Материал для прессования кирпича

Закономерности полусухого прессования кирпича и пустотелых камней

Формование сырца силикатного и глиняного кирпича полусухого прессования является основным технологическим переделом, в значительной мере обусловливающим качество изделий. Однако изучению закономерностей этого процесса не уделяется должного внимания, а недостаточность достоверной информации затрудняет разработку исходных требований для создания новых высокопроизводительных и экономичных прессов. Развитие теории прессования строительного кирпича имеет существенное значение для совершенствования конкретных технологических процессов на действующих предприятиях.

Для изучения процесса прессования могут быть успешно применены принципы физико-химической механики и закономерности поверхностных свойств дисперсных систем. В результате механической работы из рыхлой сырьевой смеси образуется прессовка — твердое тело, прочность которого обусловлена сближением и когезионно-адгезионным взаимодействием тонкодисперсных частиц и зерен смеси. Прочность сформованного тела пропорциональна числу контактов и силе взаимодействия в зоне контакта, которая определяется наличием на поверхности частиц заряда в виде остаточных молекулярных сил, дефектов структуры, разорванных связей, радикалов и особенно ОН-групп. Последние, легко образуя с водой водородные связи, придают системе эластичность. позволяющую существенно уменьшить силы трения при прессовании.

Выбор оптимальных параметров прессования возник в связи с необходимостью создания новых высокопроизводительных прессов для силикатных и керамических изделий. Существовало мнение, основанное якобы на зарубежном опыте, о необходимости прессования силикатного кирпича при удельном давлении 40—50 МПа, при этом фактору Еремени прессования должного внимания не уделялось. Однако испытания ряда современных зарубежных прессов (Дорстеиер 106/206, ПА-550. Крупп-Пнтертехник) показали другую картину. Установлено , что, обеспечивающие хороший внешний вид, высокую прочность кирпича и возможность формования высокопустотных изделий, эти прессы работают при удельном давлении в пределах 14—22 МПа. Время прессования для механических прессов составляет около двух секунд, а для гидравлических прессов от 3,5 до 8 с. Тот же параметр для отечественных прессов СМ-816 и СМС-152 равен 0,6— 0,7 с.

Длительность приложения нагрузки при прессовании и одновременное увеличение производительности прессов обеспечиваются применением многогнездовых пресс-форм (от & до 16 одинарных кирпичей и 5 или 10 камней двойного формата, прессуемых одновременно). Таким образом, конструирование прессов с повышенным удельным давлением (40—50 МПа) признано ошибочным.

Применение Ауд обеспечивает объективную характеристику процесса прессования и прессового агрегата вне зависимости от вида и размера изделий, их расположения и количества в пресс- форме.

Собственно процессу прессования предшествует засыпка формовочных коробок пресс-форм сырьевой смесью, хорошо дозированной и гомогенизированной, обладающей стабильными свойствами. В этой операции основным является обеспечение равномерной засыпки всех формовочных коробок сырьевой смесью, что достигается путем применения засыпных устройств с мешалками различных конструкций. Наиболее удачными оказались мешалки рамочного типа. Хорошие перспективы имеют устройства для заполнения пресс-форм с использованием вибродобудителей, в том числе и вибрация штампов в период заполнения.

В результате изучения процесса прессования кирпича и камней на гидравлическом прессе (максимальное усилие 6000 кН) с применением методики автоматической записи диаграмм давление — время и осадка — время установлена целесообразность выделения четырех этапов прессования, обладающих индивидуальными характеристиками (рис. 1).

Первый этап — интенсивная осадка смеси при движении штампов в пресс- форме, при этом происходит выравнивание плотности заполнения, что особе важно при применении штампов с пустотообразователями, и уплотнение смеси в коробках. На этом этапе происходит выход основного количества воздуха из смеси (75—80%), он характеризуется небольшим, ко все возрастающим расходом энергии.

Второй этап — образование сырца- кирпича в результате сближения тонкодисперсиых частиц и зерен смеси, заполнения межзернового пространства мелкими частицами и адгезнонно- когезионного взаимодействия. Этот этап прессования характеризуется дальнейшим ростом осадки Vi2 смеси (до 15), интенсивным ростом потребляемой мощности W, давления Р и работы прессования А. В тонкодисперспых смесях в прессовке происходит защемление и сжатие остаточного воздуха, в дисперсной системе возникают упругие напряжения. На этом этапе проявляется положительная роль воды в смеси— наличие на поверхности частиц пленок воды снижает внутреннее и внешнее трение.

Третий этап — время выдержки при максимальном давлении сырца, в течение которого происходит выход остаточного воздуха, смятие и заклинивание частиц, релаксация упругих напряжений, калибровка сырца. Осадка А3 незначительна—1—-15%, усилие прессования максимальное, желательное время 0,5—2 с, прирост работы прессования А3 является незначительным. Наличие третьего этапа, характеризуемого указанной величиной времени, позволяет получать высокое качество изделий при оптимальных величинах удельного давления прессования, равных 10—20 МПа.

Четвертый этап — сброс давления и выталкивание сырца. При недостаточном по времени третьем этапе возникает опасность возникновения остаточной упругой деформации сырца, а также вспучивание и расслоение в результате выхода сжатого воздуха. Усилие выталкивания зависит от ряда факторов: обшей площади боковых поверхностей изделий, коэффициента внешнего трения, влажности и дисперсности сырья, наличия уклона на футеровочных пластинах.

При образовании сырца в глубине пресс-формы, как это имеет место в прессах СМ-1085 и СМК-301, усилие выталкивания возрастает и возникают деструкционные дефекты в изделии. Поэтому наиболее целесообразным является одностороннее прессование снизу и применение верхнего неподвижного контрштампа. При необходимости двухстороннего прессования, что вызывается при использовании тонкодисперсных смесей, например для керамического кирпича, также рекомендуется применять основной ход штампа снизу, а сверху осуществлять подпрессовку на втором и третьем этапах прессования на глубину 5—10 мм.

Внедрение в пресс-форму верхнего штампа на небольшую глубину (до 10 мм) при двухстороннем прессовании, обеспечивающем более равноплотный сырец, не изменяет обшей картины прессования. Теоретические представ лени я об этапах компрессионного прессования относятся как к силикатному, так и керамическому кирпичу. Тенденции современной технологии строительного кирпича обоих видов способом полусухого прессования сближаются. С одной стороны, возникает необходимость прессования силикатного кирпича из тонкодисперсных смесей (золы ТЭС, кварцевые промышленные отходы), а в технологии керамического кирпича полусухого прессования весьма полезную роль может сыграть введение укрупняющих добавок (фракции 0,35—3 мм) техногенного или природного происхождения.

Рассмотренные этапы прессования наглядно проявляются при растянутом во времени процессе, так, для гидравлического пресса типа «Интертехник» при формовании одинарного кирпича он составляет 3—4 с, а для пустотелых камней 5—8 с. Несомненно, что при более сжатом цикле прессования, как это имеет место для механических прессов, выявленные этапы прессования менее четко выражены и могут частично совмещаться Друг с другом.

Ранее установлено, что линии одинакового давления — изобары — при одностороннем компрессионном формовании имеют куполообразную форму. Давление распространяется в вертикальном направлении, и это приводит к появлению и возрастанию сдвиговых усилий в нижней части изобары. При превышении сдвиговыми усилиями силы внутреннего трения нарушается сплошность сырца и возникает отслоение преимущественно угловых его частей (перепрессовка), то есть Р С Р ВЦ ,-гр.

На перепрессовку оказывают влияние следующие факторы. Увеличение скорости приложения нагрузки на втором этапе прессования увеличивает кривизну изобар и, соответственно, величину сдвиговых усилий. Кривизну изобар увеличивает применение смесей пониженной влажности, что также повышает вероятность перепрессовки. Перепреесовки может возникнуть и при уменьшении внутреннего трения, например при излишней влажности сырьевой смеси.

Учитывая, что для каждого пресса существует максимальная величина прессового усилия, например определяемая прочностью его деталей, можно ввести понятие идеальной диаграммы прессования

Кирпич своими руками

На сегодняшний день при строительных работах очень часто используются материалы из железобетона. Хотя например в сельской местности издавна постройка зданий ведется экологически чистыми местными материалами. Одним из таких материалов является строительный кирпич, и вы вполне можете изготовить его самостоятельно.

Этот строительный материал может использоваться для строительства дачных домиков, гаражей и разных хозяйственных построек. Сведения о самостоятельном изготовлении кирпичей также полезны предпринимателям, которые планируют начать производство этого строительного материала.

Самым простейшим способом по изготовлению кирпича является метод безобжигового прессования. Его преимуществом является то что это экологически чистый и безвредный строительный материал. Помимо кирпича методом прессования без обжига изготавливаются черепица, брусчатка, облицовочная плитка для разных поверхностей.

Для того чтобы произвести качественное изготовление кирпича используя без обжиговое прессование вам необходимо создать условия с низким содержанием влаги и произвести сильное предварительное обжатие строительного материала.

Время которое затрачивается на просушку кирпича составляет неделю, и готовый кирпич обладает способностью самопрогрева, поэтому иногда кирпич можно использовать для проведения строительных работ уже через несколько дней. Цемент и известь используются как вяжущие материалы во время кладки кирпича.

Также необходимо обеспечить достаточное количество воды для того чтобы сделать кирпич прочным. Для определения степени влажности смеси необходимо сжать ее в кулаке, при этом она должна скатываться в комки, но не пачкать руки. Если для изготовления кирпича используется грунтов имеющий большое содержание глины то в смесь необходимо произвести добавление золы или песка.

Для того чтобы испытать грунт вам нужно взять ведро с выбитым донышком и поместить на плоскую поверхность. Далее нужно произвести насыпанные в ведро грунта в несколько слоев, каждый из которых должен предварительно трамбоваться. Затем наполненное ведро необходимо перевернуть на ровной поверхности. При этом если по истечении десяти дней получившийся конус при падении с высоты один метр не разобьется, грунт можно использовать для изготовления кирпича.

Если появляются трещины то это может свидетельствовать о том что грунт жирный, а при рассыпании грунта вы можете быть уверены, что он является тощим. Для корректировки жирного грунта используют добавление золы, стружки или шлака. Для обогащения тощего грунта используется глина. Также при добавлении волокнистых добавок можно понизить теплопроводность грунта.

Готовая смесь приводится в тестообразное состояние, затем ее укладывают в формы. Смесь должна иметь консистенцию, при которой сохраняется форма опалубки. Самым распространенным методом сушки является естественный. Если имеются соответствующие погодные условия время для сушки занимает от недели до месяца. Лучшими условиями для сушки кирпича является сквозняк.

Гиперпрессованный кирпич: состав, технология производства, достоинства и недостатки

Лицевой цементно-минеральный кирпич жёсткого прессования или гиперпрессованный кирпич (ГПК) строителями используется в основном в качестве отделочного (облицовочного) материала. Несмотря на его физико-технические характеристики, превосходящие по большинству параметров силикатный и керамический кирпич, есть ряд недостатков (о которых ниже), не позволяющих ему использоваться как кладочный рядовой кирпич. Далее описаны состав, метод и технология производства, а также достоинства и недостатки этого материала.

Ранее была опубликована статья «Кирпичная лицевая кладка на черный шов«, де рассказано о работе с облицовочным кирпичом и используемых для него растворах.

1. В состав гиперпрессованного кирпича обязательно входят:

• Цемент средних марок (ПЦ 400, ПЦ 300), в качестве вяжущего элемента – от 8 до 20% от общей массы.
• Отсев известняка (природная прочность до 30 кг/см2), отходы от разработок камня, мрамора, мергеля или строительная тырса, придающие изделию дополнительную прочность, массовая доля которых колеблется от 65 до 85%.

ИНФОРМАЦИЯ: строительная тырса – смесь ракушечника и глины с преобладанием последней.

• железно-оксидный пигмент – 1% от общей массы сырья.
• Вода — процентным содержанием от 8 до 15.

Разность в дозировочных величинах обусловлена тем, что варьируя составляющими можно получать материалы различного назначения: кладочные, тротуарные или сейсмостойкие.

ВАЖНО: на качественные характеристики гиперпрессованного кирпича большое влияние оказывает «свежесть» цемента и чистота воды.

1. Технология производства.

Метод «гипер» или двухстороннего прессования заключается в получении материалов путем взаимодействия при сжатии мелко дисперсных частиц проходящего под воздействием избыточного давления. В отличие от одностороннего прессования, где зона избыточного давления покрывает прессуемую массу неравномерно, материал, получаемый методом гипрепрессования имеет мельчайшую структуру (пора 0,07 – 0,3 мм), что уменьшает его влагопоглощение, увеличивает прочность на сжатие и одновременно повышает его теплопроводность до 1,08 – 1,09 Вт/м2.

С другой стороны, метод двухстороннего прессования позволяет уменьшать нормы вяжущего без потерь физических характеристик материала, что позволяет удешевить производственное оборудование.

Непосредственно технология производства. Производственную базу можно разделить на три участка:

• Первичный склад, где осуществляется накопление и подготовка основного сырья к производству. Здесь через грохоты и механические сито происходит измельчение материала, и по механическим транспортёрам масса подается дальше.

• Производственный участок включает в себя несколько подразделений.

— измельчённая масса поступает в смесительный узел, где в неё в необходимых количествах добавляется цемент, вода и цветовой пигмент. Время полного смешивания не превышает 5 минут.

— далее готовая прессовая масса выгружается в ковш подъёмного транспортёра, который доставляет её в полуавтоматический дозатор, расположенный на рампе поверх прессов.

— двигаясь по рампе, полуавтоматический дозатор, управляемый оператором, засыпает сырьё в накопительные бункера прессов.

— прессование одного кирпича длится от 8 до 10 сек, в зависимости от типа получаемого изделия.

На прессах, в зависимости от применяемых матриц, можно изготавливать полнотелые и пустотелые элементы, а также скруглённые и с усечённой гранью.

— готовое изделие рабочим снимается с прессовочного стола и укладывается на поддоны.

Далее изделия отправляются на склад готовой продукции, где материал «зреет» до нужной кондиции.

• готовой продукции не требует особых температурных или специальных условий для окончательной выдержки кирпича и может располагаться на открытых площадках.

Готовый кирпич находится на складе не менее 5 дней и приобретя 50 – 60% своей прочности готов для отправки заказчикам. Полная прочность изделий наступает через 28 дней, что может происходить в готовой кладке.

Часть полнотелых изделий может направляться на складской производственный участок для изготовления декоративных элементов – «колотой четверти».

Для этого используется ножной регулируемый пресс – гильотина. Рабочий, подставляя кирпич под нож, делает надкол на узкой грани. После, располагая его надколотой гранью вниз, отсекает половину элемента. Получается две части, одна из которых имеет вогнутую структуру и в дальнейшем не используется. Выпуклая половина становится элементом декоративной отделки с уникальным структурным рельефом и стоимостью в 2,5 раза дороже обычного полнотелого кирпича.

Такие элементы изготавливаются только по предварительным заказам.

1. Достоинства и недостатки гиперпрессованного кирпича

1. Идеальная геометрия. Она получается потому, что данная технология является безобжиговой и готовые элементы не подвергаются термической обработке, при которой могут происходить незначительные изменения геометрических параметров.
2. Низкое влагопоглощение, около 4,8% от общей массы согласно нормам ГОСТ 7025-78.
3. Высокая прочность. Кирпич соответствует марке 250 (ГОСТ 379-79).
4. Возможность прочностных вариаций (по желанию заказчика).
5. Хорошая адгезия. Прочность сцепления раствора с кирпичом около 2,5 кг/см2, что перекрывает требования для кладки 1-ой категории.
6. Хорошая морозостойкость. Кирпич не меняет своих характеристик при 150 циклах замораживание/оттаивание.
7. Экологически чистый материал, так как в его составе нет вредных примесей.
8. Хорошо режется и обрабатывается.
9. Разнообразие форм, содержания и фактуры элементов.
10. Разнообразие цветовых решений.

Безусловно, с такими характеристиками ГПК должен иметь массовое применение во всех областях жилищного и промышленного строительства, кроме огнеопасных строений. Но есть у него и недостатки, которые не позволяют этому материалу полновесно завоевать рынок.

1. Высокая стоимость по сравнению с обычным рядовым кирпичом.
2. Вес полнотелого кирпича равен 4,5 кг, что превышает вес обычного кирпича почти в два раза.
3. Низкая паропроницаемость, что предусматривает в домах, отделанным таким материалом устройство дополнительных систем вентиляции или устройство сквозных воздушных пазух между ним и основными стенами.
4. Цветовая погрешность различных партий, не видимая на поддоне, но очень заметная в кладке.
5. На длительных сроках эксплуатации, особенно на солнечных сторонах зданий, наблюдается «выгорание» цветового пигмента. Но это практически не заметно, так как цвет меняет вся стена.
6. Класть такой кирпич необходимо очень аккуратно, с расшивкой. Это замедляет темпы выполнения строительных работ и ведёт к их удорожанию.

Таким образом, сферы применения гиперпрессованного кирпича ограничиваются отделочными функциями наружных стен нижних этажей, заборами дорогих частных домостроений, постройкой беседок и других сопроводительных строений.

Но можно отметить, что ёмкость рынка ГПК медленно, но уверенно растёт, что позволяет с оптимизмом смотреть в будущее производителям данного материала.

17,930 просмотров всего, 9 просмотров сегодня

Преимущества лего кирпича

На сегодняшний день существует большое количество строительных материалов, которые имеют свои достоинства, недостатки и сферу применения. Одним из наиболее лучших и универсальных материалов является лего кирпич. Отличительными особенностями данного строительного материала является наличие специальных впадин и выпуклостей, которые при совпадении образуют прочное и устойчивое к механическому воздействию соединение, которое обеспечивает долговечность конструкции. Помимо этого особенностью производства лего кирпича является отсутствие термической обработки, в результате чего ускоряется и значительно удешевляется процесс изготовления кирпича.

Прочность данных изделий обеспечивается путем прессования. На первом этапе пресс используется для уплотнения и придания форме будущему кирпичу. В большинстве случаев это вибропресс, который делает структуру изделия более плотным и обеспечивает высокую точность геометрических форм. После воздействия гидропресса кирпич подвергается воздействию гидравлического пресса. Гидравлика позволяет создать высокое давление, благодаря которому материал и приобретает требуемую прочность.

Однако качество лего кирпича во многом зависит от сырья и правильности его дозировки. В качестве сырья для производства используется песок мелкой фракции, глина, цемент и вода. Последних двух компонентов в смеси присутствует очень мало.

Наиболее распространенными являются следующие смеси, используемые для производства лего кирпича:

• цементно-глиняная, где глина составляет от 80% до 90%, количество воды равняется 3%, а цемента до 10%;
• цементно-глиняно-песчаная, где количество песка варьируется в пределах от 50% до 60%, цемента до 10%, количество глины в составе от 30% до 40%, все остальное вода;
• смесь на основе отсева или же отходов, образующихся при работе с известняковыми породами. В этом случае в состав входит от 75% до 80% мелузы, до 15% портландцемента, все остальное вода.

Наиболее качественные изделия получаются из последней смеси, однако помимо качества при выборе сырья при производстве лего кирпича учитывается доступность материала. Известняковые породы доступны далеко не везде, как и качественные песок и глина. Климатические условия большинства регионов России довольно суровые, в результате чего строения подвергаются серьезным испытаниям, среди которых высокие и низкие температуры, температурный перепад, повышенная влажность и т.д. В связи с этим наиболее часто встречаемым лего кирпичем является тот, для производства которого используется отсев щебня и небольшое (от 8% до 10%) количество цемента. Помимо этого для достижения необходимого цвета в смесь добавляется некоторое количество цветного пигмента.

Помимо всего выше перечисленного при производстве лего кирпича могут использоваться и другие ингредиенты, которые могут не только улучшить внешний вид готовых изделий, но и их технические характеристики. Такими ингридиентами являются окись титана и окись железа. Для повышения устойчивости кирпичей лего к воздействию влаги в состав могут включать пластификаторы.