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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 155

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

плитки-подставки. На этих заполненных массой подставках, дви­ жущихся по конвейеру, происходит обезвоживание плитки, глазу­ рование и обжиг. После сушки лист массы разрезают на отдель­ ные плитки. Толщина плитки 1,5—2 мм, размеры по периметру 35—70 мм. Плитки, наклеенные на бумагу лицевой стороной, вы­ пускают наборными листами.

Литые плитки применяют для отделки интерьера, санузлов и наружной облицовки.

Разные отделочные материалы. Большой интерес представляют керамические изделия для устройства оград, ограждения клумб, оформления фонтанов, лестниц, а также для интерьеров (торшеры, лестничные перила, вентиляционные решетки и др.). Такие изделия могут быть глазурованными.

§ 20. Материалы для перекрытий и покрытий

Изделия для перекрытий и покрытий. Кирпичные заводы, освоив­ шие выпуск тонкостенной стеновой керамики, производят также

изделия для сборных

элементов зданий — перекрытий

и покры­

тий — сборные балки,

панели перекрытий и покрытий,

керами­

ческие доски и другие изделия. Особенно эффективно использова­ ние камней при применении напряженной арматуры.

Перекрытия и покрытия из пустотелых керамических камней огнестойки, долговечны, обладают хорошими тепло- и звукоизоля­ ционными свойствами. В керамических конструкциях нет необхо­ димости применять дополнительную изоляционную засыпку, для

Рис. 21. Керамические камни для перекрытий и элементы из них:

а —камень для балочных настилов; б — камень для балок; ѳ — плита для дощатых настилов.

их изготовления требуется небольшой расход цемента и стали. Камни для перекрытий и покрытий (рис. 21) изготовляют на лен­ точных прессах.

Черепица. Черепица как кровельный материал долговечна и огнестойка, однако, не индустриальна, так как для устройства кровли требуется много древесины.

В настоящее время для малоэтажного строительства выпуска­ ют черепицу таких типов: штампованную пазовую, ленточную па­ зовую, ленточную плоскую «бобровый хвост» (табл. 10), а также коньковую.

Т а б л и ц а 10

Характеристика основных типов черепицы

 

 

 

 

 

 

Количе­

Масса

 

 

 

Масса,

Допуска­

ство чере­

Тип черепицы

Размер, мм

пицы на

черепицы

кг

емый

ук­

1 м-

на 1 м2

 

 

 

лон,

град

кровли.

 

 

 

 

кровлн.

 

 

 

 

 

 

кг

 

 

 

 

 

 

шт.

Штампованная пазовая .

410x230

2,5

30

15

37,5

Ленточная

пазовая . . . .

400x220

2

33

16

32

Ленточная

плоская «бобро-

 

 

 

 

 

 

вый х в о с т » ................. - . . .

365x 155

1,1

30

35

39

§ 21. Материалы для полов и дорог

Клинкер. Клинкером называют кирпич или плиты, изготовленные из низкоспекающихся тугоплавких глин, имеющие плотную струк­ туру. Применяют клинкерные изделия для полов промышленных зданий, для облицовки канализационных коллекторов, мостовых опор, устройства тротуаров и др.

По прочности клинкерный кирпич делят на марки 1000, 600 и 400, водопоглощение допускается соответственно маркам 2, 4 и 6%.

Клинкер изготовляют из тугоплавких глин обжигом при темпе­ ратуре 1150—1250° С до спекания.

Для дорожных одежд клинкер в СССР не применяют ввиду его неиндустриальности при укладке.

Плитки для полов. Плитки для полов изготовляют из специаль­ ных тугоплавких глин прессованием полусухих порошков под большим давлением с последующим обжигом их до спекания. Раз­ личают по виду плитки одно- и двухслойные; по форме — квадрат­ ные, прямоугольные, треугольные, шестигранные и др. Размеры сторон плиток могут быть от 50 до 212 мм, толщина 10—13 мм. Изготовляют также многогранные плитки с вкладышами и др. Водопоглощение плиток для полов 2—4%; потери при истира­ нии — не более 0,10—0,25 г/см2.

Особый вид керамических плиток для полов — ковровую мозаи­ ку— изготовляют из цветных спекшихся керамических масс. По форме ковровая мозаика может быть различной: квадратная, шес­ тигранная и т. д. Изготовляются плитки размером: 23 X 23; 48 X X 48; 48 X 23 мм и др. Толщина плиток 6—8 мм, водопоглощение


3—4%, потеря в массе при истирании 0,10—0,25 г/см2. Выпускают мозаичные плитки набором в листах, наклеенных на бумагу.

Полы из ковровой мозаики укладывают следующим образом. На уложенный на основание пола пластичный раствор кладут лист бумаги с наклеенными плитками. После затвердения раствора бу­ магу размачивают водой и смывают клей.

§ 22. Материалы теплоизоляционные

Путем обжига изготовляют большую группу изделий и заполните­ лей ячеистой и пористой структур, применяемых в строительстве в качестве утеплительных и звукоизолирующих материалов и осо­ бенно в качестве заполнителя для легких бетонов. Обжиговые ячеисто-пористые материалы термостойки, стойки против влияния воды, агрессивных сред, изготовляются из дешевого сырья и по несложной технологии.

Диатомовые изделия (скорлупы, сегменты, кирпичи) изготов­ ляют из диатомитов (или трепелов) с добавкой к ним небольшого количества пластичной глины. Объемная масса таких изделий 500—700 кг/м3, предел прочности при сжатии (6-ь 10) ІО5 н/м2, коэффициент теплопроводности 0,09—0,17 вт/м-град.

Для облегчения веса изделий смесь материалов иногда вспени­ вают, добавляют опилки и получают материал с пониженной объем­ ной массой. Диатомовые изделия применяют для теплоизоляции теплового промышленного оборудования с температурой нагрева до 900° С.

§ 23. Сведения по технологии производства основных керамических материалов

Современная технология производства керамических стеновых н других материалов базируется на двух принципиально отличных технологических схемах: производство пластическим способом (формование) и производство полусухим способом (прессование).

Наиболее распространенным является пластическое формова­ ние л е н т о ч н ы м и (шнековыми) прессами. Схема производства кир­ пича пластическим способом следующая (рис. 22). Добытую в карьере глину подают к месту ее переработки, где она через дози­ рующий аппарат вместе с отощающими добавками (а иногда и порообразующими) подается на размол в бегуны или на вальцы. Раздробленная масса поступает в глиномес, где увлажняется во­ дой (или паром), а затем — в формовочный ленточный (шнеко­ вый) пресс. Из пресса через мундштук выходит брус заданного очертания, разрезаемый автоматическим отрезочным приспособ­ лением на полуфабрикаты (сырец) установленного размера. От­ формованный сырец поступает на сушку и затем на обжиг.

Некоторые виды керамических изделий глазуруют до обжига­ ния либо после первичного обжига. Обожженные материалы после сортировки выгружают на склад. Специализированный транспорт доставляет готовую продукцию на стройку либо в цех сборки бло­ ков, балочных настилов, панелей.


7

Рис. 22. Технологическая схема производства кирпича пластическим способом и изделий из него:

/ — экскаватор;

2 -- вагонетка;

3 — ящичный питатель; 4 — бегуны; 5 — вальцы; 6 — сме­

ситель;

 

7 — ленточный пресс;

5 — автоматический

резательный

аппарат;

9 — укладчик

сырца

на

вагонетки; 10 — вагонетка с сырцом;

// — сушильная

камера;

12 — печная ва­

гонетка

с

сухим

сырцом; 13 — туннельная печь;

14 — автопогрузчик;

15 — яма для

зам а­

чивания

кирпича;

/6* — кондуктор для изготовления

кирпичных блоков; 17 — камера

твер­

дения

блоков;

1 8 — кондуктор

для изготовления

кирпичных панелей;

19 — стенд тверде­

ния панелей.

Для добычи глины применяют одно- и многоковшовые, а также фрезерные экскаваторы. Вскрышные породы часто удаляют путем размыва их водой, и транспортируют жидкую массу по трубам в отвалы.

Механизмы для переработки сырья выбирают в зависимости от характера и степени его подготовки, а также от вида изготовляе­ мой продукции. На ленточных прессах из пластических масс влаж­ ностью 20—30% с помощью сменного мундштука, монтируемого на прессовой головке, можно формовать: кирпич обыкновенный, дырчатый, пустотелый, двухслойный, камни разного назначения, черепицу, облицовочные плитки, трубы без раструбов и др.

Если требуется изготовить рельефные изделия (например, штампованную черепицу, кафель и др.), на ленточном прессе гото­ вят валюшку, которую затем подают на отдельно стоящий пресс для пластического штампования. Пластическим штампованием можно изготовлять различные простые и орнаментированные из­ делия. Пластическое штампование можно также сочетать с вибри­ рованием.

Трубы с раструбами, а также крупные керамические изделия изготовляют на специальных прессах.

Высушивают изделия в воздушных (естественных) или искус­ ственных сушилках. Воздушные сушилки сезонные, поэтому в на­ стоящее время даже небольшие предприятия оборудуют искус­ ственными сушилками круглогодичного действия. Наиболее рацио­ нальными искусственными сушилками являются туннельные. Изде­ лия в них высушивают на вагонетках, постепенно передвигающих­ ся по каналу с циркулирующим теплым газом к выходу.

Особенностью полусухого метода изготовления кирпича являет­ ся прессование его из глиняных порошков, содержащих небольшое количество влаги (8—12%). Полусухим прессованием можно изго­ товлять кирпич из тощих глин, не формующихся ленточными (шне­ ковыми) прессами. Кирпич полусухого прессования имеет более четкие формы, чем отформованный на ленточных прессах. Про­ цессы производства легче поддаются автоматизации, однако, раз­ меры изделий и их ассортимент при полусухом способе прессова­ ния ограничены. В отличие от способа пластического формования сырье, поступающее из карьера, дробят, сушат и размалывают

впорошок.

Впоследнее время в СССР при производстве керамических изделий широко используют башенные распылительные сушилки для приготовления керамических масс. Сушилка служит для полу­ чения порошка путем обезвоживания керамической суспензии в распыленном состоянии. Сушка мелкораспыленной суспензии осу­ ществляется во взвешенном состоянии дымовыми газами.

Глиняный порошок, полученный в распылительных сушилках, однороден по составу и водосодержанию. Его увлажняют в сме­

сителях до

влажности 8—12%, формуют под давлением (150-4-

н -200) ІО5 нілі2 и полученные изделия обжигают.

Методом

полусухого прессования изготовляют полнотелые,


дырчатые с конусными отверстиями и так называемые полузамк­

нутые (пятистенные)

изделия — кирпич, плиты.

 

Обжиг кирпича

и других керамических

изделий — ответствен­

ная операция, сопровождающаяся такими

процессами. Каолинит

и другие минералы,

содержащиеся в

глине, претерпевают

при

обжиге физико-химические изменения,

приобретая новые

свой­

ства. При температуре до 110°С

глина теряет физически связан­

ную воду,

не меняя

своих свойств. При дальнейшем

нагревании

из глины

выделяется

химически

связанная вода, и

она теряет

свои пластические свойства. Такой процесс активно протекает при температуре от 430 до 750° С. В этот период заканчивается выго­ рание органических примесей, находящихся в глине. В дальней­ шем каолинит, переходя в безводный каолинитовый ангидрид, рас­ падается на отдельные окислы Si02 и А120з. При этом происходит также диссоциация углекислого кальция и магния с образованием новых соединений, а также некоторая усадка изделия, достигаю­ щая вместе с усушкой 6—10% первоначального размера сырца.

Дальнейшее повышение температуры приводит к спеканию мас­ сы. Нормально обожженная масса стенового изделия характери­ зуется плотностью 60—70%. поглощением влаги 15—25% по весу.

Обжигают керамические материалы в основном в печах посто­ янного действия — кольцевых, туннельных и щелевых.

Кольцевая печь представляет собой удлиненный замкнутый в плане канал длиной 60—100 м площадью сечения до 10 м2 со свод­ чатым постоянным или плоским съемным покрытием. Сырец в обычную кольцевую печь со сводами загружают и выгружают через проемы в стене, заделываемые по окончании загрузки кир­ пичом, в печь со съемным покрытием — через верх.

Огневой канал кольцевой печи делят условно на «зоны» в та­ кой последовательности: загрузки, подогрева, собственно обжига, охлаждения, выгрузки. Зона горения в кольцевых печах, как и дру­ гие зоны, беспрерывно перемещается, а обжигаемая продукция находится на месте. Например, если в одной зоне изделия обжи­ гают, то газы горения из этой зоны идут в зону подогрева, нагре­ вают сырец и подготовляют его к обжигу. Воздух для горения проходит через садку выгрузочной зоны, а затем через зону охла­ ждения. В зоне охлаждения он нагревается и поступает' для под­ держания процесса горения в зону обжига. Охлажденный матери­ ал выгружают, а на его место с соблюдением небольшого разрыва в канал загружают свежий сырец. Таким образом, кольцевые печи выгодны не только постоянством процесса, но и тем, что затрачен­ ное тепло на обжиг возвращается частично в виде нагретого воз­

духа, поступающего в зону обжига.

 

 

 

В

кольцевой

печи топливо

(каменный и бурый уголь, торф,

сланец,

газ, нефтяные продукты) подают через

отверстия

в своде

прямо

на обжигаемую

продукцию, сложенную

в местах

горения

в виде

колосниковых

решеток.

На

1 м3 печи

приходится 200—

220

кирпичей.

Температура обжига

кирпича

(или черепицы)


900—1000° С. Расход условного топлива в кольцевой печи на 1000 кирпичей составляет 120—160 кг. Весь цикл обжига в кольце­ вой печи происходит за 3—5 суток.

Туннельные печи являются более рациональными обжиговыми установками. Они представляют собой канал длиной 80—100 м с постоянными зонами, по которым на вагонетках передвигается обжигаемая продукция. В туннельной печи имеются те же зоны, что и в кольцевой, и совершаются те же операции: загрузка, подо­ грев, обжиг, охлаждение, выгрузка. Однако здесь передвигаются по зонам изделия, а зоны остаются на месте.

Для обжига в туннельных печах высушенные кирпич или дру­ гие изделия загружают в вагонетки с подом из огнеупорного кир­ пича. Толкатель подает загруженную вагонетку в одни конец печи, выталкивая с противоположного вагонетку с обожженным и охла­ жденным кирпичом. Отходящие газы, идя навстречу свежему сыр­ цу, подогревают его и высушивают, подготовляя к обжигу. Тун­ нельную печь отапливают газовым, реже твердым топливом.

Преимуществом туннельных печей перед кольцевыми является механизация процесса загрузки и выгрузки продукции, что трудно осуществить в кольцевых печах. Кирпич в туннельных печах обжи­ гается за 30—50 ч.

В щелевых печах кирпич обжигается в один ряд. При этом сов­ мещается сушка и обжиг.

Кирпич и укрупненные изделия из него доставляют специали­ зированным транспортом с применением механизированных погру­ зочных и разгрузочных средств и специальных приемов выгрузки и складирования кирпича. Кирпич при выгрузке из печи уклады­ вают непосредственно на поддоны пли в елочные пакеты и в таком виде погружают краном на автомашину. На стройке кран подает поддон с кирпичом к месту его укладки. Освободившиеся поддоны

доставляют на кирпичный завод.

,

Такой способ транспортирования кирпича

экономит рабочую

силу, уменьшает простои транспортных средств, сокращает бой кирпича при погрузке и транспортировании.

Стеновые блоки и панели перевозят на автомашинах с прице­ пами, укладывая их на специальные подкладки.

§ 24. Материалы вспученные и с пористой структурой для легких бетонов

Из обжиговых материалов особенно перспективны вспученные ма­ териалы с пористой структурой: керамзит, зольный гравий, аглопорит, аглопоритовый гравий, пустотелый гравий, вспученный пер­ лит, или обсидиан, вспученный вермикулит, термолит (рис. 23).

К концу девятой пятилетки в СССР будет изготовляться около 50 млн. м3 в год легких искусственных заполнителей для бетонов и растворов. Изготовляются также укрупненные легкие обжиговые изделия из легких заполнителей на глиняной связке.