Технология производства силикатного кирпича

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

снимают вскрышные породы, т. е. верхний слой, содержащий землю, посторонние

предметы, глину, органические вещества и т. п. Если толщина слоя не более 1

м, то верхний слой снимают бульдозером или скрепером с последующим

транспортированием его в отвал. Если же вскрышные породы имеют большую

высоту, расстояние до отвала значительное, то вскрышные работы производят

экскаваторами и отвозят пустую породу рельсовым или автомобильным

транспортом. Добыча песка начинается после снятия вскрышных пород и

производится одноковшовыми экскаваторами, оборудованными прямой лопатой с

различной емкостью ковша.

Транспортирование песка от забоя. Для перевозки песка от забоя в

производственное помещение, т. е. к песочным бункерам, пользуются различным

транспортом, а именно: рельсовым, автотранспортом, ленточными

транспортерами и т. д.

На Белгородском комбинате используется рельсовый транспорт для

перевозки сырья с карьеров.

Для перевозки песка от забоя к песочным бункерам вагонетками

укладывается узкоколейный рельсовый путь. Рельсовые пути по своему

устройству разделяются на постоянные и переносные; при разветвлении и для

переезда с одного пути на другой устанавливают стрелочные переводы. В

зависимости от принятой системы движения составов существуют следующие

разновидности путей: однопутная тупиковая или кольцевая. Карьерные пути

необходимо поддерживать всегда в исправном состоянии.

Основные требования к состоянию пути: балластный слой должен иметь

заданную толщину и откосы; все шпалы должны быть плотно подбиты во

избежание просадки пути при движении составов; путь должен быть отрихтован

строго по прямой или по кривой данного радиуса без отклонений в сторону.

При рельсовом транспорте песок грузят экскаватором в большегрузные

вагонетки Т-54 с опрокидывающимся кузовом, емкостью 2,5 – 3 м3.

Из вагонеток в песочные бункера песок разгружают, опрокидывая кузов.

Эта трудоемкая операция в настоящее время на ряде заводов механизирована.

При небольшом расстоянии от забоя до песочных бункеров для

транспортирования песка используют ленточные транспортеры, которые

представляют собой бесконечную ленту из многослойной прорезиненной ткани,

надетую на два цилиндрических барабана (приводной и натяжной). Если

привести во вращение один из барабанов – приводной, то лента начинает

двигаться и приводит в движение второй барабан – натяжной. Под лентой

устанавливают поддерживающие ролики. Чем шире транспортерная лента, тем

большее количество материала она может перебросить за единицу времени.

Чтобы материал не сбрасывался с ленты, устанавливается определенная

скорость движения.

Обработка песка. Песок, поступающий из забоя до его употребления в

производство, должен быть отсеян от посторонних примесей – камней, комочков

глины, веток, металлических предметов и т. п. Эти примеси в процессе

производства вызывают брак кирпича и даже поломки машин. Поэтому над

песочными бункерами на БКСМ устанавливают барабанные грохоты.

4.1.2Известь.

Известь является второй составной частью сырьевой смеси, необходимой

для изготовления силикатного кирпича.

Сырьём для производства извести являются карбонатные породы,

содержащие не менее 95% углекислого кальция CaCO3. К ним относятся

известняк плотный, известняковый туф, известняк-ракушечник, мел, мрамор.

Все эти материалы представляют собой осадочную горную породу,

Страницы: 1, 2, 3, 4