Файл: Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник.pdf

Горелые породы с активными основными доменными шлаками дают высококачественные вяжущие. Активные горелые породы успешно применяют в качестве гидравлической добавки к порт­ ландцементу.

Особое место в производстве изделий из горелых пород зани­ мают крепежные бетониты — блоки разной величины и веса осо­ бой формы, применяющиеся в угольной промышленности для креп­ ления горных подземных выработок. Добавка (15—30%) тонко­ молотой горелой породы обеспечивает бетону солестойкость при воздействии сульфатных вод.

Для изготовления плотных мелкозернистых бетонов сейчас вместо песка используют дробленые горелые породы. Бетонные изделия повышенной стойкости к коррозии готовят, вводя в состав бетона крупные заполнители из горелых пород и пропаривая изде­ лия в автоклавах.

Особенность горелых пород —высокая микропористость как следствие появления микрощелей при самообжиге и достаточно высокая адсорбционная активность, поэтому они являются хоро­ шими наполнителями для асфальтового вяжущего и различных мастик.

При добыче каменного угля на поверхность поднимается боль­ шое количество так называемой шахтной породы. На большинстве шахт такой породой является глинистый сланец.

Глинистые сланцы представляют собой плотную слоистую темно-серую породу; плотность 2,8-ІО3 кг/м3, объемная масса (в куске) (2,5 -ь2,7)103 кг/м3.

Глинистые сланцы могут служить сырьем для производства легких вспученных строительных материалов, минерального по­ рошка. Особенно хорошо вспучиваются сланцы, содержащие от 7 до 15% углистых частиц. Свежедобытую шахтную породу, содер­ жащую до 30% углистых частиц, используют для производства легкого заполнителя — аглопорита.

Минеральный порошок получают в результате помола горелых пород. Этот материал применяется как компонент противовзрывных композиций для угольных шахт и как наполнитель при изго­ товлении асфальтобетонов. Горелые породы применяются при строительстве оснований автомобильных дорог III и IV категории.

§ 16. Золы и шлаки

На тепловых электростанциях (ТЭС, ГРЭС) сжигаются различные виды многозольного топлива — антрацитовые штыбы, смешанные угли, бурые угли, горючие сланцы, торф.

Врезультате сжигания твердого топлива получаются минераль­ ные остатки — золы и шлаки.

Восновном топливные остатки в виде золошлаковой смеси поступают в отвалы гидротранспортом по трубам. Однако на ряде ТЭС организован сухой отбор золы и раздельно шлака. Топливные остатки состоят в основном из окислов кремнезема, глинозема, кальция, магния и несгоревших или ококсованных частиц топлива.

в том случае, если золы сухие и разделены на фракции — тонкодисперсную пылевидную часть с удельной поверхностью 2800— 3500 см2/г и более грубую с зерном до 5 мм. При таких условиях частично получают готовую строительную продукцию и ценное тех­ нологическое сырье.

При делении золы на фракции можно получить 50% тонкой малоуглистой фракции и столько же крупной (песчанистой), со­ держащей повышенное количество углистых частиц. Тонкая фрак­ ция является готовым компонентом, заменяющим вяжущее, сырь­ ем для получения легкого зольного гравия, силикатного кирпича, ячеистых бетонов. Крупная фракция с избыточным содержанием топлива может быть рационально использована в производстве эффективного кирпича, в качестве сырья для аглопоритового гра­ вия, золокерамзита и др.

Шлаки используются в качестве материала для изготовления щебня, сырья для минеральной ваты либо как компонент (в мо­ лотом виде) для легких заполнителей.

Актуальность проблемы утилизации золы и шлака ТЭС отмече­ на постановлениями Совета Министров СССР и Совета Минист­ ров УССР.

IV.

КЕРАМИЧЕСКИЕ

ИДРУГИЕ ОБЖИГОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

§17. Общие сведения

промышленность обжиговых строительных материалов в СССР,

^основным процессом изготовления которых является обжиг, представлена широкой номенклатурой материалов и изделий. К ним относятся материалы, из которых изготовляют штучные изделия — кирпич, керамические камни различного назначения, черепицу, трубы, отделочные фасадные материалы, интерьерные и парковые материалы, санитарно-технические, кислотоупорные, электроизоля­ ционные, огнеупорные, изделия для отопительных приборов, а так­ же заполнители и утеплители (керамзит, аглопорит, вспученные перлит и вермикулит) и др.

Керамика является одним из древнейших строительных мате­ риалов. На территории Советского Союза обжиговые материалы были известны еще за 2—3 тыс. лет до н. э.

Особенно большое влияние на развитие производства строи­ тельной керамики оказало изобретение ленточного кирпичедела-

тельного пресса в 1855 г. и кольцевой обжиговой печи постоянного действия в 1858 г. Наличие ленточного пресса позволило механи­ зировать производство, выпускать, кроме обыкновенного кирпича, пустотелые кирпичи, укрупненные камни для стен, перекрытий, облицовочные плитки, плиты и др.

Вместе с развитием и ростом металлургической, коксовой, сте­ кольной, цементной, керамической и других отраслей промышлен­ ности развивалось производство огнеупорной керамики.

Выпуск отечественными заводами новых видов высокопроизво­ дительного глиноперерабатывающего и прессового оборудования, комплексная механизация производства и автоматизация отдель­ ных процессов, достижения в области ускоренной сушки и обжига позволили в короткий срок увеличить производство керами­ ческих строительных материалов, повысить их качество и эффек­ тивность.

В развитии и совершенствовании технологии производства керамических материалов большое значение имеют теоретические работы отечественных и зарубежных ученых по изучению строения и свойств глин как основного сырья для обжиговых материалов.

кислотоупорность различная в зависимости от состава сырья, элек­ тропроводность зависит от плотности изделия.

Обжиговые штучные материалы в большинстве случаев после обжига имеют готовую поверхность как по фактуре, так и по цве­ ту. Поверхность этих материалов можно сделать цветной, матовой (ангобированные изделия) или стекловидной (глазурованные из­ делия). Обжиговые материалы делятся по степени плотности череп­ ка на пористые (неспекшиеся) и плотные (спекшиеся). Материалы обеих групп могут быть полнотелыми или пустотелыми, естествен­ ного цвета или окрашенные, глазурованные, огнеупорные или обычные.

Обжиговые строительные материалы и изделия в зависимости от назначения можно разделить на следующие группы:

стеновые материалы и изделия — кирпич обыкновенный плас­ тического формования и полусухого прессования, кирпич и плиты пустотелые и пористопустотелые, камни пустотелые пластического формования, кирпич строительный легкий, крупные блоки из кир­ пича и камней, панели из кирпича и камней;

отделочные материалы — кирпич и камни лицевые (фасадные), плитки облицовочные фасадные натурального цвета, ангобирован­ ные, глазурованные, фаянсовые плитки и встроенные детали для облицовки внутренних стен, разные отделочные материалы;

материалы для перекрытий и покрытий — камин пустотелые ненесущие и несущие, балки, балочные настилы, панели для пере­ крытий и покрытий, керамические доски;

кровельные материалы — черепица ленточная, штампованная, коньковая и специальной формы;

материалы для полов и дорог — кирпич и плиты клинкерные, плитки для полов;

теплоизоляционные материалы и заполнители для легких бето­ нов— диатомовые изделия, керамзитовый гравий, пустотелый гра­ вий, аглопорит, вспученные перлитовые щебень и песок, вспучен­ ный вермикулит, укрупненные легкие изделия на основе вспучен­ ных материалов;

изделия и материалы различного назначения — трубы, санитар­ но-технические изделия, огнеупорные материалы, кислотоупорные изделия, электроизоляционные изделия, отопительные радиаторы, кафель печной, фасонные строительные изделия, керамический щебень.

Исходным сырьем для изготовления обжиговых материалов и изделий служат глина, диатомиты и трепелы, пески и др. О при­ годности глин для изготовления обжиговых материалов судят по химическому, гранулометрическому составам, пластичности и тер­ мическим свойствам.

Характер получаемых изделий определяется преобладанием в глине тех или иных окислов. Наличие Si02 в большом количестве понижает пластичные свойства глины; А120з придает изделиям огнеупорность и белизну; Fe20 3 является в глине плавнем, т. е. понижает её температуру спекания и плавления, а также придает окраску изделиям; в зависимости от количества Fe20 3 в глине цвет изделия может меняться от светло-розового до темно-крас­ ного; СаО и MgO, равномерно распределенные в глинах, придают изделиям пористость, а следовательно, легкость и высокое водопоглощение, эти окислы в глине являются плавнями; Na20 и К20 понижают температуру спекания глины. Некоторые из примесей к глине могут быть вредными, например включения известняка. При недостаточном размоле глины известняк, представляющий собой после обжига отдельные включения свободного СаО (име­ нуемого «дутик»), активно гасится водой, увеличивается в объеме и разрушает изделие.

Глинистое сырье для керамических материалов классифици­ руется : по огнеупорности; по содержанию глинозема и окиси тита­ на (А120з + Ті02) ; по спекаемости; по содержанию красящих окислов Fe20 3 и Ті02; по пластичности; по содержанию тоикодисперсных фракций; по содержанию крупнозернистых включений.

По огнеупорности глинистое сырье разделяют на классы: огне­

жанию А120 3 + Ті02 — на группы: высокоосновные Во с содержани­ ем А120 3 + ТЮ2 более 40%; основные Ос — 30—40%; полукислые Пк — 15—30% и кислые К — менее 15%.