Гиперпрессование — Технология Производства и Состав Кирпича

Гиперпрессование — Технология Производства и Состав Кирпича

Гиперпрессование, как технология производства кирпича на российском рынке появилась сравнительно недавно. Существующий способ изготовления традиционных стеновых материалов, получаемых методом полусухого формования с последующим обжигом, автоклавированием или пропариванием, связан с высоким расходом энергоносителей. При этой технологии используется давление прессования 10–30 МПа.

Одной из приоритетных проблем современного строительного материаловедения является ресурсо и энергосбережение при производстве строительных материалов. Перспективным направлением решения этой проблемы при производстве штучных стеновых материалов представляется разработка технологий с использованием высоких давлений прессования (гиперпрессование – усилие выше 40 МПа).

В лаборатории строительных материалов Восточно-Сибирского государственного технологического университета разработаны составы для получения стеновых материалов с использованием различных заполнителей и наполнителей из полусухих цементных смесей беря за основу технологию гиперпрессования.

Для получения стеновых материалов подбирались составы, удовлетворяющие требованиям ГОСТа для керамического кирпича, так как для безобжиговых стеновых материалов ГОСТ отсутствует.

Для получения кирпича на основе пористых природных и искусственных заполнителей использовали портландцемент марки 400, золы ТЭЦ, мартеновские, котельные и вулканические шлаки. Ниже приведены результаты проведенных исследований.

Состав для прессования кирпича — Цемент и зола:

• Усилие прессования — 40 МПа;
• Расход цемента — 185 кг/м3;
• Средняя плотность — 1300 кг/м3;
• Прочность при сжатии — 10 МПа;
• Морозостойкость — 25 циклов.

Состав для прессования кирпича — Цемент и мартеновский шлак:

• Усилие прессования — 40 МПа;
• Расход цемента — 180 кг/м3;
• Средняя плотность — 1800 кг/м3;
• Прочность при сжатии — 8,5 МПа;
• Морозостойкость — 25 циклов.

Состав для прессования кирпича — Цемент и вулканический шлак:

• Усилие прессования — 40 МПа;
• Расход цемента — 170 кг/м3;
• Средняя плотность — 1730 кг/м3;
• Прочность при сжатии — 13,2 МПа;
• Морозостойкость — 25 циклов.

Результаты исследований технологии гиперпрессования показывают, что существует принципиальная возможность получения безобжигового кирпича марок 75–125 методом гиперпрессования на основе пористых заполнителей.

Также исследовалась возможность получения кирпича на основе плотных заполнителей с различными наполнителями. В качестве наполнителей использовались гранитные и доломитовые отсевы фракции 0–10 мм дробильно сортировочной фабрики Тугнуйского разреза строительного управления, а в качестве наполнителей использовали тонко дисперсные материалы различной химической природы, такие как стекловидный перлит, глина, доломит, зола и кварцит с одинаковой удельной поверхностью 2000 см2/г, у которых предварительно проверялся поверхностный потенциал. При этом было установлено, что максимальный поверхностный потенциал имеет наполнитель доломит. Поэтому доломит и был выбран в качестве оптимального наполнителя.

Было подобрано несколько составов бетона. Исходя из предварительных исследований, для обеспечения наиболее плотной упаковки изделия тонкодисперсной фракции должно быть не менее 30 %. Составы смесей для прессования кирпича приведены ниже.

• Портландцемент М400 — 5-9%;
• Гранитные отсевы фракции 5-10 мм — 30-40%;
• Песок — 40-30%;
• Доломитовый наполнитель — 25-21%.

Как показали исследования, при технологии гиперпрессования доломитовый наполнитель выполняет роль не только уплотняющей добавки, но также и роль активного компонента, что позволяет ему участвовать в организации структуры вяжущего. Из приготовленных бетонных смесей на гидравлическом прессе при давлении 40–100 МПа прессовались изделия.

Отпрессованные изделия хранились в условиях, исключающих испарение влаги (под пленкой), в течение 3–7 сут. Процесс твердения при этом значительно ускоряется и уже в 7 суточном возрасте прочность при сжатии образцов составляла 92–97 % от марочной прочности. Полученные составы бетонов имели:

• прочность 7,5–30 МПа;
• плотность 2200–2300 кг/м3;
• морозостойкость 35–100 циклов;
• водостойкость 0,78–0,85;
• расход цемента составил 115–205 кг/м3.

Кроме рядового кирпича был получен лицевой кирпич марок 150 и 175 на портландцементе М400 с использованием доломитовой крошки и доломитового наполнителя. Экспериментально установлено, что чем выше расход наполнителя, тем выше марка кирпича, при этом повышается степень белизны. Результаты испытания приведены далее.

Кирпич

Кирпич, изготовленный аналогично керамическому пластического формования, но обожженный при более высоких температурах (свыше 1100 °С), благодаря чему не остается каких-либо включений и пустот. Обладает высокой прочностью, морозостойкостью и долговечностью, низкой пористостью.

Шамотный

Огнеупорный кирпич, выдерживающий температуру до 1600 град, который изготавливается посредством обжига смеси т.н. порошка-шамота (oгнeупopная глина, обожжённые до пoтepи плacтичнocти, удaления xимичeски cвязaннoй воды и довeдённaя до нeкoтоpoй степени спекания) и специального сорта огнеупорной глины при достаточно высоких температурах.

По назначению керамический кирпич в свою очередь, можно подразделить на строительный и облицовочный

• Строительный кирпич больше известен под названием «забутовочный» или «красный». Основное предназначение — это внутренние ряды кладки или внешние ряды кладки (с последующим оштукатуриванием стен). В отличие от облицовочного, к внешнему виду рядового кирпича не предъявляется очень строгих требований — так, его поверхность может быть немного неровной, допускаются маленькие сколы и т.п.
• Облицовочный кирпич используется для внешней облицовки стен. Иногда облицовочный кирпич называют фасадным, отделочным или даже «итальянским».

Следует отличать облицовочный и лицевой кирпич

ГОСТ 530-2007 классифицирует кирпич по области применения на ЛИЦЕВОЙ и РЯДОВОЙ, подразумевая, что РЯДОВОЙ = строительный. Но продукция многих заводов- производителей в виду устарелости оборудования или низкого качества сырья не соответствует ГОСТ и тогда производитель классифицирует свой кирпич как ОБЛИЦОВОЧНЫЙ, не смотря на то, что, по сути, производит РЯДОВОЙ (строительный) кирпич. Эта разница в классификации очень важна так как часто является конкурентным преимуществом или напротив, недостатком, того или иного завода.

Кирпич полнотелый

Строительный материал с минимальным объемом пустот (по ГОСТ 530-95 менее 13%). Используется для кладки как внутренних, так и внешних стен, создания колонн, столбов и других различных конструкций, которые кроме собственного веса несут дополнительную нагрузку.

Кирпич пустотелый (дырчатый, щелевой)

Кирпич со сквозными и несквозными круглыми, щелевидными, овальными, квадратными пустотами (более 13 %). Используется для кладки ненагруженных конструкций.

Кирпич поризованный

Изготавливаемый из глины с добавлением специальных минеральных и органических компонентов. Эти добавки в процессе обжига вспучивают спекающуюся массу кирпича и образуют поры. Благодаря большому количеству пор теплозащитные характеристики кирпича значительно улучшаются по сравнению с обычным кирпичом.

Кирпич фасонный (фигурный)

Облицовочный кирпич, предназначенный для кладки сложных форм: окон, подоконников, арок, столбов, заборов и т.п. Отличительные признаки такого кирпича — скругленные углы и ребра, скошенные или криволинейные грани. Именно из таких элементов без особых сложностей возводят арки, круглые колонны, выполняют декор фасадов. Существуют специальные элементы для подоконника и карнизов. Подвид фасонного — лекальный кирпич, форма которого выполняется на заказ, по предоставленному лекалу.

Фактурный кирпич

Имеет множество вариаций обработки — его ложковая и тычковая поверхности имеют рисунок и могут быть гладкими, шероховатыми, волнистыми и т.п.

Глазурованный кирпич.

Для получения кирпича с блестящей цветной поверхностью на обожженную глину наносят глазурь (специальный легкоплавкий состав, в основе которого -перемолотое в порошок стекло), а затем проводят вторичный обжиг уже при более низкой температуре. После этого образуется стекловидный водонепроницаемый сдой, обладающий хорошим сцеплением с основной массой и, как следствие, повышенной морозостойкостью. Глазурованный кирпич позволяет выкладывать мозаичные панно как в помещении, так и со стороны улицы

Ангобированный кирпич (офактуренный, двухслойный)

Отличается тем, что цветной состав наносят на высушенный сырец и обжигают только один раз. Само декоративное покрытие тоже другое. Ангоб состоит из белой или окрашенной красителями глины, доведенной до жидкой консистенции. Если температура обжига подобрана правильно, он дает непрозрачный, ровный слой матового цвета. Нужно учитывать, что цветной слой обоих кирпичей (глазурованного и ангобированного) достаточно хрупок, в силу этого они не слишком востребованы.

Размеры

В России кирпичи единого стандарта (т. н. нормального формата (НФ)), появились недавно по сравнению с тем, сколько времени бытует у нас этот стройматериал, — в 1927 году. Нормальный формат имеет габаритные размеры 250х120х65 мм.

Наименования остальных размеров являются производными от НФ:

• 1 НФ (одинарный, рЯдовый) — 250х120х65 мм;
• 1,4 НФ (полуторный, утолщенный) — 250х120х88 мм;
• 2,1 НФ (двойной) — 250х120х140 мм;
• 0,7 НФ («Евро») — 250х85х65 мм.

Согласно ГОСТ 530—2007, грани кирпича имеют следующие названия:

• Постель — рабочая грань изделия, расположенная параллельно основанию кладки (на примере 1 НФ это часть с размерами 250х120 мм);
• Ложок — средняя по площади грань изделия, расположенная перпендикулярно к постели. (у 1НФ — 250х65 мм);
• Тычок — наименьшая грань изделия, расположенная перпендикулярно к постели. (у 1 НФ — 120х65 мм).

Маркировка керамического кирпича, камней, блоков

В ГОСТ 530-2007 рекомендуется следующая расшифровка обозначения: «типоразмер», «тип», «пустотелый», «поверхность», «цвет», «коэффициент размера/марка/плотность/морозостойкость/ГОСТ».

Пример условного обозначения: Кирпич КОЛПу 1НФ/150/1,4/75/ГОСТ 530-2007

• название вида изделия (кирпич или камень),
• название материала (К — керамический, у силикатного кирпича стоит символ С),
• особенности геометрии изделия (О — одинарный, У – утолщенный, Е — евро),
• тип — Л — лицевой, Р — рядовой
• пустотность (Пу — пустотелый),
• нф — коэффициент размера, одинарный кирпич — 1Нф (нормальный кирпич)
• марку по прочности (75-300),
• класс средней плотности (1.2/1.4),
• марку по морозостойкости (F15-F200),
• номер стандарта.

Нормативные требования к керамическому кирпичу

Прочность — это способность кирпича сопротивляться напряжениям и деформациям не разрушаясь.

Марка кирпича — это показатель его прочности. Марка кирпича обозначается буквой «М» с цифровым значением. К примеру — М100. Где цифры показывают, какую нагрузку на 1 см2 может выдержать кирпич. В данном случае 100 обозначает, что кирпич гарантированно выдерживает нагрузку в 100 кг на 1 см2.

Кирпич производят различной прочности, для различных строительных задач. Диапозон марок кирпича от 75 до 300. Чаще всего используется кирпич М100, 125, 150, 175. Для строительства высотных домов используют кирпич не ниже М150, в тоже время для строительства коттеджа в 2-3 этажа достаточно и кирпича марки М100.

Прочность кирпича на сжатие довольно высока. Однако в кладке кирпич работает не только на сжатие, но и на изгиб из-за наличия прослоек раствора и кладки кирпича с перевязкой. Поэтому несущая способность кладки принимается ниже прочности самого кирпича.

Под морозостойкостью подразумевают способность материала противостоять периодически повторяющемуся замораживанию и оттаиванию в случае, когда в его порах находится вода. Совокупное действие увлажнения и периодического замораживания — главнейший природный деструктивный фактор, определяющий долговечность

многих строительных материалов в средней полосе России. Поэтому, морозостойкость кирпича — очень важный показатель.

Количественной оценкой морозостойкости материала служит число циклов замораживания при -18 ± 2°С и оттаивания при +20 ± 2 °С в насыщенном водой состоянии до начала структурных нарушений в материале, выражающихся в шелушении поверхности, появлении трещин и в снижении его прочности. Нормы на эти показатели устанавливаются ГОСТом на материал. В соответствии с ГОСТ 530-2007 минимальная марка по морозостойкости F25, для лицевого — F50. Цифра после буквы F обозначает максимальное число циклов замораживания/оттаивания, которое выдерживает кирпич данной марки без признаков разрушения. Эта цифра показывает потенциальную способность кирпича, оцениваемую в лаборатории в экстремальных условиях. В природе и перепады температур не такие резкие, и насыщение влагой кирпича далеко от предельного. В условиях нашей климатической зоны показатель морозостойкости, умноженный на 3, приближенно соответствует количеству лет, которые кирпич может подвергаться сезонным перепадам температуры без видимых разрушений.

Ни в коем случае нельзя использовать пустотелый кирпич для наружных конструкций, где в его пустоты может проникнуть вода (фундаменты, цоколь и т.п.), способствующая разрушению.

Критерии качества кирпича (отсутствие брака)

• Марочность. Кирпич соответствует реальной прочности на сжатие заявленной марке.
• Морозостойкость. Кирпич соответствует марке по морозостойкости.
• Геометрия. Изделие соответствует заданному размеру. Отклонение размеров от стандарта (или от размеров, указанных в договоре) для рядового кирпича не должно превышать: по длине ±5 мм, по ширине ±4 мм, по толщине ±3 мм. Для лицевых изделий требования по отклонениям строже: подлине ±4 мм, по ширине ±3 мм, по толщине от-2 до +3 мм. Количество так называемого «половняка» в партии не превышает 5 %. Поверхность граней должна быть плоской, ребра — прямолинейными.
• Кирпич соответствует экологической норме. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов не должна превышать 370 Бк/кг.
• Отколы (карбонатные). Кирпич не должен содержать включений извести и камней. В принципе, известь входит в состав сырьевой глины, но при этом она мелко помолота. Если же остаются крупные частицы, то в дальнейшем они начинают впитывать влагу и разбухают (появляется так называемый «дутик», «известковый отстрел»), откалывая мелкие кусочки кирпича.
• Масса любого кирпича в высушенном состоянии не должна превышать 4,3 кг.
• Для строительного кирпича не считается браком наличие некоторых допустимых дефектов. Допускается:

• На лицевых изделиях не допускаются высолы. Высолы – водорастворимые соли, выходящие на поверхности обожженного изделия при контакте с влагой.

К факторам, способствующим образованию высолов, относят:

1) высокий уровень содержания растворимых веществ в материале,
2) капиллярно поднимающуюся воду и атмосферные осадки,
3) наличие определенных температурно-влажностных условий, способствующих медленному и длительному испарению влаги из материалов на поверхности конструкций.

В основном высолы смываются дождями в течение двух лет.

Чтобы уберечься от появления высолов рекомендуется:

• Использование цемента с низким уровнем содержания растворимых солей;
• Применение густого (жесткого) раствора при кладке;
• Раствор не должен размазываться по лицевой стороне кирпича;
• Hельзя выполнять кирпичную кладку в дождь и обязательно нужно укрывать ее по окончании работы;
• Заканчивать строительство дома под крышу до начала сезонных дождей, стены недостроенного здания (без крыши) должны быть укрыты пленкой или рубероидом, не допускать перенасыщения кирпича влагой и промерзания кирпичной кладки;
• Применение цементного раствора и цемента М400-М500 без добавок, предпочтение отдавать цементу, изготовленному в летний период;
• применение гидрофобизирующей жидкости — состава, запирающего капилляры выхода высолов.

Состав представляют собой эмульсию или водный раствор кремнийорганических соединений. Он способен к глубокому проникновению в поры строительных материалов, образуя на лицевой стороне либо поверхностную пленку, либо так называемую кристаллическую решетку. Кристаллическая решетка, пронизывая верхний слой материала, сохраняет его паропроницаемость.

Кирпич полусухого пресcования

Кирпич как строительный материал известен на протяжении многих веков, но до сих пор является одним из наиболее применяемых при сооружении разного рода конструкций, начиная от заборов и заканчивая элитными коттеджами и шикарными особняками. На сегодняшний день в мире производится около пятнадцати тысяч разновидностей кирпича, различных по фактуре поверхности, размерам, формам и расцветкам, что позволяет придавать зданиям индивидуальность и неповторимость.

По классификации ГОСТ 530-95 кирпич относится к категории керамических материалов, предназначенных для кладки и отделки каменных и армокаменных конструкций, и в зависимости от способа формования разделяется на кирпич полусухого прессования и изделие пластического формования.

При пластическом формовании кирпич производится из глиняной массы с содержанием влаги до 20% методом выдавливания на экструдерах. Масса идет по ленточному прессу в виде бруса, который по плоскости постели разрезается на бруски.

Менее популярный, но также распространенный способ производства керамического кирпича – полусухое прессование. По сравнению с пластическим формованием, кирпич полусухого прессования изготавливают по более упрощенной схеме. В процессе изготовления он не проходит стадию сушки, поэтому временные затраты на производство значительно сокращаются.

Отличие технологии полусухого прессования от традиционной пластического формования заключается также в упрощенной схеме приготовления сырьевой смеси. Кроме того, оборудование для оснащения линии подготовки пресс-порошка менее энерго- и металлоемко. Получаемый кирпич полусухого прессования имеет более четкие грани и углы, что позволяет использовать его как лицевой материал. По своим качественным показателям он практически не уступает традиционному керамическому кирпичу пластического формования. Благодаря простоте технологии и оборудования кирпич полусухого прессования имеет себестоимость, которая на 15-20% ниже себестоимости кирпича пластического формования. Методом полусухого прессования можно производить изделия и из малопластичных глин, что расширяет сырьевую базу.

В процессе изготовления кирпич проходит следующие этапы:

1. Подготовка сырьевой базы.
2. Прессование.
3. Обжиг.

На первом этапе происходит приготовление глиняной смеси, которая мало чем отличается от смеси для кирпича пластического формования.

Второй этап – это формовка заготовок на специальных прессах, которые обеспечивают двухстороннее прессование под давлением до 150 кг/см2.

На завершающем этапе кирпич обжигается в печах при высокой температуре. В силу того, что кирпич не подвергается сушке, он значительно теряет в эксплуатационных качествах. Однако в отличие от кирпича пластического формования, он имеет гладкую поверхность и четки контуры, что позволяет использоваться его для облицовки зданий и возведения внутренних перекрытий.

Продукция компании «Мега-Строй» соответствует всем стандартам качества. Регулярные проверки показали, что все требования, которые предъявляются этому строительному материалу, соответствуют ГОСТу и техническим условиям. Кирпич полусухого прессования всегда показывал высокие результаты. Цены на наш товар приемлемы. Заказать его можно в Ростове на Дону

2.1 Методом полусухого прессования

Метод полусухого прессования предусматривает предварительное высушивание сырья, последующее измельчение его в порошок, прессование сырца в пресс-формах при удельных давлениях, в десятки раз превышающих давление прессование на ленточных прессах. Преимущества технологии полусухого прессования заключается в том, что спрессованный кирпич-сырец укладывается непосредственно на печные вагонетки и на них высушивается в туннельных сушилках, или же, минуя предварительную досушку, непосредственно поступает на обжиг. Комплексная механизация производства осуществляется проще, чем при методе пластического формования. Однако технология полусухого прессования требует более совершенной системы аспирации на трактах приготовления и транспортирование порошка, использования более высокопроизводительных прессов.

Керамический кирпич получают путем приготовления пресспорошка заданного зернового состава с влажностью 7-9%, кратковременного прессования при удельном давлении не менее 20 мПа, сушки и обжига сырца.

Отличие технологии полусухого прессования от традиционной пластической формования заключается в упрощенной схеме приготовления сырьевой смеси. Кроме того, оборудование для оснащения линии подготовки пресспорошка менее энерго- и металлоемко. Полусухое прессование облегчает одну из наиболее сложных и длительных стадий технологического процесса — сушку. Получаемый кирпич имеет более четкие грани и углы, что позволяет использовать его как лицевой материал.

Особенности технологии полусухого прессования заключаются в следующем. Предусмотрен метод грануляции — как один из эффективных вариантов рыхлого глинистого сырья к сушке. Гранулирование исходного сырья перед сушильным барабаном обеспечивает улучшение условий сушки, снижение потерь с выносами (унос пыли), повышение однородности по размерам и влажности кусков, способствует повышению качества кирпича.

Технологическая схема производства кирпича включает:

-приемку и месячное хранение глинистого сырья в крытом глинозапаснике;

-первичную переработку сырья в камневыделительных вальцах;

-гранулирование сырья в прессе-грануляторе;

-высушивание гранул в сушильном барабане;

-хранение суточного запаса гранул в бункерах запаса;

-дробление гранул до необходимого гранулометрического состава в стержневом смесителе;

-формование кирпича-сырца на прессах;

-сушка сырца в люлечных роторно-конвейерных сушилах;

-укладка сырца на обжиговые вагонетки автоматами-садчиками;

-обжиг кирпича в туннельной печи;

-укладка кирпича на поддоны;

-складирование готовой продукции;

2.2 Методом пластического формования

Технологическая схема производства изделий с пластическим способом подготовки массы, несмотря на свою сложность и длительность, наиболее распространена в промышленности стеновой керамики. Метод формования из пластических масс исторически сложился на основе пластических свойств глин и широко используется в керамической технологии. Способ пластического формования позволяет выпускать изделия в широком ассортименте, более крупных размеров, сложной формы и большей пустотности. В отдельных случаях предел прочности при изгибе и морозостойкость таких изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования из того же сырья.

При переработке глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько проще и экономичней, поскольку нужно меньше перерабатывающего оборудования, следовательно, меньше энергоемкость. Все оборудование более надежно и просто в обслуживании. Температура обжига изделий примерно на 50 0 С ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет также снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсируют высокие затраты на сушку.

Недостатком способа пластического формования является большая длительность технологического цикла за счет процесса сушки сырца, продолжающегося от 1 до 3 суток. Низкая прочность формованного сырца, особенно пустотелого, большая усадка материала при сушке и наличие отдельного процесса сушки затрудняет возможность механизации трудоемких операций при садке сырца на сушку, перекладке высушенного сырца для обжига и совмещения в одном агрегате процессов сушки и обжига.

Чтобы получить изделия требуемого качества необходимо из глины удалить каменистые включения, разрушить ее природную структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному составу, влажности и структуре, а также придать массе надлежащие формовочные свойства. Глиняный брус формуют в горизонтальных ленточных шнековых прессах часто с вакуумированием массы. Вакуумирование массы способствует повышению ее плотности, пластичности, улучшает формовочные и конечные свойства кирпича.

Производство керамики должно быть обеспечено непрерывной подачей однородного глинистого материала, лишенного каменистых включений имеющего разрушенную природную «структуру» для лучшего смачивания, сохраняющего достаточно постоянную влажность независимо от времени года и равномерно перемешенного с добавками. На керамических заводах сырьевые материалы подвергают грубому, среднему и мелкому дроблению грубому и тонкому помолу. Обычно тонким помолом завершается механическое измельчение материалов, что обеспечивает более интенсивное их спекание, содействует снижению температуры обжига. Измельчение глинистых материалов проводят последовательно на вальцах грубого и тонкого измельчения. Каменистые включения не могут быть полностью выделены из глины общепринятыми механическими приемами – дезинтеграторными ребристыми вальцами. Опыт показывает, что при пользовании этими машинами в глине может остаться около половины (а иногда и более) камней. В дальнейшем эти камни будут в значительном своем количестве перемолоты гладкими вальцами или бегунами, что, однако, вызывает быстрый износ бандажей и частые ремонты. Бегуны мокрого помола используют при наличии в глинах трудноразмокаемых включений и для обработки плотных глин и глин, содержащих известковые включения. Предварительное (грубое) дробление непластичных твердых материалов в керамической технологии производят в щековых или конусных дробилках, работающих по принципу раздавливающего и разламывающего действия. Степень измельчения в щековой дробилке 3-10, а в конусной – 6-15. Среднее и мелкое дробление, грубый помол непластичных материалов выполняется с помощью бегунов, молотковых дробилок, валковых мельниц. Молотковая дробилка обеспечивает высокую степень измельчения (10-15), однако влажность дробимого материала не должна быть более 15%.

Подача и дозировка сырья на большинстве кирпичных заводов происходит при помощи ящичных питателей.

В настоящее время на многих керамических и кирпичных заводах широко применяется увлажнение глины паром. Этот способ состоит в том, что в массу подается острый пар, который при соприкосновении с холодной глиной конденсируется на ее поверхности. В результате пароувлажнения обрабатываемая масса нагревается до 45-60 о С. Пароувлажнение имеет существенные преимущества, так как улучшается способность массы к формованию, что обуславливает уменьшение брака при формовке и повышение производительности ленточных прессов на 10-12%, снижение расхода электроэнергии на 15-20%. В результате пароувлажнения улучшаются сушильные свойства массы, что позволяет сократить продолжительность сушки сырца на 40-50%. Иногда производят дополнительную обработку керамической массы, которая осуществляется в вальцах тонкого помола, дырчатых вальцах или в глинорастирателе.

§ 3.2. Общая технологическая схема производства керамических изделий

В настоящее время в нашей стране выпуск стеновых керамических материалов составляет более 86 млрд. шт. условного кирпича в год (размером 250X120X65 мм), в том числе эффективного кирпича 10%; намечается увеличить выпуск эффективной керамики до 25. 30%.

Стеновые каменные материалы классифицируются по виду изделий, назначению, виду применяемого сырья и способу изготовления, а также по плотности, теплопроводности и прочности при сжатии и изгибе.

По виду изделий стеновые каменные материалы делят на три группы: 1) кирпич керамический и силикатный, из трепелов и диатомитов, полнотелый и пустотелый массой до 4,4 кг; 2) камни керамические, силикатные, бетонные, пустотелые и полнотелые, из горных пород массой не более 16 кг; 3) мелкие блоки керамические, силикатные, бетонные, пустотелые и полнотелые из горных пород массой не более 40 кг.

По назначению различают стеновые каменные материалы рядовые — для кладки наружных и внутренних стен и лицевые — для облицовки стен зданий и сооружений.

По виду применяемого сырья и способу изготовления керамические стеновые материалы подразделяют на изделия, изготовляемые методом пластического или полусухого прессования из глины, трепела, диатомита и другого сырья, образующего при обжиге спекшийся черепок.

По теплотехническим свойствам и плотности кирпич и камни делят на три группы: 1) эффективные с высокими теплотехническими свойствами, позволяющими уменьшить толщину стен по сравнению с толщиной стен, выполненных из обыкновенного кирпича; к этой группе относятся кирпич плотностью до 1400 кг/м3 и камни плотностью не более 1450 кг/м3; 2) условно эффективные, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций; к этой группе относятся кирпич плотностью свыше 1400 кг/м3 и камни плотностью 1450. 1600 кг/м3; 3) обыкновенный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м3.

• Кирпич керамический сплошной и пустотелый пластического и полусухого прессования представляет собой искусственный камень, изготовленный из глины с добавками или без них и обожженный. По внешнему виду кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами и с ровными гранями. Кирпич изготовляют одинарным размером 250X120X65 мм и утолщенный 250X120X88 мм. Модуль- • ный кирпич с технологическими пустотами выполняют размером 288X138X63 мм. Кирпич можно изготовлять сплошным или пустотелым, а камни — только пустотелыми.

Кирпич пустотелый с круглыми или прямоугольными пустотами, вертикально расположенный по отношению к постели, выпускают девяти видов с количеством пустот 2. 60 и пустотностью 10. 33%. Кирпич с горизонтальным расположением пустот производят трех видов с четырьмя или шестью сквозными прямоугольными отверстиями в один или два ряда и пустотностью 41. 42%.

• Камни керамические с вертикальным расположением пустот производят шести видов с 7. 38 отверстиями и пустотностью 25. 37%. Камни керамические с горизонтальным расположением пустот изготовляют трех видов с количеством пустот 3, 7 и 11 и соответственно пустотностью 17, 56 и 53%. Камни керамические выпускают четырех типоразмеров: камень 250X120X138 мм; камень модульный 288X138X138 мм; камень укрупненный 250X250X138 мм; камни с горизонтальным расположением пустот 250X200X80 мм.

В зависимости от предела прочности при сжатии кирпич и камни производят марок 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100 и 75; по морозостойкости — марок F 15, 25, 35 и 50.

Условное обозначение кирпича и камней записывают в следующем виде: кирпич керамический рядовой полнотелый М100, плотностью 1650 кг/м3 и морозостойкостью F15 — кирпич КР 100/1650/15/ГОСТ 530—80; кирпич керамический рядовой пустотелый Ml50, плотностью 1480 кг/м3 и морозостойкостью F 25 — кирпич КРП 150/1480/25/ГОСТ 530—80; камень керамический рядовой пустотелый эффективный укрупненный М150, плотностью 1320 кг/м3 и морозостойкостью F35 — камень КРПЭУ 150/1320/35/ГОСТ 530—80.

Кирпич и камни должны иметь форму прямоугольного параллелепипеда с ровными гранями на лицевых поверхностях. Поверхность граней может быть рифленая, а углы закруглены радиусом до 15 мм. Пустоты в кирпиче и камнях располагаются перпендикулярно или параллельно постели, они могут быть сквозными или несквозными. Толщина наружных стенок кирпича и камней должна быть не менее 12 мм. Недожог или пережог кирпича и камней существующим стандартом не допускается. Водопоглощение полнотелого кирпича должно быть не менее 8%, а пустотелых изделий — не менее 6% высушенного до постоянной массы изделия.

Наряду с общими требованиями свойств отечественная промышленность производит кирпич и камни высшей категории качества. Это прежде всего пустотелые изделия, которые должны быть условно эффективными, иметь марку по прочности не менее М100, а полнотелый кирпич—не менее М150, морозостойкость — не менее F25; к их внешнему виду предъявляются повышенные требования.

Кирпич и камни пустотелые и пористо-пустотелые применяют для наружных и внутренних несущих и самонесущих стен промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий, а также для изготовления крупных стеновых блоков и панелей для индустриального строительства. Не рекомендуется применять указанный кирпич и камни для фундаментов, цоколей и стен мокрых помещений.

В качестве сырья для производства применяют легкоплавкие глины, содержащие 50. 75 % кремнезема. Изготовление кирпича призводят двумя способами: пластическим и полусухим.

Пластический способ производства керамического кирпича осуществляется по следующей схеме ( 3.5). Поступившую на завод глину подвергают обработке до получения пластичной однородной массы. Для этого глиняное сырье сначала подвергают измельчению на вальцах: глиняная масса поступает на поверхность двух валков, которые вращаются навстречу друг другу, в результате чего глина втягивается в зазор между ними и измельчается. Валки могут иметь разные диаметры и вращаться с неодинаковой частотой, в результате чего измельчение протекает интенсивнее. Для более эффективного измельчения к вальцам добавляют бегуны. Затем смесь поступает в глино-смеситель, где она увлажняется до 18. 25% и перемешивается до получения однородной пластичной массы. Тщательно приготовленная однородная масса поступает затем в ленточный пресс.

Для получения кирпича более высокой плотности и улучшения формовочных свойств глин применяют вакуумные ленточные прессы ( 3.6). Поступающую в ленточный пресс глиняную массу с помощью шнека уплотняют, после чего она подается к выходному отверстию —<- мундштуку. Из последнего выходит непрерывный глиняный брус, который попадает на автомат для резки и укладки кирпича-сырца на вагонетки камерных или туннельных сушил. Производительность ленточных прессов до 10 000 шт/ч. Срок сушки кирпича от 24 ч до 3 сут.

Процесс обжига условно можно разделить на три периода: прогрев, собственно обжиг и охлаждение. В период прогрева из сырца удаляется гигроскопическая и гидратная влага, сгорают органические примеси, равномерно прогревается масса и разлагаются карбонаты. При обжиге происходит расплавление наиболее плавкой составной части глины, которая обволакивает нерасплавившиеся частицы глины, спекая массу. Период охлаждения сопровождается образованием камня.

Обжиг кирпича производят в печах непрерывного действия — кольцевых и туннельных. Кольцевая печь представляет собой Замкнутый обжигательный канал, условно разделенный на камеры. Эти печи отличаются высокой трудоемкостью и тяжелыми условиями труда, поэтому на новых заводах их не строят. Туннельная печь ( 3.7) является наиболее совершенной. Она представляет собой канал сечением 3,5. 5,5 м2, длиной до 100 м. В канале уложены рельсы, по которым движутся вагонетки с кирпичом-сырцом. Туннельная печь имеет три зоны: подогрева, обжига и охлаждения, — через которые последовательно в течение 18. 36 ч проходят вагонетки с кирпичом-сырцом. Туннельные печи наиболее экономичны из-за более механизированного производства, а также лучшего использования тепла. Брак кирпича в туннельных печах сравнительно небольшой.

Полусухой способ производства керамического кирпича имеет преиму

щество перед пластическим. Он не

требует сушки изделий и позволяет

использовать малопластичные глины.

Вместе с тем уменьшается потреб

ность в производственных площадях

и рабочей силе. Однако качество

кирпича, получаемого полусухим спо

собом, в частности морозостойкость,

ниже, чем кирпича, полученного пла

стическим прессованием. При полу

сухом способе формования ( 3.8)

сырьевые материалы после предва-

рительного измельчения на вальцах

высушивают в сушильном барабане до влажности 6. 8%, затем измельчают в дезинтеграторе, просеивают, увлажняют до 8. 12% и тщательно перемешивают. Подготовленную массу формуют (прессуют) на гидравлических или механических прессах производительностью до 10 000 шт/ч. Отформованный кирпич направляют в печь на обжиг и далее на склад.

Полусухим способом можно прессовать не только полнотелый кирпич, но и пятистенный, дырчатый, а также различные керамические плитки.

Кирпич керамический обыкновенный применяют для наружных и внутренних стен, столбов, сводов и других несущих конструкций. Кирпич полусухого прессования использовать для фундаментов и цоколей ниже гидроизоляционного слоя не допускается вследствие пониженной его морозостойкости.

• Кирпич керамический пустотелый и камни керамические изготовляют из легкоплавких глин с добавками и без них по способу пластического или полусухого прессования. Массу для пустотелого кирпича и камней обрабатывают более тщательно, формирование желательно производить на вакуумных прессах со специальным приспособлением (кернами) для образования отверстий (пустот). Пустоты в кирпиче и камнях располагаются перпендикулярно или параллельно постели. По форме они бывают круглыми диаметром не более 16 мм или прямоугольными с шириной щели не более 12 мм. Кирпич пустотелый и камни керамические ( 3.9) применяют для несущих наружных и внутренних стен, перегородок и других частей зданий и сооружений. Не рекомендуется применять указанный кирпич для фундаментов, цоколей и стен мокрых помещений.

Кирпич и камни строительные их диатомитов и трепелов производят с добавками или без них, сплошные и пустотелые путем Пластического или полусухого прессования и последующего обжига. В зависимости от плотности их изготовляют трех классов: класс А — плотностью (брутто) 700. 1000 кг/м3, класс Б — 1001. 1300 кг/м3 и класс В — свыше 1300 кг/м3. Кирпич и камни из трепелов и диатомитов выпускают трех размеров: кирпич одинарный — 250Х 12QX65 мм; кирпич модульный — 250Х 120X88 мм и камень — 250Х 120Х 138 мм. В зависимости от предела прочности при сжатии по сечению кирпич и камни изготовляют пяти марок: 200, 150, 125, 100 и 75, а при изгибе соответственно — 34, 28, 25, 22 и 18 для кирпича пластического формования и 26, 20, 18, 16 и 14 для кирпича полусухого прессования.

Пустоты в кирпиче и камнях делают сквозными перпендикулярно постели: круглые диаметром не более 16 мм и прямоугольные Шириной не более 12 мм. Толщина наружных стенок изделий до первого ряда пустот должна быть не менее 15 мм. Кирпич и камни ИЗ диатомитов и трепелов производят в форме прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами и ровными гранями. Водопоглощение кирпича и камней должно быть не менее 8%, а по морозостойкости трех марок: F 15, 25, 35.

Кирпич и камни из трепелов и диатомитов применяют для кладки наружных и внутренних стен зданий и сооружений с сухим, нормальным и влажным режимом помещений.