Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
26
Добавлен:
12.02.2016
Размер:
49.15 Кб
Скачать

6.4. Пресування порошкоподібних будівельних матеріалів

6.4.1. Визначення. Класифікація

Виробництво деяких будівельних матеріалів і виробів (цеглини, каменя, плит, плиток, блоків, панелей і т. д.) організовано із застосуванням процесу пресування формувальних сумішей (мас, прес - порошків і т. п.).

Пресування - це формування виробів (напівфабрикатів) в прес - інструментах під дією тиску. Розрізняють пресування: статичне, ізостатичне, квазіізостатичне, гідростатичне, газостатичне, динамічне, гідродинамічне, електрогідродинамічне, високошвидкісне (імпульсне), екструзійне (мундштучне), вібраційне, ударне, холодне, гарячіше, циклічне, безперервне, пряме, з бічним закінченням, зворотне і ін. [96].

Ізостатичне пресування здійснюється в еластичних або пластичних оболонках тиском рідини або газу.

Квазіізостатичне пресування проводиться всестороннім тиском, передаваним за допомогою сипкого, пористого, в'язкого або пластичного робочого середовища.

Гідростатичне пресування - це ізостатичне пресування, здійснюване в гідростатах, в яких робочим середовищем є рідина.

Газостатичне пресування - це ізостатичне пресування, при якому робочим середовищем є гази.

Динамічне пресування - це високошвидкісне пресування прес - порошку за рахунок динамічної дії жорсткого прес — інструменту.

Гідродинамічне пресування - це пресування порошкових матеріалів (особливо важко пресованих) енергією гідравлічного імпульсу, що виникає в рідині унаслідок вибуху або електричного розряду (при електродинамічному пресуванні).

Високошвидкісне пресування - це пресування, здійснюване за рахунок вибухової хвилі, електромагнітного імпульсу, механічного удару або інших подібних енергій.

Ударне пресування - це пресування за рахунок енергії удару прес-інструменту, магнітного імпульсу, хвилі рідини або газу.

Пряме пресування - це пресування, при якому переміщення пресування і інструменту відбувається в одному напрямі.

Зворотне пресування - це пресування, при якому закінчення матеріалу відбувається в напрямі, протилежному руху прес, - інструменту.

Найширше розповсюдження в промисловості будівельних матеріалів одержало статичне, екструзійне (мундштучне) і вібраційне пресування. Машини, вживані для пресування, називаються пресами або агрегатами для пресування.

Статичне пресування (одностороннє, двостороннє, пряме, холодне, циклічне, одноступінчате, багатоступінчате, з жорсткою і "плаваючою" прес-формою і т. п.) здійснюється в закритій прес-формі з переміщенням прес-пороша і пресуючого інструменту, головним чином, в одному напрямі (мал. 6.7).

Мал. 6.7. Схеми статичного пресування:

а - одностороннє; б - двостороннє; в - одностороннє з «плаваючою» прес-формою.

При пресуванні будівельних формувальних сумішей в закритих прес-формах вони піддаються всесторонньому стисненню (об'ємної деформації). При цьому відбувається ущільнення спочатку за рахунок видалення повітря, а потім за рахунок переорієнтації і більш щільної упаковки частинок матеріалу. Необоротна зміна об'єму матеріалу, що стискається, при пресуванні можлива тільки при деформації, що перевищує пружну. Залишкова деформація виникає в матеріалі при певній величині додатку навантаження, яке прийнято називати граничною. Протягом всього циклу пресування у будь-який момент часу збільшення тиску пресування викликає приріст пластичної деформації і зміну густини матеріалу (пресування).

Пресування, що одержало задану форму і розміри, володіє певною міцністю, яку можна пояснити таким чином [53, 70, 102].

1. Дією міжмолекулярного електростатичного зчеплення, що виникає в місцях контактів частинок формувальної суміші.

2. Взаємним переплетенням частинок і упровадженням виступів одних в западини інших, створюючим механічну міцність. На думку М.Ю. Балишина, міцність пресування, одержаного з сухих металокерамічних порошків, є переважно механічною. Електростатична міцність тут невелика. Обидва міцності пропорційні контактній поверхні частинок і, у свою чергу, тиску пресування.

3. Склеюючою дією тонких плівок води, здатною утворювати міцну структуру під впливом власних силових полів, тобто за рахунок зчеплення частинок суміші.

4. Натягненням мікро- і макрокапілярів, не повністю заповнених водою, що приводить до зближення твердих частинок між собою. За даними До. Терцаги, капілярні сили можуть створювати вельми великий питомий тиск, наприклад, в глинах ці сили додають зв'язність грунтам [92].

Таким чином, в ущільнюваній формувальній суміші є умови для одночасної дії різних сил, що додають міцність пресуванню. Вплив кожної з приведених сил може мінятися в досить широких межах і залежить від великої кількості чинників.

Вивчення процесу стиснення матеріалу при пресуванні дає можливість пов'язати фізико-механічні і технологічні властивості порошкоподібних будівельних матеріалів з циклом пресування, конструкцією, кінематикою і режимом роботи пресів. При вивченні об'ємної деформації порошкоподібних матеріалів розглядаються наступні питання: розподіл тиску в об'ємі пресування; спресованість матеріалу; залежність густини від тиску пресування; вплив фізико-механічних і технологічних властивостей формувальної суміші і її компонентів на тиск пресування і міцність пресування, вплив тривалості пресування, вплив формувальної вогкості суміші і т.д.