Состояние технологии перемешивания сыпучих материалов
На сегодняшний день приготовление смеси из сыпучих компонентов уже является отдельной отраслью технологического знания. Ее целью является получение максимальной степени совмещения разнородных материалов в конечном продукте, используя знание механических процессов.
Наряду с однородностью получаемой смеси важным критерием оценки смесительного оборудования является количество потребляемой энергии [47], которая необходима для получения смеси требуемого качества. Правильное сочетание параметров смесителя и свойств перемешиваемых материалов является ключевым условием для достижения максимального экономического эффекта в производстве [162].
Опыт производителей, а также лабораторные исследования подтверждают, что свойства любой сухой строительной смеси напрямую зависят от её однородности [167]. Это справедливо как для основных ее компонентов, так и для химических добавок, эффективность которых зависит от их равномерного распределения по объему готового продукта. Таким образом, основной целью производства смесей является достижение максимальной степени их неоднородности. Сухие строительные смеси постоянно совершенствуются и область их применения растет, что является возможным благодаря усложнению их составов. Увеличение количества компонентов, количественный процент которых в общем объеме может достигать 0,5 % и меньше, требует все более совершенного оборудования, способного обеспечить однородность готового продукта и, следовательно, сохранить его конкурентоспособность.
Стоит отметить, что смесительное оборудование на отечественных предприятиях по производству сухих строительных смесей в большинстве случаев не позволяют получить однородность готового продукта, отвечающего современным требованиям на мировом рынке [27]. Причинами тому является устаревающее оборудование и малоэффективные технологические схемы, установленные на заводах [102]. Однако недостаточная технологическая
вооруженность в последнее время частично компенсируется развитием химических примесей-модификаторов.
Примером может служить состав ЦМИД- 4Б который внедряется в смеси на основе цементного вяжущего для ускорения набора прочности (рис. 1.21) [142].
Рисунок 1.21. Графики набора прочности бетонов с добавкой ЦМИД-4Б и бездобавочных бетонов.
Исследования процесса смешивания, свойств применяемых материалов, а также производственная практика позволяют сделать вывод о том, что повышение однородности готового продукта может быть достигнуто за счет интенсификации энергетического воздействия на смешиваемые компоненты [71,97]. Однако в настоящий момент технологическое оборудование почти исчерпало возможности улучшения, хотя при этом развитие и усложнение состава смесей продолжает двигаться вперед.
Таким образом, текущее состояние техники смешивания зачастую порождает ошибочное мнение о том, что дальнейшие попытки поднять уровень однородности смеси можно принять экономически неэффективными. Во многом этому способствует упомянутая производственная практика, хотя не стоит забывать о том, что на заводах прежде всего руководствуются экономичностью и данными на основе применяемого в данный момент оборудования. Попытки использовать устаревшие технологические схемы приводят к тому, что получаемый продукт высокого качества не позволяет окупить сам процесс его получения [46].
На данный момент в производстве сухих строительных смесей применяется два типа смесителей принудительного действия - циклического и непрерывного действия [26].
На сегодняшний день смесители циклического действия получили наибольшее распространение, оборудование такого типа часто используется у отечественных производителей сухих строительных смесей.
1.4.