे सामग्रियां शामिल हैं जिनका उत्पादन खनिज मिश्रण (मुख्य कच्चे माल, बाइंडर्स और फिलर्स) के हाइड्रोथर्मल संश्लेषण पर आधारित है, जो ऊंचे दबाव (1.5 एमपीए तक) और तापमान (174...200 डिग्री सेल्सियस) जल वाष्प पर किया जाता है।

आटोक्लेव सख्त सामग्री के लिए मुख्य कच्चा माल मुख्य रूप से चूना-रेत मिश्रण और औद्योगिक अपशिष्ट हैं - ब्लास्ट फर्नेस स्लैग, ईंधन राख, नेफलाइन कीचड़, आदि। सबसे आम चूना-रेत मिश्रण हैं। (सिलिकेट)सामग्री.

ऑटोक्लेव्ड सामग्रियों का मुख्य बाध्यकारी घटक चूना है। सिलिकेट उत्पादों के उत्पादन के लिए, 70% से अधिक सक्रिय कैल्शियम और मैग्नीशियम ऑक्साइड की कुल सामग्री के साथ तेजी से शमन करने वाले चूने का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। इस मामले में, एमजीओ सामग्री 5% से अधिक नहीं होनी चाहिए। चूने के साथ, पोर्टलैंड सीमेंट का उपयोग विशेष रूप से सेलुलर कंक्रीट के उत्पादन में किया जा सकता है। पोर्टलैंड सीमेंट का उपयोग उत्पादों के ठंढ प्रतिरोध को बढ़ाने में मदद करता है।

सबसे आम भराव सिलिकेट सामग्री- क्वार्ट्ज रेत. फेल्डस्पैथिक और कार्बोनेट रेत का उपयोग करते समय भौतिक और यांत्रिक गुणउत्पाद खराब हो जाते हैं।

जब आटोक्लेव में मुख्य कच्चे माल का ताप उपचार किया जाता है, तो कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड, सिलिका और पानी के बीच परस्पर क्रिया होती है, साथ ही विरल रूप से घुलनशील प्रतिक्रिया उत्पादों का निर्माण होता है - कैल्शियम हाइड्रोसिलिकेट्स:

ए Ca(OH) 2 + Si0 2 + ( एन-ए)Н 2 0 → ए CaO. सि0 2 . एनएच20,

और गुणांक का मान एतरल चरण में CaO और Si0 2 की सांद्रता के अनुपात से निर्धारित होता है।

आटोक्लेव प्रसंस्करण के दौरान अनाकार और कांचयुक्त कच्चे माल में उच्च प्रतिक्रियाशीलता होती है। इनमें ज्वालामुखीय प्रवाहित चट्टानें, दानेदार स्लैग, ईंधन राख आदि शामिल हैं।

सख्तीकरण की तीव्रता और आटोक्लेव सामग्रियों के बुनियादी गुणों में सुधार अत्यधिक बिखरे हुए कच्चे माल का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। उच्च शक्ति वाले चूने-रेत उत्पादों के निर्माण में, बुझे हुए चूने को 3000...5000 सेमी 2/ग्राम के एक विशिष्ट सतह क्षेत्र में रेत के साथ पीसा जाता है और एक बांधने की मशीन के रूप में उपयोग किया जाता है।

सिलिकेट सामग्री से बने उत्पाद अपने इच्छित उद्देश्य के अनुसार भिन्न होते हैं संरचनात्मकऔर थर्मल इन्सुलेशन उत्पाद,और निर्माण के रूप के अनुसार - पर टुकड़ाऔर बड़े आकार के उत्पाद.

आटोक्लेव-सख्त सामग्री से बने उत्पादों के उत्पादन की मात्रा के मामले में, अग्रणी स्थान पर कब्जा है रेत-चूने की ईंट,और उसके पीछे - दीवार उत्पादघने और सेलुलर कंक्रीट से।

रेत-चूने की ईंटएक कृत्रिम गैर-फायरिंग दीवार निर्माण सामग्री है जिसे क्वार्ट्ज रेत (90...92%) और बुझे हुए चूने (8...10%) के मिश्रण से दबाकर और उसके बाद एक आटोक्लेव में सख्त करके बनाया जाता है।

रेत-चूने की ईंट के उत्पादन के लिए कच्चे माल के मिश्रण की संरचना में, CaO की सक्रिय भूमिका के संदर्भ में चूने की सामग्री 7 से 10% तक होती है। रेत-चूने की ईंट की ताकत बढ़ाने के लिए, बारीक पिसा हुआ चूना-सिलिका, चूना-स्लैग और चूना-राख मिश्रण का उपयोग बाइंडर घटक के रूप में किया जाता है।

रेत-चूने की ईंटों के उत्पादन में, 0.2...2 मिमी आकार के अनाज और न्यूनतम संख्या में रिक्त स्थान वाले क्वार्क रेत सबसे वांछनीय हैं। मिट्टी की अशुद्धियों की सामग्री को 10% से अधिक की अनुमति नहीं है, क्योंकि उच्च मिट्टी की सामग्री के साथ, जल अवशोषण बढ़ जाता है और ईंट की ताकत और ठंढ प्रतिरोध कम हो जाता है। ईंट उत्पादन के लिए कच्चे माल के मिश्रण में कार्बनिक अशुद्धियों की उपस्थिति से इसकी ताकत कम हो जाती है और आटोक्लेव सख्त होने के दौरान गैसों के निकलने के कारण दरारें बन सकती हैं।

पत्थर और प्रबलित पत्थर के बाहरी हिस्से को बिछाने के लिए सिरेमिक ईंटों के साथ रेत-चूने की ईंट का उपयोग किया जाता है आंतरिक संरचनाएँसामान्य और गीली परिचालन स्थितियों वाली इमारतों के ऊपरी हिस्से में। पानी और उसमें घुले पदार्थों के प्रति कम प्रतिरोध के कारण, सिरेमिक ईंट के विपरीत, रेत-चूने की ईंट का उपयोग वॉटरप्रूफिंग परत के नीचे इमारतों की नींव और प्लिंथ बिछाने के लिए नहीं किया जा सकता है। दीवारों को नमी से बचाने के लिए विशेष उपायों के बिना गीली परिचालन स्थितियों (स्नानघर, लॉन्ड्री इत्यादि) वाली इमारतों की दीवारों के लिए रेत-चूने की ईंट का उपयोग करने की अनुमति नहीं है। स्टोव, पाइप बिछाने के लिए इसका उपयोग करने की अनुमति नहीं है, क्योंकि यह लंबे समय तक उच्च तापमान के संपर्क में नहीं रह सकता।

सिलिकेट कंक्रीटएक आटोक्लेव में कठोर किया गया एक सघन मिश्रण है, जिसमें क्वार्ट्ज रेत (70...80%), पिसी हुई रेत (8...15%) और पिसा हुआ बुझा हुआ चूना (6...10%) शामिल है। यह सुदृढीकरण के कम संक्षारण प्रतिरोध की विशेषता है, जो पर्यावरण की कमजोर क्षारीयता के कारण है। सुदृढीकरण का स्थायित्व 60% की वायु आर्द्रता पर विश्वसनीय रूप से सुनिश्चित किया जाता है। सीमेंट की तरह, सिलिकेट कंक्रीट को घनत्व, संरचनात्मक विशेषताओं, अधिकतम आकार और समुच्चय के प्रकार, साथ ही आवेदन के क्षेत्र के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।

गैस-गतिशील मापदंडों के अनुसार, वे भेद करते हैं लामिनायर और अशांत लौ.

लामिना का(लैटिन लैमिना से - परत, प्लेट) को स्थिर ज्यामितीय आकार की शांत, अघूर्णी लौ कहा जाता है।

उपद्रवी(लैटिन टर्बुलेंज़ से - बवंडर) लगातार बदलते आकार की एक बेचैन, घूमती हुई लौ है।

आप सभी ने इन दोनों विधाओं को कई बार देखा होगा। एक साधारण लाइटर याद रखें: जब गैस प्रवाह दर कम पर सेट होती है, तो लौ शांत होती है, मोमबत्ती की लौ की तरह, यह एक लामिनायर लौ है; जब प्रवाह दर बढ़ जाती है, तो लौ अपना आकार बदल लेती है और बेचैन हो जाती है, भंवरों के साथ घूमती है, लगातार आकार बदलती रहती है, यह एक अशांत ज्वाला है।

अशांत अवस्था में लौ के इस व्यवहार को इस तथ्य से बहुत कुछ समझाया जा सकता है बड़ी मात्रादहनशील गैस, अर्थात्, एक निश्चित समय पर अधिक से अधिक ईंधन का ऑक्सीकरण होना चाहिए, जिससे लौ के आकार में वृद्धि होती है और इसके आगे अशांति होती है।

गैस-गतिशील दहन व्यवस्था दहनशील पदार्थ या मिश्रण की रैखिक गति पर निर्भर करती है और इसकी विशेषता होती है रेनॉल्ड्स मानदंड (प्रवाह में जड़त्वीय बलों और आंतरिक घर्षण के अनुपात का माप):

× (याद रखने योग्य: "दूध की बाल्टी")

जहाँ v गैस प्रवाह का रैखिक वेग है, m/s;

d विशेषता प्रवाह आकार है, m;

आर - गैस घनत्व, किग्रा/एम3;

एम - गतिशील चिपचिपाहट गुणांक, एन×एस/एम 2

लामिना शासन पुनः पर मनाया जाता है< 2300, при 2300 < Re < 10000 режим переходный, а при Re >10000 - अशांत. सभी मामलों में, लौ के दहन क्षेत्र (सामने) की मोटाई डी लैम्स है< d п epex < d т yp .

प्रसार की दर पर लगाए गए प्रतिबंधों के कारण, ज्वलनशील गैसों और वाष्पों को अक्सर हवा में ऑक्सीजन के साथ पूरी तरह से प्रतिक्रिया करने का समय नहीं मिलता है, और दहन उत्पादों में, अस्थिर गैसों और वाष्पों के अलावा, बिना जले कार्बन के छोटे गर्म संघनित कण होते हैं कार्बनिक पदार्थकालिख के रूप में, जो प्रकाश और गर्मी उत्सर्जित करती है।

ज्वाला का विकिरण एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में दहन उत्पादों के विकिरण से निर्धारित होता है।

ज्वाला संरचना

लौ की अपनी संरचना होती है, जिसका ज्ञान दहन प्रक्रिया को समग्र रूप से समझने के लिए अत्यंत आवश्यक है।

रासायनिक रेडॉक्स प्रतिक्रिया स्वयं ज्वाला को सीमित करने वाली एक पतली सतह परत में होती है, जिसे कहा जाता है लौ सामने .

ज्वाला मोर्चा- एक पतली सतह परत जो लौ को सीमित करती है, जिसमें सीधे रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं होती हैं।

लौ के अग्र भाग की मोटाई छोटी है; यह गैस-गतिशील मापदंडों और लौ प्रसार (अपस्फीति या विस्फोट) के तंत्र पर निर्भर करती है और एक मिलीमीटर के दसवें हिस्से से लेकर कई सेंटीमीटर तक हो सकती है। लौ के अंदर, लगभग पूरी मात्रा ज्वलनशील गैसों (जीजी) और वाष्प द्वारा व्याप्त है। दहन उत्पाद (पीजी) लौ के अग्र भाग में मौजूद होते हैं। पर्यावरण में एक ऑक्सीकरण एजेंट है।

प्रसार ज्वाला आरेख गैस बर्नरऔर लौ क्रॉस सेक्शन के साथ दहनशील पदार्थों, ऑक्सीडाइज़र और दहन उत्पादों की सांद्रता में परिवर्तन चित्र में दिखाए गए हैं। 1.2.

लैमिनर मोड में विभिन्न गैस मिश्रणों के ज्वाला अग्र भाग की मोटाई 0.5 - 10 -3 सेमी है। इस संकीर्ण क्षेत्र में ईंधन को दहन उत्पादों में पूर्ण रूप से परिवर्तित करने का औसत समय 10 -3 -10 -6 सेकंड है।

अधिकतम तापमान क्षेत्रलौ के चमकदार शंकु से 5-10 मिमी ऊपर स्थित है और प्रोपेन-वायु मिश्रण के लिए लगभग 1600 K है।

दहन के दौरान प्रसार ज्वाला तब उत्पन्न होती है जब दहन और मिश्रण प्रक्रिया एक साथ होती है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, प्रसार दहन और पूर्व-मिश्रित दहनशील मिश्रण के दहन के बीच मुख्य अंतर यह है कि प्रसार दहन के दौरान रासायनिक परिवर्तन की दर ऑक्सीडाइज़र और ईंधन के मिश्रण की प्रक्रिया द्वारा सीमित होती है, भले ही रासायनिक प्रतिक्रिया की दर हो बहुत अधिक, दहन की तीव्रता मिश्रण स्थितियों द्वारा सीमित होती है।

इस विचार का एक महत्वपूर्ण परिणाम यह तथ्य है कि लौ के सामने ईंधन और ऑक्सीडाइज़र हैं स्टोइकोमेट्रिक अनुपात. अलग-अलग आपूर्ति किए गए ऑक्सीडाइज़र और ईंधन प्रवाह का अनुपात जो भी हो, लौ का अग्र भाग हमेशा ऐसी स्थिति में सेट किया जाता है कि अभिकर्मकों का प्रवाह स्टोइकोमेट्रिक अनुपात में होता है। कई प्रयोगों से इसकी पुष्टि हो चुकी है.

प्रेरक शक्तिदहन क्षेत्र में ऑक्सीजन का प्रसार लौ के अंदर (सीओ = 0) और आसपास की हवा (प्रारंभिक सीओ = 21%) में इसकी सांद्रता में अंतर है। जैसे-जैसे यह अंतर घटता है, ऑक्सीजन प्रसार की दर कम हो जाती है और आसपास की हवा में निश्चित ऑक्सीजन सांद्रता - 14-16% से नीचे, दहन बंद हो जाता है। स्वतःस्फूर्त क्षीणन (स्वयं बुझने) की यह घटना बंद मात्रा में दहन के दौरान देखी जाती है।

प्रत्येक लौ अंतरिक्ष में एक निश्चित आयतन घेरती है, जिसकी बाहरी सीमाएँ स्पष्ट या अस्पष्ट रूप से सीमित हो सकती हैं। जब गैसें जलती हैं, तो परिणामी लौ का आकार और आकार प्रारंभिक मिश्रण की प्रकृति, बर्नर के आकार और स्थिरीकरण उपकरणों पर निर्भर करता है। लौ के आकार पर ईंधन संरचना का प्रभाव दहन दर पर इसके प्रभाव से निर्धारित होता है।

लौ की ऊंचाई लौ के आकार की मुख्य विशेषताओं में से एक है। गैस फव्वारे के दहन और बुझाने और खुले टैंकों में पेट्रोलियम उत्पादों के दहन पर विचार करते समय यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

लौ की ऊँचाई अधिक होती है, पाइप का व्यास जितना बड़ा होता है और प्रवाह दर उतनी ही अधिक होती है, और लौ प्रसार की सामान्य गति जितनी छोटी होती है, उतनी अधिक होती है।

ईंधन और ऑक्सीडाइज़र के दिए गए मिश्रण के लिए, लौ की ऊंचाई प्रवाह गति और जेट व्यास के वर्ग के समानुपाती होती है:

प्रवाह की गति कहाँ है;

जेट व्यास;

प्रसार गुणांक।

लेकिन साथ ही, लौ का आकार अज्ञात रहता है और लौ के अग्र भाग में प्राकृतिक संवहन और तापमान वितरण पर निर्भर करता है।

यह निर्भरता एक निश्चित प्रवाह दर तक बनी रहती है। जैसे-जैसे प्रवाह की गति बढ़ती है, लौ विक्षुब्ध हो जाती है, जिसके बाद इसकी ऊंचाई में और वृद्धि रुक ​​जाती है। यह संक्रमण, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, रेनॉल्ड्स मानदंड के कुछ मूल्यों पर होता है।

आग की लपटों के लिए, जब धुएं के रूप में बिना जले कणों का एक महत्वपूर्ण उत्सर्जन होता है, तो लौ की ऊंचाई की अवधारणा अपनी परिभाषा खो देती है, क्योंकि लौ के शीर्ष पर गैसीय उत्पादों की दहन सीमा निर्धारित करना कठिन है।

इसके अलावा, ठोस कणों वाली लपटों में, केवल दहन गैसों वाली लपटों की तुलना में, विकिरण काफी बढ़ जाता है।

लौ में रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाएँ

लौ में, रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाएँ एक साथ होती हैं, जिनके बीच कुछ कारण-और-प्रभाव संबंध होते हैं।

लौ में रासायनिक प्रक्रियाओं में शामिल हैं:

दहन क्षेत्र के दृष्टिकोण पर:

हल्के उत्पादों (हाइड्रोजन, कार्बन ऑक्साइड, सरल हाइड्रोकार्बन, पानी, आदि) के निर्माण के साथ शुरुआती पदार्थों का थर्मल अपघटन;

लौ के सामने:

गर्मी की रिहाई और पूर्ण (कार्बन डाइऑक्साइड और पानी) और अपूर्ण दहन (कार्बन मोनोऑक्साइड, कालिख, कालिख, रेजिन, आदि) के उत्पादों के निर्माण के साथ थर्मल-ऑक्सीडेटिव परिवर्तन;

दहन उत्पादों का पृथक्करण,

दहन उत्पादों का आयनीकरण।

लौ में भौतिक प्रक्रियाओं में शामिल हैं:

लौ के सामने गर्मी और द्रव्यमान का स्थानांतरण;

दहन क्षेत्र में वाष्पशील दहनशील पदार्थों के वाष्पीकरण और वितरण से जुड़ी प्रक्रियाएं।

पदार्थों के स्थानांतरण (प्रसार) की दर महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, विषम प्रणालियों में, जहां यह बहुत अधिक है कम गतिरासायनिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ. रासायनिक परिवर्तनों और भौतिक प्रक्रियाओं की दर का अनुपात दहन प्रक्रिया के तरीके को निर्धारित करता है।

अंतरिक्ष में ज्वाला का फैलना

दहन या प्रज्वलन की घटना दहन प्रक्रिया का केवल प्रारंभिक चरण है, इसकी शुरुआत है। आग और विस्फोटों को रोकने की दृष्टि से यह चरण निश्चित रूप से महत्वपूर्ण है। लेकिन उन्हें रोकना हमेशा संभव नहीं होता है, इसलिए व्यावहारिक अग्निशमन कर्मियों के लिए बडा महत्वदहन विकास की गतिशीलता की भविष्यवाणी करने की क्षमता है, अर्थात्, किस मोड में और किन मापदंडों के साथ वास्तविक वस्तुओं पर आग या विस्फोट विकसित होगा। इसके अलावा, में व्यावहारिक गतिविधियाँहमें पहले से घटित आग और विस्फोटों के विकास की तस्वीर को बहाल करने की आवश्यकता का सामना करना होगा। ऐसा करने के लिए, दहन के प्रसार और विकास की प्रक्रियाओं के बुनियादी नियमों को जानना आवश्यक है। ये जानकारी भी जरूरी है सही चुनावविशिष्ट परिस्थितियों में आग बुझाने वाले एजेंट का उपयोग करने का सबसे प्रभावी प्रकार और तरीका।

सबसे सरल दहन योजना गैसों और वाष्पों का दहन है। जब एक ऑक्सीकरण एजेंट (ज्यादातर मामलों में, वायुमंडलीय ऑक्सीजन) के साथ मिलाया जाता है, तो वे एक ज्वलनशील मिश्रण बनाते हैं। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, दहन प्रसार और गतिज हो सकता है।

गैसों के प्रसार दहन के साथ, लौ फैलती है क्योंकि ईंधन ऑक्सीडाइज़र के साथ मिश्रित होता है, हमने ऊपर इस पर चर्चा की।

गैसों के गतिज दहन के दौरान, ज्वाला का प्रसार अपस्फीति (सामान्य दहन) और विस्फोट के तंत्र के माध्यम से हो सकता है।

सामान्य या अपस्फीति दहन- यह एक सजातीय ज्वलनशील माध्यम के माध्यम से लौ का प्रसार है, जिसमें लौ का अग्र भाग तापीय चालकता के तंत्र के अनुसार परत-दर-परत गर्म होने के कारण चलता है।

अपस्फीति की लौ कई मीटर या दसियों मीटर प्रति सेकंड के क्रम पर कम गति से फैलती है। इस मामले में, तापीय चालकता के तंत्र का उपयोग करके गर्मी हस्तांतरण परत दर परत होता है।

अपस्फीति दहन में, लौ उस गति से फैलती है जिसे सामान्य लौ प्रसार गति कहा जाता है।

थर्मल लौ प्रसार के तंत्र का सार, जैसा कि ऊपर स्थापित किया गया है, तापीय चालकता द्वारा दहन क्षेत्र से गर्मी का स्थानांतरण और ऑटो-इग्निशन तापमान पर ताजा दहनशील मिश्रण की आसन्न परत को गर्म करना है।

अपस्फीति दहन का खतरा, ऊपर वर्णित बातों के अलावा, इस तथ्य में भी निहित है कि कुछ शर्तों के तहत अपस्फीति विस्फोट में बदल सकती है।

विस्फोट -यह एक दहन मोड है जिसमें लौ का अग्र भाग आगे की ओर यात्रा करने वाली शॉक वेव के सामने दहनशील मिश्रण के स्व-प्रज्वलन के कारण फैलता है।

विस्फोट के दौरान लौ के प्रसार की गति पूरी तरह से शॉक वेव के प्रसार की गति से निर्धारित होती है।

वास्तविक ज्वलनशील गैस प्रणालियों में विस्फोट की दर अपस्फीति की तुलना में बहुत अधिक है। यह 3 किमी/सेकेंड तक पहुंच सकता है। यह विस्फोट तरंग की अधिक विनाशकारी क्षमता और खतरे को निर्धारित करता है।

विस्फोट दहन की स्वतःस्फूर्त घटना अग्नि विशेषज्ञों के लिए अत्यधिक व्यावसायिक रुचि की है। यह अक्सर पाइपलाइनों, उपकरणों के बीच विभिन्न संकीर्ण स्थानों, केबल सुरंगों, कंटेनरों आदि में सजातीय भाप और गैस-वायु मिश्रण के दहन के दौरान देखा जाता है। इन स्थानों में, सामान्य, अपस्फीति दहन मोड विस्फोट में बदल सकता है।

अपस्फीति की तरह, गैस प्रणालियों का विस्फोट केवल ईंधन और ऑक्सीडाइज़र सांद्रता की एक निश्चित सीमा में ही संभव है।

सिलिकेट सामग्री का उत्पादन

सिलिकेट सामग्रीसे सामग्री कहलाती है मिश्रणया मिश्रसिलिकेट्स, पॉलीसिलिकेट्स और एल्युमिनोसिलिकेट्स। ये ठोस क्रिस्टलीय या अनाकार सामग्री हैं, और सिलिकेट्स में कभी-कभी ऐसी सामग्रियां शामिल होती हैं जिनमें सिलिकॉन ऑक्साइड नहीं होते हैं।

सिलिकेट्स सिलिका (सिलिकॉन ऑक्साइड) के साथ विभिन्न तत्वों के यौगिक हैं, जिसमें यह एक एसिड की भूमिका निभाता है। सिलिकेट्स का संरचनात्मक तत्व टेट्राहेड्रल ऑर्थोग्रुप -4 हैकेंद्र में एक सिलिकॉन परमाणु Si+4 और टेट्राहेड्रोन के शीर्ष पर ऑक्सीजन परमाणु O-2 है। सिलिकेट्स में टेट्राहेड्रा जुड़े हुए हैं सामान्य ऑक्सीजन शीर्षों के माध्यम सेबंद रिंग, चेन, नेटवर्क और परतों के रूप में अलग-अलग जटिलता के सिलिकॉन-ऑक्सीजन कॉम्प्लेक्स में। सिलिकेट टेट्राहेड्रा के अलावा, एलुमिनोसिलिकेट्स में एल्यूमीनियम परमाणुओं A1 +3 के साथ [A1O 4 ] -5 संरचना का टेट्राहेड्रा होता है, जो सिलिकेट टेट्राहेड्रा के साथ एल्यूमीनियम-सिलिकॉन-ऑक्सीजन कॉम्प्लेक्स बनाता है।

जंजीरें, रिबन और परतें उनके बीच स्थित धनायनों द्वारा आपस में जुड़ी हुई हैं। ऑक्सोसिलिकेट आयनों के प्रकार के आधार पर, सिलिकेट में रेशेदार (एस्बेस्टस) या स्तरित (अभ्रक) संरचना होती है।

सिलिकेट्स के अलावा, वे प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित होते हैं एल्युमिनोसिलिकेट्सजिसके निर्माण में SiO4 टेट्राहेड्रा के साथ-साथ AlO4 टेट्राहेड्रा भी भाग लेता है।

Si +4 आयन के अलावा, जटिल सिलिकेट्स में शामिल हैं:

फैटायनों: Na + , K + , Ca++ , Mg++ , Mn++ , B +3 , Cr +3 , Fe +3 , A1+ 3 , Ti +4 और ऋणायन : ओ 2 -2, ओएच -, एफ -, सीएल -, एसओ 4 2-, साथ ही पानी। उत्तरार्द्ध संवैधानिक के रूप में सिलिकेट्स में मौजूद हो सकता है, ओएच -, क्रिस्टलीकरण एच 2 ओ और भौतिक, सिलिकेट द्वारा अवशोषित के रूप में क्रिस्टल जाली में शामिल है।

सिलिकेट्स के गुण उनकी संरचना, क्रिस्टल जाली की संरचना, आयनों के बीच कार्य करने वाले बलों की प्रकृति पर निर्भर करते हैं और काफी हद तक निर्धारित होते हैं के बीच उच्च बंधन ऊर्जासिलिकॉन और ऑक्सीजन के परमाणु, जो बनाते हैं 450-490 केजे/मोल. (संपर्क के लिए सी-ओ ऊर्जा 314 kJ/mol) है। अधिकांश सिलिकेट दुर्दम्य और आग प्रतिरोधी होते हैं; उनका गलनांक 770 से 2130 डिग्री सेल्सियस तक होता है। सिलिकेट की कठोरता 1 से 6-7 इकाई तक होती है। मोह पैमाने के अनुसार. अधिकांश सिलिकेट थोड़े हीड्रोस्कोपिक और एसिड के प्रतिरोधी होते हैं, जिसका व्यापक रूप से प्रौद्योगिकी और निर्माण के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

सिलिकेट्स की रासायनिक संरचना आमतौर पर उनकी संयोजकता के बढ़ते क्रम में तत्वों के प्रतीकों से बने सूत्रों के रूप में या उसी क्रम में उनके ऑक्साइड के सूत्रों से व्यक्त की जाती है। उदाहरण के लिए, फेल्डस्पार K 2 Al 2 Si 6 O 16 को KAlSi 3 O 8 या K 2 O×A1 2 O 3 ×6SiO 2 के रूप में दर्शाया जा सकता है।

सिलिकेट सामग्री गिनती करनाबड़ा मात्राविभिन्न प्रजातियाँ, उपस्थितबड़े पैमाने पर उत्पादरासायनिक उत्पादन, उपयोग किया जाता हैकई क्षेत्रों में प्रौद्योगिकी और उद्योग.

पर चावल। 11.1दिया गया सिलिकेट्स का वर्गीकरण.

चावल। 11.1. सिलिकेट सामग्री का उत्पादन

सभी सिलिकेट्स को प्राकृतिक (खनिज) और सिंथेटिक (सिलिकेट सामग्री) में विभाजित किया गया है। सिलिकेट पृथ्वी की पपड़ी और मेंटल में सबसे आम रासायनिक यौगिक हैं। उनके द्रव्यमान का 82% बनता है, साथ ही चंद्र चट्टानों और उल्कापिंडों में भी। प्राकृतिक रूप से ज्ञात सिलिकेट्स की कुल संख्या 1500 से अधिक है। उनकी उत्पत्ति के आधार पर, उन्हें क्रिस्टलीकरण (आग्नेय) चट्टानों और तलछटी चट्टानों में विभाजित किया गया है। प्राकृतिक सिलिकेट का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में कच्चे माल के रूप में किया जाता है राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था:

भूनने और गलाने (मिट्टी, क्वार्टजाइट, फेल्डस्पार, आदि) पर आधारित तकनीकी प्रक्रियाओं में;

हाइड्रोथर्मल उपचार प्रक्रियाओं में (एस्बेस्टस, अभ्रक, आदि);

काम चल रहा है;

धातुकर्म प्रक्रियाओं में.

सिलिकेट सामग्री में बड़ी संख्या में विभिन्न प्रकार होते हैं, जो रासायनिक उत्पादन के बड़े पैमाने पर उत्पाद का प्रतिनिधित्व करते हैं और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के कई क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं।

कच्चा मालउनके लिए उत्पादनसेवा करना:

- प्राकृतिक खनिज (क्वार्ट्ज रेत, मिट्टी, फेल्डस्पार, चूना पत्थर),

- औद्योगिक उत्पाद (सोडियम कार्बोनेट, बोरेक्स, सोडियम सल्फेट, विभिन्न धातुओं के ऑक्साइड और लवण)

- अपशिष्ट (लावा, कीचड़, राख)।

उत्पादन पैमाने के संदर्भ में, सिलिकेट सामग्री पहले स्थान पर है।

11.1 विशिष्ट प्रक्रियाएंसिलिकेट सामग्री प्रौद्योगिकी

सिलिकेट सामग्रियों के उत्पादन में, मानक तकनीकी प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, जो उनके उत्पादन के भौतिक और रासायनिक सिद्धांतों की समानता के कारण होता है।

उसी में सामान्य रूप से देखें किसी भी सिलिकेट सामग्री का उत्पादन शामिल है अगले क्रमिक चरण (चावल। 11.2):

चावल। 11.2. योजनाबद्ध आरेखसिलिकेट सामग्री का उत्पादन

पहला चरण आरोप की तैयारी है.

इस चरण में ठोस कच्चे माल की तैयारी के लिए यांत्रिक संचालन शामिल हैं: पीसना, (कभी-कभी अंशांकन), सुखाना, घटकों को मिलाना।

दूसरा चरण मोल्डिंग चरण है।

मोल्डिंग ऑपरेशन को बाद के सुखाने और उच्च तापमान प्रसंस्करण कार्यों में उनके परिवर्तनों को ध्यान में रखते हुए, किसी दिए गए आकार और आकार के उत्पाद का उत्पादन सुनिश्चित करना चाहिए।

मोल्डिंग में शामिल हैं:

ए) सामग्री को गीला करना (चार्ज);

बी) उत्पाद के उद्देश्य के आधार पर ब्रिकेटिंग करना या सामग्री को एक निश्चित आकार देना।

तीसरा चरण उत्पाद को सुखाना है।

उच्च तापमान उपचार ऑपरेशन से पहले और उसके दौरान उत्पाद के दिए गए आकार को संरक्षित करने के लिए उत्पाद को सुखाया जाता है।

चौथा चरण उत्पाद या चार्ज का उच्च तापमान प्रसंस्करण है।

1) इस स्तर पर, आवेश के घटकों से एक निश्चित प्रकृति और संरचना के खनिजों का संश्लेषण किया जाता है।

2) परिणामी सामग्री के उद्देश्य और गुणों के आधार पर, उच्च तापमान उपचार में उत्पाद को जलाना या चार्ज को उबालना शामिल है।

चार्ज में उच्च तापमान उपचार के दौरान, बढ़ते तापमान के साथ, निम्नलिखित प्रक्रियाएँ क्रमिक रूप से होती हैं:

पानी को हटाना, पहले भौतिक, फिर क्रिस्टलीकरण;

चार्ज घटकों का कैल्सीनेशन, यानी उनसे संवैधानिक पानी का पृथक्करण (ओएच - आयनों के रूप में क्रिस्टल जाली में प्रवेश करना) और कार्बन मोनोऑक्साइड (IV);

आवेश के घटकों में पॉलिमर परिवर्तन और उनका पुनर्गठन क्रिस्टल लैटिस;

नये की शिक्षा रासायनिक यौगिकठोस समाधान के रूप में.

इस स्तर पर, चार्ज के घटक - धातु कार्बोनेट, धातु हाइड्रॉक्साइड और एलुमिनोसिलिकेट्स अम्लीय ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाते हैं: SiO 2, B 2 O 3, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 और मूल ऑक्साइड: Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO, जो एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं;

चार्ज घटकों की सिंटरिंग।

सिंटरिंग हो सकती है:

ठोस चरण में घटकों के पिघलने बिंदु से नीचे के तापमान पर;

या तरल चरण में, उनके गलनांक से ऊपर के तापमान पर।

तरल और अनाकार चरणों के निर्माण के साथ द्रव्यमान का ठंडा होना।

11.2 चीनी मिट्टी की चीज़ें

सिरेमिक सामग्री या सिरेमिक पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री और उनसे बने उत्पाद हैं, जो प्राकृतिक मिट्टी और खनिज योजक के साथ उनके मिश्रण, साथ ही धातु ऑक्साइड और अन्य दुर्दम्य यौगिकों को सिंटर करके प्राप्त किए जाते हैं।

सिरेमिक उत्पाद बहुत विविध हैं और इन्हें कई मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।

आवेदन द्वारा:

निर्माण (ईंट, टाइल);

अपवर्तक;

बढ़िया चीनी मिट्टी की चीज़ें (चीनी मिट्टी के बरतन, फ़ाइनेस);

विशेष चीनी मिट्टी की चीज़ें.

सिंटरिंग की संरचना और डिग्री के अनुसार: - झरझरा या मोटे दाने वाला (ईंट, अपवर्तक, मिट्टी के बर्तन);

सिंटर्ड या महीन दानेदार (चीनी मिट्टी के बरतन, विशेष चीनी मिट्टी की चीज़ें)।

सतह की स्थिति के अनुसार: चमकीला और बिना चमकीला।

11.2.1 कच्चा माल

सिंटरिंग गुणों वाले पदार्थों का उपयोग सिलिकेट सिरेमिक सामग्री के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है।

केकिंग क्षमता एक ढीले ढंग से डाले गए या जमाए गए (किसी उत्पाद में ढाले गए) पाउडर पदार्थ की संपत्ति है जो गर्म होने पर बनती है निश्चित तापमानपॉलीक्रिस्टलाइन बॉडी - शार्ड।

ऐसे कच्चे माल हैं:

प्लास्टिक सामग्री (मिट्टी);

गैर-प्लास्टिक और पतला करने वाले योजक (क्वार्ट्ज रेत);

फ्लक्स और खनिजकारक (कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट)।

सबसे महत्वपूर्ण और बड़ी क्षमता वाला सिरेमिक सामग्रीहैं: निर्माण ईंटें और अपवर्तक।

11.2.2 इमारती ईंटों का उत्पादन

कच्चा माल। इमारत की ईंटों के उत्पादन के लिए कच्चा माल अल 2 ओ 3 ∙nSiO 2 ∙mH 2 O, रेत और लौह (III) ऑक्साइड की कम पिघलने वाली मिट्टी है।

क्वार्ट्ज रेत मिलाने से सुखाने और फायरिंग के दौरान सामग्री के सिकुड़न के कारण दरारें की उपस्थिति समाप्त हो जाती है और आपको उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद प्राप्त करने की अनुमति मिलती है।

ईंट उत्पादन की तकनीकी प्रक्रिया दो संस्करणों में की जा सकती है:

प्लास्टिक विधि द्वारा, जिसमें तैयार कच्चे माल के घटकों के मिश्रण को 25% तक पानी वाले प्लास्टिक द्रव्यमान में परिवर्तित किया जाता है;

अर्ध-शुष्क विधि, जिसमें कच्चे माल के घटकों को भाप (10% तक) से सिक्त किया जाता है, जो द्रव्यमान की आवश्यक प्लास्टिसिटी सुनिश्चित करता है।

दरअसल, दोनों विधियां पानी की मात्रा और जलापूर्ति के तरीके में भिन्न हैं।

इमारत की ईंटों के उत्पादन के लिए तकनीकी योजना

1) किसी न किसी विधि से तैयार किया गया चार्ज
40 - 45% मिट्टी, 50% तक रेत और 5% तक आयरन ऑक्साइड को प्लास्टिक विधि का उपयोग करके बेल्ट प्रेस में दबाया जाता है, या अर्ध-शुष्क विधि का उपयोग करके 10-25 एमपीए के दबाव में चलने वाले यांत्रिक प्रेस में दबाया जाता है। चित्र में. 11.3 अर्ध-शुष्क विधि का उपयोग करके इमारत की ईंटों के उत्पादन का एक योजनाबद्ध आरेख दिखाता है।

चावल। 11.3. बेल्ट प्रेस: ​​1 - लोडिंग फ़नल; 2 - रोलर्स; 3 - बरमा; 4- मुखपत्र दबाएं; 5 - ह्यूमिडिफायर; 6 - रिबन के रूप में मिट्टी का द्रव्यमान; 7 - समर्थन रोलर्स.

2) ढली हुई ईंट को टनल ड्रायर में सूखने के लिए भेजा जाता है सतत कार्रवाईऔर फिर 900 - 1100 ºС के तापमान पर फायर किया गया। सुखाने में तेजी लाने के लिए, मिट्टी में इलेक्ट्रोलाइट मिलाया जाता है।

11.2.3. अपवर्तक का उत्पादन

आग रोक सामग्री (दुर्दम्य) गैर-धातु सामग्री हैं जो बढ़ी हुई आग प्रतिरोध की विशेषता है, यानी पिघलने के बिना उच्च तापमान का सामना करने की क्षमता है।

आवेदन क्षेत्र।

अपवर्तक का उपयोग किया जाता है:

धातुकर्म भट्टियां बिछाने के लिए औद्योगिक निर्माण में, उच्च तापमान पर काम करने वाले अस्तर उपकरण;

गर्मी प्रतिरोधी उत्पादों और भागों (क्रूसिबल, न्यूट्रॉन अवशोषक छड़ें) का विनिर्माण परमाणु रिएक्टर, रॉकेट फेयरिंग्स)।

निम्नलिखित आवश्यकताएँ अपवर्तक के रूप में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों पर लागू होती हैं:

थर्मल प्रतिरोध, यानी बनाए रखने की क्षमता यांत्रिक विशेषताएंऔर एकल और एकाधिक तापीय प्रभावों के तहत संरचना;

थर्मल विस्तार का कम गुणांक;

तापमान संचालन के दौरान उच्च यांत्रिक शक्ति;

पिघले हुए मीडिया (धातु, धातुमल) का प्रतिरोध।

अपवर्तक की सीमा बहुत विस्तृत है। उनकी संरचना के आधार पर, उन्हें कई समूहों में विभाजित किया गया है।

चित्र में. 11.4 उनकी संरचना के अनुसार दुर्दम्य सामग्रियों का वर्गीकरण प्रस्तुत करता है:

चावल। 11.4. रचना द्वारा अपवर्तक का वर्गीकरण

1. एल्युमिनोसिलिकेट रिफ्रैक्टरीज सबसे आम रिफ्रैक्टरीज में से हैं।

वे एल्यूमीनियम और सिलिकॉन ऑक्साइड के विभिन्न अनुपातों के साथ "अल 2 ओ 3 -सीओओ 2" प्रणाली पर आधारित हैं, जिस पर उनके गुण, विशेष रूप से, अलग-अलग अम्लता के पिघलने का प्रतिरोध, काफी हद तक निर्भर करते हैं।

2. डायनास रेफ्रेक्ट्रीज़ में कैल्शियम ऑक्साइड के मिश्रण के साथ 95% सिलिकॉन ऑक्साइड होता है। वे अम्लीय स्लैग के प्रतिरोधी हैं और 1730 ºС तक अग्निरोधक हैं।

कोक और कांच भट्टियों के लिए उपयोग किया जाता है। इन्हें क्वार्टजाइट और कैल्शियम ऑक्साइड से 1500 ºС पर फायरिंग करके प्राप्त किया जाता है।

3. सेमी-एसिड रिफ्रैक्टरीज़ में 70-80% तक सिलिकॉन ऑक्साइड और 15-20% एल्यूमीनियम ऑक्साइड होता है। वे अम्लीय स्लैग और सिलिकेट पिघलने के प्रति अपेक्षाकृत प्रतिरोधी हैं और धातुकर्म भट्टियों और थर्मल पावर प्लांटों में उपयोग किए जाते हैं।

4. फायरक्ले रेफ्रेक्ट्रीज़ में 50-70% सिलिकॉन ऑक्साइड और 45% तक एल्यूमीनियम ऑक्साइड होता है। वे बुनियादी और अम्लीय स्लैग दोनों की कार्रवाई के लिए प्रतिरोधी हैं, 1750 ºС तक अग्निरोधक और थर्मल रूप से स्थिर हैं। योजना के अनुसार प्राप्त (चित्र 11.5):

चावल। 11.5. फायरक्ले रेफ्रेक्ट्रीज़ का उत्पादन।

काओलिन को जलाने पर निम्नलिखित प्रतिक्रियाएँ होती हैं:

अल 2 ओ 3 ∙2SiO 2 ∙2H 2 O = अल 2 O 3 ∙2 SiO 2 + 2H 2 O

3(Al 2 O 3 ∙2SiO 2) = 3Al 2 O 3 ∙2SiO 2 + 4SiO 2 ∙

5. मैग्नेसाइट रेफ्रेक्ट्रीज़ में आधार के रूप में मैग्नीशियम ऑक्साइड होता है। उदाहरण के लिए, डोलोमाइट रेफ्रेक्ट्रीज़ में 30% मैग्नीशियम ऑक्साइड, 45% कैल्शियम ऑक्साइड और 15% सिलिकॉन ऑक्साइड होते हैं।

सभी प्रकार के मैग्नेसाइट अपवर्तक बुनियादी स्लैग की कार्रवाई के प्रतिरोधी हैं, 2500 ºС तक अग्निरोधक हैं, लेकिन उनका थर्मल प्रतिरोध कम है।

इनका उपयोग स्टील कन्वर्टर्स की लाइनिंग, इलेक्ट्रिक इंडक्शन और ओपन-चूल्हा भट्टियों में किया जाता है।

फायरिंग द्वारा प्राप्त किया गया प्राकृतिक खनिज, उदाहरण के लिए, डोलोमाइट:

CaCO 3 ∙MgCO 3 = MgO + CaO + CO 2; (एमजीओ + सीएओ - दुर्दम्य)।

6. कोरंडम रिफ्रेक्ट्रीज़ में मुख्य रूप से एल्यूमीनियम ऑक्साइड होता है। वे 2050 तक आग प्रतिरोधी हैं और रेडियो इंजीनियरिंग और क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स में आग रोक सामग्री को गर्म करने और पिघलाने के लिए उपकरणों में उपयोग किया जाता है।

7. कार्बोरंडम रेफ्रेक्ट्रीज़ में सिलिकॉन कार्बाइड (कार्बोरंडम) SiC होता है। वे अम्लीय स्लैग के प्रतिरोधी हैं, उच्च यांत्रिक शक्ति और गर्मी प्रतिरोध रखते हैं।

इनका उपयोग धातुकर्म भट्टियों की लाइनिंग, कास्टिंग मोल्ड और थर्मोकपल कवर बनाने के लिए किया जाता है।

8. कार्बन अपवर्तक में 30 से 92% तक कार्बन होता है और इनका निर्माण किया जाता है:

ग्रेफाइट, मिट्टी और फायरक्ले (ग्रेफाइट दुर्दम्य सामग्री) के मिश्रण को पकाना;

कोक, कोल टार पिच, कोल टार के एन्थ्रेसीन अंश और बिटुमेन (कोक अपवर्तक) के मिश्रण को जलाकर।

कार्बन अपवर्तक का उपयोग ब्लास्ट भट्टियों, अलौह धातुकर्म भट्टियों, इलेक्ट्रोलाइज़र और संक्षारक पदार्थों के उत्पादन के लिए उपकरणों के चूल्हों को अस्तर करने के लिए किया जाता है।

11.3. बाइंडिंग सामग्री का उत्पादन

बाइंडिंग सामग्री एकल और बहु-घटक पाउडर वाले खनिज पदार्थ होते हैं, जो पानी के साथ मिश्रित होने पर, एक प्लास्टिक, मोल्डेबल द्रव्यमान बनाते हैं जो उम्र बढ़ने पर एक टिकाऊ पत्थर जैसे शरीर में कठोर हो जाते हैं।

संरचना और गुणों के आधार पर, बाइंडरों को तीन समूहों में विभाजित किया जाता है (चित्र 11.6):

चावल। 11.6. बाइंडर्स का वर्गीकरण

1. एयर बाइंडर्स वे सामग्रियां हैं, जो पानी के साथ मिश्रित होने के बाद हवा में ही कठोर हो जाती हैं और लंबे समय तक मजबूत बनी रहती हैं।

2. हाइड्रोलिक बाइंडर्स ऐसी सामग्रियां हैं, जो पानी के साथ मिश्रित होने और हवा में पहले से सख्त होने के बाद, पानी में सख्त होती रहती हैं। दूसरे शब्दों में, वे हवा और पानी दोनों में ताकत बनाए रखते हैं।

3. एसिड-प्रतिरोधी सीमेंटयुक्त सामग्रियों में वे शामिल हैं, जो हवा में सख्त होने के बाद, खनिज एसिड के संपर्क में आने पर ताकत बनाए रखते हैं।

यह उन्हें मिलाने के लिए सोडियम सिलिकेट के जलीय घोल का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, और एसिड-प्रतिरोधी भराव (डायबेस, एंडेसाइट, आदि) को सामग्री के द्रव्यमान में पेश किया जाता है।

बाइंडर के रूप में उपयोग की जाने वाली सिलिकेट सामग्री के उत्पादन के लिए कच्चे माल हैं:

प्राकृतिक सामग्री - जिप्सम पत्थर, चूना पत्थर, चाक, मिट्टी, क्वार्ट्ज रेत;

औद्योगिक अपशिष्ट - धातुकर्म स्लैग, पाइराइट सिंडर, नेफलाइन प्रसंस्करण कीचड़।

आवेदन पत्र। निर्माण में सीमेंटिंग सामग्री का उपयोग इस प्रकार किया जाता है:

सीमेंट पेस्ट (बाइंडर + पानी);

गारा(बांधने की मशीन + रेत + पानी).

बाइंडर सामग्री की क्रिया को तीन क्रमिक चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

उचित मात्रा में पानी या सिलिकेट घोल के साथ बाइंडर मिलाकर मिश्रण (पानी मिलाना) या आटे या घोल के रूप में एक प्लास्टिक द्रव्यमान बनाना;

तरलता की हानि और घने लेकिन कमजोर कनेक्शन में संक्रमण के साथ आटे का जमना या प्रारंभिक गाढ़ा होना और संघनन;

पत्थर जैसे शरीर के निर्माण के दौरान यांत्रिक शक्ति का सख्त होना या धीरे-धीरे बढ़ना।

सबसे महत्वपूर्ण प्रजातिबांधने वाली सामग्रियां हैं: पोर्टलैंड सीमेंट (हाइड्रोलिक सीमेंट) और वायु (निर्माण) चूना।

11.3.1 पोर्टलैंड सीमेंट उत्पादन

पोर्टलैंड सीमेंट इसे हाइड्रोलिक बाइंडर सामग्री कहा जाता है जिसमें विभिन्न संरचनाओं के सिलिकेट और कैल्शियम एलुमिनोसिलिकेट शामिल होते हैं.

पोर्टलैंड सीमेंट के मुख्य घटक निम्नलिखित यौगिक हैं:

- alite (ट्राईकैल्शियम सिलिकेट) 3CaO∙SiO 2 ,

- सफेदी (डाइकैल्शियम सिलिकेट) 2CaO∙SiO 2 ,

- ट्राईकैल्शियम एलुमिनेट 3CaO∙Al 2 O 3 .

पोर्टलैंड सीमेंट की विशेषता इसका "ग्रेड" है।

सीमेंट का ब्रांड 28 दिनों तक सख्त होने के बाद सीमेंट के नमूने की संपीड़न शक्ति है, जिसे किग्रा/सेमी2 में व्यक्त किया जाता है। सीमेंट का ग्रेड जितना अधिक होगा, उसकी गुणवत्ता उतनी ही अधिक होगी.

ब्रांड हैं 400, 500 और 600.

पोर्टलैंड सीमेंट के उत्पादन में दो चरण होते हैं: क्लिंकर प्राप्त करना और उसे पीसना।

11.3.1.1 क्लिंकर की तैयारी

रसीदक्लिंकर किया जा सकता है दोतौर तरीकों - गीला और सूखा , जो भिन्न है फायरिंग के लिए कच्चे माल का मिश्रण तैयार करने की विधि.

गीली विधि.गीली विधि के अनुसार कच्चे माल को बड़ी मात्रा में पानी की उपस्थिति में कुचला जाता है। यह बनाता है गूदा, जिसमें 45% तक पानी होता है।

इस विधि में प्रदान किया:

उच्च एकरूपतामिश्रण;

गिरते हुए धूल;

लेकिन बढ़ोतरीखर्च ऊर्जाजल वाष्पीकरण के लिए.

सूखी विधि.द्वारा शुष्क विधि कच्चे माल के घटकसुखाकर, कुचलकर मिला दिया जाता है सूखारूप।

ऐसा तकनीकीहै ऊर्जा की बचत , इसीलिए विशिष्ट गुरुत्वसीमेंट उत्पादन सूखी विधिलगातार बढ़ती है.

पर चावल। 11.7पेश किया योजनापोर्टलैंड सीमेंट उत्पादन गीली विधि:

चावल। 11.7. पोर्टलैंड सीमेंट के उत्पादन का योजनाबद्ध आरेख।

उत्पादन धातुमल शामिल परिचालन:

- कच्चे माल की संरचना को कुचलना, पीसना, समायोजित करना;

- बाद में उच्च तापमान उपचारपरिणामी मिश्रण को जला दिया जाता है।

कच्चा माल।पोर्टलैंड सीमेंट के उत्पादन में कच्चा माल हैं:

विभिन्न चूनेदार चट्टानें - चूना पत्थर, चाक, डोलोमाइट;

मार्ल्स - प्रतिनिधित्व करना सजातीय बारीक बिखरा हुआमिश्रण चूना पत्थर और मिट्टी.

चार्ज फायर करते समय, निम्नलिखित प्रक्रियाएँ क्रमिक रूप से होती हैं:

- पानी का वाष्पीकरण(100 ºС);

- निर्जलीकरणक्रिस्टल हाइड्रेट्स और खराब हुएकार्बनिक पदार्थ:

MeO∙nH 2 O = nMeO + nH 2 O (500 ºС);

तापीय पृथक्करणकार्बोनेट:

CaCO 3 = CaO + CO 2 (900-1200 ºС);

इंटरैक्शन मुख्यऔर एसिड ऑक्साइडशिक्षा के साथ सिलिकेट्स, एल्युमिनेट्स और कैल्शियम एल्युमिनोफेराइट्स:

CaO + SiO 2 = 2CaO∙SiO 2 (बेलाइट)

2CaO∙SiO 2 + CaO = 3CaO∙SiO 2 (एलाइट)

3CaO + Al 2 O 3 = CaO∙Al 2 O 3 (ट्राईकैल्शियम एल्यूमिनेट)

प्रक्रिया 1450ºC के तापमान पर समाप्त होती है, जिसके बाद क्लिंकर को ठंडा करने के लिए भेजा जाता है।

फायरिंग के बाद बनने वाले उत्पाद की संरचना इस प्रकार है: alite
40-60 %; सफेदी 15-30%; ट्राईकैल्शियम एलुमिनेट 5-14 % .

चार्ज को भूनने के लिए, 3.5-5.0 मीटर व्यास और 185 मीटर तक की लंबाई वाले ड्रम रोटरी भट्टों का उपयोग किया जाता है (चित्र 11.8):

चावल। 11.8. सीमेंट क्लिंकर के उत्पादन के लिए रोटरी भट्ठा:
1 - रोटरी भट्टा; 2 – पट्टियाँ; 3 - समर्थन रोलर्स; 4 - विद्युत मोटर्स;
5 - गियर; 6 - संभरक का पेंच; 7 - फ़्रिज; 8 - चिमनी

भट्ठी में प्रवेश करने वाले कच्चे माल के घटक क्रमिक रूप से सुखाने, हीटिंग, कैल्सीनेशन, सिलिकेट गठन की एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं, सिंटरिंग और शीतलन के क्षेत्रों से गुजरते हैं।

ओवन से बाहर आ रहा हूँ धातुमलड्रम रेफ्रिजरेटर में ठंडा किया जाता है, और गर्म हवा का उपयोग भट्ठी में प्रवेश करने वाली हवा और गैसीय ईंधन को गर्म करने के लिए किया जाता है।

11.3.1.2 क्लिंकर पीसना

के लिए पिसाईकूल्ड धातुमल :

- बनाए रखाभीतर स्टॉक में 10-15 दिनके लिए हाइड्रेशनमुक्त कैल्शियम ऑक्साइड हवा की नमी;

- मिश्रितसाथ additives और कुचलक्रशर और मल्टी-चेंबर मिलों में तक कण 0.1 मिमीऔर कम।

हार्डनिंग पोर्टलैंड सीमेंट प्रतिक्रियाओं पर आधारित हाइड्रेशन, इसकी संरचना में शामिल है सिलिकेट और एल्युमिनोसिलिकेट्स , शिक्षा क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स विभिन्न संघटन:

3CaO∙SiO 2 + (n+1) H 2 O = 2CaO∙SiO 2 ∙nH 2 O + Ca(OH) 2

2CaO∙SiO 2 + nH 2 O = 2CaO∙SiO 2 ∙nH 2 O,

3CaO∙Al 2 O 3 + 6H 2 O = 3CaO∙Al 2 O 3 6H 2 O

सीमेंट पाउडर को पानी में मिलाते समय ( पीछे हटना ) द्रव्यमान कठोर हो जाता है।

सीमेंट को कुछ गुण देने के लिए इसमें योजक मिलाए जाते हैं:

- हाइड्रोलिक, की बढ़ती पानी प्रतिरोधसीमेंट में निहित कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के बंधन के कारण:

Ca(OH) 2 + SiO 2 = CaSiO 3 + H 2 O;

- प्लास्टिक बनाना, द्रव्यमान की लोच बढ़ाना;

- एसिड-प्रतिरोधी, सीमेंट दे रहे हैं जंग प्रतिरोधको अम्लीय वातावरण (ग्रेनाइट );

- अक्रिय, के लिए कीमत में कमीउत्पाद ( रेत );

- विनियमनसमय द्रव्यमान की स्थापना (जिप्सम ).

बनाने में अधिकतर पोर्टलैंड सीमेंट का उपयोग किया जाता है ठोस और उससे बने उत्पाद।

ठोसपानी में मिश्रित मिश्रण को सख्त करके प्राप्त कृत्रिम पत्थर कहा जाता है सीमेंट , रेत और पूरक .

जैसा फिलर्स उपयोग:

में साधारण ठोस - रेत, बजरी, कुचला पत्थर;

में फेफड़े ठोस - विभिन्न झरझरासामग्री - झांवा, लावा;

में सेलुलर ठोस - कंक्रीट मिश्रण में डाले गए पदार्थों के अपघटन के दौरान कंक्रीट में बने बंद छिद्र गैस और फोमिंग एजेंट ;

में अग्निरोधक ठोस – फ़ायरक्ले पाउडर;

प्रबलित कंक्रीट में - धातु फिटिंग.

11.3.2 फूले हुए चूने का उत्पादन

वायु या निर्माण चूना कैल्शियम ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड पर आधारित एक सिलिकेट-मुक्त बाध्यकारी सामग्री है।

एयर लाइम तीन प्रकार के होते हैं:

- उबालने का बर्तन(नहीं कास्टिक चूना) - कैल्शियम ऑक्साइड काओ;

- रोएँदार(बुझा हुआ चूना)-कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड Ca(OH)2;

में सबसे बड़ी संख्यापृथ्वी की पपड़ी (लिथोस्फीयर) में मुक्त सिलिकॉन एनहाइड्राइड या सिलिका Si02 होता है। यह अधिकांश खनिजों में सिलिकेट्स -> बुनियादी ऑक्साइड के साथ रासायनिक यौगिकों के रूप में पाया जाता है। मुक्त, प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला क्रिस्टलीय सिलिका क्वार्ट्ज के रूप में होता है, जो पृथ्वी की पपड़ी में सबसे आम खनिजों में से एक है। इसके क्रिस्टलों के सिरे (आधार) पर षट्कोणीय पिरामिड के साथ षट्कोणीय प्रिज्म का आकार होता है। क्वार्ट्ज आमतौर पर अपारदर्शी होता है, अधिकतर यह सफेद होता है, दूध का. क्वार्ट्ज में कोई दरार नहीं है, इसका फ्रैक्चर शंकुधारी है, इसमें एक चिकना चमक है; यह सामान्य तापमान पर क्षार के साथ संयोजित नहीं होता है और एसिड (हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को छोड़कर) द्वारा नष्ट नहीं होता है। कठोरता पैमाने पर क्वार्ट्ज का विशिष्ट गुरुत्व 2.65 और कठोरता 7 है। क्वार्ट्ज में उच्च संपीड़न शक्ति (लगभग 20,000 किग्रा/सेमी2) होती है और इसमें घर्षण प्रतिरोध अच्छा होता है। जब 575 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक गर्म किया जाता है, तो क्वार्ट्ज β-संशोधन से α-संशोधन (उच्च तापमान) में चला जाता है, जिससे मात्रा में अचानक लगभग 1.5% की वृद्धि होती है। 870 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, यह ट्राइडिमाइट (विशिष्ट गुरुत्व 2.26) में बदलना शुरू हो जाता है, मात्रा में काफी वृद्धि होती है (ट्रिडिमाइट खनिज पतली हेक्सागोनल प्लेटों के रूप में क्रिस्टलीकृत होता है)। उच्च तापमान पर क्वार्ट्ज की मात्रा में इन परिवर्तनों को दुर्दम्य सिलिका उत्पादों के उत्पादन में ध्यान में रखा जाना चाहिए। 1710°C के तापमान पर क्वार्ट्ज़ तरल अवस्था में बदल जाता है। पिघले हुए द्रव्यमान (पिघल) के तेजी से ठंडा होने पर, क्वार्ट्ज ग्लास बनता है - 2.3 के विशिष्ट गुरुत्व के साथ अनाकार सिलिका।

प्रकृति में, खनिज ओपल में एक अनाकार संरचना होती है, जो एक सिलिका हाइड्रेट (Si0 2 *nH 2 0) होती है। अनाकार सिलिका सक्रिय है और सामान्य तापमान पर चूने के साथ मिल सकती है, जबकि क्रिस्टलीय सिलिका (क्वार्ट्ज) यह क्षमता केवल उच्च दबाव वाली भाप (एक आटोक्लेव में) के प्रभाव में या संलयन के दौरान प्राप्त करती है।

एलुमिनोसिलिकेट्स का समूह

एल्युमिना A1 2 O 3 पृथ्वी की पपड़ी में सिलिका के बाद दूसरे स्थान पर है। मुक्त एल्युमिना प्राकृतिक रूप से कोरन्डम खनिज और अन्य एल्युमिनस खनिजों के रूप में पाया जाता है।

कोरण्डम सबसे कठोर खनिजों में से एक है। इसका उपयोग अत्यधिक दुर्दम्य सामग्री के उत्पादन के लिए किया जाता है और यह एक मूल्यवान अपघर्षक है।

एक अन्य एल्युमिनस पदार्थ - डायस्पोर - एल्यूमिना मोनोहाइड्रेट A1203 है। H20 और इसमें 85% A1203 होता है। डायस्पोर बॉक्साइट का हिस्सा है - बारीक बिखरी हुई चट्टानें, अक्सर लाल या बैंगनी रंग की, एल्यूमिना से भरपूर (40 से 80% तक) और एल्युमिनस सीमेंट के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग की जाती हैं।

एल्यूमिना आमतौर पर सिलिका और अन्य ऑक्साइड के साथ रासायनिक यौगिकों के रूप में पाया जाता है जिन्हें एल्युमिनोसिलिकेट्स कहा जाता है। पृथ्वी की पपड़ी में सबसे आम एलुमिनोसिलिकेट्स फेल्डस्पार हैं, जो वजन के हिसाब से स्थलमंडल के कुल द्रव्यमान के आधे से अधिक के लिए जिम्मेदार हैं। खनिजों के इसी समूह में अभ्रक और काओलिनाइट शामिल हैं।

आयरन-मैग्नेशियाई सिलिकेट्स का समूह

इस समूह में शामिल खनिज गहरे रंग के होते हैं, इसलिए इन्हें अक्सर गहरे रंग के खनिज कहा जाता है। उनका विशिष्ट गुरुत्व अन्य सिलिकेट्स की तुलना में अधिक है, कठोरता 5.5-7.5 की सीमा में है; उनमें महत्वपूर्ण श्यानता होती है। चट्टानों में उनकी उच्च सामग्री के साथ, वे बाद वाले को गहरा रंग और अधिक चिपचिपाहट देते हैं, यानी, प्रभाव के प्रतिरोध में वृद्धि करते हैं। फेरुजिनस-मैग्नीशियन समूह के सबसे आम चट्टान बनाने वाले खनिज पाइरोक्सिन, एम्फिबोल्स और ओलिवाइन हैं।

कार्बोनेटों का समूह

तलछटी चट्टानों में सबसे आम चट्टान बनाने वाले खनिज कार्बोनेट खनिज हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण कैल्साइट, मैग्नेसाइट और डोलोमाइट हैं।

कैल्साइट, या क्रिस्टलीय लाइम स्पार CaC0 3 सबसे आम खनिजों में से एक है भूपर्पटी. यह दरार तल के साथ तीन दिशाओं में आसानी से विभाजित हो जाता है, इसका विशिष्ट गुरुत्व 2.7 और कठोरता 3 है। कैल्साइट शुद्ध पानी (0.03 ग्राम प्रति 1 लीटर) में थोड़ा घुलनशील है, लेकिन जब पानी में आक्रामक कार्बन डाइऑक्साइड CO होता है तो इसकी घुलनशीलता तेजी से बढ़ जाती है। 2, चूंकि अम्लीय कैल्शियम कार्बोनेट Ca(HC0 3)2 बनता है, जिसकी घुलनशीलता कैल्साइट की तुलना में लगभग 100 गुना अधिक है।

मैग्नेसाइट MgC0 3 होता है अधिकाँश समय के लिएक्रिप्टोक्रिस्टलाइन संरचना के साथ मिट्टी या घने समुच्चय के रूप में। यह कैल्साइट से अधिक भारी और कठोर होता है।

डोलोमाइट CaC0 3 -MgC0 3 भौतिक गुणों में कैल्साइट के करीब है, लेकिन कठोर और अधिक टिकाऊ है और पानी में भी कम घुलनशील है।

सल्फेट्स का समूह

सल्फेट खनिज (सल्फेट्स), कार्बोनेट की तरह, अक्सर तलछटी चट्टानों में पाए जाते हैं; उनमें से सबसे महत्वपूर्ण जिप्सम और एनहाइड्राइट हैं।

जिप्सम CaS0 4 *2H 2 0 तलछटी चट्टानों का एक विशिष्ट खनिज है। इसकी संरचना क्रिस्टलीय, कभी-कभी महीन दाने वाली होती है, क्रिस्टल लैमेलर, स्तंभकार, सुई के आकार के और रेशेदार होते हैं। जिप्सम मुख्य रूप से ठोस दानेदार, रेशेदार और घने चट्टानों के रूप में होता है, साथ में मिट्टी, शैल्स, सेंधा नमक और एनहाइड्राइट भी होता है। जिप्सम सफेद, कभी-कभी पारदर्शी या विभिन्न रंगों की अशुद्धियों से युक्त होता है। इसका विशिष्ट गुरुत्व 2.3, कठोरता 2 है।

जिप्सम 32-41 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पानी में अपेक्षाकृत आसानी से घुल जाता है, इसकी घुलनशीलता कैल्साइट से 75 गुना अधिक है।

एनहाइड्राइट CaS0 4 का विशिष्ट गुरुत्व 2.8-3, कठोरता 3-3.5 है; द्वारा उपस्थितिप्लास्टर जैसा दिखता है. यह जिप्सम और सेंधा नमक के साथ परतों और शिराओं में होता है। पानी के प्रभाव में एनहाइड्राइट धीरे-धीरे जिप्सम में बदल जाता है और इसकी मात्रा बढ़ जाती है।

रासायनिक उत्पत्ति की चट्टानें

मैग्नेसाइट MgC03 का उपयोग दुर्दम्य सामग्री और मैग्नीशियम कम करने वाले - कास्टिक मैग्नेसाइट के उत्पादन के लिए किया जाता है।

डोलोमाइट में मुख्य रूप से इसी नाम CaC03 MgC03 का खनिज होता है। डोलोमाइट्स के गुण घने चूना पत्थर के करीब हैं, और कभी-कभी तो इससे भी अधिक होते हैं उच्च गुण. इनका उपयोग कंक्रीट के लिए भवन निर्माण पत्थर और कुचले हुए पत्थर के साथ-साथ आग प्रतिरोधी सामग्री और बाइंडर्स (कास्टिक डोलोमाइट) के उत्पादन के लिए किया जाता है। डोलोमाइट व्यापक हैं।

जिप्सम CaS0 4 *2H 2 Q, एक ही नाम के खनिज से मिलकर, मुख्य रूप से जिप्सम बाइंडर्स के निर्माण और पोर्टलैंड सीमेंट के उत्पादन में एक योजक के रूप में उपयोग किया जाता है।

एनहाइड्राइट CaS0 4, जिसमें एक ही नाम का खनिज शामिल है, का उपयोग बाइंडर प्राप्त करने के साथ-साथ आंतरिक क्लैडिंग के लिए स्लैब के निर्माण के लिए किया जाता है। बाह्य रूप से, एनहाइड्राइट जिप्सम से बिल्कुल भिन्न नहीं होता है और आमतौर पर इसके साथ ही होता है।

ठंडे और गर्म भूमिगत कार्बन डाइऑक्साइड जल से सीएसीओ 3 की वर्षा के परिणामस्वरूप कैलकेरियस टफ का निर्माण हुआ। बहुत झरझरा कैलकेरियस टफ का उपयोग सजावटी इमारतों (ग्रोटो, आदि) के लिए एक सामग्री के रूप में और विकर बनाने के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है, और छोटे समान रूप से दूरी वाले छिद्रों और 800 किलोग्राम / सेमी 2 तक की संपीड़न शक्ति वाले घने टफ का उपयोग किया जाता है - के लिए बाहरी आवरणइमारतों

ठोस। कंक्रीट के बारे में बुनियादी जानकारी

कंक्रीट एक कृत्रिम पत्थर है जो बाइंडर, पानी और समुच्चय (रेत और कुचल पत्थर या बजरी) से युक्त तर्कसंगत रूप से चयनित मिश्रण को सख्त करके प्राप्त किया जाता है। सख्त होने से पहले इन सामग्रियों के मिश्रण को कंक्रीट मिश्रण कहा जाता है।

रेत और कुचले हुए पत्थर के कण कंक्रीट में पत्थर का ढाँचा बनाते हैं। सीमेंट का पेस्ट, के बाद गठित बंदपानी के साथ कंक्रीट का मिश्रण, रेत और कुचले हुए पत्थर के कणों को ढक देता है, उनके बीच के अंतराल को भर देता है और शुरू में समुच्चय को चिकनाई देने की भूमिका निभाता है, कंक्रीट मिश्रण को गतिशीलता (तरलता) देता है, और बाद में, सख्त होने पर, कणों को बांध देता है। समुच्चय, एक कृत्रिम पत्थर बनाते हैं - कंक्रीट। स्टील सुदृढीकरण के साथ संयुक्त कंक्रीट को प्रबलित कंक्रीट कहा जाता है।

कंक्रीट का वर्गीकरण

कंक्रीट को निम्नलिखित मुख्य विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया गया है: वॉल्यूमेट्रिक वजन, बाइंडर का प्रकार, ताकत, ठंढ प्रतिरोध और उद्देश्य।

मुख्य वर्गीकरण आयतन भार पर आधारित है। कंक्रीट को 2500 ग्राम/घन मीटर से अधिक के आयतन भार के साथ अतिरिक्त-भारी में विभाजित किया गया है, भारी - 1800 से 2500 किग्रा/घन मीटर के आयतन भार के साथ, हल्का - 500 से 1800 किग्रा/घन मीटर के आयतन भार के साथ, अतिरिक्त में विभाजित किया गया है। -प्रकाश - 500 किग्रा/घन मीटर से कम के आयतन भार के साथ। मी 3।

उपयोग किए गए समुच्चय के सबसे बड़े आकार के आधार पर, 10 मिमी आकार तक के समुच्चय वाले बारीक दाने वाले कंक्रीट और 10-150 मिमी के सबसे बड़े समुच्चय आकार वाले मोटे दाने वाले कंक्रीट के बीच अंतर किया जाता है।

कंक्रीट की गुणवत्ता के सबसे महत्वपूर्ण संकेतक इसकी ताकत और स्थायित्व हैं। संपीड़न शक्ति के आधार पर, कंक्रीट को किग्रा/सेमी2 में ग्रेड आर में विभाजित किया जाता है। सीमेंट और साधारण सघन समुच्चय पर आधारित भारी कंक्रीट के ग्रेड 100-600, अतिरिक्त भारी कंक्रीट के 100-200, झरझरा समुच्चय पर आधारित हल्के कंक्रीट के ग्रेड 25-300 होते हैं। सेलुलर कंक्रीट 25-200, सघन सिलिकेट कंक्रीट 100-400 और गर्मी प्रतिरोधी कंक्रीट 100-400।

कंक्रीट के स्थायित्व का आकलन ठंढ प्रतिरोध की डिग्री से किया जाता है। इस सूचक के आधार पर, कंक्रीट को ठंढ प्रतिरोध ग्रेड एमआरजेड में विभाजित किया गया है: भारी कंक्रीट के लिए एमआरजेड 50-300 और हल्के कंक्रीट के लिए एमआरजेड 10-200। बाइंडर के प्रकार के आधार पर, कंक्रीट को प्रतिष्ठित किया जाता है: हाइड्रोलिक बाइंडरों से बना सीमेंट कंक्रीट - पोर्टलैंड सीमेंट और इसकी किस्में;

सिलिकेट - सिलिकेट या एल्युमिनेट घटकों के संयोजन में चूने के बाइंडरों पर;

जिप्सम - जिप्सम एनहाइड्राइट बाइंडर्स का उपयोग करना; कार्बनिक बाइंडिंग सामग्री पर कंक्रीट।

भारी कंक्रीट सीमेंट और पारंपरिक घने समुच्चय से बनाया जाता है, और हल्का कंक्रीट प्राकृतिक या कृत्रिम झरझरा समुच्चय का उपयोग करके सीमेंट से बनाया जाता है। एक प्रकार का हल्का कंक्रीट सेलुलर कंक्रीट है, जो बाइंडर, पानी, बारीक बिखरे हुए सिलिका घटक और एक ब्लोइंग एजेंट का कठोर मिश्रण है। यह समान रूप से वितरित छोटे छिद्रों के साथ उच्च सरंध्रता (80-90% तक) की विशेषता है। सिलिकेट कंक्रीट का उत्पादन चूने और क्वार्ट्ज रेत के मिश्रण से किया जाता है, जिसके बाद ढले हुए उत्पादों को 9-16 एटीएम (जी) के दबाव और 174.5-200 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर आटोक्लेव में सख्त किया जाता है।

अपने इच्छित उद्देश्य के अनुसार, कंक्रीट निम्नलिखित प्रकार के हो सकते हैं:

सामान्य - कंक्रीट और प्रबलित कंक्रीट के लिए भार वहन करने वाली संरचनाएँइमारतें और संरचनाएं (स्तंभ, बीम, स्लैब);

हाइड्रोलिक - बांधों, तालों, नहर अस्तर, आदि के लिए;

इमारतों और हल्के फर्शों के लिए;

फर्श और सड़क की सतहों और नींव के लिए;

विशेष प्रयोजन: एसिड प्रतिरोधी, गर्मी प्रतिरोधी, विशेष रूप से जैविक सुरक्षा के लिए भारी।

बाद वाले सीमेंट का उपयोग करके बनाए जाते हैं विशेष प्रकारउच्च थोक घनत्व समुच्चय।

सीमेंट

भारी कंक्रीट की तैयारी के लिए, साधारण पोर्टलैंड सीमेंट, प्लास्टिसाइज्ड और हाइड्रोफोबिक, हाइड्रोलिक एडिटिव्स के साथ पोर्टलैंड सीमेंट, पोर्टलैंड स्लैग सीमेंट आदि का उपयोग किया जाता है। इन सीमेंटों की विशेषताओं और उनके लिए आवश्यकताओं को चौथे अध्याय में निर्धारित किया गया है।

पानी मिलाना

कंक्रीट मिश्रण को मिलाने और कंक्रीट को पानी देने के लिए, पानी का उपयोग किया जाता है जिसमें हानिकारक अशुद्धियाँ नहीं होती हैं जो कंक्रीट के सामान्य सख्त होने में बाधा डालती हैं - एसिड, सल्फेट्स, वसा, वनस्पति तेल, चीनी, आदि। आप दलदल और अपशिष्ट जल का उपयोग नहीं कर सकते, साथ ही हानिकारक अशुद्धियों से दूषित पानी, जिसका pH मान 4 से कम हो और जिसमें सल्फेट्स (SO3 के रूप में गणना) 0.27% से अधिक हो। समुद्री और खनिज लवण युक्त अन्य जल का उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब उनमें लवण की कुल मात्रा 2% से अधिक न हो। कंक्रीट के लिए पानी की उपयुक्तता स्थापित की गई है रासायनिक विश्लेषणऔर कंक्रीट के नमूनों की ताकत का तुलनात्मक परीक्षण इसके साथ और स्वच्छ पेयजल के साथ किया गया और 28 दिनों की उम्र में परीक्षण किया गया। जब संग्रहीत किया जाता है सामान्य स्थितियाँ. पानी को उपयुक्त माना जाता है यदि उससे तैयार किए गए नमूनों की ताकत स्वच्छ पेयजल से तैयार किए गए नमूनों से कम न हो।

रेत

रेत 0.14 से 5 मिमी के कण आकार के साथ अनाज का एक ढीला मिश्रण है, जो विशाल चट्टानों के प्राकृतिक विनाश या उनके कुचलने (प्राकृतिक रेत) के परिणामस्वरूप बनता है। प्राकृतिक रेत के अलावा, कृत्रिम रेत का उपयोग किया जाता है, जो धातुकर्म और ईंधन स्लैग या विशेष रूप से तैयार सामग्री - विस्तारित मिट्टी, एग्लोपोराइट, आदि को कुचलने या दानेदार बनाने से प्राप्त होती है। खंडित और अखण्डित रेत का उपयोग किया जा सकता है।

मोटी रोड़ी

चट्टानों से बजरी या कुचली हुई चट्टान, कम अक्सर स्लैग और कुचली हुई ईंट, भारी कंक्रीट के लिए मोटे समुच्चय के रूप में उपयोग की जाती है।

बजरी 5-70 (150) मिमी मापने वाले अनाजों का एक संचय है, जो चट्टानों के प्राकृतिक विनाश के परिणामस्वरूप बनता है। बजरी के दाने का आकार गोल होता है और सौम्य सतह. -कंक्रीट के लिए, सबसे अधिक लाभकारी कम-गोल, कुचले हुए पत्थर के आकार के दाने हैं, बदतर ओवॉइड (गोल) हैं, और इससे भी बदतर लैमेलर और सुई जैसे दाने हैं, जो कंक्रीट की ताकत को कम करते हैं। बजरी में लैमेलर और सुई के दानों की सामग्री 15% से अधिक नहीं होने दी जाती है, और कमजोर (छिद्रपूर्ण) चट्टानों के दाने - 10% से अधिक नहीं। दाने के आकार के अनुसार, बजरी को निम्नलिखित अंशों में विभाजित किया गया है: 5-10, 10-20, 20-40 और 40-70 मिमी।

प्रायः रेत के साथ बजरी भी मिलती है। जब बजरी में 25-40% रेत होती है, तो सामग्री को रेत-बजरी मिश्रण कहा जाता है।

कुचला हुआ पत्थर विशाल चट्टानों, बजरी, बोल्डर या कृत्रिम पत्थरों को 5-70 मिमी मापने वाले टुकड़ों में कुचलकर बनाया जाता है। कंक्रीट तैयार करने के लिए, आमतौर पर घनी चट्टानों को कुचलकर प्राप्त कुचला हुआ पत्थर, बजरी से कुचला हुआ पत्थर और ब्लास्ट फर्नेस और ओपन-हर्थ स्लैग से कुचला हुआ पत्थर का उपयोग किया जाता है।

कंक्रीट मिश्रण और कंक्रीट के बुनियादी गुण

भारी कंक्रीट अक्सर पोर्टलैंड सीमेंट, क्वार्ट्ज रेत और बजरी या घनी चट्टानों के कुचले हुए पत्थर से बनाया जाता है। कंक्रीट को एक निश्चित तिथि तक डिज़ाइन की ताकत हासिल करनी चाहिए और इसमें निर्मित संरचना के उद्देश्य (जल प्रतिरोध, ठंढ प्रतिरोध, घनत्व, आदि) के अनुरूप अन्य गुण होने चाहिए। इसके अलावा, कंक्रीट मिश्रण की एक निश्चित डिग्री की गतिशीलता की आवश्यकता होती है, जो इसके बिछाने के स्वीकृत तरीकों के अनुरूप होगी।

इनमें से प्रत्येक घटक मिश्रण के विस्कोप्लास्टिक गुणों को प्रभावित करता है। इसलिए, यदि आप समुच्चय की सामग्री बढ़ाते हैं, तो मिश्रण अधिक कठोर हो जाता है; यदि सीमेंट पेस्ट अधिक प्लास्टिक और तरल है। कंक्रीट मिश्रण के गुणों और सीमेंट पेस्ट की चिपचिपाहट को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। सीमेंट पेस्ट में जितना अधिक पानी होगा, आटा उतना ही अधिक प्लास्टिक होगा और, तदनुसार, कंक्रीट मिश्रण भी उतना ही अधिक प्लास्टिक होगा।

कंक्रीट मिश्रण के मुख्य गुणों में से एक थिक्सोट्रॉपी है - समय-समय पर दोहराए जाने वाले यांत्रिक प्रभावों (उदाहरण के लिए, कंपन) के तहत द्रवीभूत होने और इस प्रभाव के समाप्त होने पर फिर से गाढ़ा होने की क्षमता। थिक्सोट्रोपिक द्रवीकरण का तंत्र यह है कि कंपन करते समय, कणों के बीच आंतरिक घर्षण और आसंजन की ताकत कम हो जाती है और कंक्रीट मिश्रण तरल हो जाता है। कंक्रीट मिश्रण बिछाने और जमा करने के दौरान इस संपत्ति का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

चित्र 9.1. शंकु निपटान (ओसी) द्वारा प्लास्टिक कंक्रीट मिश्रण की गतिशीलता का निर्धारण:

1-समर्थन;2-हैंडल;3-शंकु आकार;4-कंक्रीट मिश्रण।

व्यावहारिकता - सामान्यीकृत तकनीकी निर्देशकंक्रीट मिश्रण के विस्कोप्लास्टिक गुण। व्यावहारिकता को कुछ तकनीकों और तंत्रों के प्रभाव के तहत एक ठोस मिश्रण की क्षमता के रूप में समझा जाता है, जो आसानी से एक सांचे में फिट हो जाती है और बिना प्रदूषण के संकुचित हो जाती है। मिश्रण की व्यावहारिकता, उनकी स्थिरता के आधार पर, गतिशीलता या कठोरता से आंकी जाती है।

गतिशीलता प्लास्टिक मिश्रण की कार्यशीलता की एक विशेषता के रूप में कार्य करती है जो अपने स्वयं के वजन के प्रभाव में विकृत हो सकती है। मंदी की विशेषता परीक्षण किए जा रहे कंक्रीट मिश्रण से बने एक मानक शंकु के निपटान से होती है। ऐसा करने के लिए, एक धातु शंकु सांचा लगाया गया क्षैतिज सतह, तीन परतों में कंक्रीट मिश्रण से भरा हुआ, प्रत्येक परत को संगीन से जमाया गया। अतिरिक्त मिश्रण को काट दिया जाता है, शंकु के सांचे को हटा दिया जाता है और कंक्रीट मिश्रण से शंकु के निपटान को मापा जाता है - ठीक है (चित्र 9.1), जिसका मान (सेंटीमीटर में) गतिशीलता के संकेतक के रूप में कार्य करता है।

कठोरता- कंक्रीट मिश्रण की व्यावहारिकता की विशेषताएं जिसमें कोई शंकु निपटान नहीं देखा जाता है (ओके = 0)। यह एक विशेष उपकरण (चित्र 12.3) का उपयोग करके कंक्रीट मिश्रण के पूर्व-निर्मित शंकु को समतल और कॉम्पैक्ट करने के लिए आवश्यक कंपन समय (सेकंड में) द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो 240 मिमी के व्यास और 200 की ऊंचाई के साथ एक धातु सिलेंडर है। एक स्टैंड और रॉड 6 के साथ मिमी और छह छेद वाली एक धातु डिस्क 4। डिवाइस को एक मानक कंपन प्लेटफ़ॉर्म 1 पर तय किया गया है, इसमें एक शंकु मोल्ड 3 डाला गया है। शंकु को तीन परतों में कंक्रीट मिश्रण से भरा जाता है, प्रत्येक परत को 25 बार संगीन से भरा जाता है। फिर शंकु का आकार हटा दिया जाता है और तिपाई को घुमाकर नीचे कर दिया जाता है धातु डिस्ककंक्रीट मिश्रण की सतह पर 4. इसके बाद वाइब्रेटर ऑन कर दें. वह समय जिसके दौरान मिश्रण को बेलनाकार रूप 2 में समान रूप से वितरित किया जाता है और डिस्क के कम से कम दो छिद्रों के माध्यम से लाइटेंस जारी होना शुरू हो जाता है, मिश्रण की कठोरता (डब्ल्यू) के संकेतक के रूप में लिया जाता है।

चावल। 9.2. कंक्रीट मिश्रण की कठोरता (एच) निर्धारित करने की योजना:

ए - प्रारंभिक स्थिति में डिवाइस; बी - वही, परीक्षण के अंत में; 1 - कंपन मंच; 2 - बेलनाकार आकार; 3- ठोस मिश्रण; 4 - छेद वाली डिस्क; 5- झाड़ी; बी - छड़ी; 7 - कंपन के बाद कंक्रीट मिश्रण

व्यावहारिकता के आधार पर, कठोर और लचीले कंक्रीट मिश्रण को प्रतिष्ठित किया जाता है (तालिका 9.1)।

कठोर कंक्रीट मिश्रण में थोड़ी मात्रा में पानी होता है और, तदनुसार, समान ताकत वाले कंक्रीट के मोबाइल मिश्रण की तुलना में सीमेंट की कम मात्रा होती है। कठोर मिश्रणों के लिए गहन यांत्रिक संघनन की आवश्यकता होती है: लंबे समय तक कंपन, कंपन संघनन, आदि। इस तरह के मिश्रण का उपयोग कारखाने की स्थितियों में पूर्वनिर्मित प्रबलित कंक्रीट उत्पादों के निर्माण में किया जाता है (उदाहरण के लिए, घर-निर्माण कारखानों में); निर्माण स्थितियों में, कठोर मिश्रण का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।

तालिका 9.1. व्यावहारिकता के आधार पर कंक्रीट मिश्रण का वर्गीकरण

जंगम मिश्रण की विशेषता पानी की उच्च खपत और, तदनुसार, सीमेंट है। ये मिश्रण एक गाढ़ा द्रव्यमान है जो कंपन करने पर आसानी से द्रवीभूत हो जाता है। ग्रेड PZ और P4 के मिश्रण तरल होते हैं; गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में वे महत्वपूर्ण यांत्रिक प्रयास की आवश्यकता के बिना सांचे को भर देते हैं। चल मिश्रण को कंक्रीट पंपों द्वारा पाइपलाइनों के माध्यम से ले जाया जा सकता है।

सामंजस्य एक ठोस मिश्रण की एक सजातीय संरचना को बनाए रखने की क्षमता है, अर्थात परिवहन, बिछाने और संघनन के दौरान नष्ट नहीं होना। कंक्रीट मिश्रण पर यांत्रिक प्रभाव के तहत, इसके थिक्सोट्रोपिक द्रवीकरण के परिणामस्वरूप, पानी का हिस्सा, सबसे हल्के घटक के रूप में, ऊपर की ओर दबाया जाता है। मोटे समुच्चय, जिसका घनत्व आमतौर पर मोर्टार भाग (सीमेंट, रेत और पानी का मिश्रण) के घनत्व से अधिक होता है, नीचे डूब जाता है (इसके विपरीत, हल्के समुच्चय (विस्तारित मिट्टी, आदि) तैर सकते हैं। यह सब) कंक्रीट को विषम बनाता है, इसकी ताकत और ठंढ प्रतिरोध को कम करता है।

कंक्रीट की ताकत, ग्रेड और वर्ग

भारी कंक्रीट- मुख्य संरचनात्मक निर्माण सामग्री, इसलिए, इसकी ताकत गुणों का आकलन करने पर अधिक ध्यान दिया जाता है। कंक्रीट की ताकत विशेषताओं को मानकों की आवश्यकताओं के अनुसार सख्ती से निर्धारित किया जाता है। कंक्रीट की मजबूती को दर्शाने के लिए कई संकेतकों का उपयोग किया जाता है। एक सामग्री के रूप में कंक्रीट की विविधता को मुख्य ताकत विशेषता - कंक्रीट के वर्ग में ध्यान में रखा जाता है।

ताकत. सभी पत्थर सामग्रियों की तरह, संपीड़न में कंक्रीट की तन्य शक्ति तनाव और झुकने की तुलना में काफी (10...15 गुना) अधिक होती है। इसलिए, भवन संरचनाओं में, कंक्रीट, एक नियम के रूप में, संपीड़न में काम करता है। जब लोग कंक्रीट की ताकत के बारे में बात करते हैं, तो उनका मतलब इसकी संपीड़न शक्ति से होता है।

पोर्टलैंड सीमेंट कंक्रीट धीरे-धीरे मजबूत होती जा रही है। सामान्य तापमान और निरंतर आर्द्रता पर, कंक्रीट की ताकत में वृद्धि लंबे समय तक जारी रहती है, लेकिन ताकत बढ़ने की दर समय के साथ कम हो जाती है।

कंक्रीट की ताकत का आकलन आमतौर पर सामान्य सख्त होने के 28 दिनों के बाद इस कंक्रीट के नमूनों के परीक्षण परिणामों के अंकगणितीय औसत से किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए, 150 x 150 x 150 मिमी मापने वाले घन नमूनों का उपयोग किया जाता है, जो एक कार्यशील कंक्रीट मिश्रण से बने होते हैं और हवा में (20 ± 2) डिग्री सेल्सियस पर कठोर होते हैं। सापेक्षिक आर्द्रता 95% (या अन्य परिस्थितियों में जो कंक्रीट में नमी बनाए रखना सुनिश्चित करते हैं)। कंक्रीट की ताकत निर्धारित करने के तरीकों को मानक द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

कंक्रीट का ब्रांड.कंक्रीट की ताकत के अंकगणितीय औसत मूल्य के आधार पर, इसका ग्रेड निर्धारित किया जाता है - गोल ताकत मान (और गोलाई हमेशा नीचे जाती है)। भारी कंक्रीट के लिए, निम्नलिखित संपीड़न शक्ति ग्रेड स्थापित किए गए हैं: 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700 और 800 किग्रा/सेमी2। किसी ब्रांड को नामित करते समय, सूचकांक "एम" का उपयोग करें; उदाहरण के लिए, कंक्रीट ग्रेड एम350 का मतलब है कि इसकी औसत ताकत कम से कम 35 एमपीए (लेकिन 40 से अधिक नहीं) है।

विशेष फ़ीचरकंक्रीट - इसके गुणों की महत्वपूर्ण विविधता.

यह कच्चे माल (रेत, मोटे समुच्चय और यहां तक ​​कि सीमेंट) की गुणवत्ता में परिवर्तनशीलता, कंक्रीट मिश्रण तैयार करने, इसके परिवहन और बिछाने के शासन के उल्लंघन द्वारा समझाया गया है।

(संघनन की डिग्री) और सख्त होने की स्थिति। यह सब एक ही ब्रांड के कंक्रीट की ताकत में भिन्नता की ओर ले जाता है। उत्पादन संस्कृति जितनी अधिक होगी ( बेहतर गुणवत्तासामग्री तैयार करना, कंक्रीट तैयार करना और बिछाना आदि), कंक्रीट की ताकत में संभावित उतार-चढ़ाव उतना ही कम होगा। बिल्डर के लिए, न केवल दी गई औसत ताकत के साथ, बल्कि इस ताकत से न्यूनतम विचलन (विशेष रूप से नीचे की ओर) के साथ कंक्रीट प्राप्त करना महत्वपूर्ण है। एक संकेतक जो कंक्रीट की गुणवत्ता में संभावित उतार-चढ़ाव को ध्यान में रखता है वह कंक्रीट वर्ग है।

ठोस वर्ग- यह इसकी किसी भी संपत्ति (ताकत सहित) की एक संख्यात्मक विशेषता है, जिसे गारंटीकृत सुरक्षा (आमतौर पर 0.95) के साथ स्वीकार किया जाता है। इसका मतलब यह है कि वर्ग द्वारा निर्दिष्ट संपत्ति, उदाहरण के लिए कंक्रीट की ताकत, 100 में से कम से कम 95 मामलों में हासिल की जाती है।

"कंक्रीट वर्ग" की अवधारणा आपको इसकी वास्तविक या संभावित भिन्नता को ध्यान में रखते हुए ठोस ताकत प्रदान करने की अनुमति देती है। ताकत में परिवर्तनशीलता जितनी कम होगी, समान औसत ताकत के लिए कंक्रीट का वर्ग उतना ही अधिक होगा।

GOST 26633-85 संपीड़न शक्ति (एमपीए) के संदर्भ में भारी कंक्रीट के निम्नलिखित वर्ग स्थापित करता है: 3.5; 5; 7.5; 10; 12.5; 15; 20; 25; तीस; 32.5; 40; 45; 50; 55 और 60. कंप्रेसिव स्ट्रेंथ क्लास को लैटिन अक्षर बी द्वारा निर्दिष्ट किया गया है, जिसके दाईं ओर एमपीए में इसकी गारंटीकृत ताकत सौंपी गई है। इस प्रकार, क्लास बी15 कंक्रीट में 0.95 की गारंटीकृत ताकत के साथ कम से कम 15 एमपीए की संपीड़ित ताकत होती है।

कंक्रीट के वर्गों और ग्रेडों के बीच संबंध अस्पष्ट है और कंक्रीट की एकरूपता पर निर्भर करता है, जिसका मूल्यांकन भिन्नता के गुणांक का उपयोग करके किया जाता है। भिन्नता का गुणांक जितना कम होगा, कंक्रीट उतना ही अधिक सजातीय होगा। भिन्नता के गुणांक में कमी के साथ समान ग्रेड के कंक्रीट का वर्ग उल्लेखनीय रूप से बढ़ता है। तो, एम300 के कंक्रीट ग्रेड और 18% की भिन्नता के गुणांक के साथ, कंक्रीट का वर्ग बी15 होगा, और 5% की भिन्नता के गुणांक के साथ - बी20, यानी एक कदम ऊपर। इससे पता चलता है कि सभी तकनीकी कार्यों को सावधानीपूर्वक करना और उत्पादन मानकों में सुधार करना कितना महत्वपूर्ण है। केवल इस मामले में कंक्रीट की उच्च एकरूपता और इसकी ताकत का एक उच्च वर्ग निरंतर सीमेंट खपत के साथ प्राप्त किया जाता है।

निर्माण मानकों ने 13.5% के बराबर कंक्रीट की ताकत में भिन्नता का एक मानक गुणांक अपनाया है और प्रौद्योगिकी की विशेषता बताई है ठोस कार्यसंतोषजनक के रूप में.

13.5% के बराबर भिन्नता के मानक गुणांक के साथ संपीड़न शक्ति और उसके ग्रेड के संदर्भ में कंक्रीट के वर्गों के बीच संबंध तालिका में दिया गया है। 9.2.

तालिका 9:2. 13.5% की भिन्नता के गुणांक के साथ ताकत के आधार पर भारी कंक्रीट के ब्रांडों और वर्गों के बीच संबंध

भारी कंक्रीट के बुनियादी गुण

भारी कंक्रीट के मुख्य गुणों में, ताकत के अलावा, शामिल हैं: सरंध्रता, विकृतिशीलता (लोच, रेंगना, सिकुड़न का मापांक), जल पारगम्यता, ठंढ प्रतिरोध, थर्मोफिजिकल गुण, आदि।

विरूपताठोस। लोड के तहत कंक्रीट एक पूर्णतः लोचदार बॉडी (उदाहरण के लिए, कांच) की तरह व्यवहार नहीं करता है, बल्कि एक लोचदार-विस्को-प्लास्टिक बॉडी की तरह व्यवहार करता है (चित्र 9.3)। कम तनाव (अंतिम शक्ति का 0.2 से अधिक नहीं) पर, कंक्रीट एक लोचदार सामग्री की तरह विकृत हो जाता है। इसके अलावा, इसकी लोच का प्रारंभिक मापांक छिद्र और ताकत पर निर्भर करता है और भारी कंक्रीट (2.2...3.5) के लिए 10 4 एमपीए है (अत्यधिक छिद्रपूर्ण सेलुलर कंक्रीट के लिए लोचदार मापांक लगभग 10 4 एमपीए है)।

चित्र.9.3. तनाव वक्र चित्र. 9.4. ठोस विकृतियों का विकास

निर्देशांक में σ - ε समय में: ε प्रारंभिक - कंक्रीट का प्रारंभिक विरूपण

लोडिंग के समय; ε पी - डीईएफ़। रेंगना

उच्च तनाव पर, प्लास्टिक (अवशिष्ट) विकृति प्रकट होती है, जो सीमेंट पत्थर के जेल घटक के माइक्रोक्रैक और प्लास्टिक विकृतियों की वृद्धि के परिणामस्वरूप विकसित होती है।

रेंगना- स्थैतिक भार की लंबी कार्रवाई के तहत प्लास्टिक विरूपण को बढ़ाने के लिए कंक्रीट की प्रवृत्ति। कंक्रीट का रेंगना सीमेंट जेल के प्लास्टिक गुणों और सूक्ष्म दरार निर्माण से भी जुड़ा हुआ है। समय के साथ इसकी क्षयकारी प्रकृति होती है (चित्र 9.4)। रेंगने का पूर्ण मान कई कारकों पर निर्भर करता है। यदि कंक्रीट लोड किया जाता है तो रेंगना विशेष रूप से सक्रिय रूप से विकसित होता है प्रारंभिक अवस्था. रेंगने का मूल्यांकन दो तरीकों से किया जा सकता है: एक सकारात्मक प्रक्रिया के रूप में, थर्मल और सिकुड़न प्रक्रियाओं से उत्पन्न होने वाले तनाव को कम करने में मदद करना, और एक नकारात्मक घटना के रूप में, उदाहरण के लिए, प्रीस्ट्रेसिंग सुदृढीकरण के प्रभाव को कम करना।

संकुचन- कंक्रीट तत्वों के आकार को कम करने की प्रक्रिया जब वे हवा में शुष्क स्थिति में होते हैं। सिकुड़न का मुख्य कारण पानी की कमी के कारण जेल घटक का संपीड़न है।

कंक्रीट में सीमेंट पेस्ट की मात्रा जितनी अधिक होगी, कंक्रीट का सिकुड़न उतना ही अधिक होगा (चित्र 9.5)। औसतन, भारी कंक्रीट का संकोचन 0.3...0.4 मिमी/मीटर है।

चावल। 9.5. हवा में सख्त होने पर सिकुड़न वक्र: 1-सीमेंट पत्थर, 2-मोर्टार, 3-कंक्रीट

कंक्रीट में सिकुड़न के कारण और प्रबलित कंक्रीट संरचनाएँबड़े संकोचन तनाव हो सकते हैं, इसलिए तत्व लम्बी दूरीदरारों से बचने के लिए सिकुड़न वाले सीमों से काटें। यदि 30 मीटर लंबी संरचना में कंक्रीट का संकोचन 0.3 मिमी/मीटर है, तो कुल संकोचन 10 मिमी होगा। समुच्चय के संपर्क में कंक्रीट में और सीमेंट पत्थर में सिकुड़न दरारें ठंढ प्रतिरोध को कम कर सकती हैं और कंक्रीट संक्षारण के स्रोत के रूप में काम कर सकती हैं।

सरंध्रता. यह अजीब लग सकता है, लेकिन ऐसी घनी दिखने वाली सामग्री में ध्यान देने योग्य छिद्र होता है। इसकी घटना का कारण, जैसा कि एक से अधिक बार कहा गया है, पानी के मिश्रण की अधिक मात्रा में निहित है। कंक्रीट मिश्रण के बाद सही स्थापनासघन शरीर है. सख्त होने के दौरान, पानी का कुछ हिस्सा रासायनिक रूप से सीमेंट क्लिंकर (पोर्टलैंड सीमेंट के लिए, सीमेंट के वजन से लगभग 0.2) के खनिजों से बंध जाता है, और शेष हिस्सा धीरे-धीरे वाष्पित हो जाता है, जिससे छिद्र पीछे रह जाते हैं। इस मामले में, कंक्रीट की सरंध्रता सूत्र द्वारा निर्धारित की जा सकती है

पी = [(वी - ώ सी)/1000] 100,

जहां वी और सी प्रति 1 मीटर 3 पानी और सीमेंट की खपत है, ώ रसायन की मात्रा है सीमित जलसीमेंट के द्रव्यमान के अंशों में.

इस प्रकार, 28 दिन की उम्र में, सीमेंट अपने द्रव्यमान का 17% पानी बांध लेता है; इस कंक्रीट में पानी की खपत 180 किलोग्राम और सीमेंट की खपत 320 किलोग्राम है। तब इस कंक्रीट की सरंध्रता होगी:

पी = [(180 - 0.17-320)/1000] 100 = 12.6%।

यह कुल छिद्र है, जिसमें जेल माइक्रोप्रोर्स और केशिका छिद्र शामिल हैं (हम प्रवेशित हवा की मात्रा पर विचार नहीं करते हैं)। कंक्रीट की पारगम्यता और ठंढ प्रतिरोध पर प्रभाव के दृष्टिकोण से, केशिका छिद्रों की संख्या महत्वपूर्ण है। ऐसे छिद्रों की सापेक्ष मात्रा की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है,%:

पी के = [(वी -2 ώ सी)/1000]100

हमारे मामले में, केशिका छिद्रों की संख्या 7.3% होगी।

जल अवशोषण और पारगम्यता. अपनी केशिका-छिद्रपूर्ण संरचना के कारण, कंक्रीट इसके संपर्क में आने पर और सीधे हवा से नमी को अवशोषित कर सकता है। भारी कंक्रीट में हाइग्रोस्कोपिक नमी अवशोषण नगण्य है, लेकिन हल्के कंक्रीट में (और विशेष रूप से सेलुलर कंक्रीट में) यह क्रमशः 7...8 और 20...25% तक पहुंच सकता है। "

जल अवशोषण कंक्रीट की बूंद-तरल अवस्था में नमी को अवशोषित करने की क्षमता को दर्शाता है; यह मुख्यतः छिद्रों की प्रकृति पर निर्भर करता है। कंक्रीट में केशिका परस्पर जुड़े छिद्रों की संख्या जितनी अधिक होगी, जल अवशोषण उतना ही अधिक होगा। सघन समुच्चय वाले भारी कंक्रीट का अधिकतम जल अवशोषण वजन के अनुसार 4...8% (मात्रा के अनुसार 10...20%) तक पहुँच जाता है। हल्के और सेलुलर कंक्रीट के लिए यह आंकड़ा काफी अधिक है।

उच्च जल अवशोषण कंक्रीट के ठंढ प्रतिरोध को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। जल अवशोषण को कम करने के लिए, वे कंक्रीट के हाइड्रोफोबाइजेशन के साथ-साथ संरचनाओं के वाष्प और वॉटरप्रूफिंग का सहारा लेते हैं।

कंक्रीट की जल पारगम्यता मुख्य रूप से सीमेंट पत्थर की पारगम्यता और संपर्क क्षेत्र "सीमेंट पत्थर - समुच्चय" से निर्धारित होती है; इसके अलावा, सीमेंट पत्थर में माइक्रोक्रैक और कंक्रीट के सुदृढीकरण के आसंजन में दोष कंक्रीट के माध्यम से तरल के निस्पंदन का मार्ग हो सकते हैं। कंक्रीट की उच्च जल पारगम्यता सीमेंट पत्थर के क्षरण के कारण इसके तेजी से विनाश का कारण बन सकती है।

पानी की पारगम्यता को कम करने के लिए, उचित गुणवत्ता (एक साफ सतह के साथ) के भराव का उपयोग करना आवश्यक है, साथ ही विशेष सीलिंग एडिटिव्स (तरल ग्लास, फेरिक क्लोराइड) या विस्तारित सीमेंट का उपयोग करना आवश्यक है। बाद वाले का उपयोग कंक्रीट वॉटरप्रूफिंग के लिए किया जाता है।

जल प्रतिरोध के आधार पर, कंक्रीट को ग्रेड W2 में विभाजित किया गया है; W4; W6; W8 और W12. यह निशान पानी के दबाव (किलोग्राम/सेमी2) को इंगित करता है, जिस पर 15 सेमी ऊंचे सिलेंडर का नमूना मानक परीक्षणों के दौरान पानी को गुजरने नहीं देता है।

ठंढ प्रतिरोध- मुख्य संकेतक जो स्थायित्व निर्धारित करता है ठोस संरचनाएँहमारी जलवायु में. कंक्रीट के ठंढ प्रतिरोध का आकलन बारी-बारी से माइनस (18 ± 2) डिग्री सेल्सियस पर जमने और (18 ± 2) डिग्री सेल्सियस पर पानी में पिघलने से किया जाता है, परीक्षण किए गए कंक्रीट के नमूने पहले पानी से संतृप्त होते हैं। नमूनों के आकार के आधार पर एक चक्र की अवधि 5...10 घंटे है।

ठंढ प्रतिरोध ग्रेड को "ठंड-पिघलना" चक्रों की सबसे बड़ी संख्या के रूप में लिया जाता है, जिसे नमूने परीक्षणों की शुरुआत में नियंत्रण नमूनों की ताकत की तुलना में 5% से अधिक संपीड़न शक्ति को कम किए बिना झेल सकते हैं। कंक्रीट के निम्नलिखित ठंढ प्रतिरोध ग्रेड स्थापित किए गए हैं: F25, F35, F50, F75, F100...1000। मानक नमक के घोल या माइनस (50 ± 5) डिग्री सेल्सियस तक डीप फ्रीजिंग में त्वरित परीक्षण विधियों का भी प्रावधान करता है।

विचाराधीन परिस्थितियों में कंक्रीट के नष्ट होने का कारण केशिका सरंध्रता है (चित्र 12.16)। पानी केशिकाओं के माध्यम से कंक्रीट में प्रवेश करता है और वहां जम कर धीरे-धीरे इसकी संरचना को नष्ट कर देता है। इस प्रकार, कंक्रीट, जिसकी सरंध्रता की गणना हमने चित्र के अनुसार अधिक की है। 12.16 में ठंढ प्रतिरोध F150...F200 होना चाहिए।

उच्च ठंढ प्रतिरोध के साथ कंक्रीट प्राप्त करने के लिए, न्यूनतम केशिका सरंध्रता (6% से अधिक नहीं) प्राप्त करना आवश्यक है। यह कंक्रीट मिश्रण में पानी की मात्रा को कम करके संभव है, जो बदले में निम्नलिखित का उपयोग करके संभव है:

कठोर कंक्रीट मिश्रण जो स्थापना के दौरान गहन रूप से संकुचित होते हैं;

प्लास्टिसाइजिंग एडिटिव्स जो पानी मिलाए बिना कंक्रीट मिश्रण की कार्यशीलता को बढ़ाते हैं।

थर्मोफिजिकल गुण.

इनमें से सबसे महत्वपूर्ण तापीय चालकता, ताप क्षमता और तापमान विरूपण हैं।

हवा में शुष्क अवस्था में भी भारी कंक्रीट की तापीय चालकता अधिक होती है - लगभग 1.2-1.5 W/(mK), यानी ईंट की तुलना में 1.5...2 गुना अधिक। इसलिए, भारी कंक्रीट का उपयोग केवल संरचनाओं को घेरने में ही किया जा सकता है प्रभावी थर्मल इन्सुलेशन. हल्के कंक्रीट (देखें § 12.7), विशेष रूप से सेलुलर कंक्रीट, में 0.1...0.5 W/(m K) की कम तापीय चालकता होती है, और संरचनाओं को घेरने में उनका उपयोग बेहतर होता है।

अन्य पत्थर सामग्री की तरह, भारी कंक्रीट की ताप क्षमता 0.75...0.92 J/(kg K) की सीमा में होती है; औसतन - 0.84 जे/(किलो के)।

तापमान विकृति. भारी कंक्रीट के रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक (10...12) यू डीएस1। इसका मतलब यह है कि कंक्रीट के तापमान में 50 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ, विस्तार लगभग 0.5 मिमी/मीटर होगा। इसलिए, दरार से बचने के लिए, दीर्घकालिक संरचनाओं को विस्तार जोड़ों के साथ काटा जाता है।

बड़े तापमान में उतार-चढ़ाव मोटे समुच्चय और सीमेंट पत्थर के अलग-अलग थर्मल विस्तार के कारण कंक्रीट की आंतरिक दरार का कारण बन सकता है।

हल्का कंक्रीट

महत्वपूर्ण नुकसानआमतौर पर भारी कंक्रीट - उच्च घनत्व (2400...2500 किग्रा/मीटर3)। कंक्रीट के घनत्व को कम करके, बिल्डर्स कम से कम दो सकारात्मक परिणाम प्राप्त करते हैं: वजन कम हो जाता है भवन संरचनाएँ; उनके थर्मल इन्सुलेशन गुण बढ़ जाते हैं।

हल्का कंक्रीट (20वीं शताब्दी की शुरुआत में उन्हें "गर्म कंक्रीट" कहा जाता था) - 1800 किलोग्राम/घन मीटर से कम घनत्व वाला कंक्रीट - आवासीय और आवासीय भवनों की संरचनाओं को घेरने और लोड-असर करने के लिए एक सार्वभौमिक सामग्री। औद्योगिक भवन. अधिकांश दीवार पैनल और ब्लॉक, छत के स्लैब और दीवारें बिछाने के लिए पत्थर इन्हीं से बनाए जाते हैं। "हल्के कंक्रीट" शब्द विभिन्न संरचना, संरचना और गुणों वाले कंक्रीट के एक बड़े समूह को एकजुट करता है।

उनके इच्छित उद्देश्य के आधार पर, हल्के कंक्रीट को इसमें विभाजित किया गया है:

संरचनात्मक (शक्ति वर्ग - बी7.5...बी35; घनत्व - 1800 किग्रा/एम3);

संरचनात्मक और थर्मल इन्सुलेशन (शक्ति वर्ग ВЗ,0 से कम नहीं, घनत्व -600...1400 किग्रा/एम3);

थर्मल इन्सुलेशन - विशेष रूप से प्रकाश (घनत्व)।< 600 кг/м3).

झरझरा संरचना प्राप्त करने की संरचना और विधि के आधार पर, हल्के कंक्रीट को निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया गया है:

झरझरा समुच्चय के साथ निरंतर कंक्रीट;

सेलुलर कंक्रीट, जिसमें न तो मोटे और न ही महीन समुच्चय होते हैं, और उनकी भूमिका छोटे गोलाकार छिद्रों (कोशिकाओं) द्वारा निभाई जाती है;

बड़े-छिद्रपूर्ण, जिसमें कोई महीन समुच्चय नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप मोटे समुच्चय के कणों के बीच रिक्त स्थान बन जाते हैं।

हल्के कंक्रीट के लिए, निम्नलिखित शक्ति वर्ग (एमपीए) स्थापित किए गए हैं: बी2 से बी40 तक। हल्के कंक्रीट की ताकत समुच्चय की गुणवत्ता, ब्रांड और उपयोग किए गए सीमेंट की मात्रा पर निर्भर करती है। ऐसे में स्वाभाविक रूप से कंक्रीट का घनत्व भी बदल जाता है।

हल्के कंक्रीट के लिए, D200 से D2000 तक (100 किग्रा/घन मीटर के अंतराल के साथ) 19 घनत्व ग्रेड (किलो/घन मीटर) स्थापित किए जाते हैं। हल्के कंक्रीट का कम घनत्व झरझरा सीमेंट पत्थर द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

हल्के कंक्रीट की तापीय चालकता उसके घनत्व और आर्द्रता पर निर्भर करती है (सारणी 9.3)। वॉल्यूमेट्रिक आर्द्रता में 1% की वृद्धि से कंक्रीट की तापीय चालकता 0.015...0.035 W/(m K) बढ़ जाती है।

तालिका 9.3. हल्के कंक्रीट का औसत तापीय चालकता मान

झरझरा होने पर हल्के कंक्रीट का ठंढ प्रतिरोध

सिलिकेट सामग्री सिलिकेट, पॉलीसिलिकेट्स और एल्युमिनोसिलिकेट्स के मिश्रण या मिश्र धातुओं से बनी सामग्री हैं। सिलिकेट्स सिलिका (सिलिकॉन ऑक्साइड) के साथ विभिन्न तत्वों के यौगिक हैं, जिसमें यह एक एसिड की भूमिका निभाता है। सिलिकेट्स का संरचनात्मक तत्व एक टेट्राहेड्रल ऑर्थोग्रुप -4 है जिसमें टेट्राहेड्रोन के शीर्ष पर एक सिलिकॉन परमाणु Si +4 और ऑक्सीजन परमाणु O -2 होता है, जिसके किनारे 0.26 एनएम लंबे होते हैं। सिलिकेट्स में टेट्राहेड्रा सामान्य ऑक्सीजन शीर्षों के माध्यम से बंद रिंगों, श्रृंखलाओं, नेटवर्क और परतों के रूप में सिलिकॉन-ऑक्सीजन परिसरों से जुड़े होते हैं। सिलिकेट टेट्राहेड्रा के अलावा एल्युमिनोसिलिकेट्स में टेट्राहेड्रा [AlO 4 ] -5 at.Al +3 के साथ होता है।

जटिल सिलिकेट्स में धनायन भी शामिल हैं: Na+, K+.Ca++, Mg++, Mn++, B +3, Cr +3, Fe +3, Al +3, Ti +4 और ऋणायन: O 2 –2, OH-, F- ,Cl -,एसओ 4 - 2, साथ ही पानी।

अधिकांश सिलिकेट दुर्दम्य और आग प्रतिरोधी होते हैं; उनका गलनांक 770 से 2130 0 C. रसायन तक होता है। सिलिकेट्स की संरचना आमतौर पर सूत्रों, COMP के रूप में व्यक्त की जाती है। बढ़ती संयोजकता के क्रम में व्यवस्थित उनके अणुओं के प्रतीकों से, या उनके ऑक्साइड के सूत्रों से: फेल्डस्पार K 2 Al 2 Si 6 O 16।

सभी सिलिकेट को प्राकृतिक (खनिज) और सिंथेटिक (सिलिकेट सामग्री) में विभाजित किया गया है। सिंथेटिक को विभाजित किया गया है: बाइंडर, सिरेमिक, गैर-सिलिकेट सामग्री, कांच, ग्लास सिरेमिक। प्राकृतिक सिलिकेट विघटन में राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के क्षेत्र: भूनने और गलाने (मिट्टी, क्वार्टजाइट, फेल्डस्पार, आदि) पर आधारित तकनीकी प्रक्रियाओं में; हाइड्रोथर्मल उपचार प्रक्रियाओं में (एस्बेस्टस, अभ्रक, आदि); काम चल रहा है; धातुकर्म प्रक्रियाओं में.

सिलिकेट सामग्री के उत्पादन के लिए कच्चे माल प्राकृतिक खनिज (क्वार्ट्ज रेत, मिट्टी, फेल्डस्पार, चूना पत्थर), औद्योगिक उत्पाद (सोडियम कार्बोनेट, बोरेक्स, ऑक्साइड और विघटित धातुओं के लवण) और अपशिष्ट (स्लैग, कीचड़, राख) हैं।

सिलिकेट सामग्रियों के उत्पादन में, मानक तकनीकी प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, जो उनके उत्पादन के भौतिक और गणितीय सिद्धांतों की समानता के कारण होता है। स्टेज आरेख:

कच्चा माल - चार्ज की तैयारी - चार्ज से उत्पाद का निर्माण - सुखाने वाला संस्करण। - उच्च तापमान प्रसंस्करण - सामग्री.

बाद की उच्च तापमान तैयारी प्रक्रियाओं की उच्च दक्षता सुनिश्चित करने के लिए बैच तैयारी आवश्यक है और इसमें ठोस कच्चे माल की तैयारी के लिए पारंपरिक यांत्रिक संचालन शामिल हैं: पीसना, वर्गीकरण करना, सुखाना, घटकों को मिलाना।

मोल्डिंग ऑपरेशन को बाद के सुखाने और उच्च तापमान प्रसंस्करण कार्यों में उनके परिवर्तनों को ध्यान में रखते हुए, किसी दिए गए आकार और आकार के उत्पाद का उत्पादन सुनिश्चित करना चाहिए। निर्माण में चार्ज को गीला करना और सामग्री को एक निश्चित आकार देना शामिल है।

उच्च तापमान प्रसंस्करण ऑपरेशन से पहले और उसके दौरान उत्पाद के दिए गए आकार को बनाए रखने के लिए सुखाने का कार्य किया जाता है, जो सिलिकेट सामग्री के उत्पादन का अंतिम चरण है। उच्च तापमान उपचार में चार्ज (उत्पाद) को जलाना या पकाना शामिल है। उच्च आणविक भार प्रसंस्करण की प्रक्रियाएँ: 1) पानी को हटाना, पहले भौतिक, फिर क्रिस्टलीकरण; 2) कैल्सीनेशन, यानी चार्ज घटकों से पानी और सीओ 2 को अलग करना; 3) चार्ज घटकों - धातु कार्बोनेट, धातु हाइड्रॉक्साइड और एल्युमिनोसिलिकेट्स में परिवर्तित हो जाते हैं एसिड ऑक्साइड: SiO2, B2O3mAl2O3, Fe2O3 और मूल ऑक्साइड: Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO, एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हुए; 4) चार्ज घटकों की सिंटरिंग। यह टीवी में लीक हो सकता है. चरण, गलनांक से नीचे के तापमान पर, या तरल चरण में, गलनांक से ऊपर के तापमान पर। दूसरे मामले में, प्रसार प्रक्रिया के कारण, प्रक्रिया की गति अधिक होती है; 5) क्रिस्टलीय और अनाकार चरणों के निर्माण के साथ द्रव्यमान का ठंडा होना।

सिरेमिक का उत्पादन। सिरेमिक सामग्री पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री और उनसे बने उत्पाद हैं, जो कि सिंटरिंग मिट्टी और खनिज योजक के साथ उनके मिश्रण, साथ ही धातु ऑक्साइड और अन्य दुर्दम्य यौगिकों द्वारा प्राप्त की जाती हैं। वर्गीकरण: संरचना द्वारा - ऑक्सीजन युक्त (सिलिकेट), ऑक्सीजन मुक्त (कार्बाइड, नाइट्राइड, बोराइड, सिलिसाइड); अनुप्रयोग द्वारा: निर्माण, अपवर्तक, पतली चीनी मिट्टी की चीज़ें, विशेष। चीनी मिट्टी की चीज़ें; सिंटरिंग की डिग्री के अनुसार - झरझरा (ईंट, अपवर्तक, सेनेटरी वेयर), सिंटरिंग (चीनी मिट्टी के बरतन, विशेष सिरेमिक); सतह की स्थिति के अनुसार - चमकीला और बिना चमकीला। उत्पादन के लिए कच्चे माल में सिंटरिंग का गुण होना चाहिए - गर्म होने पर पॉलीक्रिस्टलाइन बॉडी बनाने के लिए पाउडर सामग्री का गुण - एक टुकड़ा - होना चाहिए। कच्चा माल - मिट्टी, क्वार्ट्ज रेत, कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट।

ईंट उत्पादन की तकनीकी प्रक्रिया 2 विकल्प हैं: प्लास्टिक विधि और अर्ध-शुष्क। 40-50% मिट्टी, 50% रेत और 5% तक आयरन ऑक्साइड युक्त चार्ज को बेल्ट प्रेस (प्लास्टिक विधि) या मैकेनिकल प्रेस में दबाया जाता है, काम करता है। दबाव में 10-25 एमपीए (अर्ध-शुष्क विधि)। गठित ईंट को टनल ड्रायर में सुखाने के लिए भेजा जाता है और फिर 900-1000 0 C के तापमान पर पकाया जाता है।

प्लास्टिक मोल्डिंग एक बेल्ट प्रेस पर की जाती है। इसमें 1. एक लोडिंग फ़नल होता है; 2. रोलर्स; 3.बरमा;. जैसे ही द्रव्यमान प्रेस के मुखपत्र 4 की ओर बढ़ता है, यह अतिरिक्त रूप से मिश्रित और संकुचित हो जाता है। माउथपीस को गीला करने के लिए ह्यूमिडिफायर 5 से पानी की आपूर्ति की जाती है, जो स्नेहक के रूप में कार्य करता है। रिबन 6 के रूप में मिट्टी के द्रव्यमान को काटने की मशीन का उपयोग करके ईंटों में काटा जाता है। 7. समर्थन रोलर्स.

अर्ध-शुष्क ईंट उत्पादन योजना:

रिफ्रैक्टरीज गैर-धातु सामग्री हैं जो अग्नि प्रतिरोध में वृद्धि करती हैं, यानी, उच्च तापमान का सामना करने की क्षमता। रिफ्रैक्टरीज को विभाजित किया गया है: 1. एल्युमिनोसिलिकेट; 2. दीनास रेफ्रेक्ट्रीज - COMP। 95% से कम सिलिकॉन ऑक्साइड नहीं; 3. अर्ध-एसिड - 70-80% तक सिलिकॉन ऑक्साइड और 15-25% एल्यूमीनियम ऑक्साइड। 3. फायरक्ले रेफ्रेक्ट्रीज़ - 50-70% तक सिलिकॉन ऑक्साइड और 46% एल्यूमीनियम ऑक्साइड तक। 1750 0 C तक अग्निरोधक।

योजना और समतलन.

4. उच्च-एल्यूमिना अपवर्तक - 45% से अधिक एल्यूमीनियम ऑक्साइड।

5. मैग्नेसाइट - आधार के रूप में मैग्नीशियम ऑक्साइड। 2500 0 C तक अग्निरोधक।

CaCO 3 + MgCO 3 = MgO + CaO + 2CO 2

6.कोरंडम अपवर्तक; 7.कार्बोरंडम - रचना। सिलिकॉन कार्बाइड;7. ज़िरकोनियम और थोरियम; 8. कार्बन।