Виготовлення силікатної цегли і каменю

Основна технологічна ознака виробництва силікатної цегли і каменю — автоклавна обробка.

Спосіб виготовлення силікатної цегли із застосуванням автоклавної обробки запропонував в 1880 р. німецький вчений Міхаеліс. Спочатку цей спосіб не набув широкого розповсюдження, але зараз силікатна цегла стала одним із найбільш поширених стінових матеріалів, зокрема в Україні.

Згідно з ГОСТ 379-79 вироби розподіляють за розмірами і видом, за призначенням, теплотехнічними властивостями, міцністю, морозостійкістю.

Залежно від розмірів і виду вони бувають порожнистими, повнотілими, пористими (з пористими заповнювачами), пористо-порожнистими. Маса потовщеної цегли у висушеному стані не повинна перевищувати 4,3 кг. Порожнини в цеглі і камені повинні розташовуватися перпендикулярно до її лицьової поверхні.

За призначенням вироби поділяються на звичайні і лицьові. Крім того, лицьова цегла та камінь можуть бути нефарбованими та кольоровими.

За теплотехнічними характеристиками і густиною (середньою густиною) в сухому стані цеглу і камені розділяють на три групи:

• ефективні, які дозволяють зменшити товщину огороджувальних конструкцій в порівнянні з товщиною стін, що зроблені з повнотілої цегли. До цієї групи належить цегла з густиною не більше 1400 кг/м³ і камені густиною не більше 1450 кг/м³. Теплопровідність не повинна перевищувати 0,46 Вт/(мК);

• умовно-ефективні, які покращують теплотехнічні властивості огороджувальних конструкцій без зменшення їх товщини. До цієї групи відносять цеглу густиною від 1400 до 1650 кг/м³. Теплопровідність не повинна перевищувати 0,58 Вт/(мК);

• звичайна силікатна цегла густиною більше 1650 кг/м³. Водопоглинання силікатної цегли та каменю повинно бути не менше 6 %.

За міцністю цегла і камінь підрозділяються на марки: 300, 250, 200,150, 125, 100 і 75.

За морозостійкістю цегла і камінь ділять на марки: Мрз50, Мрз35, Мрз25 і Мрз15. В залежності від марки за морозостійкістю вироби повинні витримувати без явних ознак руйнування (лущення, відшарування оздоблювального покриття) не менше відповідно 50, 35, 25 і 15 циклів заморожування та відтавання. При цьому втрата міцності зразків при стиску після їх випробування на морозостійкість не повинна перевищувати 25 % для звичайних виробів та 20 % — для лицьових.

Сировинні матеріали для виробництва силікатної цегли та каменю дуже поширені: вапно та кварцовміщуючі речовини, перш за все кварцовий пісок. Піски застосовують різні, як природного, так і штучного походження. Найбільш якісну цеглу отримують при застосуванні піску, який має не менше 50 % кремнезему у вигляді кварцу; не вміщує лугів більше 3,6 %, сірчаних і сірчанокислих сполук у перерахунку на SО₃ не більше 2 %, слюди — 0,5 %; кількість часток розміром менше 0,05 мм (пиловидних, мулистих, глинистих) не перевищує 20 %. Пісок не повинен мати органічних домішок.

Зерновий склад піску має велике значення, тому що пісок з зернами різної крупності добре пресується. Пояснюється це тим, що при пресуванні сировинної суміші дрібні зерна піску розмішуються між крупними, заповнюючи порожнини між ними, внаслідок чого підвищується густина і міцність цегли.

Окрім кварцового піску, застосовують суглинки, трепели, золи, шлаки, плавлені алюмосилікатні матеріали, а також деякі гірські породи та промислові відходи. Використання пористих відходів (шлаків) часто дає змогу отримувати більш легку цеглу.

Домішка глини в піску у вигляді включень не допускається, тому що за її наявності міцність і морозостійкість цегли знижуються, а водопоглинання збільшується. Якщо глина рівномірно розподілена в піску, то вона покращує формувальні властивості сировинної суміші, завдяки чому покращується пресування, підвищується якість виробу. При занадто великій кількості глини її частки вкривають піщинки кварцу, що погіршує взаємодію їх з вапном.

Пігменти повинні бути луго-, атмосферостійкими, не руйнуватися під час автоклавної обробки. До таких сполук можуть відноситися речовини як мінерального, так і органічного походження: охра, залізний сурик, редоксайд, штучна мумія і ін.

Вапно, що використовується для силікатних виробів, повинно відповідати вимогам ГОСТ 9179-77. Ефективними для автоклавної технології вважаються такі змішані в'яжучі на основі вапна, як вапняно-шлакові, вапняно-зольні. Вони відносяться до місцевих, виробляються там же, де розміщене виробництво цегли або каменю.

Доцільність використання того чи іншого сировинного компонента обґрунтовується відповідними техніко-економічними розрахунками.

Технологічний процес виробництва складається з дозування і попереднього змішування компонентів, витримування суміші з метою гашення вапна, формування сирцю та його автоклавної обробки.

Сировинну суміш готують з двох основних компонентів: меленого вапна і кварцового піску. Для отримання цегли підвищеної міцності до складу сировинної суміші додають тонкомелений пісок. В цьому випадку частину піску попередньо подрібнюють у кульових млинах, найчастіше разом з вапном.

Згідно з експериментальними даними, введення в сировинну суміші від 10 до 20 % подрібненого піску дозволяє значно (орієнтовно в 1,5—2 рази) підвищити міцність силікатної цегли.

При приготуванні сировинної суміші контролюється кількість активного вапна, тому що його недостатність призводить до втрати міцності цегли. Загальна кількість вапна в цеглі визначається наявністю активного СаО. В середньому суміш для цегли містить від 6 до 8 % активного СаО.

Дозування сировинних компонентів здійснюється ваговими дозаторами, хоча для піску іноді застосовують об'ємні. Приготування суміші буває циклічне або безперервне. Відповідно застосовуються дозатори циклічної або безперервної дії. Однорідність суміші в змішувачах циклічної дії вища, тому і якість цегли в цьому випадку вища. Одночасно з вапном і піском у змішувач вводять воду для гашення вапна. Для прискорення цього процесу найчастіше в змішувач подають пару, вводять спеціальні домішки — прискорювачі. При застосуванні технологічних засобів, що інтенсифікують процес гашення вапна, його тривалість становить приблизно 0,5 години. В протилежному випадку суміш з вапном треба витримувати в силосах протягом 1,5—4 годин. Тривалість витримування визначається якістю вапна. Після змішування компонентів і гашення вапна отриману суміш подрібнюють з допомогою дезінтеграторів, струменевих змішувачів, змішувачів-розтирачів, вальців тощо. Ця операція потрібна для підвищення однорідності. Після цього сировина подається в мішалку, де змішується з водою, а потім — на пресування. Додаткова мішалка може знаходитись над пресом.

Рис. 4. Принципова технологічна схема виробництва силікатної цегли:

1 — транспортер для подачі піску; 2 — течка для піску; 3 — бункер для меленого вапна; 4 — вали; 5 — шнековий живильник; 6 — елеватор; 7 — одновалковий змішувач; 8, 14— стрічкові транспортери; 10, 12— бункери; 11 — гасильний барабан; 13 — живильник; 15 — прес з бункером та тарілчастим живильником; 16— автомат-укладач цегли-сирцю на візок; 17— автоклав

Для пресування цегли застосовуються агрегати різної конструкції. За принципом подання сировинної суміші і видачі сирцю преси можуть бути трьох типів: з револьверним столом, який періодично повертається разом з формувальними гніздами і штампами на визначений кут; зі столом, який періодично човниково рухається і в якому розташовані формувальні гнізда та штампи; з нерухомим столом.

У пресах із столами, що човниково рухаються або є нерухомими, всі операції: формування, засипка суміші в гнізда, її пресування, виштовхування сирцю з формувальних гнізд і зняття сирцю — здійснюються послідовно. На револьверних пресах ці операції виконуються одночасно, але в різних місцях стола, що повертається. Потужність пресів різної конструкції становить 3—7 тис. шт умовної цегли за годину.

За принципом прикладання навантаження преси бувають односторонньої і двосторонньої дії, а за способом створення формувального тиску— механічні, гідравлічні і змішаного типу. Застосування пресів з одностороннім прикладанням тиску приводить до неоднакової міцності цегли по висоті, тому доцільніше використовувати преси з двосторонньою дією. В цьому випадку отримується найбільш якісна продукція.

Підвищення зусилля пресування веде до підвищення міцності як сирцю, так і цегли. Типовим при пресуванні є тиск в межах 20— 40 МПа. Міцність сирцю становить 0,2—0,4 МПа.

Якість цегли залежить і від вологості сирцю. Оптимальна вологість суміші перед пресуванням дорівнює приблизно 5 % і залежить від дисперсності складових. Збільшення вологості або її зменшення по відношенню до оптимального значення веде до зниження міцності як сирцю, так і цегли. Крім того, ускладнюється пресування, зростає кількість дефектної продукції. Зменшення розшарування цегли, підвищення її однорідністі можливе за рахунок зростання тривалості пресування. Така можливість забезпечується гідравлічними пресами. Найчастіше тривалість пресування становить 2—9 с для пресів механічної дії і до 20 с і більше — гідравлічної.

Після пресування сирець за допомогою спеціальних автоматів-укладальників вантажится на автоклавний візок. Конструкція таких автоматів досить різноманітна, але всі вони мають типові вузли.

Після автоклавної обробки цегла за допомогою спеціальних автоматизованих захватів знімається та транспортується на склад. Якщо автоклав прохідний, то вагонетки повертаються з допомогою передаточного мосту обхідним шляхом на пост завантаження. Функціонування автоклавів та фізико-хімічні процеси, які мають місце при автоклавній обробці силікатної цегли і низдрюватих бетонів, однотипні, тому розглянемо їх в розділі технології виготовлення низдрюватих бетонів.

Дата добавления: 2015-11-16