建筑材料生产与气象教学课件.ppt

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1、2024-5-812024-5-82概述概述 建筑材料工业包括水泥及其预制品、砖瓦、平建筑材料工业包括水泥及其预制品、砖瓦、平板玻璃、建筑陶瓷、石棉等行业，主要用于建筑板玻璃、建筑陶瓷、石棉等行业，主要用于建筑的非金属材料厂矿和非金属材料加工；的非金属材料厂矿和非金属材料加工；有相当部有相当部分作业是在野外大气环境中进行的，生产过程受分作业是在野外大气环境中进行的，生产过程受大气环境制约，而且原料制备和焙烧过程产生大大气环境制约，而且原料制备和焙烧过程产生大量有毒、有害气体和粉尘造成大气污染。量有毒、有害气体和粉尘造成大气污染。2024-5-83本章主要内容本章主要内容1 1 砖瓦生产与气象砖

2、瓦生产与气象2 2 水泥及其预制件生产与气象水泥及其预制件生产与气象2024-5-84本章重点、难点本章重点、难点本章重点：本章重点：砖瓦生产安全期、砖坯自然干燥周期、干砖瓦生产安全期、砖坯自然干燥周期、干燥极限速度、水泥预制件养护周期、砖坯冻害、燥极限速度、水泥预制件养护周期、砖坯冻害、气象条件对水泥预制品质量的影响等分析。气象条件对水泥预制品质量的影响等分析。本章难点：本章难点：物料和坯体干燥原理物料和坯体干燥原理2024-5-85物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理一、物料或坯体的水分和结合形式一、物料或坯体的水分和结合形式物料或坯体的水分物料或坯体的水分（根据其结合方式分）（根据其

3、结合方式分）化学结合水化学结合水物理结合水物理结合水大气吸附水大气吸附水自由水自由水2024-5-86物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理特点：特点：此水在一般干燥温度下不可能从物料或坯体此水在一般干燥温度下不可能从物料或坯体中排出，只能在烧成窑的预热中达其分解温度时才中排出，只能在烧成窑的预热中达其分解温度时才可能排出，可能排出，不属于干燥范围不属于干燥范围。泥料在排除化学结合水后，永远失去可塑性，脱泥料在排除化学结合水后，永远失去可塑性，脱去化学水不产生应力，可很快进行而不开裂、此时去化学水不产生应力，可很快进行而不开裂、此时坯体尺寸不缩小，重量减至最小，气孔率达最大。坯体尺寸不缩小，

4、重量减至最小，气孔率达最大。化学结合水化学结合水指包括在物料或指包括在物料或泥料矿物组成中的水分。泥料矿物组成中的水分。2024-5-87物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理自由水（收缩水，机械结合水）自由水（收缩水，机械结合水）包括渗透包括渗透结合水和大毛细管水，由泥料直接与水接结合水和大毛细管水，由泥料直接与水接触而吸附。由内聚力和物料结合。触而吸附。由内聚力和物料结合。特点：特点：1 1）与泥料结合松弛，很易排除，排除过）与泥料结合松弛，很易排除，排除过程中，泥料固体颗粒互相靠拢，产生收缩，其收程中，泥料固体颗粒互相靠拢，产生收缩，其收缩体积约等于失去的自由水体积。缩体积约等于失去的

5、自由水体积。2 2）易使坯体开易使坯体开裂变形。裂变形。高干燥敏感性指数粘土高干燥敏感性指数粘土2024-5-88物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理大气吸附水大气吸附水指牢固地附着于物料或坯体微毛指牢固地附着于物料或坯体微毛细管中及分布于物料或坯体颗粒表面的水。细管中及分布于物料或坯体颗粒表面的水。特点：特点：对粘土物料，在排除大气吸附水阶段不产对粘土物料，在排除大气吸附水阶段不产生收缩，不产生应力，干燥速度可尽量加大而不生收缩，不产生应力，干燥速度可尽量加大而不会开裂。会开裂。当坯料所吸附的水分至一定程度与外界当坯料所吸附的水分至一定程度与外界条件达到平衡时，该水分叫平衡水。条件达到平

6、衡时，该水分叫平衡水。I I2024-5-89物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理物料或坯体的含水率表示方法：物料或坯体的含水率表示方法：相对含水率相对含水率=坯体内所含水分坯体湿重坯体内所含水分坯体湿重2024-5-810物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理干燥过程干燥过程 干燥过程的主要特征是物料或坯体中排出水分，干燥过程的主要特征是物料或坯体中排出水分，表现为干燥介质中物料或坯体表面水分蒸发，内表现为干燥介质中物料或坯体表面水分蒸发，内部水分由温度梯度和水分梯度引起的部水分由温度梯度和水分梯度引起的内扩散内扩散作用作用移向表面，经汽化后再从表面扩散至附近气流中移向表面，经汽化后再

7、从表面扩散至附近气流中（外扩散外扩散），包括热交换和质传递的综合作用。），包括热交换和质传递的综合作用。因水分移动的动力不同分为：因水分移动的动力不同分为：湿传导和热湿传导湿传导和热湿传导2024-5-811物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理 在实际干燥过程中，干燥条件在在实际干燥过程中，干燥条件在不断变化。不断变化。干燥条件干燥条件 物料或坯体的含水量，大小、码坯的方式、物料或坯体的含水量，大小、码坯的方式、干燥介质的温度、湿度和气流速度。干燥介质的温度、湿度和气流速度。2024-5-812物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理 在稳定的干燥条件下：在稳定的干燥条件下：干燥过程可分为

8、：干燥过程可分为：等速干燥阶段等速干燥阶段减速干燥阶段减速干燥阶段平衡阶段平衡阶段临界点临界点临界含水量临界含水量WcWc升速干燥阶段升速干燥阶段2024-5-813物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理 升速阶段升速阶段 坯体在温度较高而相对湿度小于的空坯体在温度较高而相对湿度小于的空气中，在很短的时间内，坯体表面被加热到等于干气中，在很短的时间内，坯体表面被加热到等于干燥介质的湿球温度的温度，水分蒸发速度也很快地燥介质的湿球温度的温度，水分蒸发速度也很快地增大。升速阶段很短，所以在这一阶段排除的水量增大。升速阶段很短，所以在这一阶段排除的水量不多。不多。2024-5-814物料和坯体的干

9、燥原理物料和坯体的干燥原理等速干燥阶段等速干燥阶段 在此阶段，坯体表面蒸发掉的水分，由其内部向在此阶段，坯体表面蒸发掉的水分，由其内部向坯体表面源源补充，坯体表面总是保持湿润的。干坯体表面源源补充，坯体表面总是保持湿润的。干燥速度与坯体表面和周围介质的水蒸气浓度差或分燥速度与坯体表面和周围介质的水蒸气浓度差或分压差或温度差有关，其差愈大，则干燥速度也大。压差或温度差有关，其差愈大，则干燥速度也大。增大坯体表面的空气流动速度可以将坯体表面的空增大坯体表面的空气流动速度可以将坯体表面的空气膜厚度减薄，便于坯体与介质间的蒸气扩散和热气膜厚度减薄，便于坯体与介质间的蒸气扩散和热交换，从而提高干燥速度。

10、交换，从而提高干燥速度。2024-5-815物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理 降速干燥阶段降速干燥阶段 坯体内部水分扩散速度小于表面蒸发速度，坯坯体内部水分扩散速度小于表面蒸发速度，坯体中的水分不能全部湿润表面，因此，潮湿的表面体中的水分不能全部湿润表面，因此，潮湿的表面就逐渐减少，干燥速度也逐渐降低。就逐渐减少，干燥速度也逐渐降低。平衡阶段平衡阶段 坯体干燥到表面水分达到平衡水分时，干燥速坯体干燥到表面水分达到平衡水分时，干燥速度降为零。此时坯体与周围介质达到平衡状态。度降为零。此时坯体与周围介质达到平衡状态。2024-5-816物料和坯体的干燥原理物料和坯体的干燥原理收缩：收缩：仅

11、发生在排除自由水阶段。仅发生在排除自由水阶段。物料或坯体在干燥中的收缩与变形物料或坯体在干燥中的收缩与变形变形：变形：由于坯体中水分分布不均匀，不同部位收由于坯体中水分分布不均匀，不同部位收缩不一致，造成收缩力。表面、棱角等处比内部缩不一致，造成收缩力。表面、棱角等处比内部干燥快，可产生较大收缩。内部水分排出滞后于干燥快，可产生较大收缩。内部水分排出滞后于表面，收缩比表面少，这就阻碍了表面的收缩，表面，收缩比表面少，这就阻碍了表面的收缩，此时在表面产生张应力，在内层产生压应力，形此时在表面产生张应力，在内层产生压应力，形成一对剪应力；当它超过材料强度极限时就造成成一对剪应力；当它超过材料强度极

12、限时就造成坯体开裂或变形。坯体开裂或变形。2024-5-8171 1 砖瓦生产与气象砖瓦生产与气象砖瓦生产与天气气候的关系砖瓦生产与天气气候的关系 砖瓦生产干燥工序气象服务砖瓦生产干燥工序气象服务坯体防冻害气象服务坯体防冻害气象服务砖瓦生产的气象服务指标和开、停机日期预报砖瓦生产的气象服务指标和开、停机日期预报砖瓦厂大气污染防治砖瓦厂大气污染防治http:/ 自然干燥是我国砖瓦工艺的传统干燥方法。自然干燥是我国砖瓦工艺的传统干燥方法。这种方法是在露天坯场上或半遮盖、全遮盖的这种方法是在露天坯场上或半遮盖、全遮盖的干燥棚内进行的，主要利用太阳的热能和坯场干燥棚内进行的，主要利用太阳的热能和坯场或

13、干燥棚周围的流动空气来干燥坯体，受天气或干燥棚周围的流动空气来干燥坯体，受天气变化影响大，干燥周期长，而且在有冰冻的地变化影响大，干燥周期长，而且在有冰冻的地区不能进行全年生产。区不能进行全年生产。2024-5-819砖瓦生产与气象砖瓦生产与气象砖瓦生产的有利天气：砖瓦生产的有利天气：包括连续晴天，日照长，高温，湿度小，包括连续晴天，日照长，高温，湿度小，伴有适当风力（风力伴有适当风力（风力3 3级有利于脱水干燥）。级有利于脱水干燥）。砖瓦生产的不利的天气：砖瓦生产的不利的天气：包括连阴雨，雾或相对湿度包括连阴雨，雾或相对湿度90%90%，突发性，突发性阵雨，风力阵雨，风力44级，低温冻害。级

14、，低温冻害。2024-5-820砖瓦生产与气象砖瓦生产与气象砖瓦生产的安全期砖瓦生产的安全期 一般把一般把85%85%保证率的气温稳定通过保证率的气温稳定通过00的初日和的初日和终日之间作为砖瓦生产的安全期。终日之间作为砖瓦生产的安全期。具体开、停机时间：具体开、停机时间：春季开机春季开机-气温稳定通过气温稳定通过33，日最低气温，日最低气温-44结束时；结束时；冬季停机冬季停机-气温气温-3-3结束时，日最低气温结束时，日最低气温-2 2 的初日。的初日。2024-5-821砖瓦生产与气象砖瓦生产与气象 由于降水对砖坯干燥具有影响，当日降水量由于降水对砖坯干燥具有影响，当日降水量2 2mmm

15、m时，干砖坯可受降水影响，故实际生产时，干砖坯可受降水影响，故实际生产周期：周期：F=365-n F=365-nd d-n-nR R n nd d为低温期日数；为低温期日数；n nR R为大于为大于2mm2mm的降水日数的降水日数调整：调整：根据新坯脱水在棚架需根据新坯脱水在棚架需7-107-10d d，野架需野架需5-65-6d d，提提前或推后，以估计新坯刚好脱水时间，作为开停前或推后，以估计新坯刚好脱水时间，作为开停机的最佳时机。机的最佳时机。2024-5-822砖瓦生产与气象砖瓦生产与气象二、砖瓦生产干燥工序气象服务二、砖瓦生产干燥工序气象服务目的：目的：保证坯体干燥保证坯体干燥质量，

16、缩短干燥周期，质量，缩短干燥周期，提高坯场土地利用率，提高坯场土地利用率，降低干燥成本。降低干燥成本。要求：要求：必须掌握天气变必须掌握天气变化规律，针对不同土质、化规律，针对不同土质、不同季节的温、湿度、不同季节的温、湿度、风向风速等要素，制定风向风速等要素，制定合理的操作规程，充分合理的操作规程，充分利用有利的干燥条件，利用有利的干燥条件，避开不利天气。避开不利天气。2024-5-823砖瓦生产与气象砖瓦生产与气象露天坯场露天坯场 -根据本地区常年风向，确定坯埂方向，根据本地区常年风向，确定坯埂方向，使使之与常年风向一致。之与常年风向一致。一般性护晾操作一般性护晾操作 -归纳为归纳为“三勤三勤”“”“十放十放”，即勤揭、勤盖、，即勤揭、勤盖、勤检查；先放夜风，早晚风，背风，小风，背勤检查；先放夜风，早晚风，背风，小风，背阳，后放日风，正风，大风，正阳，最后揭盖阳，后放日风，正风，大风，正阳，最后揭盖放风太阳晒。放风太阳晒。2024-5-824砖瓦生产与气象砖瓦生产与气象 高塑性或高敏感性泥料制坯时的护晾操作高塑性或高敏感性泥料制坯时的护晾操作 -采用三段护晾操作采用三段护晾操作第一