Sag-group.ru

Стройка бетон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА Российский патент 2020 года по МПК C04B33/04

ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА Российский патент 2020 года по МПК C04B33/04

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например, для кирпича.

Известна керамическая шихта для изготовления кирпича, содержащая, об. %: древесные опилки с размером частиц до 10 мм 4-8, гранулированный шлак металлургического производства 7-13, отходы производства минераловатных плит 4-8, суглинок и/или глина — остальное (RU №2052417, С04В 33/00, С04В 33/02, опубл. 20.01.1996).

Недостатками указанного состава являются высокие значения во допоглощения.

Известна также керамическая шихта из сырьевой смеси, включающей глину и отощитель — гранулированный шлак, смешанный с отработанным минеральным маслом в соотношении 1:10, полученную смесь добавляют к глине в количестве 20 мас. % (RU №2283194, С09В 3/00, С04В 33/02, С04В 33/132, опубл. 10.09.2006, бюл. №25).

Недостатком указанного состава является также высокое значение водопоглощения.

Наиболее близкой к предлагаемому составу является шихта для изготовления керамического кирпича, содержащая глину, гранулированный доменный шлак и тонкомолотый бой ячеистого бетона с остатком на сите №008 не более 1%, при следующем соотношении компонентов, мас. %: тонкомолотый бой ячеистого бетона с остатком на сите №008 не более 1% 15-20; гранулированный доменный шлак 20-25; глина — остальное. (RU №2412131, С04В 33/132, С04В 33/138, опубл. 20.02.2011. Бюл. №5).

Недостатком указанного состава является высокое значение водопоглощения.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение водопоглощения кирпича.

Поставленная задача достигается тем, что шихта для изготовления керамического кирпича, содержащая глину, гранулированный доменный шлак и порообразующий компонент, отличающаяся тем, что дополнительно содержит фибру на основе ПАН-волокна, термообработанного при температуре 3000°С, а в качестве порообразующего компонента содержит стеклянные микросферы фракцией 15-200 мкм при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

глина 65-80 гранулированный доменный шлак 16-29 указанные стеклянные микросферы 3,9-5,8 указанная фибра на основе ПАН-волокна 0,1-0,2

Снижение водопоглощения керамического черепка после обжига определяется совместным присутствием углерода, являющегося сильным восстановителем, и стеклянных микросфер в смеси. В связи с этим более раннее появление жидкой фазы приводит к интенсивному спеканию матрицы и перераспределению мелкопористой структуры кирпича в сторону закрытой пористости с изолированными микропорами, что сказывается на снижении водопоглощения.

Кроме того, применение гранулированного доменного шлака и фибры на основе ПАН волокна, термообработанного при t=3000°С, попутно позволяет решить комплекс вопросов по улучшению качества масс, полуфабриката, оптимизации технологического процесса и, в конечном счете, готовых изделий. В частности, улучшить сушильные свойства сырца, снизить усадку.

Пример конкретного выполнения

Изделия изготавливаются по общепринятой технологии производства керамического кирпича, пластическим формованием с обжигом при температуре плюс 980°С. В качестве глинистого сырья для керамического кирпича используется легкоплавкая красножгущаяся кембрийская глина месторождения Красный Бор (см. таблицу 1).

В качестве отощителя используется гранулированный доменный шлак. При выплавке чугуна и стали образуется около тонны гранулированного доменного шлака на каждую тонну металла. При быстром охлаждении (грануляции) в шлаке присутствует стекло, содержание которого достигает 80% по массе и более. В кристаллической составляющей присутствует геленит, монтичеллит, шпинель и другие силикаты, алюминаты и алюмосиликаты Са и Mg. Так, например, череповецкий гранулированный доменный шлак обладает аморфной структурой, содержит 2CaO-SiO2 и небольшое количество соединений железа и марганца. Для исключения попадания в керамическую массу крупных частиц, шлак просеивался на сите №5. Химический состав Череповецкого шлака представлен в таблице 2.

Читайте так же:
Фигурная фаска по кирпичу

В качестве порообразующего компонента использовались стеклянные микросферы марки МС А 9. Стеклянные микросферы (стеклосферы) представляют собой сферические частицы, наполненные воздухом на основе натриевоборосиликатного стекла, состоящие из отдельных полых частиц сферической формы размером в пределах от 15 до 200 мкм. Производят по ТУ 6-48-108-94. Стеклосферы вырабатывают из натриевоборосиликатного стекла следующего состава масс. %: Na2O — 25.5-28.2; SiO2 — 71.7-73.8; B2O — 3.8-4.4; Al2O3+Fe2O3 не более 0,4. Насыпная масса не более 0,20 г/см 3 .

Фибру на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°C, получают из углеродных волокон из полиакрилонитрила, которые нагревают в воздушной среде до температуры 200-300°С. В ходе такого процесса происходит частичное окисление углеродных волокон. Затем окисленные волокна подвергаются высокотемпературному прогреву до 3000°С, что приводит к карбонизации или графитизации волокон. Окисление в воздушной среде придает волокнам огнестойкость за счет частичного дегидрирования или окисления, межмолекулярного сшивания и других процессов. При этом повышается стойкость волокон к плавлению при прогревании и сдерживается чрезмерное удаление атомов углерода. В процессе карбонизации по мере роста температуры происходит газификация и удаление всех атомов органического полимера за исключением атомов углерода. Образовавшиеся углеродные волокна состоят из фрагментов полициклических ароматических молекул, имеющих плоскую шестиугольную сотовую структуру.

Образцы кирпича, отформованные вручную в формах размером 160×40×40 мм, сушили при температуре плюс 100°С до влажности 4-6% и обжигали при максимальной температуре плюс 980°С в электропечи с выдержкой не менее 1 часа. После обжига определялись следующие показатели образцов: средняя плотность, водопоглощение по ГОСТ 7025-91. Результаты представлены в таблице 3.

Анализ результатов, приведенных в таблице, свидетельствует о том, что введение в состав керамической массы фибры на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°C, в сочетании со стеклянными микросферами приводит к более интенсивному образованию жидкой фазы в керамическом кирпиче, что способствует перераспределению пористости в сторону образования изолированных микропор и, соответственно, к снижению водопоглощения по сравнению со значением водопоглощения, достигаемым прототипом. При использовании в качестве отощителя гранулированного доменного шлака и фибры на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°С, наблюдается попутный эффект снижения усадки и повышения трещиностойкости образцов при сушке, что приводит к оптимизации технологического процесса.

Доменный гранулированый шлак

О продукте

Доменный гранулированный шлак образуется в доменной печи из флюса, золы кокса и железосодержащих материалов. Быстрое охлаждение жидкого вещества водой или воздухом образовывает мелкозернистый сыпучий материал в виде стекловидных или кристаллических гранул со средним размером 2—8 мм. Плотность шлака в зависимости от состава — 2,8—3 г/см 3 . Производственные возможности — 2,44 млн тонн в год.

Главные преимущества материала:

  • Быстро затвердевает
  • Имеет вяжущие свойства
  • Может применяться как минеральная добавка

Сферы применения:

Применяется в строительстве как компонент для производства цемента, вяжущих веществ, шлаковой пемзы и брусчатки.

Ресурсная база:

  • ЧАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича»
  • ПАО «Запорожский металлургический комбинат „Запорожсталь“»
  • ПАО «Днепровский металлургический комбинат»
Читайте так же:
Профлист окрашенный под кирпич

Отгрузка продукции:

Автомобильный транспорт

Железнодорожный транспорт

Морской транспорт

Известково-зольный кирпич

Известково-зольный кирпич изготовляют из золы многозольных каменных углей (например, подмосковных) в смеси с гашеной известью; состав смеси: 1 вес. часть извести и 4—-5 вес. частей золы. Если в составе золы содержится уже достаточно извести, то можно изготовлять и чисто зольный кирпич без добавки или с добавкой всего лишь 2—3% извести.

зольный кирпич

Золы с большим содержанием извести получаются при сжигании некоторых горючих сланцев (эстонских, ленинградсхих, средневолжских, горьковских). Кирпич из этих зол называется сланце-зольным.
По способу производства, свойствам и применению кирпич этого вида, в общем, сходен со шлаковым.

Кирпич гиперпрессованый Гранд

Кирпичный завод "Гранд" производитель высококачественного облицовочного кирпича по технологии полусухого гиперпрессования.

Завод облицовочного кирпича “Гранд” Выпускает и реализует строительные материалы из экологически чистого сырья ( известняка – ракушечника ), по технологии полусухого гипер- прессования.

На заводе введена новая линия по обработке сырья, чем достигнуто высокое качество облицовочного кирпича. Технология производства разработана и запатентована ведущим институтом строительных технологий. Новейшие технологии и оборудование позволяют продукции марки “Гранд” обладать точными геометрическими стандартами и уникальными физика — техническими характеристиками. Благодаря использованию передовых инноваций энергосберегающих технологий продукции марки имеют технические характеристики.

Новая технология производства кирпича

Испанские учёные из университета Jaen нашли простой способ производства керамического кирпича из бумажных отходов. При изготовлении опытных образцов были использованы отходы целлюлозно-бумажного предприятия и шлак, образующийся от очистки сточных вод. Новая технология производства кирпича из бумаги позволяет не только использовать отходы, которые выбрасываются на свалку, но и требует значительно меньших затрат энергии.

Учёные в лаборатории приготовили смесь, состоящую из глины, бумажных отходов и шлака от очистки сточных вод. Затем полученную массу уплотнили и под высоким давлением сформировали в длинный брикет. Далее, разрезали его на отдельные куски по форме будущих кирпичей и провели обжиг в печи. В результате, получили обыкновенные кирпичи, которые можно использовать в строительстве.

На выпечку кирпича по новой технологии требуется меньше времени по сравнению с обычной, что позволяет экономить энергию и деньги. Лабораторные испытания полученных образцов показали, что новый строительный материал обладает низкой теплопроводностью и, следовательно, имеет высокие теплоизоляционные свойства.

Однако, существенным недостатком новых кирпичей из целлюлозы является их более низкая механическая прочность по сравнению с традиционными. Хотя этот параметр выше минимально допустимой марки по прочности. Существуют ещё несколько пока полностью не решённых проблем, связанных с адгезией и устойчивостью формирования.

В настоящее время исследовательская работа продолжается. Основные усилия учёных направлены на поиск решений повышающих прочность и устойчивость нового строительного материала. В случае успеха, инновационная технология кирпичного производства может экономить энергию и сырье, а также влечёт экологические выгоды, связанные с вторичным использованием отходов.

Смотрите по теме

Часто читают.

Когда заводится речь о заводах, большинство читателей думают, что это: территория с большими рабочими цехами, сотни сотрудников, огромное количество машин, множество устройств.

В случае если поднимается речь о заводах, в основном представляют: сотни трудящихся, территория с огромными длинными помещениями, множество техники, огромное количество.

В случае если разговор поднимается о производствах, большая часть обывателей думают, что это: множество устройств, сотни сотрудников, территория с большими рабочими цехами.

Читайте так же:
Удельный вес кирпич силикатный

Основные моменты производства шлакоблоков

Шлакоблоки находятся на лидирующих позициях среди строительных материалов. Обладая отменной звуко- и теплоизоляцией, прочностью и износостойкостью этот стройматериал сравнительно недорог.

А возводить из него стены гораздо легче и быстрее, чем из кирпича. Так же многие делают м комбинированные строения. Ведь крепление шлакоблока к кирпичу производится просто. Таем же самым раствором.

Шлакоблочный кирпич размер

Шлакоблочный кирпич размер

Шлакоблоки, не уступающие по качеству фирменным изделиям, можно изготовить своими руками. Технология изготовления и рецептура довольно проста и не требует сложной техники.

Достаточно нескольких самодельных устройств и приспособлений, чтобы полученный продукт ничем не уступал, а то и превосходил заводские аналоги.

Вот всё, что потребуется для производства шлакоблоков:

  • Цемент маркой не ниже М400;
  • Крупнозернистый песок;
  • Наполнители;
  • Формы для шлакоблоков;
  • Вибропрессовочное оборудование;
  • Место для работы и хранения готовых изделий, свободное время и желание что-то сделать самостоятельно.

Стандартный кирпич шлакоблочный размер составляет 19х39х20 см и три отверстия, предназначенные для снижения веса, экономии материала, и создания пустот внутри стены, благодаря которым повышается тепло- и звукоизоляция помещения.

Внимание: Расчёты и практика показали, что из одного мешка цемента должно получиться до 40 шлакоблоков стандартного размера. А это больше полутора квадратных метров готовой стены, что весьма неплохо и довольно экономно.

  • Одним из важнейших требований к самодельным шлакоблокам является их форма. Чем ровнее поверхность и углы изделия, тем меньше возни и проблем возникнет в ходе возведения стен. Тем меньше потребуется дополнительно потратить цемента и штукатурки, чтобы скрепить кривые блоки, заполнить щели и скрыть неровности поверхности.
  • Чтобы блоки получались ровными, стоит помнить, что при вибрации состав усаживается. Поэтому виброформу следует наполнять не просто до краёв, но и делать небольшую горку, которая потом осядет при уплотнении состава.

В действительности процесс выглядит следующим образом:

  • Форма заполняется составом, после чего на десять секунд включается вибрация. За это время состав усаживается и его уровень, скорее всего, оказывается ниже формы.
  • Делается добавка, снова включается вибрация и форма накрывается прижимом, который прессует состав и выдавливает всё лишнее, чтобы поучившийся шлакоблок вышел идеально ровным.

Наполнители для изготовленных собственноручно шлакоблоков

Основной компонент при производстве шлакоблоков – шлак. Это побочный продукт угольной переработки, отход угольной промышленности. В последнее время, с развитием газовой отрасли, его вырабатывается всё меньше.

Его количества уже не хватает для удовлетворения потребностей бурно развивающейся строительной инфраструктуры. Поэтому как заменитель стали использовать зитобетон.

  • По своим характеристикам он близок к шлаку, но, в отличие от него, не является побочным продуктом какого-либо производства, а потому стоит несравненно дороже, что сказывается на стоимости самих шлакоблоков.
  • Для шлакоблоков можно использовать совершенно разные виды наполнителя. Каждый может использовать свой вид, который ему легче достать благодаря своей работе, знакомствам, близости к определённым предприятиям и прочее.
  • Чаще всего в виде наполнителя используется кирпичный бой, гравий, перлит, прошедшие обработку опилки, золу, жужалку, каменный и гранитный отсев, гипс, старую штукатурку, прочие дроблённые строительные материалы.
  • Отдельно стоит упомянуть пластификаторы. Это специальные полимерные материалы, связывающие состав в единое целое и сильно повышающие его прочностные характеристики, водонепроницаемость и морозостойкость, предотвращает появление трещин. При вибролитье на один шлакоблок использовать 5 грамм пластификатора. Стоят они недёшево, но они этого действительно стоят.
Читайте так же:
Чем очистить кирпич от глиняного раствора

Так что определённой рецептуры не существует, каждый сам находит то, что может. На это повлияют и станки для производства шлакоблочного кирпича, в общем надо будет к этому идти опытным путем.

Но независимо от вида наполнителя существует единая формула состава, от которой все должны отталкиваться:

  • Ведро цемента (марка не ниже 400);
  • Три ведра песка (желательно строительного);
  • Пять вёдер наполнителя.

Относительно количества воды очень многое зависит от наполнителя. Существует простой и эффективный способ проверить, достаточно ли в смеси воды или надо добавить ещё.

  • Зажатый в кулаке раствор должен слипнуться в один комок, а при падении развалиться на несколько кусков. Если кусков слишком много и они мелкие, то воды недостаточно, а если вышла одна расплывающаяся лепёшка, то с водой переборщили.
  • Кстати, для сооружения небольшой пристройки замешивать раствор для шлакоблоков можно и вручную. При более серьёзных объёмах стоит озаботиться приобретением или изготовлением небольшой бетономешалки, объёмом до 0.5 кубометров.

Процесс производства

Место, где будут изготавливаться и сушиться шлакоблоки, не должно находиться под открытым небом. Сооружение простого навеса убережёт ваши труды от превратностей погоды, которые легко могут испортить заготовленную партию.

Ещё лучше будет заниматься этим в помещении с хорошей вентиляцией. Для этого хорошо подойдут освобожденные от хлама сарай или гараж.

Весь процесс изготовления шлакоблока в домашних условиях выглядит следующим образом:

  • Замешивается раствор. В ручном варианте сначала перемешиваются до однородной массы вода, цемент и песок. Так легче. После этого добавляются наполнители и гравий и состав снова перемешивается. В бетономешалку можно сразу загружать все компоненты.
  • Готовым раствором с горкой заполняется форма. На пять секунд запускаем вибрацию. В это время раствор осядет до нужного уровня или ниже. При нехватке досыпаем ещё раствора, вставляем прижим и снова запускаем вибратор. И ждём, когда прижим опустится до ограничителя.
  • Не выключая вибратора, аккуратно извлекаем форму из вибростанка.
  • После виброусадки блоки отставляются до застывания в сторону. На следующий день их уже можно аккуратно перенести в помещение, в котором они будут сохнуть. В течение недели блоки должны лежать отдельно. Через неделю их уже можно складывать штабелями один на один. Полное затвердевание должно проходить в тёплом влажном помещении в течение месяца.
  • Если шлакоблоки изготовлены с участием пластификаторов, процесс их застывания ускоряется в несколько раз и уже часов через шесть после отливки их можно переносить и складывать вместе.

Внимание: Не стоит укладывать их впритык друг к другу, так они будут сохнуть не месяц, а гораздо больше.

Отдельное слово о складировании сушащихся блоков:

  • Правильный способ складирования состоит в том, чтобы оставлять между шлакоблоками расстояние в половину их ширины. А блоки верхнего ряда кладутся на края двух нижних блоков. В итоге получается пирамидальный, хорошо вентилируемый штабель.
  • Для сушки стоит выбрать открытое пространство, где ничего не препятствует движению воздуха;
  • Так же стоит сделать навес, ведь не стоит допускать попадания прямых солнечных лучей, ведь блоки в этом случае потрескаются.
Читайте так же:
Перевод кирпич м3 штуки

Форма

Станки для производства шлакоблочных кирпичей могут быть довольно разной мощности. Чем оборудование более производительное, тем и выше будет цена. Здесь надо ориентироваться от того, сколько вы хотите производить материала.

Форма для производства шлакоблоков

Форма для производства шлакоблоков

Внимание: чем более мощный станок для производства шлакоблочных кирпичей, тем он и больше будет потреблять электроэнергии. А это ведь затраты. Поэтому отнеситесь к этому серьезно.

  • Форма удерживает раствор до его окончательного застывания. На производствах для изготовления шлакоблоков используют металлические формы, в которых сразу отливаются сотни блоков, вибростолы и прессы силой в несколько тонн.
  • Для домашнего поштучного изготовления чаще всего используется деревянная конструкция, представляющая собой обычную опалубку, которая заполняется раствором. Её форма может повторять размеры заводского шлакоблока, или быть какой угодно по желанию хозяина.
  • Самые простые для удобства извлечения готового блока делаются без дна, которое заменяет обычная клеёнка.
  • Для создания отверстий в будущем шлакоблоке можно использовать трубы, бруски, бутылки, наполненные водой для дополнительного веса, чтобы не выдавливались раствором. Для удобства и быстроты изготовления эти предметы лучше прикрепить каким-либо способом ко дну или крышке формы. Следует помнить, что для сохранения прочности блоков, их пустотелость не должна превышать 30% объёма.
  • Более продвинутая форма сваривается из листового железа толщиной 3 мм. Сварочные швы делаются на наружной стороне, чтобы внутренняя оставалась гладкой и не портила форму изделия. По бокам делаются ручки, чтобы удобней было снимать форму.
  • Пустотообразователи привариваются к крышке или дну и изготавливаются с небольшой конусностью для лёгкого извлечения из формы готового блока.
  • Если пустообразователи сделаны из труб, конусность им придаётся на токарном станке. Если свариваются из листов в форме квадрата, то достаточно, чтобы ширина листа с одной стороны была на пол сантиметра меньше.

Простейший вибростанок

Самый простой вибростанок, который можно изготовить своими руками, состоит из вибратора и формирующей матрицы.

Самодельный станок для производства шлакоблоков

Самодельный станок для производства шлакоблоков

  • Вибратор можно изготовить из небольшого электродвигателя, например, снятого со старой стиральной машинки.
  • На вал электродвигателя крепится эксцентрик в виде металлической планки, имеющей на краю отверстие.
  • Эксцентрик через отверстие присоединяется к одной из стенок формы. Сам двигатель крепится на неподвижном основании, а форма покоиться на подвижном столе, в качестве которого подойдёт доска на колёсиках. Здесь важным моментом является размеры эксцентрика.
  • Его придётся подбирать экспериментальным путём в зависимости от размера вала двигателя.

Внимание: Слишком маленький эксцентрик не сможет создать достаточно вибрации, чтобы плотно осадить состав, а слишком большой может разрушить не только бетонный слепок, но и матрицу с электродвигателем.

Кирпич или шлакоблок выпускать конечно решать вам, но стоит понять, что производство данного материала более простое с технической стороны. И если взять шлакоблок или кирпич то сразу станет видно, что затраты на его производство гораздо ниже.

Поэтому есть смысл налаживать его производство. Инструкция поможет вам все правильно рассчитать и взвесить и после этого принять правильное решение.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector