Изготовление цементно-стружечных плит. Расчет режима прессования

Лабораторная работа №1

Изготовление цементно-стружечных плит

Цель работы: Изготовление цементно-стружечных плит в лабораторных условиях.

1.  Приборы и оборудование:

1.  Лабораторный гидравлический пресс.

2.  Сушильный шкаф.

3.  Шаблон с пунсоном.

4.  Специальная металлическая матрица.

5.  Рабочий стол.

6.  Металлические прокладки.

7.  Весы технические с точностью взвешивания до 0,1г.

8.  Весы товарные с точностью взвешивания до 0,5г.

9.  Поддоны толщиной 4мм.

2.  Основные и вспомогательные материалы:

1.  Древесные частицы (стружка) влажностью не более 20 %.

2.  Вяжущие – портландцемент М-500.

3.  Сернокислый алюминий- Al₂(SO₄)₃.

4.  Жидкое стекло.

5.  Вода.

6.  Машинное масло, ортофосфорная кислота.

7.  Хлористый кальций - CaCl₂.

3.  Методика проведения работы.

3.1  Расчёт сырья на одну плиту.

Рассчитываем количества компонентов на одну плиту, исходя из размеров (L,B,S) и плотности (P) плиты. При этом соотношение компонентов смеси в зависимости от её рецептуры может составлять: стружка: портландцемент: сернокислый алюминий: жидкое стекло: вода = 40 : 100 : 1,5 : 3,5 : 55 массовых частей.

3.2  Расчёт массы плиты.

Массу плиты определяем по формуле

  кг                                                                                 (1.1)

где р – плотность плиты, кг/м³

v – объём плиты, м³ (L,B,S подбираются согласно заданию).

Расчёт компонентов смеси.

Расчёт каждого компонента смеси, входящего в ЦСП,  определяется с учётом их соотношения, т.е.  суммы массовых частей всех компонентов. Зная массу  плиты, формула (1.1) составляем пропорцию и определяем интересующий компонент из соотношения

                                                                                       (1.2)

где 200 – сумма соотношения массовых частей всех компонентов плиты, м.ч.;

m – масса плиты, кг; n – соответственно количество каждого компонента в плите, м. ч.; х_к – масса искомого компонента смеси, кг.;

4.  Расчёт режима прессования.

Продолжительность цикла прессования определяем по формуле /1,6/

                                                                               (1.3)

где t_ц - продолжительность цикла прессования, мин.;

t_пр  - продолжительность прессования в прессе, мин.;

t_х – время на непредвиденные задержки, мин.

Продолжительность прессования в прессе определяем по формуле / 1,6/

                                                                             (1.4)

t_пр = 3 + 23 + 3 + 360 + 40 + 12 + 3 = 444с ≈ 7,4мин.

где - время на загрузку кассеты (матрицы) в пресс, мин.

- время смыкания плит пресса, 0,05 мин ≈ (3с);

- время на поднятие давления, 0,38 мин  ≈ (23с);

- время выдержки под давлением, 0,05 мин ≈ (3с);

- время на сброс давления, 6 мин ≈ (360с);

- время на размыкания плит пресса, 0,2 мин  ≈ (12с);

- время на выгрузку кассеты (матрицы) из пресса 0,05 мин ≈  (3с);          

По справочной литературе  /4/ выбираем давление прессования, которое составляет (1,8-2,0) Мпа.

5.  Изготовление цементно-стружечных плит.

1.  Приготовить  раствор химических добавок: растворить в воде сернокислый алюминий при температуре воды (48-20)ºС.. и залить в емкость для распыления.

2.  Древесные частицы поместить в смеситель.

3.  При включенном смесителе распылить раствор сернокислого алюминия на стружку  и перемешивать 5-6 мин.

4. Залить в ёмкость  для распыления раствор жидкого стекла
5. При включенном смесителе распылить раствор жидкого стекла на стружку, пропитанную раствором сернокислого алюминия.
6. По окончании распыления перемешивать в течение 5-6 мин.
7. Всыпать в ёмкость портландцемент, перемешивать вручную в течение 1 мин.
8. Включить смеситель и перемешивать в течение (10-12) мин.
9. Высыпать смесь в лоток, тщательно отмывать и очистить смеситель.
10. Металлический лоток толщиной 4 мм смазать машинным маслом.
11. На металлический поддон установить шаблон.
12. Формировать пакет в шаблоне.
13. Уплотнить пакет с помощью пунсона.
14. Убрать шаблон и установить металлические прокладки с матрицей.
15. Загрузить матрицу в пресс и уплотнить до заданной толщины.
16. Запереть матрицу болтами.
17. Упрессованные плиты поместить в сушильный шкаф на 60 часов при температуре (50…80) ºС.
18. После сушки матрицу раскрыть.
19. Полученную плиту закрыть полиэтиленовой пленкой и хранить при температуре (18…20) ºС 7 суток.
20. После выдержки плиту высушить в сушильном шкафу до до стандартной влажности 9±3%.

Готовые цементно-стружечные плиты подлежат дальнейшим физико-механическим испытаниям.

Исходные данные:

r = 0,001 кг/м³;

L= 0,25

b = 0,25

S = 0,016

m_стр.= 0,22 кг.

m_ц = 0,55 кг.

m_с.а. = 0,008 кг.

m_ж.с. = 0,019 кг.

m_H2O = 0,302 кг.

6.  Диаграмма пресовавния ЦСП

6,48

0,48

0,43