Практическая работа №7 «Контроль качества смазок при производстве сборного железобетона»
план-конспект урока

Практическая работа №7

«Контроль качества смазок при производстве сборного железобетона»

Цель работы: Изучить виды, приготовление, применение и контроль качества смазок при производстве сборного железобетона.

Теоретические сведения

Виды смазок

Смазка должна удовлетворять следующим требованиям:

- быть пригодной для нанесения распылителем или кистью на холодные или нагретые до 40° С поверхности;

- ко времени выемки изделий из форм превращаться в прослойку, не вызывающую сцепление с поверхностью форм (например, порошкообразную или типа пленки) и легко разрушающуюся при распалубливании;

- не оказывать вредного действия на бетон, не образовывать пятен и потеков на лицевой поверхности изделия, не вызывать коррозии поверхности форм;

- быть безопасной в пожарном отношении;

- отличаться несложностью приготовления и быть недорогой и недефицитной.

Смазки, применяемые при изготовлении железобетонных изделий, могут быть разделены на четыре группы: эмульсии, растворы, суспензии, продукты отхода.

Эмульсии наиболее совершенные и перспективные смазки. Они бывают двух видов: прямые и обратные.

Прямые эмульсии типа «масло в воде» (нигрольно-мыльная и родственные ей, эмульсия на основе кислого синтетического эмульсола марки ЭКС) могут быть нескольких составов (в % по объему):

- масло трансмиссионное автотракторное — нигрол (марки 3) — 10—15; мыло хозяйственное — 0,6—1; вода — 84—89,4;

- эмульсол кислый синтетический ЭКС — 10; сода кальцинированная — 0,6; вода (конденсат) — 89,4.

Обратная эмульсия типа «вода в масле» (смазка ОЭ-2) также может быть нескольких составов (в % по объему): например, эмульсол ЭКС-20; соляровое масло — 5—10; насыщенный раствор извести — 70—75.

Эмульсионные смазки однородны, постоянны по составу и качеству, достаточно просто наносятся, приготовляются в диспергаторе.

При приготовлении эмульсионной смазки на основе нигрола сначала в бак диспергатора заливают 250 л воды, нагревают ее до температуры 50—70° С, добавляют необходимое количество хозяйственного мыла, предварительно измельченного и растворенного в небольшом количестве горячей воды. Затем включают установку. Через 2—3 мин в бак установки доливают необходимое количество масла. Продолжительность эмульгирования 12—15 мин.

Применяют эмульсионные смазки для металлических форм при тепловой обработке изделий. В результате получают гладкие поверхности изделий, не требующие дополнительных отделочных работ.

Растворы. Наиболее распространены смазки из растворов петролатума в керосине или соляровом масле; веретенного масла или автола в соляровом масле; машинного масла в керосине, солидола и автола в соляровом масле и ряд других родственных им составов.

Петролатумно-керосиновая смазка предназначена для металлических и деревянных форм. Она может быть различных составов в зависимости от условий выдерживания железобетонных изделий. При твердении бетона в естественных условиях или при пропаривании применяют состав смазки 1 :2 или 1 : 3 (петролатум: керосин), при низких температурах — 1:4.

Петролатум разогревают до температуры 60—80° С в баке с паровой или водяной рубашкой (или в ванне с паровыми регистрами) до капельно-жидкого состояния (в баке не должно быть нерастворившихся сгустков петролатума). Затем в него при легком помешивании постепенно вливают весь керосин. Петролатумно-керосиновая смазка может долго храниться. Расход смазки на 1 м2 поверхности формы 50—100 г.

Керосино-масляная смазка для металлических форм содержит (в частях по весу): керосина — 1, солярки — 1, соапстока — 0,85 или керосина — 1, солидола — 1,5. Расход смазки на 1 м2 поверхности формы около 50—60 г.

При нанесении на поверхность формы смазки этой группы образуют несмачиваемую водой пленку, которая препятствует сцеплению бетона с формой. Однако они оставляют на поверхности изделий масляные пятна и содержат в своем составе огнеопасный компонент — соляровое масло и керосин.

Суспензии. К ним относятся глиняная, известковая, известково-глиняная, цементно-масляная, графитно-масляная, меловая и тальковая смазки.

Смазки из продуктов отхода (растворы отходов соапстока в воде, уайт-спирит). Недостаток этих смазок состоит в том, что они никогда не бывают однородного состава.

При производстве железобетонных изделий применяют главным образом смазки первой и второй групп.

Приготовление смазок

Рассмотрим в кратце стандартную технологию производства пластичных смазок.

Процесс производства пластичных смазок – это процесс получения высокостабильных гелей с заданными свойствами. Поэтому технология смазок гораздо сложнее, чемтоплив или масел. Даже на предприятиях с большим производственным опытом процент неудачных варок долгое время был очень высок, и это считалось впорядке вещей.

При производстве смазок для получения необходимой структуры следует тщательно выдерживать технологические режимы: порядок, температуру и продолжительность смешения компонентов, охлаждение и гомогенизацию смеси, введение присадок и наполнителей. Для получения смазок могут использоваться готовые загустители. Такие загустители, как мыла и полимочевины, могут также приготавливаться в процессе приготовления самой смазки путем смешивания реагентов в дисперсионной среде. Приготовление смазок различных типов имеет свои особенности. Мы рассмотрим общие основные вопросы.

Приготовление смазок из готовых загустителей заключается в интенсивном механическом диспергировании загустителя в масле. Для углеводородных и некоторых мыльных смазок бывает достаточно простого перемешивания при нагревании. Такие загустители, как глины, аэросил, требуют более активного воздействия, к которому относятся циркуляция смеси по контуру, промежуточная гомогенизация.

Приготовление загустителя происходит в процессе смешения реагентов в дисперсионной среде или ее части. Например, для приготовления мыла в реактор загружают дисперсионную среду, жиры и водный раствор (или суспензию) гидроксида металла. Смесь нагревают до +200°C и более градусов и перемешивают в течении заданного времени (10-40 мин). В реакторе происходит омыление жира с образованием мыла и глицерина. Глицерин остается в смазке, а избыток воды выпаривается. Для этого используются специальные выпарные аппараты. Полностью воду из смазки удалить нельзя, и поэтому часть ее (до нескольких процентов на смазку) остается. Иногда это оказывается полезным. Например, вода в гидратированных кальциевых смазках служит стабилизатором их структуры. Другим примером приготовления загустителя может служить получение полимочевины. Для этого в дисперсионной среде последовательно смешивают амины и изоцианаты, наблюдая в процессе реакции между ними интенсивное загущение смеси с выделением тепла. Завершается стадия диспергирования загустителя образованием гомогенного расплава или тонкой суспензии. 

Охлаждение – ответственная стадия, на которой начинается образование структуры смазки. Оно начинается в реакторе и продолжается в специальных скребковых холодильниках. Существуют другие способы охлаждения, например в тонком слое на вращающихся барабанах. В конце процесса охлаждения в смазку вводят большинство присадок и наполнителей.

Гомогенизация смазки завершает образование ее структуры. Она заключается в интенсивном механическом воздействии на гель. Простейшим гомогенизатором являются трехвальцовые краскотерки, в которых через зазоры между вращающимися вальцами пропускается смазка. Более эффективны клапанные и роторно-щелевые гомогенизаторы, в которых смазка пропускается с большой скоростью под давлением через малые регулируемые зазоры. Существуют гомогенизаторы и других типов.

Деаэрация – стадия, которой иногда пренебрегают. Однако удаление воздуха из готовой смазки улучшает ее структуру и внешний вид.

Фильтрация исходных компонентов и готовых смазок также необходима для получения качественного продукта с хорошими антифрикционными характеристиками. Фильтрация смазок – процесс достаточно трудный. Для этого смазки пропускают через металлические сетки, патронно-щелевые фильтры или фильтры других, более сложных конструкций.

Контроль качества смазок

Стандартная методика оценки смазочного материала заключается в определении общего кислотного, щелочного числа и содержания механических примесей.

Кислотностьхарактеризует наличие в масле свободных кислот. Реагируя с черными металлами и водой, окисленные масла образуют металлические мыла. Кислотность измеряется кислотным числом - это количество миллиграммов едкого калия (КОН) необходимого для нейтрализации 1 г масла. Общее кислотное число характеризует склонность масел к осадкообразованию и к полимеризации.

Коксуемость- свойство масел выделять твердый осадок (кокс) при нагревании без доступа воздуха. Мера коксуемости - коксовое число, количество осадков, полученных прокаливанием 10 г масла при 500... 600 °С.

Зольность характеризует качество очистки масла и наличие в нем несгораемых веществ, остающихся после выпаривания, сгорания и прокаливания.

Свободные щелочи, реагируя с цветными металлами, образуют густые клейкие осадки (мыла). Наличие в масле свободных щелочей устанавливают окраской спиртовой вытяжки под действием фенолфталеина. Общее щелочное числоуказывает на способность масел нейтрализовать кислоты.

Эмульгируемость- способность масла, смешиваясь с водой, образовывать трудно разделимые эмульсии. Измеряется временем (мин.) полного разделения масла и воды.

В общем случае масло считается отработанным и подлежит замене при выполнении хотя бы одного из следующих условий: повышение кислотного числа до 5 мг КОН на 1 г масла; изменение вязкости на 25 % от первоначального значения; содержание воды в масле свыше 2 %, если водная вытяжка имеет кислую реакцию свыше 0,5 %; наличие в масле свыше 0,5 % механических примесей; присутствие в масле примесей, оказывающих абразивное воздействие не допускается.

Наличие воды.ИВМ - индикатор воды в масле. Принцип действия прибора основан на изменении давления в сосуде с пробой нефтепродукта при реакции воды с порошком гидрата кальция вследствие выделения водорода (рисунок 61). Полученное значение давления позволяет определить содержание воды по известной зависимости - графику приведенному на рисунке 62.

Определение общего щелочного числа (ОЩЧ)проводится прибором ИВМ, но в качестве реагента используется щавелевая кислота С2Н2О4. Далее по зависимости (рисунок 63) определяют щелочное число.