Силикатный кирпич

 Аннотация

 

 

В данном курсовом проекте разработано  предприятие по производству силикатных стеновых материалов, производительностью 100 млн. усл. кирпича в год. Привиден расчет складов и бункеров, спроектирован состав силикатной смеси для получения кирпича заданной прочности. Рассчитано необходимое оборудование для производства кирпича пустотелого – пустотность 15% и кирпича сплошного.

 

Содержание

 

 

Введение………………………………………………………………………………...4

1 Технологическая  часть………………………….........................................................6

1.1 Номенклатура  продукции.…………………………………....……………………6

1.2 Сырье...……………………………………...............................................................8

1.3 Выбор  и обоснование способа  технологической  схемы производства …………………...........………………….......................................................................10

1.4 Режим  работы и фонд рабочего времени……..………………………....…….....14

1.5 Расчет  производственной программы………………………………….......…….15

1.6 Расчет  и подбор оборудования………………………………………...…..….......19

1.7 Расчет  складов и бункеров…………………………………………...…….....…...23

1.8 Контроль  качества продукции и технологического  процесса……………………………………………........………...................................27

1.9 Расчет состава рабочих…………………………………….……………….…..…34

2 Охрана  труда и окружающей среды…………………………………...…….…......37

Список  используемых источников……………………………………...……....……40

 

Введение

 

 

Силикатный  кирпич - это экологически чистый строительный материал. Его составляющие компоненты: известь, песок, вода. Он очень широко используется в развитых странах  из-за своих характеристик: прочность, точность по геометрическим размерам, эстетический внешний вид, небольшая стоимость и простота в использовании, что делает его наиболее доступным на рынке строительных материалов. Применяется для кладки несущих и ненесущих стен, их облицовки, и облицовки стен из других материалов, а также для реконструкции жилых и общественных зданий. Здания построенные из силикатного кирпича служат десятилетиями, примеры его применения можно видеть в повседневной жизни.

Производство  силикатного кирпича не имеет  ничего общего с производством керамического  кирпича. Единственное, что их объединяет, так это форма и, отчасти, назначение.

Свою  историю этот строительный материал начинает с XIX века. В 1880 году было установлено, что при автоклавной обработке (автоклав — аппарат в виде герметически закрывающегося сосуда или камеры, используемый для обработки чего-либо при помощи нагревания под давлением  выше атмосферного) известково-песчаных смесей могут быть получены очень  прочные, водостойкие и долговечные  изделия. Под действием высокого давления известково-песчаная смесь  из легкоразмокающего и малопрочного материала превращается в прочный и водостойкий камень. Из смеси прессуется кирпич-сырец. Окончательную прочность силикатный кирпич приобретает в упомянутом выше автоклаве, в котором известь вступает в реакцию с кварцсодержащим песком и образует силикатное соединение. Силикатный кирпич состоит примерно из 85-90% песка, 10% извести и небольшой доли добавок. Молотую негашеную известь целесообразно применять для изделий, изготовленных на бетонной смеси. В таких изделиях гашение молотой извести не вызывает образования трещин. Для силикатных кирпичей с прочностью до 10-15 МПа применяется песок в немолотом виде с дозированием извести (6—10%). В настоящее время широко используются различные добавки-красители, придающие силикатному кирпичу широкую гамму цветов и оттенков, а также добавки-модификаторы, придающие силикатному кирпичу повышенную прочность, морозоустойчивость и др.

Производство  силикатного кирпича осуществляется двумя способами: барабанным и силосным, которые отличаются друг от друга приготовлением известково-песчаной смеси:

- при  барабанном способе песок и  тонкомолотая негашеная известь  поступают в отдельные бункера  над гасильным барабаном. Песок,  дозируемый по объему, а известь  - по массе, периодически загружаются  из бункеров в гасильный барабан.  Этот барабан герметически закрывается,  после чего в течение 3-5 минут  производится перемешивание сухих  материалов. Следующий этап - гашение  извести при непрерывно вращающемся  барабане. Происходит это при подаче острого пара под давлением 0,15—0,2 МПа. Процесс гашения извести длится до 40 мин.

- силосный  способ заключается в предварительном  перемешивании и увлажнении массы,  после чего эта масса направляется  для гашения в силосы.

Главным недостатком силикатного  кирпича является высокий уровень  водопоглощения, в следствие которого снижаются теплоизоляционные характеристики и морозостойкость. Из-за чувствительности к влаге силикатный кирпич категорически противопоказан для строительства фундаментов и цоколей, стен, соприкасающихся с влажными помещениями (без устройства сплошной гидроизоляции). Как следствие, теплоизоляционные характеристики материала (и так оставляющие желать лучшего) на практике становятся непредсказуемыми. 

Ещё один минус силикатного кирпича  — низкая термическая устойчивость. При нагреве до 200ºС его прочность повышается, но при дальнейшем росте температуры процесс идёт в обратном направлении, приводя к распаду материала в районе 600-градусной отметки. Соответственно, кладка печей, каминов, дымоходных труб — тоже не про силикат.

 

 

 

1 Технологическая часть 

 

1.1 Номенклатура продукции

 

 

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

Планируемая мощность завода 100 млн. штук условного кирпича в год. Из них кирпич пустотелый (пустотность 15%) 75%, кирпич сплошной 25%, марки по прочности соответственно100 и 175.

Кирпичи сплошной и пустотелый изготовляют в форме прямоугольного параллелепипеда размерами, указанными в таблице 1.

 

Таблица 1 – Номенклатура выпускаемого кирпича

Вид изделия	Длина, мм	Ширина, мм	Толщина, мм
Кирпич пустотелый	250	120	65
Кирпич сплошной	250	120	65

 

Размеры, форма и расположение отверстий в изделии, а также пустотность изделия показаны на рисунке 1.

 

        

 

Рисунок 1 - Одинарный кирпич сплошной (слева), кирпич пустотелый 15% (справа)

 

Внешний вид:

1 Поверхность граней изделия должна быть плоской, ребра прямолинейными;

Допускается выпускать лицевые изделия с закругленными вертикальными ребрами радиусом  не более 6 мм;

2 На рядовом изделии не допускаются дефекты внешнего 
вида, размеры и  количество которых превышают указанные в 
таблице 2;

3     Отбитости и притупленности углов и ребер, шероховатости, трещины и другие повреждения на лицевых поверхностях лицевых  изделий не допускаются;

4 В рядовом изделии не допускается наличие в изломе или 
на поверхности глины, песка, извести и посторонних включений 
размером свыше 5 мм в количестве более 3;

5 Количество половняка в партии должно быть не более 5% 
для рядовых изделий.

Марка по прочности.

Марку камня по прочности устанавливают по пределу прочности при сжатии, а кирпича – по значению пределов прочности при сжатии и изгибе, указанных в таблице 3.

 

Таблица 3 – Марка по прочности

Марка изделия	Предел прочности МПа(кгс/см2), не менее
	при сжатии		при изгибе
	Всех видов изделий		одинарного и утолщенного полнотелого кирпича		утолшенного пустотелого кирпича
	средний для пяти образцов	наименьший из пяти значении	средний для пяти образцов	наименьший из пяти значенииi	средний для пяти образцов	Наименьший из пяти значении
300 250 200 175 150 125 100 75	30,0(300) 25,0(250) 20,0(200) 17,5(175)   15,0(150) 12,5(125) 10,0(100) 7,5(75)	25,0(250) 20,0(200) 15,0(150) 13,5(135) 12,5(125) 10,0(100) 7,5(75) 5,0(50)	4,0(40) 3,5(35) 3,2(32) 3,0(30) 2,7(27)    2,4(24) 2,0(20)  1.6(16)	2,7 (27) 2,3 (23)  2,1(21) 2,0(20) 1,8(18) 1,6(I6) 1.3(13)   1,1(11)	2,4(24) 2,0(20) 1,8(18) 1,6(16) 1,5(15) 1,2(12) 1,0(10) 0,8(8)	1.8(18) 1,6(16) 1,3(13) 1,2(12)       1.1(11) 0,9(9) 0.7(7) 0.5(5)
Примечания: 1 Предел прочности при изгибе определяют по фактической площади изделия без вычета площади пустот. Марка по прочности лицевого кирпича должна быть не менее 125, лицевых камней - 100

 

Принимаем марку пустотелого кирпича  М100. Рассчитаем марку сплошного  киприча кг/:

 

 

 

Принимаем марку сплошного кирпича  равной М175.

Маркировка изготавливаемых изделий:

Кирпич силикатный сплошной одинарный  рядовой марки по прочности 175, марки  по морозостойкости 25:

 

Кирпич  СОР-100/25 ГОСТ 379-95

 

Кирпич  силикатный пустотелый одинарный рядовой  марки по прочности 100, марки по морозостойкости 25:

 

Кирпич  СОР-175/25 ГОСТ 379-95

 

 

1.2 Сырье

 

 

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.

     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.