Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Изготовление — силикатный кирпич

Изготовление силикатного кирпича включает следующие операции: измельчение извести-кипелки, смешение извести с песком, гашение извести в смеси с песком, дополнительное перемешивание и увлажнение смеси до 7 — 9 %, формование ( прессование) кирпича и обработка сырца-кирпича в автоклавах. Основными операциями являются формование и запаривание сырца. Формование кирпича производится на рычажных прессах под давлением 15 0 — 20 0 МПа. Отформованный кирпич-сырец укладывается на вагонетки и подается для запаривания в автоклав. [1]

При изготовлении силикатного кирпича процесс приготовления массы остается таким же, как и при изготовлении силикатных блоков. [2]

Материалами для изготовления силикатного кирпича являются воздушная известь и кварцевый песок. [3]

Состав пзвестково-песчаной смеси для изготовления силикатного кирпича следующий: 92 — 95 % чистого кварцевого песка, 5 — 8 % воздушной извести и примерно 7 % воды. [4]

Основной вид сырья для изготовления силикатного кирпича — кварцевый и кварцево-полевошпатовый ( песок — 90 % массы сухой смеси), поэтому заводы по выпуску силикатного кирпича необходимо строить в районе залежей песка. Известь, расходуемую в значительно меньшем количестве ( около 10 %), можно привозить, хотя и ее часто производят на том же заводе, используя для этого местный или привозной известняк. [5]

Большое количество извести идет на изготовление силикатного кирпича и силикатных бетонов: ячеистых, легких, тяжелых, а также используется в смешанных вяжущих. [6]

Известь применяют для строительных растворов, изготовления силикатного кирпича , плит, ячеистых бетонов и др. Известковое молоко используют для окрасок. [7]

Стекольные пески и каменные материалы, применяемые для изготовления силикатного кирпича , содержат столь большое количество кремнезема — чаще свыше 99 %, что приходится вносить изменения для точного определения малых количеств других присутствующих компонентов. Обычно при определении железа требуется большая точность, доходящая иногда до третьего десятичного знака. [8]

Шунгитовые сланцы применяют в качестве сырья для получения шунгизитового гравия, черного цемента, красок, добавок при изготовлении силикатного кирпича , штучных плит для полов, плинтусов, а также как декоративный и скульптурный материалы. Шунгитовые сланцы добывают в Карелии. Различные разновидности других кристаллических сланцев встречаются во многих районах Сибири, Урала, Кавказа. [9]

У рабочих, занятых приготовлением глиняного кирпича и керамики, отмечены заболевания опорно-двигательного аппарата, в основном верхних конечностей, пневмокониозы и др., а при изготовлении силикатного кирпича у обслуживающего персонала выявляются поражения кожи, слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз. [10]

При производстве строительных материалов ( цветного кирпича, керамики, шифера и облицовочных изделий) потребляется большое количество дефицитных минеральных пигментов. Особенно большой расход этих пигментов имеет место при изготовлении цветного силикатного кирпича методом объемного окрашивания. Установлено, что шламы газоочисток сталеплавильного производства можно также использовать для получения цветного силикатного кирпича коричневой гаммы. При этом силикатный кирпич не уступает по качеству кирпичу, полученному с использованием обычных минеральных пигментов. [11]

Установка предназначена для утилизации тепловой энергии сбросного ( отработавшего) пара из автоклавов в действующем производстве силикатного кирпича. Автоклавная обработка кирпича-сырца насыщенным водяным паром является завершающей стадией при изготовлении силикатного кирпича , потребляющей значительное количество энергоресурсов. В связи с этим вопрос обеспечения более полного использования тепловой энергии отработавшего пара после автоклавов и рекуперации образующегося конденсата является актуальной задачей. [12]

Воздушная известь затвердевает и длительное время сохраняет или даже увеличивает свою прочность только на воздухе. В условиях повышенной влажности прочность воздушной извести значительно снижается. Воздушная известь применяется в строительстве в виде растворов и, кроме того, для изготовления силикатного кирпича и искусственных камней. [13]

Силикатный кирпич. Применение и способы изготовления

Одним из экологически чистых и безопасных строительных материалов признан силикатный кирпич. В его состав входят самые простые компоненты: известь, вода и песок. Достичь высокой прочности и морозостойкости позволяет введение в состав специальных добавок: пластификаторов и модификаторов.

Такой блок не содержит углеводородных соединений и формальдегида. Это исключает попадание токсических элементов в окружающую среду. По экологической чистоте и безопасности его сравнивают с древесиной. Но он имеет определенные преимущества: не горит, не гниет и не разрушается со временем. Высокая звукоизоляция и низкая теплопроводность позволяют ему найти широкое применение в строительстве домов из кирпича.

Процесс производства

Силикатный блок появляется в результате следующих этапов: изготовление массы, прессование и запаривание.

Силикатная масса может приготавливаться силосным и барабанным способом. Все компоненты перемешиваются и увлажняются. Затем состав выдерживают до десяти часов для полного гашения извести.

После этого его подвергают прессованию. Этот процесс многоступенчатый. В начале формы заполняются смесью. Формы должны заливаться одинаково, чтобы изделия имели одинаковую плотность. Затем происходит непосредственно прессование, где состав подвергается давлению, величина которого непосредственным образом влияет на качественные характеристики. Под воздействием силы изделию придается плотность. Причем давление поднимается медленно, чтобы не произошло разложения структуры. Дальше кирпич-сырец освобождается от форм и проходит закалку в автоклаве. Здесь изделия также проходит три стадии обработки.

На первом этапе выравнивается температура изделия и поступающего пара. На втором выдерживается одинаковый уровень температуры и давления. Третья стадия это остывание полученного продукта. На протяжении всего процесса производится контроль влажности. Отклонение от норматива отрицательно скажется на готовых изделиях. После завершения остывания будущие кирпичи отправляются на упаковку.

Виды и разновидности

Силикатные блоки выпускаются двух основных категорий: полнотелые и пустотелые. Пустоты, сквозные и несквозные, значительно снижают вес материала, что немаловажно при устройстве внутренних перегородок и стен. В основном при строительстве используется кирпич прямоугольной формы. Стандартные размеры одинарного изделия равны 60x120x250 мм. Выпускается также полуторный (утолщенный) продукт размерами 88x120x250 мм. Но кроме такой формы используется ряд фигурного кирпича: угловой, овальный, со скосом и др. Это обеспечивает возможность выполнения кладочных работ любой сложности.

Продукт может иметь рельефную поверхность, что напоминает природный камень. Технологии позволяют делать блок различных цветов, причем окраска выполняется в полном объеме. Этим гарантируется цветовая надежность, то есть даже при скалывании изделие не потеряет свой цвет. Наиболее распространены и востребованы серый, желтый и розовый оттенки.

Применение

Из силикатного кирпича выполняется кладка наружных стен многоэтажных зданий , но высота возводимых объектов ограничена. Такой кирпич не годится для постройки слишком высоких зданий.

Большую популярность получил он у застройщиков собственных домовладений. В этом случае он является самым распространенным материалом.

Широко применяется облицовка из силикатного кирпича. Проектируя возведение стен из различных стеновых блоков и камней, предусматривают облицовку из этого вида строительного продукта. Зазор между кладкой из блоков и облицовкой намного уменьшает потери тепла в помещении, не допускает проникновения влаги внутрь. При ремонтах деревянных домов для отделки фасада также выбирают силикатный кирпич. Он намного прочнее и долговечнее сайдинга, который в последнее десятилетие приобрел также широкую популярность.

Благодаря своим звукоизоляционным характеристикам, кирпич используется для кладки несущих стен и перегородок внутри зданий. Они по звукоизоляционным свойствам и прочности намного опережают гипсокартон. Кирпичная перегородка в большей мере выдерживает нагрузки от навесной мебели и другого оборудования.

Силикатный блок является основой для изготовления огнеупорного кирпича, который применяется при кладке печей, облицовке котлов производственных котельных и других видов работ, где конструкции находятся под воздействием высоких температур.

Преимущества изделия из силиката перед другими материалами, которые применяются в строительстве, очевидно. Высокая прочность и плотность дает возможность возводить стены для зданий всех категорий ответственности. Благодаря способности к термоаккумулированию, кирпич помогает создать благоприятный климат внутри строений. Зимой сохраняется тепло, а летом создается прохлада. Поэтому постройки из данного изделия всегда уютны и комфортны.

Способ производства силикатного кирпича

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 19.XI.1968 (№ 1283138/29-33) с присоединением заявки ¹â€”

Опубликовано 19.Ч111.1971. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 19.Х.1971

Номитйт по лемм изобретений и открытий лри Сввете Глинистрав

УДК 666.763.3 (088.8) Авторы изобретения

С. Д. Мамонтов и М. С. Шварцзайд

Хабаровский политехнический институт

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА

Известен способ производства силикатного кирпича путем смешения известково-кремнеземистого вяжущего с песком при частичном увлажнении, выдерживания смеси в силосах, прессования сырца и запаривания его в ав- 5 токлаве. Однако получаемый кирпич при такой технологии недостаточно прочен и морозостоек.

Предлагаемый способ не имеет этого недостатка и отличается от известного тем, что 10 силикатную смесь подвергают одноразовому увлажнению, выдержке в течение 10 — 15 мин, затем дополнительно перемешивают с перетиранием частиц друг о друга и запаривают сырец в автоклаве по режиму 1 — 6 — 1. 15

Способ осуществляют следующим образом.

Сначала специально готовят известковокремнеземистое вяжущее путем совместного помола извести с сухим кремнеземистым песком в соотношении 1:4, 1:6 или 1:9. 20

Для подготовки силикатной массы в качестве вяжущего применяют только известковокремнеземистое вяжущее, Не рекомендуется использовать в качестве вяжущего одну известь. 25

Дозирование воды в силикатную смесь производят только один раз во время первого перемешивания всех ее компонентов. Максимально возможное увлажнение силикатной смеси гарантирует создание условий, при ко- 30 торых взаимодействие извести с водой сопровождается растворением окиси кальция, химическим ее диспергированием и образованием коллоидно-кристаллизационной структуры.

В результате этого происходит схватывание г..дратирующейся извести и образование в силикатной массе комьев и глыб размером в поперечнике от 3 — 5 до 20 — 30 слт. Нельзя допускать гашения извести в пушонку. Для силикатной массы увлажнение не должно превышагь 8 — 10%.

В отличие от силосного, где силикатная смесь выдерживается в силосах 2 — 3 час, предусматривается время выдерживания (гашения) сз еси всего лишь 10 — 20 лтин, т. е. когда ее температура будет максимальной.

Однако она не должна превышать 100 С, поскольку при этом возможно интенсивное удаление влаги, сопровождающееся парообразованием. Оптимальная температура смеси

Обязательно повторное перемешивание смеси с некоторым перетиранием частиц друг о друга, в результате чего происходит разрушение комьев силикатной смеси, а также коллоидно-кристаллизационной структуры схватывающейся извести. При этом некоторое количество воды высвобождается из межзернового пространства известково-песчаной смеси, повышая ее подвижность и однородность.

Составитель В. Алекперов

Редактор Г. Кузьмина Техред E. Борисова Корректор E. Зимина

Заказ 2767/3 Изд. № 1162 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/Б

Типография, пр. Сапунова, 2

Повторное пер емешив ание проводят сразу же после кратковременного выдерживания (гашения) смеси.

Затем начинают прессование кирпича-сырца. Для этого выдерживают сырец перед автоклавной обработкой. Время выдерживания зависит от скорости гашения применяемой извести, содержания в массе активной окиси кальция и колеблется в пределах 0,5 — 1,0 час.

В это время известь, проявляя тиксотропные свойства, после разрушения первоначальной коллоидно-кристаллизационной структуры, под воздействием повторного перемешивапия смеси, вновь проявляет вяжущие свойства и схватывается, благодаря чему происходит нарастание прочности кирпича-сырца. Повышение прочности за счет гидрационного твердения извести позволяет увеличить скорость подъема давления пара в автоклаве без опасений образования внутренних напряжений в сырце, превышающих его прочность на растяжение.

Подъем давления пара в автоклавах производят для сырца, только что уложенного на вагонетку с более «мягким» режимом, в течение 1,5 — 2,0 час.

Если кирпич-сырец перед запариванием получил выдержку, подъем давления пара производят в течение одного часа и время экзотермического выдерживания кирпича в автоклаве сокращается до 5 — 6 час.

Способ производства силикатного кирпича путем смешения известково-кремнеземистого вяжущего с песком при частичном увлажнении, 15 выдерживания смеси в силосах, прессования сырца и запаривания его в автоклаве, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и морозостойкости, силикатную смесь подвергают однофазовому увлажнению, вы20 держке в течение 10 — 15 мин, затем дополнительно перемешивают с перетиранием частиц друг о друга и запаривают сырец в автоклаве по режиму 1 — 6 — 1,

Запаривание цветного силикатного кирпича

Силикатный (по составу сырья — известково-песчаный) кирпич изготовляется из смеси кварцевого песка с гашеной известью прессованием под большим давлением. Затем отформованный кирпич отвердевает в автоклаве под действием водяного пара высокого давления. В результате реакции между известью и песком образуется гидросиликат кальция, почему кирпич и назван силикатным

Способы производства кирпича

Известково-песчаные растворы применяют в качестве строительного материала уже с древних времен. Такие растворы дают в первые месяцы незначительную прочность —2—10 кг/см2 и в обычных условиях твердеют медленно, даже в тонких слоях. Поэтому известково-песчаные растворы не могли служить материалом для стен многоэтажных зданий.

В 1880 г. немецким ученым Михаэлисом был открыт способ изготовления кирпича высокой прочности из прессованного жесткого известково-песчаного раствора. Этот раствор твердеет под действием водяного пара при высокой температуре и давлении.

В настоящее время среди материалов для кладки стен силикатный кирпич занимает второе место после обыкновенного глиняного кирпича.
Размеры силикатного кирпича те же, что и глиняного. Цвет светлосерый, но вводя в состав кирпича минеральные пигменты (сухие краски), можно получить облицовочный силикатный кирич различного цвета.

Процесс производства этого кирпича в принципе такой же, как и силикатного, но сырец получается более прочным, повышается также прочность и водостойкость кирпича. Одновременно расширяется сырьевая база для изготовления кирпича.

Завод силикатного кирпича

Схема производства силикатного кирпича : 1— дробилка; 2 — шаровая мельница; 3 — воздушный сепаратор; 4 —дозирующий аппарат; 5 —смесительный шнек; 6 — силос; 7 — бегуны; 8 — пресс; 9 — гасильный барабан; 10 — запарочный автоклав

Сырье, применяемое для производства силикатного кирпича, дешево и широко распространено. Это кварцевый песок (90— 92%; от веса сухой смеси), известь [8—5% в расчете на СаО или 10—8%1 Са(ОН)2] и вода для гашения извести и придания известково-песчаному раствору требуемой для прессования кирпича влажности (около 7%).

Чтобы уменьшить объемный вес, а следовательно, и теплопроводность кирпича, часть песка можно заменить шлаком, золой и т. п.
Песок должен состоять из зерен разных размеров для уменьшения объема пустот, подлежащих заполнению известью (хотя вообще пустоты заполняются не полностью). Желательно, чтобы зерна имели остроугольную форму и шероховатую поверхность, при которой улучшается сцепление их с известью. Так как реакция извести с кварцевым песком происходит по поверхности зерен песка, то в нем должно содержаться достаточно мелких зерен, имеющих большую поверхность. Полезно введение части молотого песка, что повышает прочность кирпича.

Производство силикатного кирпича состоит из следующих процессов:

1. добычи песка в карьере; обычно она производится одноковшовым экскаватором;
2. подготовки извести (дробление и помол); помол ускоряет гашение извести и позволяет использовать ее полностью;
3. гашения извести в смеси с песком (в силосах или барабанах);
4. дополнительного перемешивания массы;
5. формования кирпича путем прессования;
6. пропаривания его в автоклавах под давлением, необходимого для затвердевания кирпича.

Гашение извести в смеси с песком осуществляется в железо бетонных силосах (резервуарах) или, что гораздо быстрее и полнее, во вращающихся барабанах.
Негашеная известь, поступающая из известеобжигательной печи, дробится в дробилке, затем размалывается в шаровой (трубной) мельнице, после чего поступает в бункер. Далее песок и известь проходят дозирующие автоматические аппараты и попадают в мешалку, где увлажняются.

При силосном способе производства влажная смесь загружается в силосы: там она вылеживается до полного гашения извести (от 8 до 10 час, а при подогреве известково-песчаной смеси паром этот срок сокращается до 2—4 час). При барабанном способе смесь поступает в герметические стальные барабаны-гидраторы , вращающиеся вокруг горизонтальной оси. В эти барабаны подают пар под давлением до 5 am. Под действием пара и интенсивного перемешивания гашение протекает быстро (30— 50 мин.).

После гашения смесь желательно еще раз перемешать в мешалке или в бегунах, увлажнив водой.способ подготовки известково-песчаной смеси, называемый дезинтеграторным. Он заключается в следующем: дробленая известь-кипелка гасится в барабане, затем смешивается с песком и измельчается в дезинтеграторе. Здесь происходит энергичное перемешивание, разбиваются комки извести и глинистые включения. Благодаря этому быстрее и полнее протекает реакция между известью и песком при пропаривании.

Дезинтеграторный способ производства кирпича позволяет экономить до 30% извести и повышает прочность силикатного кирпича.
Подготовленная тем или иным способом известково-песчаная смесь с влажностью около 7% поступает на прессы для формования кирпича. Прессованием под давлением до 150—200 кг/см2 кирпичу придают правильную форму и необходимую плотность.

После прессования кирпич (сырец) получают еще не затвердевшим, хотя его и можно брать руками. Чтобы он затвердел, его пропаривают под давлением в автоклавах (стальных барабанах) диаметром около 2 м, длиной до 20 м, герметически закрывающихся с торцов крышками. В автоклавы медленно пускают насыщенный пар под давлением около 8 ати. Кирпич пропаривается в течение 5—8 час, после чего пар перепускают в другой автоклав.

Для ускорения твердения кирпича в автоклаве в состав сырьевой смеси вводят небольшую добавку сульфата натрия.
В производстве силикатного кирпича почти все процессы механизированы, поэтому силикатный завод обслуживается значительно меньшим числом рабочих, чем завод глиняного кирпича. Заводы силикатного кирпича, несмотря на большую производительность (50—300 млн. шт. в год), занимают небольшую территорию. Изготовляют силикатный кирпич во много раз быстрее, чем глиняный; силикатный С не более одних суток, а глиняный свыше 5 суток.

Производство и получение силикатных изделий и карбонизированных камней

Из известково-песчаных растворов помимо силикатного кирпича можно изготовлять различные изделия, например: камни и даже крупные блоки для стен, плиты для перекрытий, плиты для облицовки зданий, ступени и т. п.

Силикатные изделия

Чтобы придать силикатным изделиям необходимую прочность, их нужно формовать из растворов жесткой или малопластичной консистенции, сильно уплотняя прессованием, трамбованием., вибрированием, центрифугированием и т. п., а затем пропаривать в автоклаве при температуре около 175° и давлении пара 8 ати. Плиты и другие изделия, которые будут работать под нагрузкой на изгиб, армируют в растянутой зоне стальной проволокой, желательно предварительно напряженной.

Силикатные изделия с повышенной прочностью

Для получения силикатных изделий с повышенной прочностью и морозостойкостью часть песка размалывают, увеличивая его поверхность, чем усиливается взаимодействие песка с известью. Для этих же целей добавляют цемент, применяя, например, раствор 330 состава 1:1:6 (известь : цемент : песок) для изготовления фасадных облицовочных плит.

Используя светлый (почти белый) кварцевый песок и известь, можно получить силикатные изделия светлых оттенков, а добавляя к смеси минеральные пигменты (сухие краски), и окрашенные изделия.
При дезинтеграторном способе подготовки известково-песчаной смеси, а также при тонком помоле песка можно получать силикатные материалы с прочностью при сжатии до 1000 кг/см2 и благодаря этому изготовлять высококачественные силикатные трубы, черепицу, облицовочные плиты, плитки для полов и т. п.

Смешивая известково-песчаные растворы с пеной, получают пеносиликат, который после пропаривания: в автоклаве отвердевает и приобретает достаточную прочность при сравнительно небольшом объемном весе.

Карбонизированные камни

Способ изготовления стеновых камней, назван карбонизированным. Их изготовляют из известково-песчано-шлаковой смеси (с небольшой добавкой гипса), формуют на таких же станках, как и шлакобетонные камни, подсушивают (за счет тепла, выделяемого молотой известью» кипелкой при ее гашении в камнях) до оптимальной влажности и подвергают искусственной карбонизации углекислым газом, отходящим из известково-обжигательных печей.

Этот способ выгоден, так как не требует автоклавов и затраты цемента. Принцип карбонизации известково-песчаных материалов был впервые предложен академиком А. А. Байковым, а применен по предложению канд. техн. наук К. С. Зацепина для производства стеновых и перегородочных камней на нескольких заводах. При дальнейшем повышении прочности и морозостойкости карбонизированные камни смогут получить более широкое применение. Разработан также легкий термоизоляционный материал — пенокарбонат, аналогичный пеносиликату, но изготовленный с применением карбонизации.