Гиперпрессование глины с цементом

Сырье для гиперпрессованного кирпича

Керамический обжиговый кирпич, как известно, формируется из глины, а вот состав гиперпрессованного кирпича не предусматривает использование данного компонента. Гиперпрессованне изделия также не имеют ничего общего и с силикатным кирпичом, который делают из извести и песка, да и вся технология производства этого материала, заметно отличается от традиционных способов получения искусственных камней, применяемых в строительстве.

Сырье для гиперпрессованного кирпича добывают в каменных карьерах, после чего подвергают измельчению в специальных дробилках. Щебень — основная составляющая изделий, хотя и не единственная: в рабочем процессе, к главному наполнителю, добавляется, цемент, красящий пигмент и минимальное количество воды.

Стоит отметить, что сырьевая база для выпуска гиперпресованного камня, отличается доступностью и разнообразием. В качестве наполнителя облицовочного гиперпрессованного кирпича, используются отсевы известняковых пород — ракушечника, доломита, мегеля и т.д. Однако, если к продукту не предъявляются жесткие эстетические и экологические требования, для создания прессуемой массы подходят промышленные отходы — доменные шлаки, керамический и бетонный бой, твердые отложения, образуемые сгоранием каменного угля на тепловых электростанциях, сгоревшие терриконы обогатительных комбинатов. Кирпич, сделанный из вторсырья, как правило, применяют в строительстве укрепительных сооружений.

Важным ингредиентом при выпуске гиперпрессованного кирпича, является цемент, играющий роль связующего вещества. Для создания прессовочной массы, берется цемент высокой марки (300-500).

Сырье для гиперпрессованного кирпича зависти от назначения продукции, которая подразделяется на три крупные категории. Помимо самых распространенных, стеновых изделий, существуют тротуарные и антисейсмичные разновидности продукции.

Прессуемая смесь для облицовочного гиперпрессованного кирпича, марки М 250 и морозостойкости F-100, содержит в составе около 84% основного наполнителя, 7% портландцемента , 8% очищенной питьевой воды, примерно, 1% красителя.

Для выпуска тротуарных материалов, содержание цемента увеличивается до 20%, а основное сырье составляет всего около 64%. При создании материала для построек в сейсмически неблагополучных районах, наполнитель берется в количестве 75%, а к качеству цемента ужесточаются требования — используется марка не менее 500 в объеме 12%.

Относительная простота процесса гиперпрессования, делает возможным изготовление продукции в кустарных условиях по упрощенным технологиям. В таких случаях, производитель может экономить на качестве цемента и пигментов, используя дешевые материалы, снижающие эстетические и прочностные характеристики изделий. Иными словами, качество кирпича, поставленного неизвестным производителем, не гарантируется. Поэтому, прежде, чем приобрести партию, имеет смысл изучить сертификаты и документацию на товар.

Источник

Гиперпрессование — Технология Производства и Состав Кирпича

Гиперпрессование, как технология производства кирпича на российском рынке появилась сравнительно недавно. Существующий способ изготовления традиционных стеновых материалов, получаемых методом полусухого формования с последующим обжигом, автоклавированием или пропариванием, связан с высоким расходом энергоносителей. При этой технологии используется давление прессования 10–30 МПа.

Одной из приоритетных проблем современного строительного материаловедения является ресурсо и энергосбережение при производстве строительных материалов. Перспективным направлением решения этой проблемы при производстве штучных стеновых материалов представляется разработка технологий с использованием высоких давлений прессования (гиперпрессование – усилие выше 40 МПа).

В лаборатории строительных материалов Восточно-Сибирского государственного технологического университета разработаны составы для получения стеновых материалов с использованием различных заполнителей и наполнителей из полусухих цементных смесей беря за основу технологию гиперпрессования.

Для получения стеновых материалов подбирались составы, удовлетворяющие требованиям ГОСТа для керамического кирпича, так как для безобжиговых стеновых материалов ГОСТ отсутствует.

Для получения кирпича на основе пористых природных и искусственных заполнителей использовали портландцемент марки 400, золы ТЭЦ, мартеновские, котельные и вулканические шлаки. Ниже приведены результаты проведенных исследований.

Состав для прессования кирпича — Цемент и зола:

• Усилие прессования — 40 МПа;
• Расход цемента — 185 кг/м3;
• Средняя плотность — 1300 кг/м3;
• Прочность при сжатии — 10 МПа;
• Морозостойкость — 25 циклов.

Состав для прессования кирпича — Цемент и мартеновский шлак:

• Усилие прессования — 40 МПа;
• Расход цемента — 180 кг/м3;
• Средняя плотность — 1800 кг/м3;
• Прочность при сжатии — 8,5 МПа;
• Морозостойкость — 25 циклов.

Состав для прессования кирпича — Цемент и вулканический шлак:

• Усилие прессования — 40 МПа;
• Расход цемента — 170 кг/м3;
• Средняя плотность — 1730 кг/м3;
• Прочность при сжатии — 13,2 МПа;
• Морозостойкость — 25 циклов.

Результаты исследований технологии гиперпрессования показывают, что существует принципиальная возможность получения безобжигового кирпича марок 75–125 методом гиперпрессования на основе пористых заполнителей.

Также исследовалась возможность получения кирпича на основе плотных заполнителей с различными наполнителями. В качестве наполнителей использовались гранитные и доломитовые отсевы фракции 0–10 мм дробильно сортировочной фабрики Тугнуйского разреза строительного управления, а в качестве наполнителей использовали тонко дисперсные материалы различной химической природы, такие как стекловидный перлит, глина, доломит, зола и кварцит с одинаковой удельной поверхностью 2000 см2/г, у которых предварительно проверялся поверхностный потенциал. При этом было установлено, что максимальный поверхностный потенциал имеет наполнитель доломит. Поэтому доломит и был выбран в качестве оптимального наполнителя.

Было подобрано несколько составов бетона. Исходя из предварительных исследований, для обеспечения наиболее плотной упаковки изделия тонкодисперсной фракции должно быть не менее 30 %. Составы смесей для прессования кирпича приведены ниже.

• Портландцемент М400 — 5-9%;
• Гранитные отсевы фракции 5-10 мм — 30-40%;
• Песок — 40-30%;
• Доломитовый наполнитель — 25-21%.

Как показали исследования, при технологии гиперпрессования доломитовый наполнитель выполняет роль не только уплотняющей добавки, но также и роль активного компонента, что позволяет ему участвовать в организации структуры вяжущего. Из приготовленных бетонных смесей на гидравлическом прессе при давлении 40–100 МПа прессовались изделия.

Отпрессованные изделия хранились в условиях, исключающих испарение влаги (под пленкой), в течение 3–7 сут. Процесс твердения при этом значительно ускоряется и уже в 7 суточном возрасте прочность при сжатии образцов составляла 92–97 % от марочной прочности. Полученные составы бетонов имели:

• прочность 7,5–30 МПа;
• плотность 2200–2300 кг/м3;
• морозостойкость 35–100 циклов;
• водостойкость 0,78–0,85;
• расход цемента составил 115–205 кг/м3.

Кроме рядового кирпича был получен лицевой кирпич марок 150 и 175 на портландцементе М400 с использованием доломитовой крошки и доломитового наполнителя. Экспериментально установлено, что чем выше расход наполнителя, тем выше марка кирпича, при этом повышается степень белизны. Результаты испытания приведены далее.

Источник

Гиперпрессованный кирпич: состав, технология производства, достоинства и недостатки

Лицевой цементно-минеральный кирпич жёсткого прессования или гиперпрессованный кирпич (ГПК) строителями используется в основном в качестве отделочного (облицовочного) материала. Несмотря на его физико-технические характеристики, превосходящие по большинству параметров силикатный и керамический кирпич, есть ряд недостатков (о которых ниже), не позволяющих ему использоваться как кладочный рядовой кирпич. Далее описаны состав, метод и технология производства, а также достоинства и недостатки этого материала.

Ранее была опубликована статья «Кирпичная лицевая кладка на черный шов«, де рассказано о работе с облицовочным кирпичом и используемых для него растворах.

1. В состав гиперпрессованного кирпича обязательно входят:

• Цемент средних марок (ПЦ 400, ПЦ 300), в качестве вяжущего элемента – от 8 до 20% от общей массы.
• Отсев известняка (природная прочность до 30 кг/см2), отходы от разработок камня, мрамора, мергеля или строительная тырса, придающие изделию дополнительную прочность, массовая доля которых колеблется от 65 до 85%.

ИНФОРМАЦИЯ: строительная тырса – смесь ракушечника и глины с преобладанием последней.

• железно-оксидный пигмент – 1% от общей массы сырья.
• Вода — процентным содержанием от 8 до 15.

Разность в дозировочных величинах обусловлена тем, что варьируя составляющими можно получать материалы различного назначения: кладочные, тротуарные или сейсмостойкие.

ВАЖНО: на качественные характеристики гиперпрессованного кирпича большое влияние оказывает «свежесть» цемента и чистота воды.

1. Технология производства.

Метод «гипер» или двухстороннего прессования заключается в получении материалов путем взаимодействия при сжатии мелко дисперсных частиц проходящего под воздействием избыточного давления. В отличие от одностороннего прессования, где зона избыточного давления покрывает прессуемую массу неравномерно, материал, получаемый методом гипрепрессования имеет мельчайшую структуру (пора 0,07 – 0,3 мм), что уменьшает его влагопоглощение, увеличивает прочность на сжатие и одновременно повышает его теплопроводность до 1,08 – 1,09 Вт/м2.

С другой стороны, метод двухстороннего прессования позволяет уменьшать нормы вяжущего без потерь физических характеристик материала, что позволяет удешевить производственное оборудование.

Непосредственно технология производства. Производственную базу можно разделить на три участка:

• Первичный склад, где осуществляется накопление и подготовка основного сырья к производству. Здесь через грохоты и механические сито происходит измельчение материала, и по механическим транспортёрам масса подается дальше.

• Производственный участок включает в себя несколько подразделений.

— измельчённая масса поступает в смесительный узел, где в неё в необходимых количествах добавляется цемент, вода и цветовой пигмент. Время полного смешивания не превышает 5 минут.

— далее готовая прессовая масса выгружается в ковш подъёмного транспортёра, который доставляет её в полуавтоматический дозатор, расположенный на рампе поверх прессов.

— двигаясь по рампе, полуавтоматический дозатор, управляемый оператором, засыпает сырьё в накопительные бункера прессов.

— прессование одного кирпича длится от 8 до 10 сек, в зависимости от типа получаемого изделия.

На прессах, в зависимости от применяемых матриц, можно изготавливать полнотелые и пустотелые элементы, а также скруглённые и с усечённой гранью.

— готовое изделие рабочим снимается с прессовочного стола и укладывается на поддоны.

Далее изделия отправляются на склад готовой продукции, где материал «зреет» до нужной кондиции.

• готовой продукции не требует особых температурных или специальных условий для окончательной выдержки кирпича и может располагаться на открытых площадках.

Готовый кирпич находится на складе не менее 5 дней и приобретя 50 – 60% своей прочности готов для отправки заказчикам. Полная прочность изделий наступает через 28 дней, что может происходить в готовой кладке.

Часть полнотелых изделий может направляться на складской производственный участок для изготовления декоративных элементов – «колотой четверти».

Для этого используется ножной регулируемый пресс – гильотина. Рабочий, подставляя кирпич под нож, делает надкол на узкой грани. После, располагая его надколотой гранью вниз, отсекает половину элемента. Получается две части, одна из которых имеет вогнутую структуру и в дальнейшем не используется. Выпуклая половина становится элементом декоративной отделки с уникальным структурным рельефом и стоимостью в 2,5 раза дороже обычного полнотелого кирпича.

Такие элементы изготавливаются только по предварительным заказам.

1. Достоинства и недостатки гиперпрессованного кирпича

1. Идеальная геометрия. Она получается потому, что данная технология является безобжиговой и готовые элементы не подвергаются термической обработке, при которой могут происходить незначительные изменения геометрических параметров.
2. Низкое влагопоглощение, около 4,8% от общей массы согласно нормам ГОСТ 7025-78.
3. Высокая прочность. Кирпич соответствует марке 250 (ГОСТ 379-79).
4. Возможность прочностных вариаций (по желанию заказчика).
5. Хорошая адгезия. Прочность сцепления раствора с кирпичом около 2,5 кг/см2, что перекрывает требования для кладки 1-ой категории.
6. Хорошая морозостойкость. Кирпич не меняет своих характеристик при 150 циклах замораживание/оттаивание.
7. Экологически чистый материал, так как в его составе нет вредных примесей.
8. Хорошо режется и обрабатывается.
9. Разнообразие форм, содержания и фактуры элементов.
10. Разнообразие цветовых решений.

Безусловно, с такими характеристиками ГПК должен иметь массовое применение во всех областях жилищного и промышленного строительства, кроме огнеопасных строений. Но есть у него и недостатки, которые не позволяют этому материалу полновесно завоевать рынок.

1. Высокая стоимость по сравнению с обычным рядовым кирпичом.
2. Вес полнотелого кирпича равен 4,5 кг, что превышает вес обычного кирпича почти в два раза.
3. Низкая паропроницаемость, что предусматривает в домах, отделанным таким материалом устройство дополнительных систем вентиляции или устройство сквозных воздушных пазух между ним и основными стенами.
4. Цветовая погрешность различных партий, не видимая на поддоне, но очень заметная в кладке.
5. На длительных сроках эксплуатации, особенно на солнечных сторонах зданий, наблюдается «выгорание» цветового пигмента. Но это практически не заметно, так как цвет меняет вся стена.
6. Класть такой кирпич необходимо очень аккуратно, с расшивкой. Это замедляет темпы выполнения строительных работ и ведёт к их удорожанию.

Таким образом, сферы применения гиперпрессованного кирпича ограничиваются отделочными функциями наружных стен нижних этажей, заборами дорогих частных домостроений, постройкой беседок и других сопроводительных строений.

Но можно отметить, что ёмкость рынка ГПК медленно, но уверенно растёт, что позволяет с оптимизмом смотреть в будущее производителям данного материала.

17,543 просмотров всего, 6 просмотров сегодня

Источник