Силикатный кирпич

сырца на основе кварцевого песка составляет всего 20 – 30%. Повышение роли

названных факторов в формировании прочности известково-песчаного  сырца и

кирпича достигается  при увеличении расхода вяжущего или введении в сырьевую

смесь уплотняющих  либо укрупняющих добавок.

Приведенные в табл. 3 данные получены на известково-зольной смеси, содержащей

5,6 % СаО акт. Повышение содержания извести до 9,2% (СаО акт.) при

влажности смеси 13,5 % и давлении прессования 30 МПа  способствовало росту

прочности сырца  до 1,1 МПа и кирпича до 16,3 МПа.

Изучение кинетики автоклавного твердения известково-зольного кирпича

показало, что  он нуждается в более длительном запаривании, чем известково-

песчаный кирпич. Оптимальная длительность изотермической выдержки составила в

зависимости от величины давления пара в автоклаве: 8 – 9 ч при 0,8 МПа., 6 –

8 ч при 1 МПа, 4 – 6 ч при 1,2 МПа.

Образцы кирпича  марок 100, 125 и 150 выдержали комплексные  испытания и имеют

следующие характеристики:

водопоглощение, мас. % .............................................. 18-22

марка по морозостойкости ..............................................F 25

снижение прочности при  сжатии

в водонасыщенном состоянии, % .................................18-20

плотность кирпича, кг/м³....................................... 1400-1500

коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К)..............0,4-0,46

прирост теплопроводности

на 1 мас. % влажности, Вт/(м К) ................................... 0,015

Кирпич и  сырьевые компоненты успешно прошли санитарно-гигиеническую экспертизу.

Зольный кирпич пользуется спросом, что обусловлено улучшенными

потребительскими  свойствами (на 25-30% меньшая плотность  в сравнении с

традиционным  силикатным кирпичом и соответственно лучшие теплозащитные

свойства) и  более низкой ценой кирпича. Существенное снижение себестоимости

эффективного  зольного кирпича достигнуто не только за счет использования

дешевого техногенного сырья, но и благодаря отсутствию двух таких энергоемких

технологических переделов, как обжиг извести  и помол вяжущего.

Преимуществом данной технологии является также экологический эффект от

применения  промышленных отходов взамен природных  материалов.

В следствие  всего перечисленного такой кирпич является наиболее эффективным и

конкурентоспособным.

                     4.Технологическая часть.                    

          4.1.Сырьё  и его технологическая характеристика.         

     4.1.1Песок.

Основным компонентом  силикатного кирпича (85 – 90% по массе) является песок,

поэтому заводы силикатного кирпича размещают, как правило, вблизи

месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий. Состав и

свойства песка  определяют во многом характер и особенности  технологии

силикатного кирпича.

Песок – это  рыхлое скопление зерен различного минерального состава размером

0,1 – 5 мм. По  происхождению пески разделяют на две группы.– природные и

искусственные. Последние, в свою очередь, разделяют  на отходы при дроблении

горных пород (хвосты от обогащения руд, высевки  щебеночных карьеров и т. п.),

дробленые отходы от сжигания топлива (песок из топливных шлаков), дробленые

отходы металлургии (пески из доменных и ватержакетных  шлаков).

По назначению их можно подразделять на пески для  бетонных и железобетонных

изделий, кладочных  и штукатурных растворов, силикатного  кирпича. В настоящей

курсовой работе освещаются лишь данные о песках для производства силикатного

кирпича.

     Форма и характер поверхности зерен песка.

Эти факторы  имеют большое значение для формуемости  силикатной смеси и

прочности сырца, а также влияют на скорость реакции  с известью, начинающейся

во время  автоклавной обработки на поверхности  песчинок. По данным В. П.

Батурина, И. А. Преображенского и Твенхофелла, форма зерен песка может быть

окатанной (близкой  к шарообразной).; полуокатанной (более  волнистые

очертания); полуугловатой (неправильные очертания, острые ребра и углы

притуплены); угловатой (острые ребра и углы). Поверхность  песчинок может быть

гладкой, корродированной  и регенерированной. Последняя получается при

нарастании  на песчинках однородного материала, например кварца на кварцевых

зернах.

     Гранулометрия песков.

В производстве силикатного  кирпича гранулометрия песков играет важную роль,

так как она в решающей степени определяет формуемость  сырца из силикатных

смесей. Наилучшей гранулометрией песка является та, средние зёрна  размещаются

между крупными, а мелкие – между средними и крупными зёрнами.

Большинство исследователей к пескам относят зёрна размером 0,05 – 2 мм. В.В.

Охотин выделяет при этом две фракции: песчаные – 0,25 – 2 мм и  мелкопесчаные

– 0,05 – 0,25 мм. П.И. Фадеев разделяет песок по размеру зёрен на пять групп:

грубые (1 – 2 мм), крупные (0,5 – 1 мм), средние (0,25 – 0,5 мм), мелкие (0,1

– 0,25 мм) и очень мелкие (0,05 – 0,1 мм).

При смешении одинаковых по массе трёх фракций песка (крупного, среднего и

мелкого) с соотношением размеров их зёрен 4:2:1 получают смесь с высокой

пористостью; при соотношении 16:4:1 пористость значительно уменьшается, при

соотношении 64:8:1 – уменьшается  ещё более сильно, при соотношении 16²

:16:1 достигается наиболее  плотная их упаковка.

Установлено, что оптимальная упаковка зёрен силикатной смеси (с учётом

наличия в ней тонкодисперсных  зёрен вяжущего) находится в пределах

соотношений от 9:3:1 до 16:4:1.

     Пористость песков.

Пористость рыхло насыпанных окатанных песков возрастает по мере уменьшения

диаметра их фракций, а  в уплотненном виде она одинакова  для всех фракций, за

исключением мелкой. Пористость остроугольных песков возрастает по мере

уменьшения их размеров, как в рыхлом, так и в уплотненном  состоянии (табл.

4).

                                                        Таблица 4.

    

Фракция, мм	Пористость песков, %, в состоянии
	рыхлом		уплотнённом
	окатанные	остроугольные	окатанные	остроугольные
2 – 1 1 – 0,5 0,5 – 0,25 0,25 – 0,1 0,1 – 0,06	36,06 36,3 39,6 44,8 44,53	47,63 47,1 46,98 52,47 54,6	33,4 33,63 33,42 34,35 39,6	37,9 40,61 41,09 44,82 45,31

 

Из табл. 5 следует, что с уменьшением крупности  песков их пористость

возрастает  довольно значительно. Таким образом, в большинстве случаев мелкие

пески (за исключением  хорошо окатанных) обладают повышенной пористостью как в

рыхлом, так  и в уплотненном состоянии, в  связи с чем при их использовании  в

производстве  силикатного кирпича расходуют  больше вяжущего.

                                                        Таблица 5.

    

Песок	Диаметр зёрен, мм	Пористость, %
Крупный Средний Мелкий Пылеватый	2 – 1 1 – 0,5 0,5 – 0,25 0,25 – 0,05	35 – 39 40 42 – 45 47 – 55

 

     Влажность.

В грунтах содержится вода в виде пара, гигроскопическая, пленочная,

капиллярная, в  твердом состоянии, кристаллизационная и химически связанная.

Способность грунта удерживать в себе воду за счет молекулярных сил сцепления

называют молекулярной влагоемкостью, а влажность, соответствующую

максимальному смачиванию, – максимальной молекулярной влагоемкостью.

Последняя возрастает по мере уменьшения размера фракций песка, что видно из

табл. 6.

                                                        Таблица 6.

    

Материал	Фракция, мм	Максимальная молекулярная влагоёмкость
Песок: крупный средний мелкий очень мелкий Глина	1 – 0,5 0,5 – 0,25 0,25 – 0,1 0,005 - 0	1,57 1,6 2,73 4,75 10,18 44,85

 

Влажность песка  в значительной мере влияет на его  объем, что необходимо

учитывать при  перевозке песка в железнодорожных  вагонах или баржах, а также  при

намыве его  на карты. Наибольший объём пески занимают при влажности примерно 5%.

     Добыча и обработка песка

     Добыча песка. Все силикатные заводы размещают обычно вблизи

месторождения основного сырья – песка. Для  БКСМ песок добывается в

Новоольшанском  карьере. Прежде чем приступить к добыче песка, место добычи –

карьер –  необходимо предварительно подготовить  к эксплуатации. Для этого

снимают вскрышные  породы, т. е. верхний слой, содержащий землю, посторонние

предметы, глину, органические вещества и т. п. Если толщина  слоя не более 1

м, то верхний слой снимают бульдозером или скрепером с последующим

транспортированием  его в отвал. Если же вскрышные  породы имеют большую высоту,

расстояние  до отвала значительное, то вскрышные  работы производят экскаваторами

и отвозят пустую породу рельсовым или автомобильным транспортом. Добыча песка

начинается  после снятия вскрышных пород  и производится одноковшовыми

экскаваторами, оборудованными прямой лопатой с  различной емкостью ковша.

     Транспортирование песка от забоя. Для перевозки песка от забоя в

производственное  помещение, т. е. к песочным бункерам, пользуются различным

транспортом, а  именно: рельсовым, автотранспортом, ленточными транспортерами и

т. д.

На Белгородском комбинате используется рельсовый  транспорт для перевозки

сырья с карьеров.

Для перевозки  песка от забоя к песочным бункерам вагонетками укладывается

узкоколейный  рельсовый путь. Рельсовые пути по своему устройству разделяются

на постоянные и переносные; при разветвлении и  для переезда с одного пути на

другой устанавливают стрелочные переводы. В зависимости от принятой системы

движения составов существуют следующие разновидности  путей: однопутная

тупиковая или  кольцевая. Карьерные пути необходимо поддерживать всегда в

исправном состоянии.

Основные требования к состоянию пути: балластный слой должен иметь заданную

толщину и откосы; все шпалы должны быть плотно подбиты  во избежание просадки

пути при  движении составов; путь должен быть отрихтован строго по прямой или

по кривой данного  радиуса без отклонений в сторону.

При рельсовом транспорте песок грузят экскаватором в большегрузные вагонетки

Т-54 с опрокидывающимся кузовом, емкостью 2,5 – 3 м³.

Из вагонеток  в песочные бункера песок разгружают, опрокидывая кузов. Эта

трудоемкая  операция в настоящее время на ряде заводов механизирована.

При небольшом  расстоянии от забоя до песочных бункеров для транспортирования

песка используют ленточные транспортеры, которые  представляют собой

бесконечную ленту  из многослойной прорезиненной ткани, надетую на два

цилиндрических  барабана (приводной и натяжной). Если привести во вращение

один из барабанов  – приводной, то лента начинает двигаться  и приводит в

движение второй барабан – натяжной. Под лентой устанавливают поддерживающие

ролики. Чем  шире транспортерная лента, тем большее  количество материала она

может перебросить  за единицу времени. Чтобы материал не сбрасывался с ленты,

устанавливается определенная скорость движения.

     Обработка песка. Песок, поступающий из забоя до его употребления в

производство, должен быть отсеян от посторонних примесей – камней, комочков

глины, веток, металлических  предметов и т. п. Эти примеси  в процессе

производства  вызывают брак кирпича и даже поломки  машин. Поэтому над песочными

бункерами на БКСМ устанавливают барабанные грохоты.

     4.1.2Известь.

Известь является второй составной частью сырьевой смеси, необходимой для

изготовления  силикатного кирпича.

Сырьём для  производства извести являются карбонатные  породы, содержащие не менее

95% углекислого  кальция CaCO_3. К ним относятся известняк плотный,

известняковый туф, известняк-ракушечник, мел, мрамор. Все эти материалы

представляют  собой осадочную горную породу, образовавшуюся главным образом в

результате  отложения на дне морских бассейнов  продуктов жизнедеятельности

животных организмов. На БКСМ используется мел, добываемый в карьере «Зелёная

поляна».

Известняк состоит  из известкового шпата – кальцита – и некоторого количества

различных примесей: углекислого  магния, солей железа, глины и  др. От этих

примесей зависит окраска  известняка. Обычно он бывает белым или разных оттенков