05 марта 2016г.
В настоящее время традиционный керамический кирпич входит в число самых популярных стеновых материалов. Его применение в основном связано с воз ведением стен и перегородок зданий и сооружений. Также кирпич применяется для заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях. Среди достоинств кирпича – его прочность, износостойкость, хорошая звукоизоляция, низкое водопоглащение, экологичность. Также простой кирпич обладает недостатками, такими как высокая цена, достаточно большая теплопроводность, сложность и дороговизна кладки.
Российский рынок стеновых материалов в последнее время завоевывают поризованные крупноформатные керамические блоки. В отличии от обычного керамического кирпича этот стеновой материал выделяется более низкой теплопроводностью, более высокой теплоизоляцией, простотой монтажа и небольшим весом элементов. Применение поризованной керамики позволяет сократить затраты на строительство и на покупку связывающих материалов, как цемент, песок, и т.п.
По оценкам аналитического агентства РБК, производство поризованной керамики в России еще только налаживается. На территории Российской Федерации существует не более 10 заводов с необходимым оборудованием для производства подобной продукции, а суммарная доля поризованной керамики в структуре производства керамических материалов составляет всего 7-8%. Производством керамических стеновых материалов в России занимаются более 250 предприятий с объемом выпуска от 0,01 млн. до более чем 250 млн. усл. кирпичей в год. Стеновые строительные материалы отличаются достаточно большим весом, что затрудняет их перевозку на дальние расстояния, что с учетом значительной географической протяженности России серьезно сдерживает концентрацию рынка. Поэтому доля самого крупного предприятия по выпуску керамической продукции не превышает 4% от общего объема выпуска.
Принципиальное отличие поризованного кирпича от обычного заключается в особой структуре материала. Современная технология позволяет создавать пустотелый керамический камень, в массе которого образуется множество крохотных пор. Поэтому плотность камня на 30% меньше, а тепло он сохраняет в два раза лучше, чем обычный пустотелый кирпич. Это означает целый комплекс потребительских преимуществ. Поскольку плотность поризованного камня меньше, соответственно снижается его вес. Появляется возможность производить крупноформатные блоки, которые по размеру превосходят обычный кирпич в несколько раз.
Выбор метода жесткого формования изделий, он имеет ряд преимуществ относительно других методов формования: снижается количество технологических операций, следовательно, уменьшается количество механизмов и транспортных операций, упрощается система автоматизации производства; для многих месторождений плотных и камнеподобных глин отпадает необходимость в добавлении воды затворения или же вода добавляется в малых количествах; отпадает потребность в рамках, сушильных вагонетках; уменьшается воздушная и огневая усадка вследствие снижения количества воды затворения и более плотной упаковки частиц сырья при формовании изделий. В результате на 50...80°С снижается максимальная температура обжига; отформованный кирпич сырец имеет достаточно высокую прочность, что позволяет садить его сразу же на печные вагонетки в штабель высотой в 8...10 рядов. Это, в свою очередь, позволяет применять менее капиталоемкие, простые по конструкции туннельные сушилки, в которых процесс сушки может происходить только за счет тепла, отбираемого от печей, в т. ч. и за счет использования дымовых газов. В результате себестоимость кирпича ниже, чем на заводах пластического и полусухого формования, меньше удельные капиталовложения и на 25-30% ниже удельные теплозатраты.
Кирпич изготовляют из чистых глин либо из глин с добавкой непластичных материалов. В ряде случаев в состав шихты вводят выгорающие добавки. Основным сырьём для производства кирпича являются легкоплавкие глины горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800-10500С в камнеподобный материал. Для улучшения технологических свойств глины при производстве красного кирпича применяют добавки. Если глина слишком жирная, то для снижения пластичности используют отощающие добавки, такие как песок крупнозернистый, золы, шлаки; если глина тощая, тогда добавляют высоко пластичные глины. Для снижения температуры обжига используют флюсующие добавки: тонкомолотые отходы стекла, перлит, шлаки. Для увеличения пористости добавляют выгорающие добавки – опилки, торф, угли. Для придания кирпичу различных оттенков применяют окрашивающие добавки. К окрашивающим добавкам относит тонкомолотые светло жгущиеся глины, марганцевые, железные и фосфорные руды, карбонатные породы.
Гидролизный лигнин представляет собой природное высокомолекулярное вещество с разветвленными макромолекулами, образовавшимися при полимеризации спиртов ароматического ряда. Он имеет молекулярную массу около 11 000, нерастворим в воде и органических растворителях. Этот рыхлый продукт с размером кусков до 40 см имеет коричневый цвет и влажность до 70%. При нагревании до температуры 400—600 °С в парогазовой среде он распадается с выделением 40—50% угля (полукокса), 13—20% смолы, 15—30% над смольной воды, небольшого количества жидких (ацетона, метилового спирта) и газообразных продуктов (СО, С02, этилена).
Опыт работы ряда кирпичных заводов позволяет считать лигнин эффективной выгорающей добавкой. Он хорошо смешивается с другими компонентами шихты, не ухудшает ее формовочных свойств и не затрудняет резку бруса. Его применение наиболее продуктивно при сравнительно небольшой карьерной влажности глины.
Запрессованный в сырец лигнин при сушке горит. Горючая часть лигнина полностью улетучивается при температуре 350—400 °С, зольность составляет 4—7%. Для обеспечения кондиционной механической прочности обыкновенного керамического кирпича лигнин следует вводить в формовочную шихту в количестве до 20—25% ее объема. Обладая высокой дисперсностью, лигнин не требует, в отличие от большинства других видов выгорающих добавок, измельчения.
При использовании обычных древесных опилок в кирпиче часто образуются крупные незамкнутые поры. Причиной их появления является то, что такие многозольные добавки как сланцы, бурый уголь, изгарь, не сгорают полностью из-за трудного доступа воздуха в заполненные золой поры кирпича, а использование лигнина в сочетании с этими добавками устраняет или ослабляет эти недостатки.
Древесные опилки при производстве строительного кирпича вводятся в массу для улучшения сушильных свойств полуфабриката (сырца). Являясь длинноволокнистыми, опилки армируют глинистые частицы и повышают сопротивление разрыву керамической массы и трещиностойкость в сушке. В обжиге они выгорают, оставляя в керамике относительно крупные поры, увеличивающие водопоглащение кирпича, теплоизоляционные свойства, но снижающие морозостойкость. В кирпичные массы добавляют обычно 5…10% опилок (от объема глины). В таком количестве они ускоряют сушку и существенно не снижают прочность кирпича, несмотря на увеличение пористости. Наиболее эффективно повышают трещиностойкость кирпича опилки продольной резки.
Несмотря на потребность в эффективных, экологически чистых материалах на территории Сибири и Дальнего Востока нет ни одного предприятия по производству подобной продукции. Поэтому данная продукции будет пользоваться спросом в центральной и восточной части страны. Несмотря на многообразие современных материалов, керамика является эталоном надежности и экологичности, что подтверждено вековой историей.
Список литературы
1. Анализ хозяйственной деятельности предприятия» - Г. В. Савицкая, 2000, перераб. и доп.
2. Временное руководство по проектированию предприятий по производству. кирпича и камней керамических. Нормы технологического проектирования. –М.: Минстройматериалов СССР, 1989. – 97с.
3. ГОСТ 530 – 2007- «Кирпич и камни керамические».
