Производство силикатного кирпича

Представляется  актуальным создание эффективной системы  радиационного контроля и принятия неотложных мер по обеспечению радиационной безопасности человека с учетом снижения риска при возникновении нарушений дейстующих норм на всех этапах технологического процесса производства – от карьера до выпуска готовой продукции. Как только минеральное сырье извлечено из недр и пущено в технологический процесс, источник излучения из природного превращается в антропогенный.

Силикатный  кирпич, соответствующий ГОСТ 379 – 95 «Кирпич и камни силикатные», является одним из основных видов строительных материалов в жилищном строительстве. В связи с этим проведены исследования радиационной безопасности представительных проб на основных технологических переделах производства полнотелого утолщенного силикатного кирпича марки 150, производства крупнейшего в Белгородской области АО «Стройматериалы».

Общую радиоактивность  и удельную эффективную активность радиоизотопов тория, радия, калия и цезия определяли гамма-спектрометрическим методом как в исходном сырье, так и на основных технологических переделах, включая готовую продукцию. Измерения проводили в аккредитованной в Госстандарте РФ лаборатории радиационного контроля («Спектр») при Бел ГТАСМ.

Более 50% заводов  силикатного кирпича в стране располагают собственными известково-обжигательными цехами, сырьем для которых служат карбонатные породы. АО «Стройматериалы» в качестве карбонатного сырья использует мел Белгородского месторождения. Меловые породы Белгородского месторождения относятся к верхнемеловому возрасту. В геологическом строении месторождения принимают участие меловые, палеогенные и четвертичные отложения. Форменный состав мела – это коколиты, фораминеферы, призмы иноцерамов и порошковый кальцит. Мел отличается повышенной степенью чистоты. В меловой породе встречаются лишь отдельные пятна, окрашенные гидроокислами железа. Высокое качество мела подтверждается его химическим составом, который свидетельствует о преимущественном содержании кальцита СаСО₃.

Присутствующие  в небольшом количестве карбонаты  магния образуют рассеянные в основной массе мела кристаллы магнезиального кальцита, доломита и сидерита. Некарбонатная часть представлена глинистыми минералами, силикатами, окислами железа, калия, титана, соединениями марганца и фосфора.

На рисунке 1 приведена  технологическая карта радиационного мониторинга производства извести и силикатного кирпича.

Рисунок 1.

Технологическая карта радиационного мониторинга  производства силикатного кирпича.^*

Знание закономерностей  распределения радионуклидов в  меловых отложениях и песке необходимо не только для оценки геохимического поведения их в природе, но и весьма важно для обеспечения радиационной и экологической безопасности при производстве извести и силикатного кирпича.

Анализ содержания радионуклидов и обшей удельной эффективной активности показывает, что относительный вклад радионуклида АК в суммарную гамма-активность песка, мела, извести и готового силикатного кирпича составляет соответственно 47; 0,6; 17 и 26 %.

Природный мел  практически не сорбирует ²³²Th, однако он содержится в готовом изделии (силикатном кирпиче) за счет введения песка, в котором активность по торию составляет 5 Бк/кг. При декантировании песка водой содержание тория в нем резко снижается.

По технологическому циклу при производстве извести  пыль из пылеосадительной камеры возвращается во вращающуюся печь. Это приводит к увеличению активности ²²⁶Ra  в силикатном кирпиче. В связи с тем, что радий является источником выделения радиоактивного газа радона при его распаде, возникает вопрос о целесообразности возвращения пыли во вращающуюся печь из пылеосадительной камеры.

Полученные  системные анализы на радиационное качество карьерных материалов, извести  и готового силикатного кирпича  согласно требованию ГОСТ 30108 – 94 «Материалы и изделия строительные. Определение  удельной эффективной активности естественных радионуклидов» свидетельствуют о том, что меловые отложения Белгородского месторождения, а также песок Нижне-Ольшанского месторождения, известь и силикатный кирпич относятся к низкорадиоактивным объектам и соответствуют первому классу радиационной безопасности, пригодны во всех видах строительства. Однако в сложившейся практике радиационный мониторинг в условиях действующего производства обеспечивается только на стадиях 1; 3 и 9 (см. рисунок 1).

Выполнение  комплексного и системного радиационного мониторинга горного сырья, а также на всех технологических стадиях производства извести и силикатного кирпича, принятие ряда технических решений по использованию пылевидных известковых фракций позволят существенно снизить - радиационный уровень силикатного кирпича, а следовательно, и общего радиационного фона в жилых и промышленных зданиях и сооружениях.

Заключение.

В заключение, о  проделанной работе можно совершенно точно сказать, что предложенный способ производства – силосный –  силикатного кирпича, был выбран вполне обоснованно и является на данный момент наиболее эффективным.

Силосный способ имеет значительные экономические  преимущества, так как при силосовании  массы на гашение извести не расходуется  пар. Кроме того, технология силосного способа производства значительно проще технологии барабанного способа. Подготовленные известь и песок непрерывно подаются питателями в заданном соотношении в одновальную мешалку непрерывного действия и увлажняются. Таким образом, происходит уменьшение как финансовых затрат, так и временных. Последние в свою очередь неизбежно влекут за собой экономию денежных средств. Кроме того, увеличивается производительность завода.

Белгородский  рынок является весьма перспективным  для производства силикатного кирпича. Сейчас создаются проекты строительства новых жилых районов, которые потребуют большого количества строительных материалов. Кроме того, уже сегодня ведётся обширное строительство как в совершенно новых районах города, так и в уже достаточно обжитых.

Однако не только белгородские предприятия являются потребителями силикатного кирпича. Кирпич может успешно сбываться по всей области.

Но дело не только в достаточном количестве потребителей. Производство силикатного кирпича  в Белгородской области является целесообразным с точки зрения расположения сырья. По средствам этого фактора в значительной мере снижаются затраты, связанные с транспортировкой и доставкой сырья.

Таким образом, достигается экономия на единицу  продукции.

Более того эффективно производить известково-зольный силикатный кирпич.

Данный кирпич имеет ряд преимуществ. Существенное снижение себестоимости эффективного зольного кирпича достигнуто не только за счет использования дешевого техногенного сырья, но и благодаря отсутствию двух таких энергоемких технологических переделов, как обжиг извести и помол вяжущего.

Преимуществом данной технологии является также экологический  эффект от применения промышленных отходов взамен природных материалов.

С точки зрения социально-этического маркетинга, силикатный кирпич является прогрессивным строительным материалом. А при использовании предложенного способа производства, снижаются не только экономические затраты, но и растут его социально-этические свойства, такие как достигаемый экологический эффект и облегчение труда рабочих.

Применение  данной технологии позволит расширить  рынки сбыта силикатного кирпича, повысив, таким образом, рентабельность производства.

Список литературы.

1. Боженов П.И. Технология автоклавных материалов. – С.-П., 1978.
2. Вахнин М.П., А.А. Анищенко Производство силикатного кирпича. – М.,1989
3. Воробьёв В.А. Строительные материалы. – М., 1979
4. Воронин В.П., Заровнятных В.А. Эффективный силикатный кирпич на основе золы ТЭС и порошкообразной извести/ Строительные материалы, №8 – М., 2000.
5. Гвоздарев И.П. Производство силикатного кирпича – М., 1951.
6. Митрохина М.М., Хвостенков С.И. Использование отходов ТЭС в производстве силикатного кирпича. – М., !977.
7. Павленко В.И., Тушева И.С. Радиационный мониторинг производства извести и силикатного кирпича/ Строительные материалы, №4 – М., 2001.
8. Хавкин Л.М. Технология силикатного кирпича. – М., 1982.

^* Цифры указывают участки радиационных замеров.