20. Перечислите основные стадии и способы производства силикатного кирпича и приведите их характеристику. Укажите, какие требования предъявляют к сырья для производства силикатного кирпича

Силикатный кирпич относится к числу наиболее распространенных автоклавных материалов, его изготовляют из сырьевой смеси, содержащей 92-95 % кварцевого песка, 5-8 % строительной извести и 7-9 % воды от массы твердых компонентов. Молотая негашеная известь подвергается дроблению и тонкому измельчению в шаровых мельницах совместно с кварцевым песком или без него (рис. 5.10). Введение молотого кварцевого песка позволяет повысить прочность кирпича. Известь в сырьевой смеси можно заменить сланцевой золой (сланцезольный кирпич), а кварцевый песок – кислыми шлаками и золами (известково-шлаковый и известково-зольный кирпич). После помола известь поступает на гидратацию (гашение). В зависимости от применяемых условий гашения извести различают два способа производства силикатного кирпича – силосный и барабанный.

Производство силикатного кирпича ведут двумя способами:

При силосном способе предварительно приготовленная смесь извести, кварцевого песка и воды направляется в силосы – железобетонные резервуары высотой до 10 м и диаметром до 4 м, где известь гасится в течение 7-12 ч.

При барабанном способе песок и тонкомолотая негашеная известь поступают в бункера над гасильным барабаном. Из них отдозированные песок и известь периодически загружаются во вращающийся гасильный барабан, который закрывается герметически. В барабане сухие компоненты перемешивают 3-5 мин, затем в него подают насыщенный водяной пар и под давлением до 4 атм гидратация извести производится в течение 40 мин. По окончании гашения известково-песчаная смесь для дополнительного увлажнения и перемешивания направляется в смеситель и далее поступает на прессование.

Сырец получают прессованием жестких смесей под давлением 15-20 МПа (150-200 кгс/см2) на механических прессах. Сформованный сырец укладывается на вагонетки и направляется в автоклав.

Прочность силикатного кирпича может повышаться и после авто клавной обработки при взаимодействии с СO₂ воздуха:

Са(ОН)₂ + СO₂ = СаСО₃ + Н₂O .

Прочность, водостойкость и морозостойкость кирпича продолжает увеличиваться при его высыхании.

Автоклав: стальной цилиндр диаметром 2,6…3,6 м, длиной 20…30 м, с торцов герметически закрывающийся крышками.

Автоклав снабжен манометром, показывающим давление пара и предохранительным клапаном, автоматически открывающимся при повышении давления выше предельного. С повышением температуры ускоряется реакция между известью и песком, при температуре 174 °С она протекает в течение 8…10 часов. Быстрое твердение происходит не только при высокой температуре, но и при высокой влажности. Для этого в автоклав пускают пар под давлением до 0,8…1,3 МПа, и это давление выдерживают 6…8 часов. Подъем и снижение давления происходит около 1,5 часов. Цикл запаривания продолжается 10…14 часов. Запаривание сырца в автоклаве (по П.И. Баженову) условно состоит из пяти этапов.

1 От начала пуска пара до установления в автоклаве температуры 100 °С.

2 От начала подъема давления пара до установления максимально заданного; время 1 и 2 этапа 1,5…2 часа.

3 Выдержка изделия при постоянной температуре и давлении – 4…8 часов.

4 Этап начинается с момента снижения давления и температуры до 100 °С – 2…4 часа.

5 Предусматривает остывание изделий до температуры 18…20 °С (возможно добавление вакуумирования).

Сырье: воздушная известь 5…8 % (считая на активную СаО);

кварцевый песок 92…95 %;

вода ≈ 7 %.

Требования к извести. Известь применяют молотой негашеной, частично загашенной или гашеной гидратной. Она должна быстро гаситься (не более 20 мин) и содержать не менее 5 % МgО. Известь не должна содержать пережога, так как он замедляет скорость ее гашения.

Кварцевый песок применяют немолотый или в виде смеси немолотого и тонкомолотого, а также грубомолотого с содержанием кремнозема не менее 70 %.

Примеси в песке отрицательно влияют на качество изделий:

− слюда понижает прочность (допустимо не более 0,5 %);

− органические примеси вызывают вспучивание и понижают прочность (допустимо не более 1 %).

Содержание в песке сернистых примесей допускается 1 % в пересчете на SO3. Равномерно распределенные глинистые примеси допускаются в количестве не более 10 %, при таком содержании они даже несколько повышают удобоукладываемость смеси. Крупные включения глины в песке не допускаются, так как они снижают качество изделий.