Производство силикатного кирпича

Содержание.

Введение	2
1. Определение  проекта.	3
2. Техническая  характеристика продукции.	4
3. Оценка конкуренции  и рынков сбыта продукции.	9
4. Технологическая  часть.
4.1 Сырьё и  его технологическая характеристика.	11
4.1.1 Песок	11
4.1.2 Известь	14
4.1.3 Вода	17
4.2 Описание  технологической схемы производства  с обоснованием технологических  процессов.
4.2.1 Подготовка  силикатной массы.	18
4.2.2 Прессование  сырца	21
4.2.3 Процесс  автоклавной обработки	22
4.3 Выбор режима  работы предприятия и план производства продукции.	25
4.4 Расчёт потребности  сырья и материалов.	25
4.5 Выбор и  расчёт сырья и готовой продукции	26
5. Механическая  часть расчёт основного технологического оборудования.

 

Введение.

Кирпич является самым  древним строительным материалом. Хотя вплоть до нашего времени широчайшее распространение имел во многих странах необожженный кирпич-сырец, часто с добавлением в глину резанной соломы, применение в строительстве обожженного кирпича также восходит к глубокой древности ( постройки в Египте, 3-2-е тысячелетие до н.э. ).

В наше время более 80% всего кирпича производят предприятия  круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200млн.шт. в год.

Белгородская область является достаточно перспективной для производства силикатного кирпича, которое обосновывается не только удобным расположением сырья, но и широкие возможности реализации продукции.

В настоящее время появилось множество специальных красителей для отделки фасадов, это позволяет придать силикатному кирпичу любой цвет и оттенок. Широкое распространение получила отделка стен колотым силикатным кирпичом.

Разновидностями силикатного  кирпича являются известково-шлаковый и известково-зольный кирпич. Отличаются они от обычного силикатного кирпича меньшей плотностью и лучшими теплоизоляционными свойствами. Для их приготовления вместо кварцевого песка используют шлаки или золу.

В данной курсовой работе производство силикатного кирпича будет рассматриваться на примере Белгородского комбината строительных материалов (БКСМ) или АО «Стройматериалы». Форму акционерного общества комбинат приобрёл в 1992 году. Основными видами продукции являются: кирпич силикатный, известь строительная, мел молотый, газо-силикатные блоки, газо-бетонные плиты, мастика.

Основными цехами завода являются: силикатный цех, горный цех, мелоизвестковый цех, цех технического мела, цех герметик. В качестве топлива используется природный газ, теплота сгорания которого равна 7986 ккал/м³.

1.Определение проекта.

В данной курсовой работе рассматривается цех по производству силикатного кирпича мощностью 100.000.000 шт. усл. кир. в год. Силикатный кирпич относится к группе автоклавных вяжущих материалов. Силикатный кирпич применяют для кладки стен и столбов в гражданском и промышленном строительстве, но его нельзя применять для кладки фундаментов, печей, труб и других частей конструкций, подвергающихся воздействию высоких температур, сточных и грунтовых вод, содержащих активную углекислоту.

Силикатный кирпич является экологически чистым продуктом. По технико-экономическим показателям  он значительно превосходит глиняный кирпич. На его производство затрачивается 15…18 часов, в то время как на производство глиняного кирпича - 5…6 дней и больше. В два раза снижаются трудоемкость и расход топлива, а стоимость - на 15…40%. Однако у силикатного кирпича меньше огнестойкость,  химическая стойкость, морозостойкость, водостойкость, несколько больше плотность и теплопроводность. В условиях постоянного увлажнения прочность силикатного кирпича снижается. Силикатный кирпич производится нескольких размеров:

• 250*120*65мм
• 250*120*88мм, и других видов.

 

 

Для улучшения  качества и потребительских свойств  рекомендуется производить, наряду со стандартным известково-песчаным кирпичом, известково-зольный кирпич, а также различные красители.

Известково-зольный кирпич содержит 20…25% извести и 75…80% золы. Технология изготовления такая же, как и известково-песчаного кирпича. Плотность - 1400…1600 кг/м3, теплопроводность - 0,6…0,7 Вт/(м С). Кирпич используют для строительства малоэтажных зданий, а также для надстройки верхних этажей.

В качестве способа  производства рекомендуется силосный способ. По сравнению с барабанным, этот способ более экономичен, а  технология производства более проста. Далее в курсовом проекте будет подробнее обоснован силосный способ производства.

2.Техническая характеристика  продукции.

Требования  к техническим свойствам силикатного  кирпича меняются в зависимости  от области его применения, обычно определяемой строительными нормами, неодинаковыми в разных странах.

Прочность при сжатии и изгибе.

В зависимости  от предела прочности на сжатие силикатный кирпич подразделяют на марки 75, 100, 125, 150 и 200.

Марка кирпича  определяется его средним пределом прочности при сжатии, который составляет обычно 7,5 – 35 МПа. В стандартах ряда стран (Россия, Канада, США), наряду с этим, также регламентируют предел прочности кирпича при изгибе. Пустотелые камни средней плотностью 1000 и 1200 кг/м³ могут иметь марки 50 и 25. В большинстве стандартов предусмотрено определение прочности кирпича в воздушно-сухом состоянии и лишь в английском стандарте – в водонасыщенном.

В стандартах приведены  средняя прочность кирпича данной марки и минимальные значения предела прочности отдельных кирпичей пробы, составляющие 75 – 80% среднего значения.

Водопоглощение – это один из важных показателей качества силикатного кирпича и является функцией его пористости, которая зависит от зернового состава смеси, ее формовочной влажности, удельного давления при уплотнении. По ГОСТ 379 – 79 водопоглощение силикатного кирпича должно быть не менее 6%.

При насыщении  водой прочность силикатного  кирпича снижается по сравнению  с его прочностью в воздушно-сухом  состоянии так же, как и у других строительных материалов, и это, снижение обусловлено теми же причинами. Коэффициент размягчения силикатного кирпича при этом зависит от его макроструктуры, от микроструктуры цементирующего вещества и составляет обычно не менее 0,8.

Влагопроводность.

Она характеризуется  коэффициентом влагопроводности , который зависит от средней плотности кирпича. При р_ср., примерно равной 1800 кг/м³, и различной влажности имеет следующие значения:

Таблица 1.

W, %	0,9	2	5	8	11	14	16,5	18,5
*10-5, кг\м2	0	3,6	6,9	8,7	10,2	14,5	30	73

 

Морозостойкость.

В нашей стране морозостойкость кирпича, особенно лицевого, является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. По ГОСТ' 379 – 79 установлены четыре марки  кирпича по морозостойкости. Морозостойкость рядового кирпича должна составлять не менее 15 циклов замораживания при температуре – 15⁰С и оттаивания в воде при температуре 15 – 20⁰С, а лицевого – 25, 35, 50 циклов в зависимости от климатического пояса, частей и категорий зданий, в которых его применяют.

Снижение прочности  после испытания на морозостойкость  по сравнению с водонасыщенными  контрольными образцами не должно превышать 20% для лицевого и 35% для рядового кирпича первой категории и соответственно 15 и 20% для кирпича высшей категории качества.

Требования  по морозостойкости к кирпичу  марок 150 и выше предъявляются только в том случае, если его применяют для облицовки зданий. При этом кирпич должен пройти 25 циклов испытаний без снижения прочности более чем на 20%. По польскому стандарту силикатный кирпич всех видов должен выдерживать не менее 20 циклов замораживания и оттаивания без признаков разрушения. В стандартах Англии, США и Канады для облицовки наружных частей зданий, подвергающихся увлажнению и замораживанию, предусматривается кирпич повышенной прочности (21 – 35 МПа), но его морозостойкость не нормируется.

Морозостойкость силикатного кирпича зависит  в основном от морозостойкости цементирующего вещества, которая в свою очередь определяется его плотностью, микроструктурой и минеральным составом новообразований. По данным П. Г. Комохова, коэффициент морозостойкости цементного камня из прессованного известково-кремнеземистого вяжущего автоклавной обработки колеблется после 100 циклов от 0,86 до 0,94. При этом с увеличением удельной поверхности кварца с 1200 до 2500 см²/г коэффициент морозостойкости несколько возрастает, а при дальнейшем увеличении дисперсности кварца он снижается.

В настоящее  время в связи с применением  механических захватов для съема и укладки сырца в сырьевую широту стали вводить значительно большее количество дисперсных фракций для повышения его плотности и прочности. Вследствие этого в структуре вырабатываемого сейчас силикатного кирпича заметную роль играют уже микрокапилляры, в которых вода не замерзает, что значительно повышает его морозостойкость.

Морозостойкость силикатных образцов зависит от вида гидросиликатов кальция., цементирующих  зёрна песка (низкоосновных, высокоосновных или их смеси). После 100 циклов испытаний  коэффициент морозостойкости образцов, предварительно прошедших испытания на атмосферостойкость, равнялся для низкоосновной связки 0,81, высокоосновной – 1,26 и их смеси – 1,65.

Изучалась также  морозостойкость силикатных образцов, изготовленных на основе песков различного минерального состава. Были использованы наиболее распространенные пески: мелкий кварцевый, чистый и с примесью 10% каолинитовой или монтмориллонитовой глины, полевошпатовый, смесь 50% полевошпатового и 50% мелкого кварцевого, крупный кварцевый, содержащий до 8% полевых шпатов.

Кремнеземистая  часть вяжущего состояла из тех же, но размолотых пород. Соотношения между активной окисью кальция и кремнеземом в вяжущем назначали исходя из расчета получения цементирующей связки с преобладанием низко- или высокоосновных гидросиликатов кальция или их смеси. Количество вяжущего во всех случаях было постоянным. Однако, морозостойкость силикатных образцов после 100 циклов замораживания и оттаивания зависит не только от типа цементирующей связки, но и от минерального состава песка. Влияние минерального состава песка особенно сказывается при наличии связки из низкоосновных гидросиликатов кальция, когда в смесь введено 10% каолинитовой или монтмориллонитовой глины. Коэффициент морозостойкости при этом падает до 0,82. При повышении основности связки коэффициент морозостойкости составов, наоборот, повышается до 1,5, что свидетельствует о продолжающейся реакции между компонентами в процессе испытаний.

Из приведенных  данных видно, что хорошо изготовленный  силикатный кирпич требуемого состава является достаточно морозостойким материалом.

Атмосферостойкость.

 Под атмосферостойкостью  обычно понимают изменение свойств  материала в результате воздействия на него комплекса факторов: переменного увлажнения и высушивания, карбонизации, замораживания и оттаивания.

Н. Н. Смирнов  исследовал микроструктуру свежеизготовленных и пролежавших в кладке 10 лет образцов силикатного кирпича Кореневского, Краснопресненского, Люберецкого и Мытищинского заводов. Он установил, что в общем случае чешуйки новообразований за 10 лет частично замещаются вторичным кальцитом в результате карбонизации гидросиликатов кальция.

Гаррисон и  Бесси испытывали в течение многих лет силикатный кирпич разных классов  прочности, зарытый в грунт полностью  или наполовину, а также лежащий в лотках с водой и на бетонных плитах, уложенных на поверхность земли. Они установили, что внешний вид кирпичей, лежавших 30 лет в земле с дренирующим и не дренирующим грунтом, мало изменился, но их поверхность размягчилась, а у кирпичей, частично зарытых в землю, открытая часть осталась без повреждений, хотя в некоторых случаях поверхность покрылась мхом.

Состояние кирпичей, находившихся 30 лет на бетонных плитах, зависело от их класса, Так, оказались  без повреждений или имели  незначительные повреждения 95% кирпичей класса 4 – 5 (28 – 35 МПа), 65% .кирпичей класса 3 (21 МПа) и 25% кирпичей класса 2 (14 МПа). Все кирпичи класса 1 (7 МПа) имели повреждения уже через 16 лет. Все кирпичи, лежавшие 30 лет на земле в лотках с водой, получили повреждения, и чем ниже класс кирпича, тем раньше они появлялись: у кирпичей класса 1 – через 8 лет, класса 2 – через 19 лет; класса 3 – через 22 года и для классов 4 – 5 – через 30 лет.