Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности технологии изготовления силикатного кирпича

Особенности технологии изготовления силикатного кирпича

Европейские государства всегда отличались практичностью и продуманностью изобретений. Так, именно в Германии впервые были использованы мотопомпы дизельные и создан силикатный кирпич.

Технология изготовления такого строительного материала разработал немец по фамилии Михаэлис. Однако в Германии он не получил широкого распространения, как у нас. В странах СНГ он до сих пор производится в огромных масштабах.

Основой для кирпича служат безопасные природные компоненты: вода, кварцевый песок и известь. Главным его отличием при производстве является использование специального автоклава с паром и большим давлением для придания конечной формы и плотности.

Сам же процесс производства состоит из нескольких этапов:

    Сырье. Перечисленные выше материалы (песок, известь вода) проходят очистку, чтобы избавится от примесей, негативно влияющих на прочность и внешний вид кирпича.

От количественного содержания извести в конечном итоге зависит качество кирпича. На каждом заводе используется известь с разных месторождений, поэтому и степень очистки может значительно отличаться. В среднем показатель окиси кальция не должен превышать 6-8%. Песок берется только высшего качества, в котором все примеси (грунт, глина, осадочные породы) должны быть в норме.

  • Заготовки. В подготовленный песок добавляют известь и воду (строго по формуле). При этом соотношения ингредиентов должно быть таковым, чтобы реакции завершились полностью, и получилась пластичная смесь. Недостаток или избыток воды в смеси станет причиной ухудшения технических характеристик конечного продукта.
  • В основном для производства кирпича используют два способа: барабанный, силосный. Основное их различие в способе замеса раствора. При этом силосный метод намного дешевле барабанного. Смешанные ингредиенты помещают в специальный агрегат — силос. Там, при непрерывном вращении, происходит равномерное гашение активной извести. По времени приготовление одной порции раствора занимает до 12 часов, что дольше барабанного метода.

    Для насыщения смеси влагой ее загружают в специальный агрегат. Таким образом, на выходе получают белый кирпич отменного качества (чем выше давление, тем меньше дефектов и больше прочность). Окончательная обработка, сушка происходит в автоклаве.

    Метод барабанного производства использует уже измельченную известь. В специальный бункер (жаропрочный резервуар, компенсатор фланцевый, компрессор, электродвигатель) засыпаются все компоненты будущего кирпича, и при полной герметичности происходит их активное смешивание (гашение). Высокое давление и пар сокращают время на производство сырца до 40 минут на одну партию.

    В отличие от простого кирпича из глины данный продукт намного проще в производстве, требует меньше сырья и технических средств. При соблюдении технологии изготовления на выходе получаем строительный материал с высокими показателями прочности, износоустойчивости.

    1.3 Основы технологии производства силикатного кирпича

    Производство силикатного кирпича отличается от производства керамического следующими технико-экономическими показателями:

    — относительная простота технологического процесса производства;

    — высокий уровень механизации и автоматизации производства;

    — меньший расход энергоресурсов;

    — длительность технологического процесса изготовления кирпича по сравнению с керамическим от 5 до 10 раз;

    — себестоимость силикатного кирпича в 2 раза ниже по сравнению с керамическим.

    Производство силикатного кирпича состоит из следующих технологических переделов:

    1) складирование и подготовка сырьевых компонентов;

    2) получение известково-кремнеземистого вяжущего (ИКВ);

    3) приготовление силикатной смеси и гашение извести в ней;

    4) формование кирпича-сырца;

    5) автоклавная обработка кирпича;

    6) упаковка и складирование готовой продукции.

    Кварцевый песок складируется на складах бункерного типа. Запас песка должен обеспечивать бесперебойную работу предприятия в течение 2 часов.

    Читайте так же:
    Можно ли использовать кирпич для садовых дорожек

    Подготовка песка заключается в оттаивании мерзлых песков в зимний период и выделении посторонних включений в виде крупных кусков щебня и гальки. Для снижения пористости смеси желательно производить шихтовку песка, используя пески различной крупности. Шихтовка песка осуществляется в приемных отделениях (складах), оборудованных бункерами, ленточными питателями и смесителями.

    Подготовка комовой извести заключается в дроблении ее кусков, причем куски размером менее 80 мм подвергают одностадийному дроблению в молотковых дробилках. Куски крупнее 80 мм дробятся в две стадии: в щековых, а затем в молотковых дробилках. После этого известь дозируется в мельнице для совместного помола.

    Для получения ИКВ перед помолом извести и песка их смешивают в определенном соотношении в лопастной мельнице, затем смесь выдерживают в расходных бункерах перед мельницей.

    Негашеная дробленая известь и песок карьерной влажности 5 – 7 % смешиваются в соотношении ИКВ=И:П=1:1 – 2:1. Часть влаги, находящейся в песке (примерно 50 %), расходуется на гашение извести, остальная влага испаряется за счет прохождения экзотермической реакции гидратации извести.

    Не рекомендуется смешивать известь и песок одновременно с помолом в мельницах, так как испаряющаяся влага, как правило, конденсируется в рукавных фильтрах и выводит их из строя.

    Затем смесь поступает на совместный сухой помол в шаровых мельницах непрерывного действия. Удельная поверхность ИКВ составляет 400 – 450 м 2 /кг.

    Приготовление силикатной смеси включает дозирование ИКВ и оставшегося песка, смешивание их, увлажнение смеси до необходимой влажности и гашение извести в смеси.

    ИКВ и песок дозируют по массе, предварительно расчетным путем установив их соотношение с учетом активности (5 – 8 %) и влажности смеси (4 – 8 %).

    Первичное перемешивание смеси осуществляется в тихоходных или быстроходных двухвальных смесителях периодического или непрерывного действия. Смесители снабжены перфорированными трубками или специальными распылительными устройствами для подачи воды и острого насыщенного пара, необходимого для получения оптимальной влажности и улучшения качества силикатной смеси. После смешивания ИКВ и песка силикатную смесь из смесителей подают в гасильные аппараты для гашения извести.

    Процесс гашения извести протекает по следующей химической реакции:

    , (1)

    в результате которой выделяется примерно Q=65 кДж/моль.

    Гашение извести в смеси происходит в аппаратах периодического (гасильных барабанах) или непрерывного действия (в силосах-реакторах). В гасильных барабанах известь гасится в течение 50 – 60 мин и при повышенном давлении насыщенного пара – в течение 30 – 35 мин.

    На предприятиях, как правило, используют силосы-реакторы, позволяющие производить гашение извести и одновременно ее усреднение за счет специальных перемешивающих лопастей, установленных в силосах-реакторах.

    Кроме этого, силосы-реакторы являются бункерами промежуточного хранения, обеспечивающими постоянное поступление смеси в прессы.

    Гашение извести в силосах-реакторах производится от 1 до 4 часов.

    Интенсифицировать время гашения извести можно следующим образом. Например, можно гасить известь при повышенном давлении насыщенного пара pиз=0,7 МПа и при повышении температуры до t=130 –

    150 ºС. Длительность гашения при этом составляет в среднем 30 мин. Также применяется способ повышения удельной поверхности ИКВ до 450 –

    500 м 2 /кг. Можно также вводить в смесь хлористые соли.

    После гашения производят повторное перемешивание смеси для более тщательного усреднения и разрушения агрегированных частиц извести (комочков).

    Для гарантии полной гидратации извести при перемешивании в лопастных смесителях вводят дополнительно некоторое количество воды или острого пара для получения оптимальной влажности формовочной смеси.

    Читайте так же:
    Как рассчитать площадь одного кирпича

    В результате данной операции

    — перераспределяется влага между зернами смеси;

    — улучшается формуемость сырца и увеличивается его прочность;

    — повышается прочность и морозостойкость кирпича.

    Перемешивание происходит в лопастных или стержневых смесителях.

    Формование кирпича-сырца осуществляется на гидравлических прессах.

    Силикатная смесь засыпается в гнезда станины пресса с избытком. Например, для получения кирпича толщиной 88 мм в гнездо засыпается слой смеси толщиной 130 – 140 мм.

    Одновременно прессуются два кирпича под давлением pуд=20 –

    40 МПа с целью получения кирпича-сырца прочностью не менее 0,3 МПа.

    На прочность оказывают влияние следующие факторы:

    1) формовочное давление (с увеличением давления до 40 МПа коэффициент уплотнения сырца стремится к единице и прочность увеличивается на 35 – 50 %);

    2) длительность прессования (положительно влияет на прочность сырца при более малых давлениях);

    3) содержание в смеси тонкодисперсной составляющей (с увеличением удельной поверхности до 550 – 600 м 2 /кг получается сырец прочностью 0,5 – 0,6 МПа).

    После прессования автоматом-укладчиком кирпич-сырец по 2 шт. снимается со стана пресса и укладывается на накопитель. Затем автомат-укладчик перекладывает кирпич-сырец на автоклавные вагонетки, которые передвигаются в автоматическом режиме по рельсам и через систему передаточных мостов заполняют автоклавы.

    Автоклавная обработка – завершающий этап получения кирпича, в процессе которого формируются все основные свойства силикатного кирпича.

    Применяются тупиковые и проходные автоклавы, выбор которых обуславливается технико-экономическими показателями, мощностью завода и принятой технологией. Запаривание кирпича происходит в среде насыщенного пара при температуре t=174,5 – 200 ºС и избыточном давлении pиз=0,8 –

    1,2 МПа, а также при влажности 100 %.

    Время запаривания устанавливается экспериментально непосредственно на предприятии с учетом требуемых свойств кирпича, объема наполнения вагонеток, способа укладки кирпича на вагонетки.

    Роль пара высокого давления и температуры состоит в создании и сохранении в порах сырца жидкой фазы – влаги, при участии которой происходит растворение гидроксида кальция и песка и их химическое взаимодействие, приводящее к образованию и кристаллизации гидросиликатов кальция различной основности и в конечном итоге к образованию тоберморита, который формирует все необходимые строительно-эксплуатационные свойства кирпича.

    Образование гидросиликатов кальция происходит по следующей реакции:

    . (2)

    Процесс автоклавной обработки можно условно разделить на три периода.

    1) Первый период начинается с момента впуска горячего пара до момента выравнивания температуры теплоносителя и самих изделий, давление сохраняется на уровне атмосферного до достижения t=100 ºС.

    Влажность сырца возрастает и происходит стадия пропаривания сырца. Этот период длится от 0,5 до 0,75 ч. В этот период начинается растворение Ca(OH)2 и в небольшом количестве SiO2 и их взаимодействие с образованием высокоосновных гидросиликатов кальция – C2SiH2, которые придают кирпичу высокую морозостойкость (до 100 циклов), но низкую прочность (до 1 МПа).

    2) Период изотермической выдержки при максимальной температуре и давлении с сохранением 100 %-ной влажности.

    В первые 1,5 ч продолжается поступление конденсата от поверхностных слоев кирпича к центральной части кирпича. Концентрация свободной растворенной извести уменьшается, и продолжается более интенсивное растворение SiO2; в результате химической реакции образуются низкоосновные гидросиликаты – CSiH, которые формируют высокую прочность (до 30 МПа), но низкую морозостойкость (до 10 циклов).

    При дальнейшей выдержке образуются смешанные гидросиликаты кальция и в конечном итоге образовывается тоберморит C5Si6H5.

    3) Охлаждение начинается с момента снижения температуры и давления, в результате чего происходит остывание кирпича до 100 ºС.

    Читайте так же:
    Каким бывает огнеупорный кирпич

    За счет разницы температур кирпича (100 ºС.) и окружающей среды (15 – 20 ºС.) происходит резкое испарение влаги из кирпича (до 10 – 12 %).

    Существует несколько путей интенсификации автоклавной обработки.

    1) Экономически выгодно проводить автоклавную обработку при t=203 – 205 ºС. и при избыточном давлении pиз=1,2 – 1,6 МПа. Такая обработка длится от 4 до 5 ч.

    2) Введение в силикатную смесь и ИКВ более активных кремнеземистых компонентов (трепел, зола-унос, тонкомолотый керамический лом, керамический гравий и щебень).

    3) Введение кристаллических «заправок» (от 1 до 3 %) – отходов силикатного производства.

    Библиотека: книги по архитектуре и строительству | Totalarch

    Вы здесь

    Технология силикатного кирпича. Хавкин Л.М. 1982

    Технология силикатного кирпича
    Хавкин Л.М.
    Стройиздат. Москва. 1982
    384 страницы

    Изложены теоретические основы современной технологии силикатного кирпича и показано их практическое применение в производственных условиях с учетом конкретных особенностей используемого сырья в оборудования. Рассмотрены составы силикатных смесей для изготовления кирпича заданной прочности в его физико-механические свойства. Приведена экономическая эффективность применения силикатного кирпича. Для инженерно-технических работников заводов силикатного кирпич и научно-исследовательских организаций промышленности строительных материалов.

    Глава I. Технические свойства силикатного кирпича

    Глава II. Сырье для производства силикатного кирпича
    II.1. Пески природные и искусственные
    II.2. Глины н суглинки
    II.3. Известняки (карбонаты)
    II.4. Вяжущие вещества

    Глава III. Подготовка сырья
    III.1. Песок
    III.2. Вяжущие

    Глава IV. Проектирование состава силикатной смеси
    IV.1. Проектирование состава силикатной смеси для получения сырца заданной прочности
    IV.2. Выбор вяжущего
    IV.3. Проектирование состава силикатной смеси для получения кирпича заданной прочности
    IV.4. Уточнение составов вяжущих и смесей из конкретных видов сырья

    Глава V. Приготовление снликатной смеси
    V.1 Дозирование и предварительное смешение компонентов
    V.2. Гашение извести
    V.3. Аппараты для гашения извести в смеси с песком
    V.4. Обработка гашеной смеси

    Глава VI. Формование сырца
    VI.1. Теоретические основы прочности сырца
    VI.2. Влияние технологических параметров на прочность сырца
    V1.3. Влияние характера формования на прочность готового кирпича
    VI.4. Прессы для формования силикатного кирпича
    VI.5. Автоматы для съема и укладки сырца
    VI.6. Формование пустотелых кирпичей и камней

    Глава VII. Автоклавная обработка сырца
    VII.1. Состав и технические свойства новообразований
    VII.2. Теоретические основы н кинетика твердения силикатного кирпича
    VII.3. Физико-химические условии твердения силикатного кирпича
    VII.4. Оптимальные температуры и режимы запаривания силикатного кирпича
    VII.5. Расход тепла на запаривание кирпича
    VII.6. Оборудование

    Глава VIII. Цветной силикатный кирпич
    VIII.1. Требования к цветному кирпичу и способы его изготовления
    VIII.2. Пигменты и красители
    VIII.3. Технология цветного силикатного кирпича
    VIII.4. Сравнительная стоимость цветного силикатного кирпича, изготовленного различными способами
    VI 1.5. Применение цветного силикатного кирпича в строительстве

    Глава IX. Контроль производства силикатного кирпича
    IX.1. Контроль качества сырья
    IX.2. Контроль основных технологических операций и качества полуфабрикатов
    IX.3. Контроль качества готовой продукции

    Глава X. Рациональная технология заводов силикатного кирпича
    Х.1. Рекомендуемые схемы технического перевооружения действующих заводов
    X.2. Автоматизация основных переделов производства

    Глава XI. Экономика производства и применения силикатного кирпича
    XI.1. Основные техннко-экономические показатели производства
    XI.2. Экономика применения силикатного кирпича

    Силикатный кирпич.

    Силикатный кирпич получил широкое применение в возведении жилых домов и других строительных сооружений. Технология его производства была придумана в далеком 19 веке, но и по сей день силикатный кирпич имеет широкое применение. До сих пор он является самым современным материалом, отличающимся непревзойденным качеством и отличной эффективностью.

    Читайте так же:
    Кирпич силикатный одинарный рядовой размеры

    Силикатный кирпич обладает высокими эксплуатационными характеристиками. Его звукоизоляционные свойства на много превышают обычный глиняный кирпич.

    Производство силикатного кирпича.

    В производстве силикатного кирпича используется смесь воздушной извести, воды и кварцевого песка. Данные компоненты смешиваются между собой в определенной пропорции согласно ГОСТу.

    Технология производства силикатного кирпича может осуществляться двумя способами:

    1. Производство силикатного кирпича с использованием обработки его паром.

    При использовании первого способа, в смесь извести и песка, в соотношение 9:1, добавляют специальные дополнительные ингредиенты. Полученная силикатная масса обрабатывается паром под большим давлением. Для получения силикатного кирпича ее прессуют и окрашивают, а затем помещают в автоклавы для последующего пропаривания при высоком давлении и высоких температурах.

    После пропаривания кирпич необходимо просушить. Просушка силикатного кирпича проводится на открытом воздухе в течение 12 часов. После этого кирпич полностью готов к применению.

    После прохождения основных этапов производства силикатный кирпич приобретает светлые оттенки, что позволяет придавать ему разнообразные оттенки и цвета.

    2. Производство силикатного кирпича без использования обработки паром.

    Во втором способе производства силикатного кирпича вместо обработки паром используется процесс гашения извести во время смешивания всех составляющих компонентов. Данный процесс занимает около 10 часов.

    После завершения данного этапа производства, дальнейшее пресование, окраска и автоклавирование происходят точно так же как и в первом случае. Технология второго способа производства силикатного кирпича считается менее затратной и используется чаще.

    Процентное содержание песка, извести и воды находится в отношении 90:7:3. То есть, на 90% песка приходится 7% извести и 3% воды. Данные компоненты позволяю кирпичу, после прохождения основных этапов производства, приобретать светлые оттенки. При необходимости это позволяет придавать силикатному кирпичу различные оттенки и тона.

    Разнообразие оттенков и цветов силикатного кирпича дает возможность применять его не только при возведении несущих стен, но и для создания декоративной отделки при создании оригинального дизайна.

    Технология производства силикатного кирпича была разработана в Германии. Постепенно данный способ производства кирпича стал получать широкое применение в Европе. К концу 19 века Россия стала лидером по производству данного вида кирпича. В 1901 году в России производством силикатного кирпича занимались 9 заводов. На данный момент их больше полутора сотен.

    Характеристики силикатного кирпича.

    Пустотелый силикатный кирпич очень легкий. Это позволяет снизить нагрузку несущих стен на фундамент.

    При производстве силикатного кирпича используются стандартные размеры: 250х88х54мм и 250х120х65мм. Для декоративного кирпича могут использоваться и другие параметры. Форма силикатного кирпича может быть утолщенная, пустотелая, полнотелая. Каждая разновидность кирпича имеет свое индивидуальное предназначение. Так, пустотелый кирпич, обладающий относительной легкостью в сравнении с полнотелым кирпичом, используется там, где необходимо снизить нагрузку несущей стены на фундамент. Пустотелый кирпич, также, обладает лучшими тепло и звукоизолирующими свойствами. При применении данного кирпича в строительных работах, необходимо знать специальную информацию о свойствах данного вида материала, необходимо изучить его характеристики и познакомиться с особенностями при работе с ним:

    Для придания кирпичу водоотталкивающих свойств необходимо его обработать специальной гидрофобной пропиткой.

    1. Силикатный кирпич высоко ценится, в отличие от других строительных материалов, так как имеет высокую стойкость на сжатие. Такая прочность позволяет использовать его для возведения зданий с любым количеством этажей.

    Читайте так же:
    Размеры красного шамотного кирпича

    2. Силикатный кирпич является экологически чистым строительным материалом. Известь, входящая в состав силикатного кирпича, является антисептиком, который препятствует появлению на стенах здания различного вида плесени.

    3. Силикатный кирпич, особенно пустотелый, обладает высокой звуконепроницаемостью. Применение такого кирпича в строительстве многоквартирных домов позволяет избежать многих проблем связанных с плохой звукоизоляцией. Такой материал широко применяется для возведения стен помещений, в которых будут проводиться очень шумные виды работ или общественные мероприятия.

    4. Точность геометрической формы и эстетичность материала является отличной характеристикой силикатного кирпича. Данные свойства позволяют применять его без использования дополнительной отделки стен.

    К недостаткам силикатного кирпича можно отнести низкую стойкость к поглощению влаги. Но данный недостаток легко устранить. Достаточно пропитать поверхность материала специальной гидрофобной пропиткой и недостаток будет устранен. Поверхность силикатного кирпича приобретет необходимые водоотталкивающие свойства. При этом кирпич не лишается возможности пропускать через свою поверхность воздух, то есть «дышать». Такая воздухопроницаемость не позволяет образовываться водному конденсату на стенах здания и накапливаться влаге в помещении. Известь, входящая в состав силикатного кирпича, способна поглощать углекислый газ из воздуха и образовывать соль карбоната калия, что с годами способствует повышению прочности силикатного кирпича.

    Применение силикатного кирпича.

    Для отделки фасада может использоваться различная фактура кирпича. Она может быть гладкой или рельефной.

    На сегодняшний день силикатный кирпич представлен большим видовым разнообразием. Каждый из его видов имеет свое индивидуальное предназначение. Рядовой кирпич, чаще всего, используется для кладки несущих стен и перегородок. Лицевой кирпич применяется для отделки наружной стороны здания.

    Силикатный кирпич может иметь различную фактуру поверхности. Она может быть гладкая или рельефная («колотая»). Для отделки проемов окон или для других дизайнерских работ выпускается кирпич, имеющий специальное декоративное покрытие. Такой кирпич обладает низкой способностью поглощать влагу, поэтому его можно использовать для отделки бассейнов, бань и других подобных сооружений. Не рекомендуется использовать силикатный кирпич для возведения каминов, печей, фундамента или цоколя. Такие ограничения объясняются тем, что данный строительный материал не обладает жаростойкостью и может подвергаться разрушению при высоких температурах.

    Для лучшей сохранности целостности кирпича его необходимо перевозить на специальных деревянных поддонах.

    Необходимо помнить, что при использовании силикатного кирпича важно обратить внимание на свойства раствора, используемого для скрепления кирпича между собой. Если возникают вопросы по этому поводу, то лучше проконсультироваться со специалистами в этой области. Они, также могут Вам подсказать какое средство лучше выбрать для обработки поверхности кирпича для придания ему водоотталкивающих свойств.

    Необходимо учитывать особенности силикатного кирпича при использовании его в сочетании с другими строительными материалами. Так, например, во избежание образования трещин нельзя для облицовки здания керамический кирпич, если несущая стена выполнена из силикатного кирпича. В связи с тем, что у данных материалов различные коэффициенты теплового расширения их «соседство» может привести к образованию трещин и разрушению. Если Вы все же решили сделать облицовку из керамического кирпича по кладке из силикатного кирпича, то между ними необходимо оставлять расстояние 1,5-2 см. Все эти вопросы лучше всего обсудить со специалистом. Применение данного вида строительного материала не вызывает особых сложностей. Главное учитывать все его специфические особенности при осуществлении строительных работ.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector