88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основы технологии производства полнотелого и эффективного керамического кирпича пластическим способом формования

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

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%.

Читайте так же:
Оборудования для подготовки сырья кирпича

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

Лекция 6

Дата добавления: 2018-11-26 ; просмотров: 735 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Способ пластического формования керамического кирпича

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к формованию керамического кирпича на ленточных прессах. Сущность изобретения: способ включает выдавливание через мудштук глиняного бруса с образованием в нем сквозных продольных каналов. Выполнение в формуемом брусе каналов осуществляют путем установки в прессующей части мундштука сужающихся кернов. 1 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству керамических изделий методом пластического формования полнотелого кирпича на ленточных (шнековых) прессах.

К керамическим стеновым изделиям, как к конструкционному строительному материалу ГОСТом предъявляются регламентированные требования по механической прочности, теплозащитным свойствам, морозостойкости, водопоглощению и др. которые обеспечиваются особенностями технологии производства, свойствами исходного сырья, конструктивными элементами формообразования и т.п.

Самым распространенным и универсальным методом улучшения свойств исходного сыpья, оказывающим эффективное влияние на повышение технологических свойств керамической смеси и на качество готовых изделий, является введение в состав различных добавок для улучшения формуемости, сушильных свойств, снижения склонности к трещинообразованию и т.п. например: древесные опилки, уголь, зола и др. Наибольшая объемная часть вводимых в глину добавок относится к категории выгорающих, основным функциональным назначением которых является порообразование (пустотообразование) в полнотелом кирпиче.

Недостатком этого метода является увеличение трудоемкости и себестоимости производства кирпича (затраты на приобретение, транспортировку, хранение, подготовку и дозировку материалов).

Известен способ пластического формования, так называемого, эффективного керамического кирпича (с искусственными пустотами) путем выдавливания керамической массы через мундштук и пустотообразователи (керны), размещенные в его полости.

Этот способ существенно уменьшает пороки и недостатки традиционной технологии формования обыкновенного полнотелого кирпича и создает ряд дополнительных преимуществ: снижается удельный расход керамической массы и, соответственно, вес изделия, улучшаются теплоизоляционные свойства кирпича, уменьшается продолжительность и снижаются энергозатpаты при термической обработке кирпича-сырца.

Этот способ принят в качестве прототипа.

Однако известный способ не лишен недостатков, а именно: возрастает сопротивление движению керамической массы в полости мундштука в процессе формования кирпича, что снижает производительность пресса и увеличивает нагрузку на его приводной механизм, т.е. увеличиваются энергозатраты на операцию формования керамического бруса.

Другим существенным недостатком является снижение конструкционной прочности изделия из-за наличия в кирпиче искусственно созданных крупных по размерам большого количества пустот, с суммарным объемом в 13-30% и даже выше от объема изделий (см. ГОСТ 530-80), что во многих случаях не позволяет использовать такой кирпич в качестве стенового материала при строительстве высотных зданий и увеличивает процент боя (поломок), особенно на транспортных операциях.

Целью предлагаемого технического решения является получение кирпича с более высокими прочностными свойствами и с более низкими материальными и энергетическими затратами на его производство.

Читайте так же:
Облицовка банной печи шамотным кирпичом

Это в предлагаемом способе достигается тем, что при пластическом формовании полнотелого керамического кирпича на ленточном прессе, включающем выдавливание через мундштук с кернами глиняного бруса с образованием в нем сквозных продольных каналов при перемещении керамической массы в полости прессующего устройства, керны каналообразователи выполняют сужающимися в направлении движения и при этом суммарная площадь сечения каналов на выходе из мундштука составляет 1-7% от площади сечения формуемого бруса.

Отличительными признаками предложенного способа являются: выполнение каналов сужающимися в направлении движения керамической массы в полости формующего устройства; на выходе из мундштука суммарная площадь сечения каналов составляет 1-7% от площади сечения глиняного бруса.

На чертеже схематично изображен вариант устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит кернодержатель 1, фланцевую плиту прессовой головки ленточного пресса 2, керны-каналообразователи 3, мундштук пресса 4.

В предлагаемом способе выполнение в глиняном брусе сквозных продольных каналов осуществляют непосредственно на прессе путем установки в полости мундштука кернов с уменьшающимся в направлении выходного отверстия сечением.

Формование кирпича по предлагаемому способу осуществляют на шнековом прессе с вакуумированием керамической смеси. Исходное сырье глина проходит все традиционные операции обработки и подготовки, включающие предварительное разрушение ее естественной структуры, удаление посторонних примесей и включений, измельчение, увлажнение, усреднение влаги в массе и получение однородной смеси (шихты), а также введение специальных добавок. Отформованные изделия проходят термическую обработку (сушку, обжиг).

Отличительные особенности предлагаемого способа получения керамического кирпича входят только в операцию формования глиняного бруса на ленточном прессе.

Эти особенности позволяют изготавливать обыкновенный кирпич с новым комплексом технологических и потребительских свойств, объединяющих в одно целое основные преимущества технологий пластического формования полнотельных и пустотелых кирпичей, существенно уменьшив при этом негативные стороны каждой из технологий в отдельности.

Так, предложенный способ формования керамического кирпича позволяет устранить многие, часто встречающиеся и трудноустранимые разновидности скрытых дефектов формования: свилеватость, расслоение, неравноплотность, и при этом значительно сократить количество вводимых в смесь выгорающих добавок (преимущественно древесные опилки), повысить эффективность термической обработки кирпича-сырца. Эта часть нового положительного эффекта очевидна и вполне закономерна, так как создается на базе использования в предлагаемом способе известных ранее приемов выполнения в формуемом брусе продольных сквозных каналов. А вот отличительная особенность предлагаемого способа формования, т.е. выполнение каналов сужающимися, уменьшает сопротивление движению глиняной массы в полости мундштука при формовании бруса.

Новый положительный эффект от предложенного формообразования каналов создается еще и потому, что при прессовании бруса окончательное уплотнение глиняной массы в полости мундштука сопровождается одновременной релаксацией (гашением) упругих напряжений, сжатия, а это, в отличие от всех известных способов пластического формования кирпича на ленточных прессах, снижает склонность сырого изделия к деформированию и трещинообразованию на последующих операциях термической обработки.

Второй существенной отличительной особенностью (признаком) предлагаемого технического решения является необходимая и достаточная для получения нового положительного эффекта регламентация важнейшего параметра процесса формования. Этим параметром является дополнительно создаваемая в кирпиче в процессе его формования искусственная пустотность в виде сквозных продольных каналов, суммарная площадь отверстий которых ограничена пределами 1-7% от площади сечения формуемого бруса.

Известно, что чем меньше пористость керамики, тем выше ее прочность при равных прочих условиях, но и тем хуже ее технологические свойства: влагопроводность, трещиноустойчивость, сушильные свойства и др. Получение искусственных пустот (каналов) в кирпиче в процессе его формования улучшает технологические свойства исходной керамической смеси и многие потребительские свойства готовых изделий, но при этом снижается конструкционная прочность кирпича. Однако при пористости кирпича менее 10% обеспечиваются, как известно, достаточно высокие свойства в сочетании с хорошей технологичностью (см. например, Требования к изделиям высшей категории качества. Д.И.Швайка. Справочник мастера по производству стеновой керамики. Киев, Будивэльник, 1990, с.12).

Предложенные в формуле изобретения пределы суммарной площади выполняемых в формуемом брусе сужающихся каналов (1-7% от площади сечения бруса) являются теми оптимальными пределами, которые практически не приводят к снижению прочностных характеристик кирпича, но обеспечивают достаточно эффективное улучшение технологических свойств керамики. При этом важно учитывать, что наиболее высокий положительный эффект может быть достигнут только при выполнении наибольшего числа равномерно рассредоточенных в плоскости кирпича сквозных каналов с ограниченной площадью сечения каждого отверстия.

Так, экспериментально установлено, что совершенно неэффективно выполнять каналы в керамическом брусе с площадью сечения единичного отверстия менее 7,0 мм 2 , т.е. диаметром менее 3 мм, так как у таких каналов выходные отверстия в кирпиче-сырце оказываются закупоренными глиной после разрезки бруса на кирпичи. Максимальная площадь сечения единичного канала тоже ограничена и не может превышать 200 мм 2 , так как эта величина соответствует отверстию диаметром 16 мм, т.е. предельно допустимому сквозному отверстию по ГОСТ 530-80.

Исходя из конструктивных возможностей практического выполнения каналов в формуемом брусе и обеспечения при этом желаемого сочетания улучшенных технологических свойств керамической массы с высокой прочностью готовых изделий, расчетным путем и экспериментальной проверкой установлена оптимальная площадь отверстия единичного канала в формуемом брусе в пределах 12-38 мм 2 , что соответствует диаметрам отверстий круглого сечения в 4-7 мм.

На основании вышеизложенного, при суммарной площади выполняемых в кирпиче-сырце каналов менее 1% от площади сечения формуемого бруса не происходит заметного (практически наблюдаемого) улучшения сушильных свойств керамики, а при большей величине суммарной площади сечения каналов, чем 7% возникает реальная опасность снижения прочностных свойств полнотелого кирпича.

Одной из разновидностей является каналообразователь, используемый при выполнении 19-ти каналов в формуемом брусе, которые равномерно рассредоточены в пределах площади сечения бруса. Диаметр каждого единичного канала выполняется изменяющимся с 12 мм в основании до 6 мм на выходе. При формовании кирпича по предлагаемому способу в сечении глиняного бруса на выходе из мундштука будет образовано 19 сквозных отверстий с суммарной площадью пустот, равной 537 мм 2 или 1,65% от площади сечения бруса (Sбр=260 мм х 125 мм=32500 мм 2 ). Такая суммарная площадь сечения 19-ти сквозных каналов в кирпиче практически совершенно не влияет на изменение (снижение) конструктивной прочности изделия, но их выполнение в кирпиче-сырце существенно улучшает сушильные свойства керамики при значительно уменьшенном объеме вводимых в смесь выгорающих добавок.

Читайте так же:
Как выложить кирпич над топкой

Таким образом, в результате выполнения в кирпиче сквозных сужающихся каналов в процессе его формования на ленточном прессе с суммарной площадью 1-7% от площади сечения бруса, обеспечивается возможность уменьшения дозы вводимых в глину выгорающих добавок при сохранении и даже улучшении влаго- и теплопроводимости керамики.

Предложенный способ пластического формования керамического кирпича позволяет изготавливать изделия с новым комплексом технологических и эксплуатационных (потребительских) свойств, объединяющим основные достоинства пустотелого и полнотелого кирпича. При этом кирпичи обладают новым дополнительным положительным комплексом потребительских свойств: более высокими прочностными характеристиками, чем у полнотелого кирпича, изготовленного по традиционной технологии пластического формования, и более высокой сопротивляемостью (устойчивостью) к воздействию локальных динамических и статистических нагрузок. Более высокие прочностные характеристики, чем у обыкновенного полнотелого кирпича, объясняются значительным снижением и даже полным отсутствием скрытых дефектов формования: свиль, трещины, неравноплотность, в результате использования приема выполнения каналов при формовании кирпича. Более высокая устойчивость к местным локальным перегрузкам объясняется созданием искусственных барьеров (аналы) на пути распространения трещин, образующихся в процессе локальных перегрузок. Кирпич, изготовленный по предлагаемому способу, может более эффективно использоваться при строительстве фундаментов, при выкладке несущих колонн зданий и т.д.

Предложенный способ формования полнотелого кирпича позволяет в 2-3 раза уменьшить удельный объем (процент) вводимых в смесь выгорающих добавок (опилок), так как формуемые каналы образуют сквозные отверстия в кирпиче, в отличие от создания закрытых пор, образуемых выгорающими добавками, и при этом сквозные каналы не закупориваются плавящейся керамической составляющей при обжиге кирпича. Уменьшение процента вводимых добавок улучшает товарный вид изделий и снижает их себестоимость.

СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА, включающий перемещение глиняной массы в полости формующего устройства и выдавливание ее через прессующий мундштук с кернами с образованием глиняного бруса, имеющего сквозные продольные каналы, отличающийся тем, что выдавливание массы осуществляют через прессующий мундштук с сужающимися кернами с образованием каналов в глиняном брусе, суммарное сечение которых составляет 1-7% площади сечения глиняного бруса.

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.
Читайте так же:
Масса кирпича керамического 250х120х65 марки 100

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.

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.

Общая схема производства керамических строительных изделий

При всем многообразии керамических изделий по свойствам, формам, назначению, виду сырья и технологии изготовления основные этапы производства керамических и изделий являются общими и состоят из следующих операций: добыча сырьевых материалов, подготовка массы, формирование изделий, их сушка и обжиг.

Добыча глины осуществляется на карьерах обычно открытым способом экскаваторами и транспортируется на предприятие керамических изделий рельсовым, автомобильным или другим видом транспорта. Разработке карьера предшествуют подготовительные работы: геологическая разведка с установлением характера залегания, полезной тощи и запасов глин; счистка поверхности от растений за год-два до начала разработки карьера, удаление пород, непригодных для производства.

Подготовка глин и формование изделий

Карьерная глина в естественном состоянии обычно непригодна для получения керамических изделий. Поэтому проводится ее обработка с целью подготовки массы. Подготовку глин целесообразно вести сочетанием естественной и механической обработки. Естественная обработка подразумевает собой вылеживание предварительно добытой глины в течении 1-2 лет при периодическом увлажнении атмосферными осадками или искусственном замачивании и периодическом замораживании и оттаивании. Механическая обработка глин производится с целью дальнейшего разрушения их природной структуры, удаления или измельчения крупных включений, удаления вредных примесей, измельчения глин и добавок и перемешивания всех компонентов до получения однородной и удобоформуемой массы с применением специализированной техники (глинорыхлителей; камневыделительных, дырчатых, дезинтеграторных, грубого и тонкого помола вальцев; бегунов, глинорастирочных машин, корзинчатых дезинтеграторов, роторных и шаровых мельниц, одно- и двухвальных глиномешалок, пропеллерных мешалок и др.).

В зависимости от вида изготовляемой продукции, вида и свойств сырья массу приготовляют пластическим, жестким, полусухим, сухим и шликерным способом. Способ приготовления массы определяет и способ формования и название в целом способа производства.

При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают с добавками воды до получения теста с влажностью от 18 до 28%. Этот способ производства керамических строительных материалов является наиболее простым, наименее металлоемким и потому наиболее распространенным. Он испльзуется в случаях применения среднепластичных и умеренно-пластичных, рыхлых и влажных глин с у

Читайте так же:
Кирпич рядовой двойной размеры

меренным содержанием посторонних включений, хорошо размокающих и превращающихся в однородную массу. На рис. 1. приведена одна из технологических схем производства кирпича пластическим способом.

Набор и разновидности машин для подготовки массы могут отличаться от приведенных на рис. 1. в зависимости от свойств сырья и добавок. Однако формование при пластическом способе всегда производится на машине одного принципа действия – ленточном шнековом прессе (рис. 2.) с вакуумированием и подогревом или без них. Вакуумирование и подогрев массы при прессовании позволяет улучшить ее формовочные свойства, увеличить прочность обожженного изделия до 2-х раз. В корпусе пресса вращается шнек-вал с винтовыми лопастями. Глиняная масса перемещается с помощью шнека к сужающейся переходной головке, уплотняется и выдавливается через мундштук в виде непрерывного брус или ленты, или трубы под давлением 1,6-7 МПа.

Производительность современных ленточных прессов по производству кирпича достигает 10000 штук в час.

Жесткий способ формования является разновидностью современного развития пластического способа. Влажность формуемой массы при этом способе колеблется от 13% до 18%. Формование осуществляется на мощных вакуумных шнековых или гидравлических прессах. При этом способе требуется меньшие энергетические затраты на сушку, а получение изделия сырца с повышенной прочностью позволяет избежать некоторые операции в технологии производства, обязательные при пластическом способе. Формование при пластическом и жестком способах завершается разрезкой непрерывной ленты отформованной массы на отдельные изделия на резательных устройствах. Эти способы формования наиболее распространены при выпуске: сплошных и пустотелых кирпичей, камней, блоков и панелей; черепицы и т.п.

Полусухой способ производства строительных керамических изделий распространен меньше, чем способ пластического формования. Керамические изделия по этому способу формуют из шихты с влажностью 8-12% при давлениях 15-40 МПа. Недостатком данного способа является его металлоемкость почти в 3 раза выше, чем пластического. Но вместе с тем он имеет и преимущества. Длительность производственного цикла сокращается почти в 2 разе; изделия имеют более правильную форму и более точные размеры; до 30% сокращается расход топлива; в производстве можно использовать малопластичные тощие глины с большим количеством добавок отходов производства – золы, шлаков и др. Сырьевая масса представляет собой порошок, который должен иметь около 50% частиц менее 1мм и 50% размером 1-3мм.

Прессование изделий производится в прессформах на одно или несколько отдельных изделий на гидравлических или механических прессах. По этому способу делаются все виду изделий, которые изготовляются и пластическим способом.

Сухой способ является разновидностью современного развития полусухого производства керамических изделий. Пресс-порошок при этом способе готовится с влажностью 2-6%. При этом устраняется полностью необходимость операции сушки. Таким способом производят плотные керамические изделия-плитки для полов, дорожный кирпич, материалы из фаянса и фарфора.

Шликерный способ применяется, когда изделия изготавливаются из многокомпонентной массы, состоящей из неоднородных и трудноспекающихся глин и добавок, и когда требуется подготовить массу для изготовления керамических изделий сложной форму методом литья. Отливка изделий производится из массы с содержанием воды до 40%. Этим способом изготовляются санитарно-технические изделия, облицовочные плитки.

Сушка изделий

Перед обжигом изделия должны быть высушены до содержания влаги 5-6% во избежание неравномерной усадки, искривлений и растрескивания при обжиге.

Прежде сырец сушили преимущественно в естественных условиях в сушильных сараях в течении 2-3 недель в зависимости от климатических условий.

В настоящее время сушка производится преимущественно искусственная в туннельных непрерывного действия или камерных периодического действия сушилах в течении от нескольких до 72-х часов в зависимости от свойств сырья и влажности сырца. Сушка производится при начальной температуре теплоносителя – отходящих газов от обжиговых печей или подогретого воздуха – 120-150 °C.

Обжиг изделий

Обжиг – важнейший и завершающий процесс в производстве керамических изделий. Этот процесс можно разделить на три периода: прогрев сырца, собственно обжиг и регулируемое охлаждение. При нагреве сырца до 120 °C удаляется физически связанная вода и керамическая масс становится непластичной. Но если добавить воду, пластические свойства массы сохраняются. В температурном интервале от 450 °C до 600 °C происходит отделение химически связанной воды, разрушение глинистых минералов и глина переходит в аморфное состояние. При этом и при дальнейшим повышении температуры выгорают органические примеси и добавки, а керамическая масса безвозвратно теряет свой пластические свойства. При 800 °C начинается повышение прочности изделий, благодаря протеканию реакций в твердой фазе на границах поверхностей частиц компонентов.

В процессе нагрева до 1000°C возможно образование новых кристаллических силикатов, например силлиманита, а при нагреве до 1200°C и муллита. Одновременно с этим легкоплавкие соединения керамической массы и минералы плавни создают некоторое количество расплава, который обволакивает не расплавившиеся частицы, стягивает их, приводя к уплотнению и усадке массы в целом. Эта усадка называется огневой усадкой. В зависимости от вида глин она составляет от 2% до 8%. После остывания изделие приобретает камневидное состояние, водостойкость и прочность. Свойство глин уплотняться при обжиге и образовывать камнеподобный черепок называется спекаемостью глин.

В зависимости от назначения обжиг изделий ведется до различной степени спекания. Спешимся считается черепок с водопоглощением менее 5%. Большинство строительных деталей и изделий обжигаются до получения черепка с неполным спеканием в определенном температурном интервале от температуры огнеупорности до начала спекания, называемым интервалом спекания.

Интервал спекания для легкоплавких глин составляет 50-100°C, а огнеупорных до 400°C. Чем шире интервал спекания, тем меньше опасность деформаций и растрескивания изделий при обжиге.

Интервал температур обжига лежит в пределах: от 900°C до 1100°C для кирпича, камня, керамзита; от 1100°C до 1300°C для клинкерного кирпича, плиток для полов, гончарных изделий, фаянса; от 1300°C до 1450°C для фарфоровых изделий; от 1300°C до 1800°C для огнеупорной керамики.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector