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
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.