Intekoufa.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА ПОЛУСУХОГО ФОРМОВАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК C04B33/132

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА ПОЛУСУХОГО ФОРМОВАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК C04B33/132

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к промышленности керамических материалов, и может быть использовано для получения керамического кирпича.

Известны керамические массы (смеси), содержащие техногенные компоненты и глину, из которых получают кирпич и камни керамические методом полусухого прессования.

Технические задачи, решаемые при использовании техногенного сырья, это не только улучшение свойств кирпича, но, чаще всего, еще и утилизация опасного мпоготоннажного отхода, отравляющего окружающую среду, наносящего вред здоровью населения. Поэтому при сравнении предложенных решений необходимо учитывать не только свойства получаемого материала, но эффективность решения экологической задачи, то есть количество устраняемого из среды опасного отхода.

Известна керамическая масса для изготовления керамического кирпича, содержащая легкоплавкую глину и алюмокальциевый шлам, получаемый при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая глина 70-90; алюмокальциевый шлам 10-30 (патент RU №2388721 от 10.05.2010).

Недостатком известного решения является небольшое содержание отхода — алюмокальциевого шлама в составе смеси.

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд — 20-70, зола ГЭС — 30-80 (Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В. Абдрахимов, П.С. Абдрахимова, В.З. Абдрахимов. // Строительные материалы. — 1999. — №9. — С. 34-35).

Недостатком известного состава является низкая морозостойкость (14-30 циклов).

Известна керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: легкоплавкая глина — 50-90, металлургический шлак — 10-50 (Агафонова Н.С. Оптимизация состава керамических масс по механическим свойствам кирпича / Н.С. Агафонова, В.З. Абдрахимов, Е.С. Абдрахимова, В.П. Долгий // Известия вузов. Строительство. — 2005. — №5. — С.53-58).

Недостатком известного состава керамической массы является относительно низкая морозостойкость — 30-55 циклов.

Известна керамическая масса для изготовления строительного кирпича, включающая следующие компоненты, масс.%: шунгитовый сланец — 16-60, глина остальное (патент RU №2305082 от 27.08.2007 г.).

Недостатком известной смеси является высокая плотность (1730-1850 кг/м 3 ) и относительно низкая морозостойкость (42-47 циклов или F35) получаемого кирпича.

Наиболее близкой смесью того же назначения к заявляемой смеси по совокупности признаков является керамическая масса полусухого прессования для изготовления кирпича, включающая легкоплавкую глину и горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, при следующем соотношении компонентов, масс.%: легкоплавкая глина — 50-80; горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, — 20-50 (патент RU №2440950 от 27.01.2012 г.). Данный состав принят в качестве прототипа.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемой смеси, — молотая глина, молотый терриконик «красный» (горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев).

Недостатком известного состава, принятого за прототип, является небольшое количество утилизируемого терриконика лишь одного типа, высокая плотность и относительно низкая морозостойкость получаемого кирпича.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение морозостойкости и прочности изделий и удаление из окружающей среды горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев.

Поставленная задача была решена за счет того, что известная сырьевая смесь для получения керамического кирпича полусухого формования, включающая молотые глину и терриконик «красный», содержит терриконик «красный», молотый до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,315-0,63 мм, и дополнительно молотый до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,315-0,63 мм терриконик «черный» и коллоидный 30-процентный раствор олигопептидов в воде при следующем соотношении компонентов (масс.%):

указанный терриконик «красный» 13-67 указанный терриконик «черный» 13-67 глина 12-16 коллоидный 30-процентный раствор олигопептидов в воде 4-8

Отличительными признаками заявляемой смеси от керамической массы по прототипу являются: молотый до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,315-0,63 мм терриконик «красный»; введение терриконика «черного», молотого до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,315-0,63 мм, и коллоидного 30-процентного раствора олигопептидов в воде; иное количественное соотношение используемых ингредиентов, масс.%: указанный терриконик «красный» — 13-67; указанный терриконик «черный» — 13-67; глина — 12-16; коллоидный 30-процентный раствор олигопептидов в воде — 4-8.

В состав керамической массы включают не только горелые породы, но и не подвергшиеся самовозгоранию углесодержащие породы.

Дело в том, что отвалы угледобывающих шахт — терриконы — необязательно подвергаются самовозгоранию. В результате в угольных бассейнах присутствуют как горелые, так и негорелые терриконики. Горелые принято называть «красными» из-за кирпично-красного цвета, а негорелые «черными», также из-за черного цвета. Как правило, горелые и негорелые породы присутствуют в разных терриконах в примерно одинаковых соотношениях. Однако, в связи с прекращением угледобычи и попытками рекультивации земель под терриконами, как это произошло в Кизеловском угольном бассейне Пермского края, горелые и негорелые породы терриконов оказались перемешаны друг с другом в неопределенных соотношениях. Как-либо отделить их друг от друга не представляется возможным. Обследования терриконов показали, что соотношение «черных» и «красных» пород в большинстве терриконов составляет от 30:70 до 70:30%, а в подвергшихся «рекультивации» даже от 10:90 до 90:10.

Предлагаемое решение позволяет использовать образовавшиеся смеси при любом соотношении горелых и негорелых пород. Одновременно предлагаемая смесь для получения керамического кирпича полусухого прессования позволяет повысить морозостойкость и снизить среднюю плотность керамического кирпича.

Терриконики представляют собой смесь песка и щебня, состоящую из алевритов, алевролитов и углистых сланцев. После термического воздействия самовозгорания смесь представляет собой продукты обжига и по составу соответствует метакаолиниту в виде сланцеватого материала. Химический состав террикоников приведен в табл.1, состав использованной глины в табл.2.

Коллоидный раствор олигопептидов (КРОП) получают варкой птичьего пера в растворе NaOH с последующей нейтрализацией серной или соляной кислотой. При этом протеин, представляющий собой цепной полипептид, расщепляется на короткие цепочки олигопептиды, которые и образуют коллоидный раствор. КРОП способствует диспергированию твердых компонентов смеси, повышает агреративную устойчивость смеси. А при обжиге, выгорая, создает дополнительную закрытую пористость, что способствует снижению плотности черепка.

Таблица 1 Химический состав террикоников №№ пп SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 S 1A 50.85 1.277 17.16 5.31 0.009 0.11 0.38 0.33 2.35 0.092 1.06 2A 51.04 1.449 21.75 14.16 0.019 0.00 1.60 0.45 2.25 0.114 1.96 3A 30.05 1.152 15.18 4.56 0.007 0.00 0.19 0.21 2.55 0.056 1.46 4A 45.22 1.295 17.11 9.65 0.007 0.11 0.16 0.23 2.43 0.076 1.10 1B 47.48 1.032 14.78 5.99 0.007 0.02 0.16 0.28 1.88 0.093 1.22 2B 52.99 1.383 19.88 14.31 0.020 0.00 1.92 0.31 2.07 0.105 1.87 3B 45.15 1.130 15.29 4.61 0.007 0.09 0.14 0.21 2.20 0.096 0.99 4B 58.67 1.192 16.57 8.34 0.013 0.24 0.13 0.22 2.29 0.095 0.82 Примечание: A — красные терриконики, B — черные терриконики. Содержание угля в черных от 20 до 30%, в красных — от 0 до 3%

Читайте так же:
Что такое везут кирпичи за оградой

Таблица 2 Химический состав глины Сумма ППП SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O 99,8 6,75 63,48 12,87 0,74 4,76 5,57 1,84 0,02 2,02 1,75

Керамический кирпич получают следующим способом.

Смесь террикоников измельчают до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,315-0,63 мм. Высушенную до воздушно сухого состояния глину также измельчают до полного прохождения через сито 0,63. Все сухие компоненты смешивают с заданным количеством КРОП. Из полученной смеси прессуют кирпич при давлении 20-40 МПа и обжигают при температуре 1050°С в течение 8 часов.

Примеры конкретного выполнения

Состав композиции (масс.%):

«Черный» терриконик — 40;

«Красный» терриконик — 40;

Из полученной смеси прессовали кирпич при давлении 40 МПа и обжигали при температуре 1050°C.

Состав композиции (масс.%):

«Черный» терриконик — 67;

«Красный» терриконик — 13;

Формование кирпича из этой смеси производят при давлении 20 МПа, обжиг при 950°C. Результаты испытаний приведены в табл.3.

Состав композиции (масс.%):

«Черный» терриконик — 13;

«Красный» терриконик — 67;

Формование кирпича из этой смеси производят при давлении 30 МПа, обжиг при 1000°C. Результаты испытаний приведены в табл.3.

Состав композиции (масс.%):

«Черный» терриконик — 27;

«Красный» терриконик — 35;

Формование кирпича из этой смеси производят при давлении 30 МПа, обжиг при 1050°С. Результаты испытаний приведены в табл.3.

Таблица 3 Результаты испытаний Показатели Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Прототип Прочность при сжатии, МПа 20,8 19,9 22,3 21,6 18,2-19,4 Плотность, кг/м 3 1330 1260 1390 1310 1710-1880 Морозостойкость, циклы Более 100 Более 100 Более 100 Более 100 57-70 Водопоглощение 6,2 6,8 6,1 6,5 Не приводится Усадка при обжиге 5,2 5,7 2,7 3,9 6,5-6,8 ККК 15,6 15,8 16,0 16,5 10,6

Как видно из таблицы 3, кирпичи из заявленных составов имеют более высокие показатели по прочности и морозостойкости, чем прототип. Кроме того, их водопоглощение соответствует требованиям ГОСТ 530-2012, усадка при обжиге меньше, а ККК выше, чем у прототипа.

Похожие патенты RU2549636C1

  • Терехина Юлия Викторовна
  • Котляр Антон Владимирович
  • Божко Юлия Александровна
  • Гайшун Алексей Сергеевич
  • Гайшун Евгений Сергеевич
  • Вайсман Яков Иосифович
  • Пугин Константин Георгиевич
  • Гайдай Максим Федорович
  • Абдрахимова Елена Сергеевна
  • Абдрахимов Владимир Закирович
  • Абдрахимова Елена Сергеевна
  • Абдрахимова Елена Сергеевна
  • Абдрахимова Елена Сергеевна
  • Абдрахимов Владимир Закирович
  • Абдрахимова Елена Сергеевна
  • Абдрахимова Елена Сергеевна
  • Абдрахимов Владимир Закирович
  • Кайракбаев Аят Крымович
  • Хасаев Габибулла Рабаданович
  • Абдрахимова Елена Сергеевна

Реферат патента 2015 года СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА ПОЛУСУХОГО ФОРМОВАНИЯ

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к промышленности керамических материалов, и может быть использовано для получения керамического кирпича. Сырьевая смесь для получения керамического кирпича полусухого формования содержит молотую глину, терриконик «красный», терриконик «черный», молотые до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,315-0,63 мм, и коллоидный 30-процентный раствор олигопептидов в воде при следующем соотношении компонентов (мас.%): указанный терриконик «красный» 13-67; указанный терриконик «черный» 13-67; глина 12-16; коллоидный 30-процентный раствор олигопептидов в воде 4-8. Техническим результатом является повышение морозостойкости и прочности изделий и удаление из окружающей среды горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев. 3 табл.

Основы технологии производства полнотелого и эффективного керамического кирпича пластическим способом формования

Производство керамических изделий, несмотря на разнообразное их назначение, форму и физико-механические свойства, в основном примерно одинаково. Оно состоит из следующих основных процессов добычи глины в карьерах, подготовки массы, заключающейся в дроблении глины и других компонентов смеси, увлажнении водой и перемешивании массы, формования изделий из приготовленной массы, сушки отформованных изделий; обжига предварительно высушенных изделий.

Для отдельных изделий могут быть различными технологические схемы этих процессов (например, два способа прессования кирпича — пластический и полусухой, разные способы сушки — естественная и искусственная). Кроме того, могут быть введены дополнительные процессы, например покрытие изделий глазурью. Более подробно технологические процессы будут описаны ниже.

Качество керамических изделий полностью зависит от состава и чистоты сырья, вследствие чего необходим постоянный контроль за соблюдением технологии карьерных работ и качества добываемого сырья. Заводские лаборатории должны систематически анализиро­вать поступающее сырье и в зависимости от его качества подбирать состав шихты, наиболее благоприятный для данного вида изделий.

Подготовка глиняной массы заключается в обогащении, дроблении, тонком помоле материалов и последующем тщательном перемешивании их до получения однородной массы. При пластическом способе формования массу увлажняют.

Для механической обработки сырья применяют различное оборудование. Так, для сухого дробления глины используют валковые дробилки различных конструкций. Получившие распространение двухвалковые дробилки делят на две группы — вальцы грубого помола и тонкого помола. Для мокрого помола глины применяют бегуны. Эта машина измельчает глину и включения, смешивает и уплотняет массы с одновременным увлажнением.

Для перемешивания глиняной массы после помола и дополнительного измельчения компонентов используют глиномялки, на которых получают однородную пластическую массу, увлажненную до нужного предела.

Формуют керамические изделия в основном двумя способами — мокрым и полусухим. При мокром способе массу увлажняют до 20— 25% и формуют изделия на гидравлических или механических прессах; при полусухом способе массу увлажняют до 8—12% и формуют изделия прессованием.

Изделия, отформованные пластическим способом, сушат. При полусухом способе формования изделия имеют незначительную влажность, при обжиге не вызывающую растрескивания, поэтому необходимость в сушке отпадает.

Кирпич глиняный обыкновенный 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 250х120х65 мм и модульным 250х120х88 мм. Модульный кирпич с технологическими пустотами имеет массу не более 4 кг. В кирпиче технологические пустоты могут быть сквозными или несквозными и должны располагаться перпендикулярно постели

Читайте так же:
Раствор для мойки кирпича

диаметр крупных сквоз­ных пустот составляет не более 16 мм, а ширина прямоугольных пустот—12 мм. В качестве сырья применяю легкоплавкие глины, содержащие 50—75% кремнезема. Изготовление строительного кирпича производят двумя способами—пластическим и полусухим. Наиболее распространен пластический способ.

Пластический способ производства глиняного кирпича осуществляется по следующей схеме. 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 скоростью, в результате чего измельчение протекает интенсивнее. Для более эффективного измельчения к вальцам добавляют бегуны. Затем смесь поступает в глиномешалку, 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 прочности и улучшения формовочных свойств глин применяют вакуумные ленточ­ные прессы. Поступающую в ленточный пресс глиня­ную массу с помощью шнека уплотняют, после чего она поступает 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-кирпича- от 24 ч. до 3 суток.

Процесс сушки представ­ляет собой комплекс явлении, связанных с тепло- и массообменом между материалом и окружающей средой. В результате происходит перемещение влаги из внутренней части изделий на поверхность и испарение ее. Одновременно с удалением влаги частицы материала сближаются и происходит усадка Уменьшение объема глиняных изделий при сушке происходит до определенного предела, несмотря на то, что вода к этому моменту полностью еще не испарилась.

В целях получения высококачественных керамических изделий процессы сушки и обжига должны осуществляться в строгих режимах.

При нагревании изделия в интервале температур из него удаляется гигроскопическая влага. При температуре давление водяных паров внутри изделия может достигнуть.

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 собственно 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.

Основные свойства в соответствии с требованиями ГОСТ

Размеры кирпича (приведены в таблице).

Марки по прочности М300 250 200 150 125 100 М75.

По теплотехническим свойствам и плотности (объемной массе) кирпич и камни в высушенном до постоянной массы подразделяются на три группы:

эффективные, улучшающие теплотехнические свойства стен и позволяющие уменьшить их толщину по сравнению с толщиной стен, выполненных из обыкновенного кирпича. К этой группе относят кирпич плотностью не более и камни плотностью не более .

условно эффективные, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций. К этой группе относят кирпич плотностью свыше обыкновенный кирпич плотностью свыше .

Масса кирпича и камней должна удовлетворять требованиям ГОСТ 22951-95.

Общее количество кирпича и камней с отбитостями, превышающими допускаемые п.2.7, не должно быть более 5%.

Количество половняка в партии не должно быть более 5%. Половняком считают изделия, состоящие из парных половинок или имеющие трещины протяженностью по постели полнотелого кирпича более 30 мм, пустотелых изделий—более чем до первого ряда пустот (на кирпиче на всю толщину, на камнях на 0,5 ложковых или тычковых граней).

Недожог и пережог кирпича и камней являются браком;

поставка таких изделий потребителю не допускается.

Известковые включения (дутики), вызывающие после испытания в соответствии с п.4.5 разрушение изделий или отколы на их поверхности размером по наибольшему измерению от 5 до 10 мм в количестве более трех, не допускаются.

Водопоглощение кирпича и камней, высушенных до постоянной массы, должно быть для полнотелого кирпича не менее 8%, для пустотелых изделий- не менее 6%.

Кирпич и камни в насыщенном водой состоянии должны выдерживать без каких-либо признаков видимых повреждений (расслоение, шелушение, растрескивание, выкрашивание) не менее 15, 25, 35 и 50 циклов попеременного замораживания и от­таивания, в зависимости от марки по морозостойкости.

и камни высшей категории качества должны удовлетворять требованиям

пустотелые должны быть эффективными или условно эффективными и иметь марку по прочности не менее 100 полнотелый кирпич должен иметь марку по прочности ни менее 150

морозостойкость изделий должна быть не менее Мрз25

общее количество кирпича и камней с отбитостями, превышающими допускаемые п. 2.7, не должно быть более 3%.

Коэффициент теплопроводности должен быть равным .

Полусухой и шликерный способ подготовки пресспорошков. Технологическая схема производства

Технологическая схема производства кирпича методом полусухого формования.

1-ящичный подаватель, 2-ленточный транспортер, 3-дезинтеграторные вальцы, 4-циклон, 5-сушильный барабан, 6-бункер, 7-тарелочный питатель, 8-дезинтегратор, 9-элеваторы, 10-грохот, 11-глиномешалка с пароувлажнителем, 12-питатель, 13-пресс.

Полусухой и шликерный способы подготовки пресспорошков. Полусухой способ приведен на схеме.

Шликерный способ подготовки массы для полусухого способа формования кирпича методом прессования применяется в следующих случаях:

Когда карьерная глина имеет высокую влажность (23 – 26%) и ее сушить в сушильных барабанах затруднительно (практически невозможно).

Когда в составе глины содержится каменистых, карбонатных включений.

Когда требуется получить высококачественный лицевой или облицовочный кирпич.

Сущность шликерного способа заключается в следующем:

Карьерную глину пропускают через зубчатые или камневыделительные вальцы и распускают в воде в специальных мельницах, конструкции «НИИстройкерамики» или агрегатах для дробления и измельчения глины. В этих мельницах глина в среде воды не только распускается, но и измельчается под действием стальных бил и «пальцев», насаженных на вращающийся ротор. Производительность агрегата 20т/час глины. Шликер пропускается через вибросито . Влажность глины (45 – 59%). Шликер из сборного бассейна с мешалкой, подается мембранным насосом в распылительное сушило под давлением 1,4 – 2 МПа, в количестве . В распылительной сушилке глиняный шликер высыхает до влажности 6 – 8% в течении нескольких секунд. Диаметр сопел форсунки 1,5 – 2 м. Полученный порошок направляется транспортом в расходный бункер, дозируется и направляется в двухвальный или бегунковый смеситель, в который поступает молотый брак кирпича и опилки и другие добавки с размером частиц не более 2 мм. Масса из порошков увлажняется до 6 – 8 % процентной влажности, а затем формуются методом прессования в специальных формах на прессах. Прессование осуществляется в две ступени и двусторонним нажатии штампов. На первой ступени выделяется воздух. Производительность прессов то 4 до 10 тыс. штук кирпича в час. Удельное давление 24 – 35 Мпа. Сформованный кирпич сразу поступает на обжиг. Температура обжига

Читайте так же:
Состав керамического кирпича формула

Лекция 6

Дата добавления: 2018-11-26 ; просмотров: 744 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Способы изготовления и применения керамического кирпича

Керамический кирпич для строительства

Керамический кирпич — популярный строительный материал, обладающий массой достоинств. Его используют для возведения любых объектов: наружных и внутренних стен зданий, заборов, беседок, арок, дымовых труб, печей, каминов. Существует несколько видов и подвидов керамического кирпича, которые отличаются по составу, габаритам, форме, предназначению, техническим характеристикам.

Керамические кирпичи

Керамические кирпичи часто применяются для строительства и отделки помещений.

Виды керамического кирпича и требования к ним

Независимо от сезона спрос на керамический кирпич всегда высок. Этот строительный камень изготавливают из глины методом обжига.

Для придания особых свойств в состав вводят специальные добавки. Этот факт, наряду со способом формования, позволяют получить разные виды кирпича:

    (этот же материал называют строительным, полнотелым, обычным);
  • пустотелый (он же щелевой, дырочный, поризованный кирпич);
  • огнеупорный (шамотный);
  • облицовочный.

Существует несколько разновидностей облицовочного кирпича:

  • фактурный;
  • глазурованный;
  • ангобированный; .

Все перечисленные виды и подвиды кирпича могут быть полнотелыми или пустотелыми. Ложковые и тычковые грани этих изделий могут быть гладкими или рельефными (рифлеными). Ко всем изделиям предъявляются одни и те же требования, утвержденные ГОСТом:

    должна соответствовать марке изделия;
  • норматив водопоглощения: не более 8% для полнотелых изделий и не боле 6% для пустотелых;
  • габариты: 250х120х65 для категории «стандарт» или «одинарный», 250х120х88 для категории «утолщенный», 288х138х88 для категории «модульный», 250120х103 для категории «полуторный», 250х120х138 для категории «двойной»;
  • в составе изделия не должно быть камней и извести;
  • допускается отбитость углов и повреждений ребер в пределах 10-15 мм;
  • допускается наличие трещин длиной не более 30 мм;
  • для рядового и шамотного кирпича допускаются каверны и сколы поверхности глубиной 3-10 мм в количестве не более 3 шт. на одно изделие.

К поверхности строительных изделий отделочного типа предъявляются более строгие требования: она должна быть ровной, гладкой, без изъянов. Ребра должны быть прямоугольными (допускается скругление радиусом до 5 мм), без сколов.

Способы изготовления керамического кирпича

В настоящее время используют три способа производства красного кирпича:

  • пластический:
  • полусухого и сухого формования; .

Пластический способ производства современный и более дорогостоящий. Заключается он в следующем: из глиняной массы влажностью 17-20%, подаваемой по транспортеру, формируют изделия нужного размера и отправляют их на сушку, а впоследствии — на обжиг. В процессе подготовки глиняной массы ее измельчают так, чтобы размер фракции не превышал 1 мм. В это время удаляют все инородные вкрапления. В самой глине допустимо до 33% примесей.

На этапе формовки сырца состав увлажняют и вводят в него те добавки и примеси, которые требуются в соответствии с маркой изделия. После этого на конвейере формируют глиняный брус, из которого нарезают заготовки нужной формы и размера. Затем сырцы полнотелого и пустотелого кирпича направляют на сушку. Если производят пустотелый кирпич, после формовки или в ее процессе выполняют перфорацию заготовок.

Для просушивания сырцы отправляют в печи, температура в которых медленно поднимается до 150 °С. Это позволяет снизить уровень влажности заготовок до 10%. После этого им предстоит обжиг. Происходит он в специальных печах, способных поддерживать температуру до 800 °С. На завершающем этапе изделия медленно охлаждают. Такой подход позволяет избежать появления трещин.

Методы сухого и полусухого производства полнотелого и пустотелого кирпича относят к разряду традиционных и в настоящее время устаревших. С их помощью нельзя выпускать большое количество продукции, так как технологический процесс довольно сложен и длителен. Но у этих способов есть свое преимущество: они малозатратны, поэтому оптимальны для малого и среднего бизнеса.

Химический состав компонентов Химический состав компонентов.

Оба способа производства красного полнотелого кирпича практически идентичны. Единственное различие в том, что при полусухом методе перед обжигом требуется предварительная сушка заготовок, а при сухом — нет. Несмотря на кажущуюся сложность процесса изготовления кирпича, его производство можно организовать в гараже или на даче. В этом случае нужно будет использовать сухой или полусухой способ.

Основные моменты технологического процесса следующие:

  • выбор сырья;
  • дробление глины;
  • сушка глиняных гранул;
  • повторное дробление глиняных гранул;
  • увлажнение паром;
  • повторная сушка (не нужна при сухом способе);
  • обжиг.

Метод гиперпрессования — это инновационный способ, с помощью которого изготавливают красный кирпич высокого качества. Особую сложность в этом методе вызывает подготовка глиняной смеси. Особенностью гиперпрессования является отсутствие необходимости в обжиге. В качестве сырья используют состав из следующих компонентов:

  • отсев щебня;
  • вода;
  • портландцемент;
  • примеси и добавки.

Крайне важна точность дозировки каждого компонента смеси. Следующий этап — процесс формования. Он выполняется с помощью мощных прессов, которые придают заготовкам требуемую геометрическую форму. Если в процессе формования обнаружен высокий процент брака, смесь отправляют на переработку. После этого она вновь подвергается прессованию.

Полученные сырцы пропаривают. В этот период они набирают до 70% своей марочной прочности. В пропарочные камеры сырцы подаются на поддонах и остаются там на 8-10 часов при температуре 40-70 °С. Если позволяет климат региона, вместо пропаривания используют просушку под солнцем в течение 1 недели. После складирования продукция готова к отправке потребителю.

Характеристики и варианты применения рядового керамического кирпича

Рядовой красный кирпич имеет широкую сферу применения. В строительстве чаще всего используют полнотелый кирпич. Именно из него возводят несущие и ненесущие стены и перегородки, фундаменты, опоры. Поскольку после возведения объект из этого материала чаще всего подвергается оштукатуриванию, к внешнему виду изделий этого типа не предъявляют особых требований.

Основные характеристики кирпича красного рядового:

  • размеры одинарного строительного камня 288х138х65 мм;
  • размеры полуторного — 250х120х88 мм;
  • размеры двойного — 250х120х138;
  • теплопроводность полнотелого кирпича 0,6-0,7 Вт/м °С;
  • допустимый объем пустот в полнотелом кирпиче не более 13%;
  • допустимый объем пустот в пустотелом кирпиче не более 45%;
  • оптимальная плотность полнотелого камня 1600 кг/см³.

По степени прочности все изделия этого типа подразделяют на марки. Это основная характеристика, цифры в которой указывают на допустимую нагрузку в килограммах на 1 см². Существуют следующие марки красного кирпича:

  • М50;
  • М75;
  • М100;
  • М125;
  • М150;
  • М175; ;
  • М250;
  • М300.

Наиболее востребован кирпич М100.

Если он изготовлен методом пластического формования, его прочность на изгиб составляет 22 кг/см². Если изделие выпущено на производстве, использующем сухое гиперпрессование, то 16 кг/см². Согласно ГОСТ, допустимы следующие отклонения в размерах камня: по ширине — 4 мм, по длине — 5 мм.

Читайте так же:
Утепление пенополистиролом между кирпичами

Кирпич марки М100 способен удерживать тепло до 1,8 Вт. Это показатель довольно высокой теплопроводности этого материала. Поэтому он традиционно используется для кладки наружных и несущих стен. Технические характеристики изделия включают такой показатель, как морозостойкость. Чем она ниже, тем дешевле кирпич. Различают следующие степени морозостойкости:

  • F15;
  • F25;
  • F35;
  • F50;
  • F100.

Для того чтобы выдать заключение о степени морозостойкости изделия, эксперты поступают так: на 7-8 часов опускают его в воду, после чего на этот же период помещают в морозильную камеру. Процессы чередуют до тех пор, пока не появятся явные признаки разрушения материала. Степень морозостойкости определяют по количеству циклов замерзания-оттаивания. Одна и та же марка кирпича может иметь разные показатели этого плана.

В процессе сушки или обжига в теле строительного камня из глины могут появиться вкрапления или участки черного цвета. Это не является отклонением от нормы, так как никоим образом не влияет на качество изделия. ГОСТ допускает наличие темных пятен на поверхности не только рядового, но и облицовочного кирпича.

Характеристики и варианты применения облицовочного керамического кирпича

Полнотелый или пустотелый облицовочный кирпич имеет значительно более привлекательный внешний вид, нежели рядовой. Форма этих изделий всегда правильная, поверхность гладкая, цвет равномерный и красивый. Свойства таких кирпичей таковы, что они десятилетиями могут выдерживать агрессивное воздействие внешней среды.

Кирпич керамический предназначен для отделки лицевой стороны дома (фасада) и выполнения любых других облицовочных и реставрационных работ. По форме существуют следующие виды этих строительных изделий:

  • клиновидный;
  • трапециевидный;
  • витой;
  • фигурный.

Среди фигурных наиболее популярны те, которые имеют два скошенных угла или колотую поверхность под дикий камень. Идеальными формой и цветом обладает клинкерный кирпич. Но для того чтобы цветовой тон фасада дома был равномерным, используют изделия из одной партии.

Пустотелый керамический кирпич часто применяют там, где необходимо реализовать наиболее интересные дизайнерские решения. Это могут быть кладка с рисунком, отделка оконных и дверных проемов. Кирпич пустотелый облицовочный имеет все необходимые свойства для того, чтобы безупречно выдерживать воздействие морозов, дождя и солнечных лучей. Он не изменяет свой цвет и не растрескивается. Дома, облицованные им, радуют своих владельцев на протяжении десятилетий.

Производство керамического кирпича. Нормативные документы. Подготовка, обработка глиняной массы и ее формование, сушка и обжиг

Производство керамического кирпича схематично представлено выше. Но, прежде чем начать производственный цикл, его надо снабдить сырьевыми компонентами.

Залежи глины, как основного сырья для выпуска данного вида продукции, находят с помощью геологической разведки. После находки глиняных пластов, определяют характер их залегания, объемы запасов сырья (мощность, толщину пласта).

Общая технологическая схема производства керамического кирпича пластическим способом: 1 - карьер глины; 2 - экскаватор; 3 – запасник глины; 4 - вагонетка; 5 - ящичный подаватель; 6 - добавки; 7 - бегуны; 8 -вальцы; 9 -ленточный пресс; 10 - резак; 11 - укладчик; 12 - тележка; 13 - сушильные камеры; 14 - туннельная печь; 15 - погрузчик; 16 - склад.

Общая технологическая схема производства керамического кирпича пластическим способом: 1 – карьер глины; 2 – экскаватор; 3 – запасник глины; 4 – вагонетка; 5 – ящичный подаватель; 6 – добавки; 7 – бегуны; 8 -вальцы; 9 -ленточный пресс; 10 – резак; 11 – укладчик; 12 – тележка; 13 – сушильные камеры; 14 – туннельная печь; 15 – погрузчик; 16 – склад.

При принятии решения по разработке найденных запасов сырья, проводят ряд подготовительных мероприятий:

  1. За 1-2 года до карьерных разработок, очищают и готовят поверхность над будущим карьером (корчуют и удаляют растения, осуществляется удаление ненужных, «мусорных» пород с поверхности, рыхлят).
  2. К карьеру строят пути для транспортной логистики (железнодорожной, автомобильной) для доставки сырья с места его добычи на производство, возводят обеспечивающие месторождение линии электроснабжения.

Валовую или селективную разработку карьеров, обычно открытым способом, могут осуществлять разными методами:

  • Добыча экскаваторами (многоковшовыми).
  • С помощью средств малой механизации (бульдозеров, струг, рыхлителей).
  • Разработка взрывными работами.
  • Гидравлическим методом (с применением гидромониторов).

Нормативные документы

Производство и технологии изготовления керамического («красного») кирпича, всей его номенклатуры, производимый из глины с применением различных добавок, осуществляется на керамических предприятиях.

Все производственные процессы на них организованы в соответствии с нормативными строительными документами:

  • ГОСТ 9169 – 75 «Сырье глинистое для керамической промышленности. Классификация».
  • ГОСТ 530 – 95 «Кирпич и камни керамические. Технические условия».
  • ГОСТ 530 – 2012 (ГОСТ 530 – 2007) «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».
  • ГОСТ 7484 – 78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия».
  • ГОСТ 18343 – 80 «Поддоны для кирпича и керамических камней. Технические условия».

Производственный процесс на керамических заводах

Важно! При выборе вида строительного кирпича – силикатного («белого») или керамического кирпича («красного») важно понять, какие их свойства для вас более предпочтительные. Например, если сравнить двойной силикатный кирпич М 150 и такого же типа размера, 250х120х138 (мм) и марки (М 150) керамическое изделие, то мы увидим – показатель влагопоглощения, морозостойкости, теплозащитные свойства лучше у последнего, а звукоизоляция у силикатного изделия. Цена более привлекательна у силикатного кирпича (как полнотелого, так и пустотелого), произведенного на основе сырья из песка и извести.

Для «красного» кирпича, производимого с соблюдением требуемой технологии, применяется более дорогие средства производства (оборудование), требуется больше временных, трудовых и электроэнергетических затрат. Отсюда и цена «керамики» выше, чем у «силиката» (разница в стоимости иногда достигает 50 – 55%).

Каким бы не было широким многообразие типов керамических изделий для кирпичного строительства, само производство всегда состоит из общих для всех предприятий технологических этапов.

Фото: Керамический строительный кирпич, многообразие его видов.

Фото: Керамический строительный кирпич, многообразие его видов.

Основные операции, которые необходимо выполнять от добычи сырья и до выпуска готовой керамической номенклатуры производителя:

  1. Разведка и добыча основного сырья (глины), сопутствующих материалов, добавок (молотый уголь, песок, известняк, марганцевая руда и другие минеральные компоненты).
  2. Подготовка массы из глины.
  3. Формовка сырца.
  4. Сушка формированных изделий (сырца).
  5. Обжиг керамической продукции.

О геологоразведке сырья и разных способах его разработки, доставки мы упомянули в начале статьи.

Глиняное сырье для керамического кирпичного производства

Глиняное сырье для керамического кирпичного производства

Добытое глинистое сырье, в соответствии с ГОСТ 9169 – 75 классифицируют, по параметрам:

  • огнеупорности;
  • содержанию оксида алюминия;
  • содержанию красящих оксидов, оксида железа и диоксида титана;
  • содержанию водорастворимых солей;
  • минеральному составу;
  • содержанию тонкодисперсных фракций;
  • содержанию крупнозернистых включений;
  • пластичности;
  • механической прочности на изгиб в сухом состоянии;
  • спекаемости;
  • содержанию свободного кремнезема.
Читайте так же:
Что такое стеклянный кирпич

Подготовка, обработка глиняной массы и ее формование

Глиняное сырье, добытое в карьере, как правило, не подходит в своем первоначальном виде для получения качественных изделий. Сырьевую массу доводят до готовности к использованию в производственном процессе.

До готовности массу из глиняного сырья доводят рядом мероприятий по ее обработки. Обработку сырья можно разделить, на:

  • погодно – климатическую, естественную;
  • механическую.

Вот именно сочетанием этих видов обработки, сырье и делают пригодным для производства.

  1. Естественная обработка – это временное вылеживание добытой карьерной глиняной смеси. По длительности эта процедура может занять один или два года. За это время сырье естественным, а при необходимости и искусственным, путем увлажняется. Проходит несколько циклов заморозки и размораживания, выветривается.
  2. Механическая обработка – это рукотворное продолжение обработки сырья. Во время этого этапа выполняются следующие работы:
  • принудительное разрушение структуры карьерного сырья;
  • удаление крупногабаритных «мусорных» кусковых фрагментов и вредных примесей;
  • измельчение самой глины, мелких включений и добавок;
  • замес многокомпонентной сырьевой массы, с целью получения однородной смеси, готовой к формованию.

В механизации процесса массоподготовки применяется следующее оборудование и специальные машины:

  • глинорыхлители;
  • камневыделительные (дезинтеграторные), дырчатые, грубого и тонкого помола вальцы;
  • бегуны;
  • глинорастирочные машины;
  • корзинчатые дезинтеграторы;
  • роторные и шаровые мельницы;
  • одно- и двухвальные глиномешалки;
  • пропеллерные мешалки и другие средства механизации.

Инструкция по работам, технологическим картам, способам и методам приготовления глинномассы, зависит от вида керамических изделий. По способу подготовки и обработки сырья называют и саму технологию производства.

Способы приготовления, формования сырья из глины:

  • Пластический (наиболее распространенный) – используется умеренно – среднепластичные, влажные и рыхлые глиномассы, для получения однородного глиняного теста с показателем влажности 18 – 28 процентов .

Формование в пластическом производстве всегда проходит при пластическом способе всегда на машине одного принципа действия. Эта специализированный пресс (ленточно – шнековый). Прессы могут быть с подогревом и вакуумированием, что лучше подготавливает глиносырьевую массу к формованию, улучшает показатели прочности обожженного сырца.

  • Жесткий способ – разновидность пластического способа, с изготовлением глиномассы с влажностью 13 – 18 процентов из менее пластичного сырья. Формование происходит в гидравлических или вакуумных, шнековых прессах с высоким давлением.

При данном способе получение сырца с нужной прочностью, возможно без осуществления некоторых операций, которые обязательно применяются в пластическом производстве.

Обратите внимание! При пластическом и жестком методе формование заканчивается резкой ленты глиномассы на штучные изделия.

  • Полусухой метод производства (менее распространен, чем пластический) – используется малопластичное сырье, «тощие» глины, в порошкообразном состоянии с влажностью 8 – 12 процентов.

Сырьевая загрузка, с большим количеством различных добавок, в виде отходов производства(шлаки, золы) обрабатывается и формуется в прессах с давлением 15 – 40 МПа. В разы большая металлоемкость, чем у пластического, но, само время такого производственного цикла уменьшается.

  • Сухой способ – сырьем является глиняный порошок с влажностью 2 – 6 процентов, что позволяет обходиться без сушки. На выходе производственного процесса при этом методе получаются очень плотные керамические изделия (напольная плитка, кирпичи для дорожного покрытия).
  • При шликерном способе используется трудноспекающееся, многокомпонентное, неоднородное сырье из самой глины и разных добавок (содержание воды до 40 процентов). С этим сырьем, работают методом литья, чтобы получить сложные керамические формы.

Этап сушки изделий

Предпоследний этап всего производственного цикла изготовления керамической номенклатуры. Данная операция предназначена для понижения показателя содержания влаги в изделиях до 5 – 6 процентов. Такой показатель необходим, чтобы во время обжига «керамики» не произошло растрескивание, деформации готовой продукции.

Туннельная сушилка: 1 – камера туннеля; 2 - вагонетки; 3 - вентиляторы; 4 - калориферы.

Туннельная сушилка: 1 – камера туннеля; 2 – вагонетки; 3 – вентиляторы; 4 – калориферы.

Раньше, еще с тех времен, когда глиняные кирпичи делали своими руками, и позже на заводах, сушка проходила естественным путем, до 3 – 4 недель. В современном производстве, удаление лишней влаги из сырца происходит искусственно в туннельных или камерных сушилках (температура воздуха 120 – 150 градусов С). В зависимости от влажности формованного сырца время процесса обычно не занимает больше 3 дней.

Обратите внимание! При выборе типа сушилки, рекомендуется отдавать предпочтение конструкциям непрерывного действия.

Обжиг керамической продукции

Процесс обжига технологически завершает изготовление керамического кирпича. Он проходит в кольцевых, туннельных и других печах. Сам этап обжига, можно разбить на следующие операции:

  • прогрев форматированного сырца;
  • непосредственный обжиг изделий;
  • их контролируемое охлаждение.

В ходе прогрева сырца, при температуре 120 (градусов С), физически связанная влага испаряется, изделие утрачивает свою первоначальную пластичность. На этом этапе пластичность еще можно вернуть, увлажнив тело изделия.

При достижении 450 – 600 (градусов С), отделяется уже химически связанная влага, сама глина переходит в аморфное состояние, затем органические включения выгорают, и керамическое изделие окончательно теряет пластичность.

При температуре 800 (градусов С) начинаются необратимые реакции между поверхностями частиц, составляющие многокомпонентную структуру уже затвердевшего изделия. Это значительно повышает прочностные характеристики тела кирпича.

При достижении 1000 (градусов С) происходит, так называемая огневая усадка изделия. Оно спекается и уплотняется за счет легкоплавких компонентов. Они окутывают нерасплавленные составляющие, скрепляет их между собой. Усадка, от первоначального состояния, может быть в пределах 2 – 8 процентов.

В процессе охлаждения обожженного кирпича, остывающее изделие приобретает свое окончательное твердое состояние, водостойкие и прочностные свойства.

Контролируя, регулируя процесс обжига, и получают, керамические кирпичи с нужной структурой, пористостью, свойствами. Так при температурном режиме в интервалах 1100 – 1300 (градусов С) получают клинкерный кирпич, а при температурах от 1300 до 1800 (градусов С) – огнеупорный.

Туннельные секционные печи обжига

Туннельные секционные печи обжига

Совет! Тем, кто хочет открыть свое предприятие, выпускающий керамический кирпич, стоит обратить внимание на металлическую, секционную печь туннельного вида. Она быстрее монтируется, чем традиционные печи, да и цена намного ниже классических конструкций для обжига.

Вывод

Чтобы получить качественный керамический кирпич, его необходимо производить на современном или модернизированном производстве, оборудовании. Особенно это касается важнейшего этапа – обжига керамической продукции.

Посмотреть на автоматизированную линию изготовления кирпича можно на видео в этой статье (узнайте также как посчитать объем кирпичной кладки).

Оцените пожалуйста статью ☺

Нажмите по звездочке ↓

Средний рейтинг: 0 / 5. Количество голосов: 0

Проголосуйте первым! :)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector