Тема 10: Силикатные материалы и изделия

План лекции:

10.1.Изделия на основе извести и кремнеземистого компонента

10.2.Силикатный кирпич: сырье, принципы изготовления, марки, особенности применения

10.3.Силикатные бетоны

Изделия на основе извести и кремнеземистого компонента

Силикатные изделия представляют собой искусственный каменный материал, изготовленный из смеси извести, песка и воды, отформованный путем прессования под большим давлением и прошедший автоклавную обработку.В строительстве широкое распространение получили силикатный кирпич; силикатный плотный бетон и изделия из него; ячеистые силикатные бетоны и изделия; силикатный бетон с пористыми заполнителями.

Известково-кремнеземистые изделия изготовляют из тонкоизмельченной смеси извести, кремнеземистого материала (трепел, диатомит, кварцевый песок) с содержанием диоксида кремния Si02 не менее 75 % и асбеста 5-й или 6-й группы полужесткой структуры путем тепловлажностной обработки в автоклаве.

По средней плотности известково-кремнеземистые изделия разделяют на марки 200 (высшая категория качества) и 225 (первая категория качества). Изделия выпускают в виде плит прямоугольного (ППС) и трапецеидального (ПТС) сечений, полуцилиндров (Ц) и сегментов (С).

Размеры плит (мм): ППС—длина 1000, ширина 500; ПТС— длина 1025, ширина 525 (по нижнему основанию); длина 1000; ширина 500 (по верхнему основанию). Толщина обоих видов плит 75 и 100 мм. Изделия применяют для тепловой изоляции поверхностей трубопроводов и оборудования при температуре изолируемых поверхностей до 600 °С. Широкое применение изделия получили в печестроении, изоляции котельного оборудования. К достоинствам изделий следует отнести полное отсутствие в них органических веществ.

Силикатный кирпич

Силикатный кирпич - кирпич, состоящий из кварцевого песка и извести. Силикатный кирпич готовится методом полусухого прессования из смеси кварцевого песка, воздушной извести и воды. Отформованный кирпич подвергается автоклавной обработке - воздействию насыщенного водяного пара при температурах 170-200°С и давлении пара 8-12 атмосфер. В результате синтеза гидросиликатов образуется искусственный камень. Силикатный кирпич относится к группе автоклавных вяжущих материалов. Силикатный кирпич является экологически чистым продуктом. По технико-экономическим показателям он значительно превосходит глиняный кирпич. На его производство затрачивается 15…18 часов, в то время как на производство глиняного кирпича - 5…6 дней и больше. В два раза снижаются трудоемкость и расход топлива, а стоимость - на 15…40%. Однако у силикатного кирпича меньше огнестойкость, химическая стойкость, морозостойкость, водостойкость, несколько больше плотность и теплопроводность. В условиях постоянного увлажнения прочность силикатного кирпича снижается. Силикатный кирпич производится нескольких размеров 250*120*65мм, 250*120*88мм, и других видов. Силикатный кирпич имеет единственный недостаток: невысокие теплозащитные свойства, но если применять в качестве основного сырья пористые материалы, то теплозащитные характеристики становятся вполне удовлетворительными.

Силикатный кирпич характеризуется высокой механической прочностью, а также высокой теплопроводностью, обладает следующими гигиеническими параметрами:

o воздухопроницаемость стены толщиной 250 мм в тысячу раз выше, чем у бетонной стены толщиной 100 мм, и сопоставима с воздухопроницаемостью одного слоя обычных обоев;

o паропроницаемость в 4 раза лучше, чем у бетона, и в 2 раза по сравнению с деревом.

Несомненный плюс силикатного кирпича перед керамическим состоит в его повышенных звукоизоляционных характеристиках, что является немаловажным при возведении межквартирных или межкомнатных стен.

Силикатный кирпич может быть полнотелым и пустотелым. Пустотелый кирпич более легкий и за счёт этого снижается давление на фундамент. К тому же он обладает меньшей теплопроводностью, поэтому стены из такого кирпича можно делать тоньше без ущерба для теплоизоляционных характеристик. Видовой ряд силикатного кирпича очень широкий. Это: кирпич силикатный полнотелый тонированный (спектр цветов может включать даже жёлтый, черный и голубой), такой кирпич используется, как правило, как облицовочный; кирпич силикатный пористый полнотелый и пустотелый; кирпич силикатный пустотелый; кирпич пустотелый/полнотелый со сколотой фактурой и т.д.

Основные характеристики силикатного кирпича:

Прочность при сжатии и изгибе. В зависимости от предела прочности на сжатие силикатный кирпич подразделяют на марки 75, 100, 125, 150 и 200. Марка кирпича определяется его средним пределом прочности при сжатии, который составляет обычно 7,5 35 МПа. В стандартах ряда стран (Россия, Канада, США), наряду с этим, также регламентируют предел прочности кирпича при изгибе. Пустотелые камни средней плотностью 1000 и 1200 кг/м3 могут иметь марки 50 и 25.

Водопоглощение - это один из важных показателей качества силикатного кирпича и является функцией его пористости, которая зависит от зернового состава смеси, ее формовочной влажности, удельного давления при уплотнении. По ГОСТ 379 79 водопоглощение силикатного кирпича должно быть не менее 6%.

Морозостойкость. В нашей стране морозостойкость кирпича, особенно лицевого, является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. По ГОСТ' 379 79 установлены четыре марки кирпича по морозостойкости. Морозостойкость рядового кирпича должна составлять не менее 15 циклов замораживания при температуре 150С и оттаивания в воде при температуре 15 200С, а лицевого 25, 35, 50 циклов в зависимости от климатического пояса, частей и категорий зданий, в которых его применяют. Снижение прочности после испытания на морозостойкость по сравнению с водонасыщенными контрольными образцами не должно превышать 20% для лицевого и 35% для рядового кирпича первой категории соответственно.

Сырьё для силикатного кирпича и его технологическая характеристика

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 (таблица 5).

Фракция, мм	Пористость песков, %, в состоянии
Рыхлом	Уплотненном
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

Таблица 5. Пористость песков

 

Из таблицы 6 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.

 

Песок	Диаметр зерен, мм	Пористость, %
Крупный	2-1	35-39
Средний	1-0,5
Мелкий	0,5-0,25	42-45
Пылеватый	0,25-0,05	47-55

Таблица 6.Пористость песков

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. 7.

Материал	Фракция, мм	Максимальная молекулярная влагоемкость
Песок:
Крупный	1-0,5	1,57
Средний	0,5-0,25	1,6
Мелкий	0,25-0,1	2,73
Очень мелкий	0,005-0	10,18
Глина		44,85

Таблица 7. Возрастание влагоёмкости по мере уменьшения размера фракций песка

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.

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.

Известь

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, образовавшуюся главным образом в результате отложения на дне морских бассейнов продуктов жизнедеятельности продуктов жизнедеятельности животных организмов. На БКСМ используется мел, добываемый в карьере «Зелёная поляна».

Известняк состоит из известкового шпата — кальцита — и некоторого количества различных примесей: углекислого магния, солей железа, глины и др. От этих примесей зависит окраска известняка. Обычно он бывает белым или разных оттенков серого и желтого цвета. Если содержание глины в известняках более 20%, то они носят название мергелей. Известняки с большим содержанием углекислого магния называются доломитами.

Мергель является известково-глинистой породой, которая содержит от 30 до 65% глинистого вещества. Следовательно, наличие в нем углекислого кальция составляет всего 35 — 70%. Понятно, что мергели совершенно не пригодны для изготовления из них извести и поэтому не применяются для этой цели.

Доломиты, так же как известняки, относятся к карбонатным горным породам, состоящим из минерала доломита (СаСО3·МgСО3). Так как содержание в них углекислого кальция менее 55%, то для обжига на известь они также непригодны. При обжиге известняка на известь употребляют только чистые известняки, не содержащие большого количества вредных примесей в виде глины, окиси магния и др.

По размерам кусков известняки для обжига на известь делятся на крупные, средние и мелкие. Размеры кусков известняка приведены в табл. 8.

Показатели	Размеры кусков
Крупные	Средние	Мелкие
Предельныйнаибольший размер кусков в мм
Предельный наименьший размер кусков в мм
Допустимое содержание кусков ниже предельно наименьшего размера в %

Таблица 8. Размеры кусков известняка

Действующим ГОСТ 5331 — 55 установлены правила приемки известняков и методы их испытания. Размер партии известняка установлен в 100 т, причем остаток более 50 т считается также партией.

Содержание мелочи в известняке определяют, просеивая 1 т, породы через грохоты.

Основным вяжущим материалом для производства силикатных изделий является строительная воздушная известь. По химическому составу известь состоит из окиси кальция (СаО) с — примесью некоторого количества окиси магни (МgО).

Различают два вида извести: негашеную и гашеную; на заводах силикатного кирпича применяется негашеная известь. Технические условия на воздушную негашеную известь регламентированы ГОСТ 9179 — 59, согласно которому известь разделяется на три сорта. Требования к качеству извести изложены в табл. 9.

Показатели	Сорта
Содержание активных СаО + MgO, считая на сухое вещество, в % (не менее)
Содержание непогасившихся зерен в %(не более)
Скорость гашения в мин:
Быстрогасящаяся(до)
Медленногасящаяся(более)

Таблица 9.Технические условия на негашёную комовую известь

 

При обжиге известняк под влиянием высокой температуры разлагается на углекислый газ и окись кальция и теряет 44% своего первоначального веса. После обжига известняка получается известь комовая (кипелка), имеющая серовато-белый, иногда желтоватый цвет.

При взаимодействии комовой извести с водой происходят реакции гидратации СаО+ Н2О = Са (ОН)2; МgО+Н2О=Мg (ОН)2. Реакции гидратации окиси кальция и магния идут с выделением тепла. Комовая известь (кипелка) в процессе гидратации увеличивается в объеме и образует рыхлую, белого цвета, легкую порошкообразную массу гидрата окиси кальция Са (ОН)2. Для полного гашения извести необходимо добавлять к ней воды не менее 69%, т.е. на каждый килограмм негашеной извести около 700 г воды. В результате получается совершенна сухая гашеная известь (пушонка). Если гасить известь с избытком воды, получается известковое тесто.

К извести предъявляют следующие основные требования: известь должна быть быстрогасящаяся, т. е. время гашения ее не должно превышать 20 мин.; применение медленногасящейся извести снижает производительность гасительных установок; сумма активных окислов кальция и магния (СаО+МgО) в извести должна составлять не менее 85%; содержание окиси магния в извести не должно превышать 5%, так как магнезиальная известь гасится медленно; содержание недожженной извести не должно превышать 7%, так как она не активна и не влияет на твердение кирпича при запаривании, а является балластом, увеличивающим расход извести и удорожающим себестоимость готовой продукции; известь не должна быть пережженной, так как в таком виде она медленно гасится и вызывает растрескивание кирпича в запарочных котлах (автоклавах).

Известь нужно хранить только в крытых складских помещениях, предохраняющих её от воздействия влаги. Не рекомендуется длительное время хранить известь на воздухе, так как в нем всегда содержится небольшое количество влаги, которая гасит известь. Содержание в воздухе углекислого газа приводит к карбонизации извести, т.е. соединению с углекислым газом и тем самым частичному снижению её активности.

Погасившаяся известь может быть использована для производства силикатного кирпича. Однако вследствие того, что она после гашения превращается в мелкий и очень легкий порошок (пушонку), применение её связано с большими затруднениями: увеличиваются потери, повышается расход извести и себестоимость.

Вода

При производстве силикатного кирпича воду применяют на всех стадиях производства: при гашении извести, приготовлении силикатной массы, прессовании и запаривании кирпича-сырца, получении технологического пара.

Природная вода никогда не бывает совершенно чистой. Наиболее чистой является дождевая вода, но и она содержит различные примеси, попавшие в нее из воздуха (растворенные газы, пыль, микроорганизмы). Растворенных веществ в такой воде немного и поэтому она называется мягкой. Вода, содержащая большое количество углекислых солей кальция и магния (карбонатных), называется жесткой. Применять жесткую воду в промышленных целях, например для получения технологического пара, без предварительного умягчения её нельзя, иначе при кипении воды на стенках промышленных котлов образуется накипь, которая выводит их из строя. При снабжении котлов мягкой водой удлиняется срок их службы.

Борьба с накипью в паровых котлах осуществляется двумя способами: обработкой воды умягчением до поступления её в паровые котлы и внутрикотловой обработкой.

Воду умягчают двумя способами: термическим и химическим. Термический способ основан на разложении карбонатной жесткости нагреванием воды до 85 — 1100, при этом образуются труднорастворимые выпадающие в осадок карбонат кальция и гидроокись магния. Этот способ обычно применяется в сочетании с химическим методом. Реагентами при этом являются едкий натр и кальцинированная сода.

Внутрикотловая обработка заключается в растворении накипи соляной кислотой (5 — 7-процентным раствором), для чего через паровые котлы прокачивают раствор. Продолжительность промывки зависит от степени загрязнения (но не больше — 10 — 20 час.). По окончании кислотной промывки и после удаления кислоты котлы промывают слабым раствором щелочи.

Вода при нагревании превращается в пар; если воду нагревать в закрытом сосуде, например в котлах, то она будет испаряться с поверхности и пар будет накапливаться в пространстве над поверхностью воды до тех пор, пока между водой и образующимся из нее паром не установится динамическое равновесие, при котором в единицу времени столько же молекул воды испаряется, сколько и переходит обратно в жидкость. Пар, находящийся в равновесии с жидкостью, из которой он образовался, называется насыщенным. В производстве силикатного кирпича для гашения силикатной массы и для запаривания кирпича-сырца применяется насыщенный пар, который производится в котельных.

Технология производства

Технологические схемы и оборудование для производства силикатного кирпича.Две схемы: с централизованной подготовкой силикатной смеси и с раздачей ее по бункерам и смешанная схема с централизованным дозированием компонентов, их первичным перемешиванием к индивидуальной вторичной обработкой массы для каждого пресса. Первая схема предпочтительна. Для заводов большой мощности, вторая – для заводов с двумя-тремя прессами.

Для дозирования сыпучи компонентов силикатной смеси предназначены весовые дозаторы с ленточным конвейером, обеспечивающие точность дозирования до +1%.

Первичное смешение вяжущего с песком осуществляют тихоходными двухвальными смесителями СМ‑246 и СМК‑120 или быстроходными лопастными двухвальными смесителями СМС‑95.

Лопастный смеситель первичного смешения компонентов снабжен перфорированными трубками для подачи воды и острого пара. В смесителях СМС‑95 и ИБ‑27 воду подают через распылители для улучшения качества смеси.

Гашение извести в смеси с песком происходит в аппаратах периодического или непрерывного действия. К первым относят гасильные барабаны. Его вместимость 15 м³; мощность привода 14 кВт; рабочее давление 0.5 МПа; общая длительность цикла гашения извести 50–60 мин, в том числе длительность гашения при повышенном давлении 30–35 мин. На современных и строящихся предприятиях гашение извести в смеси с песком осуществляют в силосах-реакторах непрерывного действия. При этом совмещают два технологических процесса – гашение тонкомолотой извести и усреднение (гомогенизация) силикатной смеси. Кроме того, силос является буферной емкостью, обеспечивающей надежность снабжения прессов смесью. В реакторе гашеная смесь опускается через кольцевую щель между разгрузочной воронкой и конусом на неподвижное днище, с которого она сгребается серповидным ножом в отверстие по центру днища.

НИПИСиликатобетон разработал на том же принципе реактор, отличающийся конструктивным оформлением выгрузочного узла и наличием двух серповидных ножей. ВНИИСтром разработал конструкцию силоса-реактора, в котором рабочим органом разгружателя служат вибрирующие многоэтажные решетки, расположенные внутри конуса реактора.

Для растирания комочков извести, глины и дальнейшего усреднения смеси применяют смесительные дезинтеграторы, лопастные двухвальные смесители с обычной и повышенной частотой вращения, противоточные стержневые смесители, бегуны, стержневые мельницы, валковые смесители-растиратели. В последнее время наибольшее распространение получили стержневые смесители. Смешение и растирание компонентов смеси в них происходит во вращающемся барабане, содержащем металлические стержни, каскадное движение которых и вращение вокруг своей оси обеспечивают необходимый эффект. Барабан смесителя может быть расположен горизонтально или под углом до 10°. В зависимости от наличия в смеси глинистых других включений и их твердости удельная производительность стержневых смесителей колеблется от 8 до 14 т/м³·ч. Одна из важных операций в процессе производства силикатного кирпича – его формование. На прочность сырца основное влияние оказывают давление и время прессования, содержание о составе формуемой смеси тонкодисперсных частиц, суммарная удельная поверхность смеси, оптимальная ее влажность и др. С увеличением давления прессования в два раза прочность сырца повышается на 35–40%. Длительность прессования положительно сказывается на прочности сырца при малых удельных давлениях прессования. По мере увеличения до 30–40 МПа коэффициент уплощения сырца, сформованного с различной скоростью, приближается к единице, что ведет к увеличению прочности сырца. Введение в состав силикатной смеси тонкодисперсных частиц в виде тонкомолотого известково-песчаного вяжущего с удельной поверхностью 5000–6000 см²/г увеличивает прочность сырца от 0,2 до 0,6 МПа.

Укрупняющие добавки в виде высевок при дроблении и сортировке гранита, известняка и других горных пород вводят при использовании мелких песков однородной гранулометрии.

Формовочная влажность силикатной смеси составляет 4–8%, причем ее увеличивают пропорционально ее удельной поверхности и удерживают в пределах 5–6%. Запрессовка воздуха – одна из причин расслоения сырца, снижение его прочности и увеличение трещинообразования.

Для ее предотвращения подбирают оптимальный гранулометрический состав смеси и конструкцию пресс-формы для быстрого снятия бокового давления сырца на стенки формы. По этим причинам некоторые изготовители прессов предусматривают уширение формовочных гнезд в сторону выталкивания кирпича. В состав основного технологического оборудования прессовых отделений входит пресс для формования кирпича-сырца, автомат-укладчик для съема с пресса и укладки на автоклавную вагонетку, толкатель для подачи порожних вагонеток и откатки груженых вагонеток в зоне действия автомата-укладчика и электрооборудование дистанционного и автоматического управления.

В револьверных прессах (СМ‑152, СМ‑186) усилие от коленчатого вала через дифференциальный рычаг и прессующий рычаг, качающийся на опорной оси, передастся прессующему поршню и штампам, размешенным в формовочных гнездах револьверного стола. Штампы сжимают находящуюся в гнездах смесь, и она давит на неподвижный контрштамп, закрепленный на траверсе, которая связана мощными болтами со станиной пресса. Смесь подается в гнезда стола наполнительным устройством, снабженным вращающимися лопастями.

Одновременно в разных местах стола заполняют, прессуют и выталкивают из гнезд по два сырца. Затем стол поворачивают на 45, и цикл повторяется.

Другие фирмы выпускают револьверные прессы с коленорычажным механизмом. При такой конструкции прессующего механизма и револьверного стола длительность формования смеси можно увеличивать в 2 раза и одновременно передавать удельное давление сырцу 30 МПа и более. На таких прессах формуют до шести сырцов стандартного размера на ребро или до четырех пустотелых камней высотой 138 мм.

Отечественные предприятия оборудованы в основномI револьверными механическими прессами СМ‑481, СМ‑186 и СМ‑152.

Прессы СМ‑481 и СМ‑816 имеют недостатки.

Коленорычажный механизм прессования при вращении стола с частотой 3,2 мин-¹ не обеспечивает необходимое время прессования и его хорошее уплотнение; стол и пресс-формы, составляющие единое целое, ненадежны в эксплуатации; принятое расположение пресс-форм и штампов, конструкция мешалки и другие недостатки не позволяют формовать многопустотный кирпич. В прессе СМС‑152 усилены станина, стол, прессующий рычаг и привод.

В последние годы многие заводы силикатного кирпича реконструированы и переведены на изготовление утолщенного пустотелого силикатного кирпича производительностью 120 млн. шт. условного кирпича в год, осуществляемое комплексами-автоматами, состоящими из револьверных прессов СМС‑152А, автоматов-укладчиков СМС‑19 и толкателей СМС‑19А 11.00.000. Над комплексами установлены раздаточные бункеры и питающий конвейер смеси. Рядом с комплексами расположены подводящие и отводящие пути для передаточных тележек СМС‑168 грузоподъемностью 3 т для подачи порожних автоклавных вагонеток, и СМС‑200 грузоподъемностью 30 т или СМС‑167 грузоподъёмностью 20 т. для отбора и откатки груженых автоклавных вагонеток. Вдоль линий комплексов в приямке установлен скребковый конвейер уборки и возврата просыпи и отходов кирпича сырца.

ВНИИСТРОМом, ЦКБ Строммашиной, ВНИИСТРОММАШем на основе пресса СМ – 1085А для огнеупорных изделий внедрен пресс СМК‑74 для силикатного кирпича и пустотелых камней. Он имеет съемную многогнездовую пресс-форму и предназначен для формования «на ребро» одновременно девяти полнотелых одинарных кирпичей или пяти силикатных камней с пустотностью 25%«на постель».

Прессование двухстороннее – 50 мм сверху и 90 мм снизу. Время прессования изделия 1.75 с. Комплекс может быть размешен в пролетах действующих цехов, но требует глубокого приямка (3,2 м). Многие прессы для формования силикатного кирпича оборудованы на автоклавные вагонетки. В основу их работы положены следующие общие принципы: съем сырца со стола (иногда с поворотом сырца в требуемое положение) специальным съемником с захватами; укладка снятого со стола пресса сырца на накопитель – ленточный конвейер с шаговым движением: съем с накопителя пакетов сырца штабелировщиком и их укладка позаданной программе на автоклавную вагонетку.

На отечественных заводах по производству силикатного кирпича в основном используют автоматы-укладчики СМ‑1002 и СМ‑1 США (СМС‑19) и его модернизированный вариант СМС‑19А, однако применяют и автоматы-укладчики АВС‑1 и АВС.-З. Автомат – укладчик СМ-ЮЗА (СМС‑19) пневмозахватом забирает четыре радиально расположенных на формовочном столе сырца поворачивает их в воздухе с постели на ребро и устанавливает в одну строчку по ширине ленты накопителя, образуя на нем четыре параллельных ряда сырца с такими же зазорами, с какими они должны находиться на автоклавной вагонетке.

После установки каждой порции лента накопителя продвигается на один шаг, равный толщине сырца. По достижении заданного программой числа строчек одинарный слой в виде четырех рядов зажимается захватами укладчика и переносится ими с накопителя на автоклавнуювагонетку.

Модернизированный автомат-укладчик СМС‑19А имеет программно-механическое устройство, состоящее из набора профильных исков и команд-аппарата. Переналаживаемых на укладку одинарного либо утолщенного сырца на автоклавную вагонетку с высотой платформы до 450 мм. В этом автомате уменьшена длина штабеля до 1080 мм при укладке цепными захватами, а также снижена погрешность фиксации пневмоупором на посту за грузки до значения, не превышающего 5 мм. Автомат-укладчик комплектуют цепным толкателем с подвижной кареткой и электроприводом. Входящий в толкатель упор-фиксатор приводится от стандартного пневмоцилиндра. Эти моры в сочетании с применением щелевых вагонеток и расширением использования четырехсторонних грейферных захватов при отгрузке кирпича способствуют сохранности кирпича, ликвидируют при штабелировании ручную раздвижку рядов, докладку дополнительных кирпичей в нижнем ряду и необходимость расчистки зазоров в штабеле от обломков и просыпи при отгрузке готового кирпича. При модернизации внесены значительные улучшения в детали СМС‑19А.

Представляет интерес автомат-укладчик ВСКО‑9 конструкции Воронежского филиала Росоргтехстрома, который успешно эксплуатируется с прессом СМС‑152 при производстве утолщенного кирпича.

Автомат для съема и штабелирования сырца пресса Р‑550, состоит из съемника, захватывающего со стола пакет выпрессованного сырца и переносящего его в том же положении на накопитель. При формовании одновременно на торец двух рядов по семь или восемь сырцов размещенное посередине накопительного конвейера приспособление поворачивает, оба ряда сырца с торца на ребро таким образом, что один ряд сырца оказывается лежащим на другом.

На гидравлическом прессе Атлас-Интертехник установлены два автомата, которые отбирают сформованную на соответствующей стороне стола пакет кнрпнча-сырца и укладывают по заданной программе на автоклавную вагонетку.

Отсутствие накопительного конвейера, исключение двукратного зажима и перекладки сырца способствует лучшей его сохранности.

Представляет интерес формование пустотелого (утолщенного высотой 88 мм и массой до 4,3 кг) кирпича и камня, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 379–79.

Производство их позволяет экономить сырьевые и топливно-энергетические ресурсы и улучшать теплотехнические показатели изделий.

В последнее время на новых предприятиях по производству силикатных стеновых материалов, построенных на комплектном оборудовании ПНР, начато массовое производство пустотелого силикатного камня размером, составляющим удвоенный размер одинарного кирпича (длина 250±3 мм, ширина 120±2 мм, толщина 138±2 мм). Пустоты в силикатном камне расположены перпендикулярно «постели» и являются несквозными цилиндрическими, сходящими на конус. Пустоты диаметром 32 мм составляют 11 или 14%, максимальный объем пустот соответственно 24,5 и 31% относительно объема всего камня. При производстве пустотного камня расходы сырья сокращаются на 20–25%, уменьшается потребление электроэнергии и пара, производительность пресса повышается более чем в 1,5 раза по сравнению с производством утолщенного кирпича.

Применение силикатного кирпича:

Кирпич применяют для строительства малоэтажных зданий, надстройки верхних этажей, кладки стен и столбов в гражданск

⇐ Предыдущая18192021222324252627Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: