Технология производства силикатного кирпича

остается без изменения. Более высокий коэффициент стойкости – у образцов,

содержащих 5% молотого песка, а более низкий – у образцов, в состав которых

введено 5% молотой глины. Образцы, содержащие 1,5% молотого песка, занимают

промежуточное положение: их коэффициент стойкости составляет примерно 0,8,

что следует признать достаточно высоким для рядового силикатного кирпича.

Аналогичные образцы подвергали воздействию сильно минерализованных

грунтовых вод, содержащих комплекс солей, а также 5%-ного раствора Na2SO4 и

2,5%-ного раствора MgSO4.

Каждые 3 мес. определяли прочность и коэффициент стойкости образцов,

находившихся в различных растворах. В растворе Na2SO4 прочность образцов

снижается в основном в течение 9 мес., а к 12 мес. она стабилизируется и в

дальнейшем не меняется. В отличие от этого прочность образцов, находившихся

в растворе MgSO4, падает все время, и они начинают интенсивно разрушаться

уже по истечении 15 мес.

Как правило, коэффициент стойкости образцов, содержащих 5% молотого

песка, составляет в грунтовых водах и растворе Na2SO4 примерно 0,9,

содержащих 1,5% молотого песка – 0,8, тогда как у образцов, в состав

которых введено 5% молотой глины, в грунтовой воде и 5%-ном растворе Na2SO4

он достигает 0,7. Следовательно, образцы с молотой глиной нельзя признать

достаточно стойкими к воздействию агрессивных растворов, а также мягкой и

жесткой воды.

Таким образом, силикатный кирпич, в состав которого введено 5%

молотого песка, обладает высокой стойкостью к минерализованным грунтовым

водам, за исключением растворов MgSO4.

Жаростойкость.

К. Г. Дементьев, нагревавший силикатный кирпич при различной

температуре в течение 6ч, установил, что до 200'С его прочность

увеличивается, затем начинает постепенно падать и при 600'С достигает

первоначальной. При 800'С она резко снижается вследствие разложения

цементирующих кирпич гидросиликатов кальция.

Повышение прочности кирпича при его прокаливании до 200'С

сопровождается увеличением содержания растворимой SiO2, что свидетельствует

о дальнейшем протекании реакции между известью и кремнеземом.

Основываясь на данных исследований и опыте эксплуатации силикатного

кирпича в дымоходах и дымовых трубах разрешается применять силикатный

кирпич марки 150 для кладки дымовых каналов в стенах, в том числе от

газовых приборов, для разделок, огнезащитной изоляции и облицовки; марки

150 с морозостойкостью Мрз35 – для кладки дымовых труб выше чердачного

перекрытия.

Теплопроводность.

Теплопроводность сухих силикатных кирпичей и камней колеблется от 0,35

до 0,7 Вт/(м 'С) и находится в линейной зависимости от их средней

плотности, практически не завися от числа и расположения пустот.

Испытания в климатической камере фрагментов стен, выложенных из

силикатных кирпичей и камней различной пустотности, показали, что

теплопроводность стен зависит только от плотности последних.

Теплоэффективные стены получаются лишь при использовании многопустотных

силикатных кирпичей и камней плотностью не выше 1450 кг/м3 и аккуратном

ведении кладки (тонкий слой нежирного раствора плотностью не более 1800

кг/м3, не заполняющего пустоты в кирпиче).

3.Оценка конкуренции и рынков сбыта продукции.

На протяжении ряда последних лет в Белгородской области наметилось

стабильное повышение спроса на строительные материалы. Прежде всего, это

связано с относительно благоприятным экономическим климатом области (город

Белгород занял ведущее место среди городов России в социально-экономическом

аспекте). Благодаря этому, повысился спрос на жильё, что привело к

усиленному строительству, как многоквартирных домов, так и для одной семьи.

Причём, исходя из разных факторов предпочтительнее строительство жилищных

помещений именно из кирпича.

АО «стройматериалы» сбывают силикатный кирпич по всей Белгородской

области, занимая около 1/3 рынка сбыта силикатного кирпича. Так как

комбинат использует для производства сырьё белгородской области,

транспортируя его рельсовым способом, снижая таким образом удельные затраты

и себестоимость продукции, продукция завода пользуется спросом. Ёмкость

рынка растет за счёт увеличения расширения строительства в областном

центре.

Силикатный кирпич на основе золы ТЭС и порошкообразной извести.

Вопросам использования зол тепловых станций в производстве силикатного

кирпича посвящено большое число исследований. Однако чаше всего зола

рассматривалась как компонент автоклавного вяжущего или добавка (20 – 30 %)

в силикатную смесь. Золы применяются в качестве кремнеземистого компонента

в ячеистых бетонах, но до недавнего времени практически не использовались

при изготовлении силикатного кирпича.

В УралНИИстромпроекте проведены исследования и разработана технология

производства известковозольного кирпича. Сырьевыми компонентами являются

золошлаковая смесь Челябинской ТЭС-2 и пыль газоочистки

известеобжигательных печей Челябинского металлургического комбината.

Испытания проб пыли рукавных фильтров и циклонов показали полное

соответствие ее требованиям стандарта к порошкообразной строительной

извести: содержание активных СаО+МgО – 60 %, время и температура гашения –

соответственно 1,5-3 мин и 78-960С. Известковая пыль характеризуется

равномерным изменением объема.

Зерновой и химический составы золошлаковой смеси, пробы которой

отбирались с различных горизонтов золоотвала, представлены в табл. 2.

Таблица 2.

|Содержание зёрен |Полные остатки (мас. %) на ситах, |Содержание частиц|

|крупнее 5 мм |мм |менее 0,16 мм, |

| | |мас. % |

| |2,5 |1,25 |0,63 |0,315 |0,16 | |

|3,7 – 5 |3 – |6 – 9 |11 – |22 – |58 – |40 – 42 |

| |5 | |15 |27 |60 | |

Насыпная плотность золошлаковой смеси составляет 760-1000 кг/м3,

влажность 26 – 36 %. По зерновому составу она является среднезернистой, так

как содержит 73-78% зольной составляющей. Образцы зольной составлявшей в

смеси с портландцементом при кипячении проявляют равномерность изменения

объема.

Зависимость прочности известково-зольного сырца и кирпича от величины

формовочной влажности и давления прессования (табл. 3) аналогична влиянию

указанных факторов на свойства известково-песчаного кирпича. Однако

оптимальная формовочная влажность исследуемой смеси составляет 10 – 14 мас.

%, что вдвое превышает величину, характерную для традиционных сырьевых

материалов.

Таблица 3.

|Давление прессования, |Предел прочности при сжатии, Мпа |

|МПа | |

| |Сырец |Кирпич |

| |При влажности смеси, мас. % |

| |8 |10 |14 |16 |8 |10 |14 |16 |

|20 |0,47 |0,46 |0,42 |0,3 |6,5 |7,9 |9 |8,6 |

|25 |0,5 |0,54 |0,59 |0,41 |7,7 |10 |10,8 |9,9 |

|30 |0,66 |0,69 |0,65 |0,44 |7,8 |12,4 |12,6 |12 |

Прочность сырца и кирпича возрастает пропорционально увеличению

давления прессования. Темпы упрочнения сырца и роста давления прессования

одинаковы. Прочность кирпича в исследованном диапазоне влажности смеси

повышается медленнее, чем давление прессования.

У известково-песчаных смесей менее тесная зависимость прочности сырца

от величины давления прессования. Эти отличия обусловлены, прежде всего,

более развитой поверхностью частиц золошлаковой смеси, чем у кварцевого

песка одинакового зернового состава. Развитая поверхность предопределяет

увеличение числа контактов между частицами при уплотнении и связанное с

этим повышение прочности сцепления и механического зацепления. Доля

последних в прочности сырца на основе кварцевого песка составляет всего 20

– 30%. Повышение роли названных факторов в формировании прочности

известково-песчаного сырца и кирпича достигается при увеличении расхода

вяжущего или введении в сырьевую смесь уплотняющих либо укрупняющих

добавок.

Приведенные в табл. 3 данные получены на известково-зольной смеси,

содержащей 5,6 % СаО акт. Повышение содержания извести до 9,2% (СаО акт.)

при влажности смеси 13,5 % и давлении прессования 30 МПа способствовало

росту прочности сырца до 1,1 МПа и кирпича до 16,3 МПа.

Изучение кинетики автоклавного твердения известково-зольного кирпича

показало, что он нуждается в более длительном запаривании, чем известково-

песчаный кирпич. Оптимальная длительность изотермической выдержки составила

в зависимости от величины давления пара в автоклаве: 8 – 9 ч при 0,8 МПа.,

6 – 8 ч при 1 МПа, 4 – 6 ч при 1,2 МПа.

Образцы кирпича марок 100, 125 и 150 выдержали комплексные испытания и

имеют следующие характеристики:

водопоглощение, мас. % ..............................................

18-22

марка по морозостойкости

..............................................F 25

снижение прочности при сжатии

в водонасыщенном состоянии, % .................................18-20

плотность кирпича, кг/м3....................................... 1400-

1500

коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К)..............0,4-0,46

прирост теплопроводности

на 1 мас. % влажности, Вт/(м К) ...................................

0,015

Кирпич и сырьевые компоненты успешно прошли санитарно-гигиеническую

экспертизу.

Зольный кирпич пользуется спросом, что обусловлено улучшенными

потребительскими свойствами (на 25-30% меньшая плотность в сравнении с

традиционным силикатным кирпичом и соответственно лучшие теплозащитные

свойства) и более низкой ценой кирпича. Существенное снижение себестоимости

эффективного зольного кирпича достигнуто не только за счет использования

дешевого техногенного сырья, но и благодаря отсутствию двух таких

энергоемких технологических переделов, как обжиг извести и помол вяжущего.

Преимуществом данной технологии является также экологический эффект от

применения промышленных отходов взамен природных материалов.

В следствие всего перечисленного такой кирпич является наиболее

эффективным и конкурентоспособным.

4.Технологическая часть.

4.1.Сырьё и его технологическая характеристика.

4.1.1Песок.

Основным компонентом силикатного кирпича (85 – 90% по массе) является

песок, поэтому заводы силикатного кирпича размещают, как правило, вблизи

месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий. Состав

и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии

силикатного кирпича.

Песок – это рыхлое скопление зерен различного минерального состава

размером 0,1 – 5 мм. По происхождению пески разделяют на две группы.–

природные и искусственные. Последние, в свою очередь, разделяют на отходы

при дроблении горных пород (хвосты от обогащения руд, высевки щебеночных

карьеров и т. п.), дробленые отходы от сжигания топлива (песок из топливных

шлаков), дробленые отходы металлургии (пески из доменных и ватержакетных

шлаков).

По назначению их можно подразделять на пески для бетонных и

железобетонных изделий, кладочных и штукатурных растворов, силикатного

кирпича. В настоящей курсовой работе освещаются лишь данные о песках для

производства силикатного кирпича.

Форма и характер поверхности зерен песка.

Эти факторы имеют большое значение для формуемости силикатной смеси и

прочности сырца, а также влияют на скорость реакции с известью,

начинающейся во время автоклавной обработки на поверхности песчинок. По

данным В. П. Батурина, И. А. Преображенского и Твенхофелла, форма зерен

песка может быть окатанной (близкой к шарообразной).; полуокатанной (более

волнистые очертания); полуугловатой (неправильные очертания, острые ребра и

углы притуплены); угловатой (острые ребра и углы). Поверхность песчинок

может быть гладкой, корродированной и регенерированной. Последняя

получается при нарастании на песчинках однородного материала, например

кварца на кварцевых зернах.

Гранулометрия песков.

В производстве силикатного кирпича гранулометрия песков играет важную

роль, так как она в решающей степени определяет формуемость сырца из

силикатных смесей. Наилучшей гранулометрией песка является та, средние

зёрна размещаются между крупными, а мелкие – между средними и крупными

зёрнами.

Большинство исследователей к пескам относят зёрна размером 0,05 – 2

мм. В.В. Охотин выделяет при этом две фракции: песчаные – 0,25 – 2 мм и

мелкопесчаные – 0,05 – 0,25 мм. П.И. Фадеев разделяет песок по размеру

зёрен на пять групп: грубые (1 – 2 мм), крупные (0,5 – 1 мм), средние (0,25

– 0,5 мм), мелкие (0,1 – 0,25 мм) и очень мелкие (0,05 – 0,1 мм).

При смешении одинаковых по массе трёх фракций песка (крупного,

среднего и мелкого) с соотношением размеров их зёрен 4:2:1 получают смесь с

высокой пористостью; при соотношении 16:4:1 пористость значительно

уменьшается, при соотношении 64:8:1 – уменьшается ещё более сильно, при

соотношении 162:16:1 достигается наиболее плотная их упаковка.

Установлено, что оптимальная упаковка зёрен силикатной смеси (с учётом

наличия в ней тонкодисперсных зёрен вяжущего) находится в пределах

соотношений от 9:3:1 до 16:4:1.

Пористость песков.

Пористость рыхло насыпанных окатанных песков возрастает по мере

уменьшения диаметра их фракций, а в уплотненном виде она одинакова для всех

фракций, за исключением мелкой. Пористость остроугольных песков возрастает

по мере уменьшения их размеров, как в рыхлом, так и в уплотненном состоянии

(табл. 4).

Таблица 4.

|Фракция, мм |Пористость песков, %, в состоянии |

| |рыхлом |уплотнённом |

| |окатанные |остроугольные|окатанные |остроугольные|

|2 – 1 |36,06 |47,63 |33,4 |37,9 |

|1 – 0,5 |36,3 |47,1 |33,63 |40,61 |

|0,5 – 0,25 |39,6 |46,98 |33,42 |41,09 |

|0,25 – 0,1 |44,8 |52,47 |34,35 |44,82 |

|0,1 – 0,06 |44,53 |54,6 |39,6 |45,31 |

Из табл. 5 следует, что с уменьшением крупности песков их пористость

возрастает довольно значительно. Таким образом, в большинстве случаев

мелкие пески (за исключением хорошо окатанных) обладают повышенной

пористостью как в рыхлом, так и в уплотненном состоянии, в связи с чем при

их использовании в производстве силикатного кирпича расходуют больше

вяжущего.

Таблица 5.

|Песок |Диаметр зёрен, мм |Пористость, % |

|Крупный |2 – 1 |35 – 39 |

|Средний |1 – 0,5 |40 |

|Мелкий |0,5 – 0,25 |42 – 45 |

|Пылеватый |0,25 – 0,05 |47 – 55 |

Влажность.

В грунтах содержится вода в виде пара, гигроскопическая, пленочная,

капиллярная, в твердом состоянии, кристаллизационная и химически связанная.

Способность грунта удерживать в себе воду за счет молекулярных сил

сцепления называют молекулярной влагоемкостью, а влажность, соответствующую

максимальному смачиванию, – максимальной молекулярной влагоемкостью.

Последняя возрастает по мере уменьшения размера фракций песка, что видно из

табл. 6.

Таблица 6.

|Материал |Фракция, мм |Максимальная |

| | |молекулярная |

| | |влагоёмкость |

|Песок: | | |

|крупный |1 – 0,5 |1,57 |

|средний |0,5 – 0,25 |1,6 |

|мелкий |0,25 – 0,1 |2,73 |

| |[pic] |4,75 |

|очень мелкий |0,005 - 0 |10,18 |

|Глина | |44,85 |

Влажность песка в значительной мере влияет на его объем, что

необходимо учитывать при перевозке песка в железнодорожных вагонах или

баржах, а также при намыве его на карты. Наибольший объём пески занимают

при влажности примерно 5%.

Добыча и обработка песка

Добыча песка. Все силикатные заводы размещают обычно вблизи

месторождения основного сырья – песка. Для БКСМ песок добывается в

Новоольшанском карьере. Прежде чем приступить к добыче песка, место добычи

– карьер – необходимо предварительно подготовить к эксплуатации. Для этого

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5