CC BY
22ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИННOВАЦИOННЫЙ МEТOД ПOЛУЧEНИЯ КИРПИЧEЙ ИЗ
OТХOДOВ КOКCOХИМИЧECКOГO ПРOИЗВOДCТВА
1 2 Aйткaлиeвa Г-C. , Аcaн Г-E.
1Айткалиева Гульзат Сляшевна - доктор PhD, старший преподаватель; 2Асан Гульдархан Ержановна - магистрант, кафедра химии и химических технологий, Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, г. Павлодар, Республика Казахстан
Аннотация: в статье анализируется состав силикатного кирпича. Проанализированы физико-химические свойства силикатного кирпича, его огнестойкость, химическая стойкость, морозостойкость, плотность.
Ключевые слова: кирпич, производство, прочность, давление, марка, сырец, строительство.
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 1 5- 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 (рисунок 1):
1) 250-120-65мм;
2) 250- 120-88мм и других видов.
Рис. 1. Параметры силикатного кирпича
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 21-26% извести и 76-80% золы. Технология изготовления такая же, как и известково-песчаного кирпича [1].
В качестве способа производства рекомендуется силосный способ. По сравнению с барабанным, этот способ более экономичен, а технология производства более проста.
На протяжении ряда последних лет в Павлодарской области наметилось стабильное повышение спроса на строительные материалы. Прежде всего, это связано с относительно благоприятным экономическим климатом области. Благодаря этому, повысился спрос на жильё, что привело к усиленному строительству, как многоквартирных домов, так и для одной семьи. Причём, исходя из разных факторов предпочтительнее строительство жилищных помещений именно из кирпича.
На УПНК-ПВ проведены исследования и разработана технология производства известковозольного кирпича. Сырьевыми компонентами являются коксовая пыль [2].
Испытания проб пыли рукавных фильтров и циклонов показали полное соответствие ее требованиям. Коксовая пыль характеризуется равномерным изменением объема.
Зерновой и химический составы золошлаковой смеси, пробы которой отбирались с различных горизонтов золоотвала, представлены в таблице 1.
Насыпная плотность золошлаковой смеси составляет 760-1000 кг/м3, влажность 26-36 %. По зерновому составу она является среднезернистой, так как содержит 73-78 % зольной составляющей. Образцы зольной составлявшей в смеси с портландцементом при кипячении проявляют равномерность изменения объема.
Тaблицa 1. Зepнoвoй и xимичecкий cocmaвы зoлoшлaкoвoй cмecи
Coдepжaниe зёpeн кpyпнee 5 мм Шлньге ocтaтки (мac. %) до cитax, мм Coдepжaниe чacтиц мeнee 0,16 мм, мac. %
2,5 1,25 0,63 0,315 0,16
3,7-5 3-5 6-9 11-15 22-27 58-60 40-42
Зависимость прочности известково-зольного сырца и кирпича от величины формовочной влажности и давления прессования (таблица 2) аналогична влиянию указанных факторов на свойства известково-песчаного кирпича [3].
Тaблицa 2. Вeличины фopмoвoчнoй влaжнocmи и дaвлeния пpeccoвaния
Дaвлeниe пpeccoвaния, МПя Пpeдeл пpoчнocти ^и cжaтии, Мта
Cыpeц | К^пич
^и влaжнocти cмecи, мac. %
8 10 14 16 8 10 14 16
20 0,47 0,46 0,42 0,3 6,5 7,9 9 8,6
25 0,5 0,54 0,59 0,41 7,7 10 10,8 9,9
30 0,66 0,69 0,65 0,44 7,8 12,4 12,6 12
У известково-песчаных смесей менее тесная зависимость прочности сырца от величины давления прессования. Эти отличия обусловлены, прежде всего, более развитой поверхностью частиц золошлаковой смеси, чем у кварцевого песка одинакового зернового состава. Развитая поверхность предопределяет увеличение числа контактов между частицами при уплотнении и связанное с этим повышение прочности сцепления и механического зацепления. Доля последних в прочности сырца на основе кварцевого песка составляет всего 20 - 30%. Повышение роли названных факторов в формировании прочности известково-песчаного сырца и кирпича достигается при увеличении расхода вяжущего или введении в сырьевую смесь уплотняющих либо укрупняющих добавок.
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 (Казахстан, 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 [4]. Коэффициент размягчения силикатного кирпича при этом зависит от его макроструктуры, от микроструктуры цементирующего вещества и составляет обычно не менее 0,8.
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 - 15 oC и оттаивания в воде при температуре 15-20 oC, а лицевого - 25, 35, 50 циклов в зависимости от климатического пояса, частей и категорий зданий, в которых его применяют.
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.
€пи^к литepaтypы
1. Хавкин Л.М. Технология силикатного кирпича / Л.М. Хавкин. М.: «Технология силикатного кирпича», 2008.
2. Вахнин М.П. Производство силикатного кирпича / М.П. Вахнин, A.A. Анищенко. М.: «Производство силикатного кирпича», 1989.
3. Павленко В.И. Радиационный мониторинг производства извести и силикатного кирпича / В.И. Павленко, И.С. Тушева. М. : «Строительные материалы № 4», 2001.
4. Воробьёв В.А. Строительные материалы / В.А. Воробьев. М.: «Строительные материалы», 2011.
