Методы изготовления силикатного кирпича

Технология производства силикатного кирпича

Из истории силикатного кирпича известно, что первые такие изделия появились в 1880 году в Германии. Технология производства подобных материалов была придумана немецким учёным исследователем Михаелисом. Вскоре этот стеновой материал появился и в нашей стране, где его начали использовать в значительных масштабах в основном для гражданского строительства.

Основными сырьевыми компонентами для производства силикатного кирпича считаются: известь, очищенный от вредных примесей кварцевый песок и вода. Процесс изготовления этого материала немного отличается от получения керамического стенового камня. Если первые изделия после формировки поддаются обжигу при высоких температурах, то сырьевая смесь из извести и песка помещается в автоклав, где происходит её дальнейшее твердение с участием высокого давления и температур.

Технология производства силикатного кирпича начинается с подготовительного этапа. В этот период производится обработка и дозировка основного сырья. Например, количество извести в базовом составе материала должно определяться её качеством и составом. Основным компонентом в вяжущем веществе считается кальций, его доля должна находиться в пределах от 6-ти до 8-ми процентов от общего объёма материала. Кварцевый песок тоже должен соответствовать определённым требованиям, которые строго регулируют количество вредных примесей в нём.

После подготовки и дозировки основных компонентов, проводится их перемешивание до получения однородной консистенции. Массовая доля воды в материале должна иметь строгие пропорции, так как избыток или недостача этого компонента будет влиять на правильность процесса гашения извести. При недостатке жидкости полного гашения вяжущего не произойдёт, в то время как избыток воды делает раствор слишком мягким и пластичным.

Способы производства силикатного кирпича

Технология производства силикатного кирпича подразумевает использование двух основных методов приготовления рабочей смеси. При силосном способе после перемешивания ингредиентов раствор направляют в специальный резервуар, так называемый силос, где при непрерывном вращении происходит полное гашение извести. После завершения процесса гашения (7-12 часов) смесь ещё раз увлажняется, формируется в сырец и направляется в автоклавы для затвердения.

В случае использования барабанного способа приготовления рабочей смеси, известь мелкой фракции смешивается с песком в специальном бункере, откуда она подаётся на гасильный барабан. Здесь процесс гашения вяжущего проходит в течение 40-ка минут, после чего происходит формирование сырья и направление изделий на твердение в автоклавах.

Технология производства силикатного кирпича (стр. 1 из 9)

Содержание.

Введение.

Кирпич является самым древним строительным материалом. Хотя вплоть до нашего времени широчайшее распространение имел во многих странах необожженный кирпич-сырец, часто с добавлением в глину резанной соломы, применение в строительстве обожженного кирпича также восходит к глубокой древности ( постройки в Египте, 3-2-е тысячелетие до н.э. ).

В наше время более 80% всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200млн.шт. в год.

Белгородская область является достаточно перспективной для производства силикатного кирпича, которое обосновывается не только удобным расположением сырья, но и широкие возможности реализации продукции.

В настоящее время появилось множество специальных красителей для отделки фасадов, это позволяет придать силикатному кирпичу любой цвет и оттенок. Широкое распространение получила отделка стен колотым силикатным кирпичом.

Разновидностями силикатного кирпича являются известково-шлаковый и известково-зольный кирпич. Отличаются они от обычного силикатного кирпича меньшей плотностью и лучшими теплоизоляционными свойствами. Для их приготовления вместо кварцевого песка используют шлаки или золу.

В данной курсовой работе производство силикатного кирпича будет рассматриваться на примере Белгородского комбината строительных материалов (БКСМ) или АО «Стройматериалы». Форму акционерного общества комбинат приобрёл в 1992 году. Основными видами продукции являются: кирпич силикатный, известь строительная, мел молотый, газо-силикатные блоки, газо-бетонные плиты, мастика.

Основными цехами завода являются: силикатный цех, горный цех, мелоизвестковый цех, цех технического мела, цех герметик. В качестве топлива используется природный газ, теплота сгорания которого равна 7986 ккал/м 3 .

1.Определение проекта.

В данной курсовой работе рассматривается цех по производству силикатного кирпича мощностью 100.000.000 шт. усл. кир. в год. Силикатный кирпич относится к группе автоклавных вяжущих материалов. Силикатный кирпич применяют для кладки стен и столбов в гражданском и промышленном строительстве, но его нельзя применять для кладки фундаментов, печей, труб и других частей конструкций, подвергающихся воздействию высоких температур, сточных и грунтовых вод, содержащих активную углекислоту.

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:

Для улучшения качества и потребительских свойств рекомендуется производить, наряду со стандартным известково-песчаным кирпичом, известково-зольный кирпич, а также различные красители.

Известково-зольный кирпич содержит 20…25% извести и 75…80% золы. Технология изготовления такая же, как и известково-песчаного кирпича. Плотность — 1400…1600 кг/м3, теплопроводность — 0,6…0,7 Вт/(м С). Кирпич используют для строительства малоэтажных зданий, а также для надстройки верхних этажей.

В качестве способа производства рекомендуется силосный способ. По сравнению с барабанным, этот способ более экономичен, а технология производства более проста. Далее в курсовом проекте будет подробнее обоснован силосный способ производства.

2.Техническая характеристика продукции.

Требования к техническим свойствам силикатного кирпича меняются в зависимости от области его применения, обычно определяемой строительными нормами, неодинаковыми в разных странах.

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/м 3 могут иметь марки 50 и 25. В большинстве стандартов предусмотрено определение прочности кирпича в воздушно-сухом состоянии и лишь в английском стандарте – в водонасыщенном.

В стандартах приведены средняя прочность кирпича данной марки и минимальные значения предела прочности отдельных кирпичей пробы, составляющие 75 – 80% среднего значения.

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%.

При насыщении водой прочность силикатного кирпича снижается по сравнению с его прочностью в воздушно-сухом состоянии так же, как и у других строительных материалов, и это, снижение обусловлено теми же причинами. Коэффициент размягчения силикатного кирпича при этом зависит от его макроструктуры, от микроструктуры цементирующего вещества и составляет обычно не менее 0,8.

Влагопроводность.

Она характеризуется коэффициентом влагопроводности

Таблица 1.

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 – 15 0 С и оттаивания в воде при температуре 15 – 20 0 С, 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 и соответственно 15 и 20% для кирпича высшей категории качества.

Требования по морозостойкости к кирпичу марок 150 и выше предъявляются только в том случае, если его применяют для облицовки зданий. При этом кирпич должен пройти 25 циклов испытаний без снижения прочности более чем на 20%. По польскому стандарту силикатный кирпич всех видов должен выдерживать не менее 20 циклов замораживания и оттаивания без признаков разрушения. В стандартах Англии, США и Канады для облицовки наружных частей зданий, подвергающихся увлажнению и замораживанию, предусматривается кирпич повышенной прочности (21 – 35 МПа), но его морозостойкость не нормируется.

Морозостойкость силикатного кирпича зависит в основном от морозостойкости цементирующего вещества, которая в свою очередь определяется его плотностью, микроструктурой и минеральным составом новообразований. По данным П. Г. Комохова, коэффициент морозостойкости цементного камня из прессованного известково-кремнеземистого вяжущего автоклавной обработки колеблется после 100 циклов от 0,86 до 0,94. При этом с увеличением удельной поверхности кварца с 1200 до 2500 см 2 /г коэффициент морозостойкости несколько возрастает, а при дальнейшем увеличении дисперсности кварца он снижается.

В настоящее время в связи с применением механических захватов для съема и укладки сырца в сырьевую широту стали вводить значительно большее количество дисперсных фракций для повышения его плотности и прочности. Вследствие этого в структуре вырабатываемого сейчас силикатного кирпича заметную роль играют уже микрокапилляры, в которых вода не замерзает, что значительно повышает его морозостойкость.

Основные технологические этапы производства силикатного кирпича

Начало производства силикатного кирпича, как и любой другой производственный процесс, начинается с подготовки и предварительной обработки всех сырьевых компонентов.

Подготовка силикатной массы для изготовления кирпича начинается с дозировки компонентов, которые затем войдут в состав сырья. Содержание извести в смеси определяют в зависимости от показателей ее активности, т.е. содержания в ее составе действующего вещества окиси кальция, при этом масса самой извести роли не играет. На каждом из предприятий по производству силикатного кирпича процент содержания извести в смести устанавливают расчетным путем, обычно его доля составляет около 6-8%. Если на производство поступает свежеобожженная известь, то ее требуется меньше, а если известь долго хранилась или имеет в своем составе большое количество примесей, то необходимое количество увеличивают. Как уменьшение массы извести, так и ее передозировка негативно влияют на качество кирпича: снижается его прочность, растет себестоимость, а качество при этом не становится лучше. Поэтому перед добавлением извести в смесь проводится контроль ее активности, этот процесс в течение всей подготовки силикатной массы осуществляется несколько раз.

Известь добавляют в силикатную смесь, отмеривая ее по объему. Песок, необходимый для производства, отвешивают на бункерных весах. Для окончательного приготовления смеси требуется вода: она завершает реакцию гашения извести и помогает сформировать силикатную смесь, пластичную и легко подвергающуюся формованию готовых изделий. Кроме того, она обеспечивает правильное протекание химических процессов в структуре кирпича при запаривании.

Как и объемы прочих составляющих смеси, количество воды в ней должно быть четко нормированным: здесь вреден как ее избыток, так и нехватка. Если воды будет недостаточно, то процесс гашения извести не сможет завершиться в полном объеме, а если чересчур много, силикатная масса будет сильно мягкой, что затруднит процесс ее формования. Определить точное количество воды поможет показатель влажности песка, который поступает в производство, его замеряют в лабораторных условиях. Расчет количества воды производят на единицу готовой продукции, это может быть или 1000 in готового кирпича, или 1 кубометр силикатной массы.

Весь объем воды, поступающий в смесь, распределяется в ней согласно пропорции: на гашение извести уходит 2,5%, на испарение в процессе реакции гашения – 3,5%, а на увлажнение получившейся массы – около 7%.

Силикатная масса может быть приготовлена барабанным или силосным способом. Силосный способ экономически более выгоден, т.к. при этом не требуется большое количество пара, да и сама технология процесса значительно проще. Поступая на одновальную мешалку, известь и песок тщательно перемешиваются и увлажняются, а затем выдерживаются в течение 4-10 часов, где за этот промежуток времени известь подвергается реакции гашения. В процессе разгрузки силоса в окружающий воздух выделяется большое количество взвешенных частиц и пыли, что создает неблагоприятные условия работы для обслуживающего персонала. Поэтому в процессе разгрузки силоса запрещается нахождение в помещении людей, а совершенствование производства направлено на полную автоматизацию процесса, чтобы исключить роль человека в этой технологической операции.

После окончательного составления силикатной смеси она поступает на прессование. Показатели давления, которому подвергается силикатная смесь, напрямую влияет на качество кирпича. Чем более сильное давление оказывается на смесь, тем меньше пустот и отверстий остается в ее структуре и тем плотнее будет готовый кирпич. Основные частицы структуры кирпича должны быть соединены между собой лишь вяжущим веществом, без пор воздуха и капель влаги – только на этих условиях качество готового продукта будет наилучшим.

Важное значение приобретает показатель скорости приложения давления на массу. Если оказанная сила будет резкой и значительной, то вместо формования произойдет разрушение структурного состава кирпича. Поэтому давление на массу должно увеличиваться постепенно, доходя до показателя в 150-200 кг на 1 куб см.

В процессе производства на каждом его этапе осуществляется контроль уровня влажности силикатной массы. В процессе прессования этот показатель не должен превышать 7%. Увеличение или уменьшение этого показателя нежелательно: в первом случае масса с трудом будет подвергаться формовке, а во втором кирпич будет разламываться из-за недостаточной эластичности.

Прессование – многоступенчатый процесс, основными составляющими которого являются: наполнение силикатной массой прессовых форм, собственно прессование, выталкивание сырца из формы и укладка его на вагонетки для запаривания. По размерам силикатный кирпич должен полностью соответствовать требованиям ГОСТа, в противном случае вся партия бракуется и отправляется на переработку. Плотность сырца можно регулировать путем контроля степени наполнения прессовых коробок: чем больше силикатной массы поместить в форму, тем выше будет плотность сырца, и наоборот. В процессе прессования следует контролировать одинаковое наполнение всех форм – это позволит сделать весь кирпич партии одинаково плотным.

После окончания процесса прессования сырец поступает для прохождения тепло-влажной обработки в автоклав. Процесс запаривания сырца состоит из трех последовательных стадий. Первая начинается с поступления смеси в аппарат и выдерживается до выравнивания показателей температуры пара и самого изделия. Во время прохождения второй стадии температура и уровень давления поддерживаются на постоянном уровне, чтобы в толще кирпича правильно начались и своевременно завершились все физико-химические процессы, а именно: выпаривание излишнего количества влаги и образование вещества гидросиликата кальция. На этом этапе происходит затвердевание кирпича. Третий этап – это остывание готового продукта после прекращения теплового воздействия на него. После окончания процесса остывания готовый силикатный кирпич поступает на склад для хранения и упаковки.

Силикатный кирпич. Применение и способы изготовления

Одним из экологически чистых и безопасных строительных материалов признан силикатный кирпич. В его состав входят самые простые компоненты: известь, вода и песок. Достичь высокой прочности и морозостойкости позволяет введение в состав специальных добавок: пластификаторов и модификаторов.

Такой блок не содержит углеводородных соединений и формальдегида. Это исключает попадание токсических элементов в окружающую среду. По экологической чистоте и безопасности его сравнивают с древесиной. Но он имеет определенные преимущества: не горит, не гниет и не разрушается со временем. Высокая звукоизоляция и низкая теплопроводность позволяют ему найти широкое применение в строительстве домов из кирпича.

Процесс производства

Силикатный блок появляется в результате следующих этапов: изготовление массы, прессование и запаривание.

Силикатная масса может приготавливаться силосным и барабанным способом. Все компоненты перемешиваются и увлажняются. Затем состав выдерживают до десяти часов для полного гашения извести.

После этого его подвергают прессованию. Этот процесс многоступенчатый. В начале формы заполняются смесью. Формы должны заливаться одинаково, чтобы изделия имели одинаковую плотность. Затем происходит непосредственно прессование, где состав подвергается давлению, величина которого непосредственным образом влияет на качественные характеристики. Под воздействием силы изделию придается плотность. Причем давление поднимается медленно, чтобы не произошло разложения структуры. Дальше кирпич-сырец освобождается от форм и проходит закалку в автоклаве. Здесь изделия также проходит три стадии обработки.

На первом этапе выравнивается температура изделия и поступающего пара. На втором выдерживается одинаковый уровень температуры и давления. Третья стадия это остывание полученного продукта. На протяжении всего процесса производится контроль влажности. Отклонение от норматива отрицательно скажется на готовых изделиях. После завершения остывания будущие кирпичи отправляются на упаковку.

Виды и разновидности

Силикатные блоки выпускаются двух основных категорий: полнотелые и пустотелые. Пустоты, сквозные и несквозные, значительно снижают вес материала, что немаловажно при устройстве внутренних перегородок и стен. В основном при строительстве используется кирпич прямоугольной формы. Стандартные размеры одинарного изделия равны 60x120x250 мм. Выпускается также полуторный (утолщенный) продукт размерами 88x120x250 мм. Но кроме такой формы используется ряд фигурного кирпича: угловой, овальный, со скосом и др. Это обеспечивает возможность выполнения кладочных работ любой сложности.

Продукт может иметь рельефную поверхность, что напоминает природный камень. Технологии позволяют делать блок различных цветов, причем окраска выполняется в полном объеме. Этим гарантируется цветовая надежность, то есть даже при скалывании изделие не потеряет свой цвет. Наиболее распространены и востребованы серый, желтый и розовый оттенки.

Применение

Из силикатного кирпича выполняется кладка наружных стен многоэтажных зданий , но высота возводимых объектов ограничена. Такой кирпич не годится для постройки слишком высоких зданий.

Большую популярность получил он у застройщиков собственных домовладений. В этом случае он является самым распространенным материалом.

Широко применяется облицовка из силикатного кирпича. Проектируя возведение стен из различных стеновых блоков и камней, предусматривают облицовку из этого вида строительного продукта. Зазор между кладкой из блоков и облицовкой намного уменьшает потери тепла в помещении, не допускает проникновения влаги внутрь. При ремонтах деревянных домов для отделки фасада также выбирают силикатный кирпич. Он намного прочнее и долговечнее сайдинга, который в последнее десятилетие приобрел также широкую популярность.

Благодаря своим звукоизоляционным характеристикам, кирпич используется для кладки несущих стен и перегородок внутри зданий. Они по звукоизоляционным свойствам и прочности намного опережают гипсокартон. Кирпичная перегородка в большей мере выдерживает нагрузки от навесной мебели и другого оборудования.

Силикатный блок является основой для изготовления огнеупорного кирпича, который применяется при кладке печей, облицовке котлов производственных котельных и других видов работ, где конструкции находятся под воздействием высоких температур.

Преимущества изделия из силиката перед другими материалами, которые применяются в строительстве, очевидно. Высокая прочность и плотность дает возможность возводить стены для зданий всех категорий ответственности. Благодаря способности к термоаккумулированию, кирпич помогает создать благоприятный климат внутри строений. Зимой сохраняется тепло, а летом создается прохлада. Поэтому постройки из данного изделия всегда уютны и комфортны.

Производство силикатного кирпича

Открытие мини-завода по производству силикатного кирпича в России – отличная идея создания собственного бизнеса, потому что этот материал, имеющий низкую стоимость, обладает великолепными строительными свойствами:

• правильная форма;
• точные размеры;
• морозостойкость;
• водопоглощение от 6%;
• высокая прочность материала на сжатие.

Силикатный кирпич не теряет своих качеств на протяжении многих лет. Сооружения, возведённые из этого материала, долгое время сохраняют первозданный вид.

Краткое описание производства силикатного кирпича

Технология производства силикатного кирпича, в сравнении с процессом изготовления глиняного кирпича, имеет неоспоримые преимущества.
Основные особенности:

• высокая степень автоматизации;
• компактное технологическое оборудование;
• короткий цикл производства;
• эргономичность: малый расход топлива.

Сырьём для производства силикатного кирпича являются известь и кварцевый песок. Процесс изготовления материала состоит из ряда последовательных действий и имеет некоторые особенности. Например: свежесформованный кирпич-сырец проходит обработку в автоклаве, при температуре от 170 до 200° C, паром, находящимся под давлением выше 8 атмосфер.

Стоимость производственной линии

Для изготовления продукта, обладающего необходимыми качественными характеристиками, следует купить оборудование для производства силикатного кирпича. Организация цеха потребует приобретения таких устройств, как прессы различной сложности, смесители, конвейерные ленты.
Цена оборудования для производства силикатного кирпича зависит от нескольких факторов. Во-первых; от вида изготовляемой продукции.
Материал может быть:

• полнотелый, тонированный (добавление цвета), который применяется в качестве облицовки;
• пористый пустотелый или полнотелый;
• пустотелый;
• имеющий сколотую фактуру.

Во-вторых; перед тем как приобрести необходимое оборудование нужно определить объём выпускаемой продукции. От этого будет зависеть комплектация линии по производству силикатного кирпича, а значит и её общая стоимость.
В-третьих; каждый производитель устанавливает свою цену на реализуемое оборудование. Здесь следует отметить китайскую технику, которая при низкой стоимости, обладает достаточно высоким качеством.

Технология производства

Технологическая схема производства силикатного кирпича заключается в следующем:

1. Перед поступлением в гомогенизатор, компоненты, которые предстоит смешать, проходят этапы просушки, обработки и дозирования.
2. Далее, используя разгружатель, состав доставляют в специальный смеситель, где её химический состав тщательно выравнивается и отгружается в растиратель (смеситель). Смесь должна быть сухой (показатель влажности не более 10%), без комочков.
3. После этого, кирпич формируется на прессе.

Пресс для производства кирпича силикатного достоин отдельного внимания, потому что разные модели этих устройств, предназначены для изготовления кирпича различного вида и размера.

Организация прибыльного производства

Организация прибыльного завода изготавливающего силикатный строительный материал требует тщательного рассмотрения функций оборудования. Это позволит сэкономить средства, вкладываемые на этапе открытия производственного цеха и наладить бесперебойную работу.
Комплект и функционал оборудования:

• Дозатор-питатель позволяет дозировать известь и песок отдельно друг от друга.
• Гомогенизатор служит для усреднения физико-химических свойств измельчённой извести.
• Разгружатель – это контролёр равномерности и сыпучести смеси.
• С помощью специального смесителя выполняется поэтапное смешивание силикатного состава.
• Смеситель-растиратель помогает убрать глину из состава.
• Специальный пресс необходим для формирования модульного, пустотного силикатного кирпича.
• Чугунная отливка (станина) – это своеобразные ячейки для формовки продукта.
• При помощи мешалки выполняют окончательное смешивание состава перед отгрузкой в пресс-форму, оснащённую пневматическими элементами, обеспечивающими высокое давление на сырьё.
• Автомат-укладчик производит снятие сырца с пресса и укладку его в автоклав.
• Транспортировочная лента, или электро мосты необходимы для транспортировки сырья и готовой продукции между остальными устройствами.

Современная производственная линия полностью автоматизирована. Процесс контролируется ежесекундно и отображается на мониторах. Необходимые данные выводятся на принтер.
Следует заметить, что, несмотря на серьёзные финансовые инвестиции (минимальный набор оборудования стоит от 10 млн. рублей), нужные на открытие завода, бизнес по производству силикатного кирпича считается достаточно прибыльным, рентабельным и перспективным, так как спрос на продукцию всегда очень высокий и не зависит от сезона.

Другие материалы:

• Производство пресервов

Рыбные пресервы популярны среди покупателей благодаря своим особым пищевым качествам. Особенностью п.

Изготовление пуговиц

С чего начинать производство пуговиц? Первые пуговицы появились не менее чем 2500 лет назад. Тогда о.

Производство бисера

Низкая цена крохотных бусинок-бисерин привлекает к этому товару внимание многих рукодельниц. Использ.