Состав гиперпрессованного кирпича

Состав гиперпрессованного кирпича

Технология производства гиперпрессованного кирпича коренным образом отличается от таких способов получения искусственного камня, как обжиг, автоклавная обработка, вибропрессование и литье. Для выпуска продукции, используют метод холодной сварки (когезии). Подвергаясь мощнейшему давлению, более, чем в 20 мПа, исходное сырье изменяет молекулярную структуру, превращаясь в монолитный камень, по прочности и плотности идентичный натуральному.

Процесс гиперпрессования позволяет избежать выгорания органических элементов, благодаря чему конечный материал не имеет в своей структуре ячеек воздуха. Данная особенность наделяет кирпич способностью противостоять воздействию воды, что и является одним из многочисленных преимуществ этого вида искусственного камня перед всеми другими аналогами.

В состав гиперпрессованного кирпича входят, в первую очередь отсевы известняка, мрамора, ракушечника, мегеля, доломита, образующиеся при разработке каменных карьеров. Фракции, полученные дроблением щебня или других природных минералов, являются заполнителем, составляя до 92% общего объема прессмассы. Помимо известняковых пород, добываемых в карьерах, для производства гиперпрессованного кирпича могут использоваться отходы промышленных предприятий, например, доменные шлаки, твердые продукты сгорания каменного угля на теплоэлектростанциях, а также, бетонный и керамический бой.

Из этого легко заключить, что производство гиперпрессованного кирпича представляет собой экономически выгодный процесс, позволяющий одновременно избавляться от отходов, загрязняющих окружающую среду.

Вторым по важности ингредиентом состава гиперпрессованного кирпича выступает портландцемент высокой марки. Цемент играет роль вяжущего компонента, и занимает 7-15% прессмассы. Большое значение имеет и качество воды, входящей в состав смеси в объеме 8-15% в качестве агента химической реакции. Вода должна быть чистой питьевой, что необходимо для создания качественного материала. Помимо прочего, в состав гиперпрессованного кирпича входит около 1 % красящего пигмента, благодаря которому получают продукцию разных цветов и оттенков.

Дозирование всех элементов смеси происходит в автоматизированном режиме с высокой степенью точности, контролируясь весовым терминалом. После дозирования, компоненты поступают в дробилку, где происходит их тщательное измельчение и смешивание. Сюда же через дозировочный насос подается нужное количество воды. Так образуется прессмасса, которая по транспортеру, поступает в бункер пресса, где происходит формирование изделий.

Готовая продукция, вышедшая из-под пресса, аккуратно укладывается на поддоны и помещается на 8-10 часов в специальные камеры для пропаривания, в ходе чего набирает до 70% марочной прочности. Без использования пропарочных камер, изделия выдерживаются в складском помещении при комнатной температуре в течение 3-5 суток, а затем реализуются и транспортируются на строительный объект. Остаточную прочность изделия обретают в кладке.

Технология изготовления гиперпрессованного кирпича

Уже многие сотни лет кирпич выступает в качестве одного из основных строительных материалов. Сочетая в себе оптимальные эксплуатационные характеристики, кирпич обладает относительно невысокой ценой и доступен практически на всей территории страны.

Однако не стоит считать, что прогресс в этой отрасли строительства стоит на месте и современные виды кирпича остаются теми же самыми, что и несколько десятилетий назад. Появляются новые сорта кирпича, меняются технологии его изготовления. Так, например, все большую популярность приобретает гиперпрессованный кирпич.

Гиперпрессованный кирпич имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным силикатным кирпичом. Кроме экологической безопасности, данный вид кирпича отличается повышенной прочностью и практически идеальной геометрией. Кроме того, технология его изготовления не требует высокой энергоемкости.

Следует отметить, что технология изготовления гиперпрессованного кирпича в значительной степени отличается от тех способов, которые принято использовать при производстве обычного силикатного или керамического кирпича. Метод гиперпрессования позволяет получать качественный строительный материал, используя трение мелкодисперсных частиц, подвергающихся высокому давлению.

Схватывание кирпича (процесс когезии) происходит благодаря срыву с микрочастиц пленок окислов и возникновению ювенильных поверхностей. Для получения сверхпрочных изделий в состав рабочей массы добавляют специальные добавки, обладающие вяжущим эффектом.

Какие стадии можно выделить в технологии выпуска гиперпрессованного кирпича?

В технологии производства гиперпрессованного кирпича выделяют четыре основных стадии. Во-первых, необходимо подготовить оптимальную смесь. Для её создания используют известняк, который является основным сырьем и составляет порядка 90% от общей массы. В качестве вяжущего компонента применяется цемент. Наконец, для получения гиперпрессованного кирпича также используются специальные железноокисные пигменты — доля таких веществ не превышает 0,5% от общей рабочей массы.

Вышеперечисленные компоненты тщательно перемешивают до получения однородной массы, растворителем для которой выступает обыкновенная вода.

Пожалуй, основным этапом производства кирпича является его прессование. Подготовленная в предыдущей стадии строительная смесь поступает в форму пресса, после чего гидравлическая система сжимает смесь под высоким давлением. Во время сжатия компоненты, входящие в состав смеси, крепко сцепляются друг с другом, происходит процесс так называемой «холодной сварки».

В дальнейшем заготовки кирпича поступают на специальный стол, где происходит их палетизация. Кирпичи укладываются в поддонах так, чтобы между заготовками оставались зазоры в несколько сантиметров. Сформированные поддоны отправляются в пропарочные камеры, где кирпичи в течение 12 часов проходят интенсивную сушку.

Температурный режим камеры устанавливается на уровне 70-90°С. Пройдя этап пропаривания, изделия достигают до 40% своей марочной прочности. Уже практически готовые кирпичи подвергают рустированию, после чего, уложив на транспортные поддоны, направляют на стройку.

Использовать свежий гиперпрессованный кирпич можно только через 5-6 дней после изготовления. К этому времени материал набирает до 60% прочности. А вот окончательную прочность данный вид кирпича набирает только спустя месяц.

Быстрая связь с нами

Китай 10-(86)-139-1003-6529
Россия 8 903 651-64-08
Все наши контакты →

Сырье для производства кирпича

Основное сырье — легко­плавкие глины (огнеупорность по ГОСТ 9169—75 ниже 1350 °С) в плотном, рыхлом и пластическом состоянии, а также трепельные и диатомовые породы, отходы добычи и обо­гащения угля, золы ТЭС.

Вторичные или осадочные легкоплавкие глины имеют большей частью желтые и бу­рые оттенки. Их химический состав, % по .массе: оксид кремния SiOj 60—80; глинозем АЬОз вместе с диоксидом титана TiOj 5—20; оксид железа FejOj вместе с FeO 3—10; оксид кальция СаО 0—25; оксид магния MgO О—3; серный ангидрид 8Оз 0—3; оксиды ще­лочных металлов NasO+KzO 1—5; ППП до 15%.

Оксид кремния находится в связанном состоянии в составе глинообразующих минера­лов и в свободном состоянии в виде кварце­вого песка, тонких пылевидных частиц, реже в виде кремния. С увеличением количества песка уменьшаются усадка и прочность из­делия. Тонкодисперсные фракции повышают чувствительность глин к сушке.

Оксид алюминия находится в глине в со­ставе глинообразующих минералов и слюдя­нистых примесей. С повышением его содер­жания, как правило, повышается пластичность глины, возрастает прочность сформованных, сухих и обожженных изделий, увеличивается их огнеупорность.

Диоксид титана влияет на окраску из­делий.

Оксид железа способствует образованию после обжига красноватого цвета изделиям. При его содержании более 3 % и наличии восстановительной среды оксид железа сни­жает температуру обжига изделий.

Присутствие частиц известняка размером 1—2 мм приводит при обжиге к образованию оксида кальция, который под влиянием влаги воздуха гасится, увеличиваясь в объеме («дутик»), а при большом содержании даже к разрушению изделия. Присутствие в глине сульфата кальция — причина образования на обожженных изделиях белых налетов.

Оксиды щелочных металлов находятся в глинах в составе слюд и полевых шпатов, а в примесях в виде растворимых солей. Являются плавнями, при сушке изделия миг­рируют на поверхность, а после обжига спе­каются, придавая ему большую прочность. Растворимые соли образуют на поверхности изделия белесоватый налет.

Органические примеси находятся чаще всего в коллоидном состоянии, связывают большое количество воды, повышают пластич­ность глин, а при сушке сырца являются при­чиной воздушной усадки и образования трещин. Органические примеси придают изделиям при обжиге более темный цвет. Эти примеси, хи­мически связанная вода в водных кристалло­гидратах и алюмосиликатах, а также СО г кар­бонатов — удаляются из изделия при терми­ческой обработке.

Легкоплавкие глины обычно состоят из не­скольких минералов, преимущественно монтмориллонитовой и гидрослюдистой групп, а так­же с примесью минералов каолинитовой группы. Глинистые породы на их основе от­личаются высокой степенью дисперсности ( Сырье для производства керамических материалов оценивается по следующим по­казателям:

• пластичности,
• связующей способно­сти,
• чувствительности к сушке,
• воздушной усад­ке при сушке, огневой при обжиге,
• спекаемости и огнеупорности.

Пластичность глин — их способность под воздействием внешних усилий принимать лю­бую форму без разрыва сплошности и сохра­нять ее после прекращения этих усилий. Со­гласно ГОСТ 21216.1—81* пластичность глин характеризуется числом пластичности: Я— =*№т

Wp, где Ч^т — влажность предела теку­чести, %, являющаяся границей между плас­тическим и вязкотекучим состоянием системы; Ц7Р — влажность предела раскатывания, %, которая находится на границе между хруп­ким и пластическим состоянием системы. По степени или числу пластичности глины разде­ляют на высокопластичные — более 25; среднепластичные— 15—25; умереннопластичные— 7—15; малопластичные — менее 7; непластич­ные. Чем пластичнее глина, тем больше воды необходимо для получения формовочной мас­сы. Влажность массы составляет, %: из вы­сокопластичных глин 25—30, из среднепластич-ных 20—25 и малопластичных 15—20.

Связующая способность глин определяет их возможность сохранять пластичность при смешивании с непластичными материалами и измеряется количеством нормального песка (ГОСТ 6139—78), при добавлении которого образуется масса с числом пластичности 7. В зависимости от способности глин связывать то или иное количество нормального песка (%) их разделяют на высокопластичные (60—80); пластичные (20—60); низкопластич- ные — тощие (20); камнеподобные — сланцы, сухарные глины (не образуют теста).

Воздушной усадкой (линейной или объем­ной) глинистого сырья называют изменение линейных размеров или объема сформованных из него образцов при сушке

где /| и /г — расстояние между метками по диа­гонали образца до и после сушки.

Чувствительность глины к сушке характе­ризуется коэффициентом чувствительности Кч, определяемым по формуле

где AVec — усадка единицы объема образца, высушенного до воздушно-сухого состояния; V, — объем пор, отнесенный к единице объема образца.

По степени чувствительности к сушке гли­ны разделяют на следующие классы: при /CiSjl — глины малой чувствительности; /(,= = 1 —1,5 — глины средней чувствительности; /Сч^1,5 глины высокочувствительные (глины с /Сч=0,5 и менее также относятся к высоко­чувствительным, так как отличаются очень низкой трещиностойкостью).

Огневой усадкой называют изменение ли­нейных размеров высушенных изделий после их обжига н определяют по формуле

где /2 и /з — расстояние между метками после сушки и после обжига изделия.

Спекаемость глин — их способность при обжиге уплотняться с образованием твердого камнеподобного тела (черепка). Классифика­ция глин по температуре спекания: низко­температурная с температурой спекания до 1100°С, среднетемпературная соответственно 1100— 1300 «С; высокотемпературная свыше 1300 °С. Разность между температурой спе­кания Тс и началом деформации 7″д (спека­ния) называют температурным интервалом спекания Т*=ТС+ТЛ. Интервал спекания глин, применяемых в кирпичном производстве, обыч­но составляет 50 — 100 «С. Керамические стено­вые материалы пластического формования об­жигают при 900—980 °С, а полусухого на 50— 100°С выше.

Огнеупорность глин — их свойство противо­стоять не расплавляясь воздействию высоких температур. Глины делят на огнеупорные с показателем огнеупорности свыше 1580 °С, тугоплавкие —1350—1580 °С и легкоплавкие — до 1350 °С. Кирпич-сырец пластического прессования из трепелов и диатомитов обладает небольшой воздушной и огневой усадками, выдерживает быструю сушку, однако в ряде случаев недостаточно морозостоек и требует дополнительных технологических мероприятий для устранения этого недостатка, например при полусухом прессовании обработку в стержневых смесителях.

Отходы углеобогащения обладают недоста­точно стабильными свойствами, но могут ис­пользоваться как основное сырье в производ­стве кирпича и керамических камней. Содер­жание оксидов в зависимости от месторож­дения, %: SiO2 55—63; А12О3 17—23: Fe2O3 + + FeO 3—11; СаО до 3,8; R2O до 2,7; содер­жание угля в пересчете на С 5—25. Отходы углеобогащения гравитационного процесса крупностью более 1 мм и флотационного крупностью менее 1 мм Донецкого, Кузнец­кого, Карагандинского, Печерского, Экибастуз-ского и других бассейнов относятся к группе с содержанием 60—70 % глинистых минера­лов.

Золы ТЭС состоят в основном из кислого алюмосиликатного стекла, аморфизированного глинистого вещества, кварца, полевого шпата, муллита, магнетита, гематита и остатков топ­лива. По нормам допустимое содержание остатков горючих в золе-уносе ТЭС должно находиться, % от массы золы: бурых углей и сланцев менее 4, каменных углей 3—12, антрацита 15—25 (подробнее см. п. 3.3.3). В производстве кирпича золу с удельной поверхностью 2000—3000 с.м2/г используют в качестве основного сырья и в качестве отощающей и выгорающей добавки. В связи с повышенной влажностью и наличием шлака золу отвала перед подачей в производство необходимо подсушивать в естественных усло­виях и измельчать шлаковые включения. Удельная теплота сгорания золы в зависи­мости от содержания несгоревших частиц топ­лива 4200—12500 кДж/кг (1000—3008 ккал/кг). 8 глиняную массу вводят 15.—45 % золы ТЭС. Предпочтение следует отдавать золам с низ­ким содержанием CaO+MgO и температурой размягчения до 1200 «С. Золы бурых углей вследствие низкого содержания несгоревших частиц, а также высококальциевые золы не оказывают положительного влияния на свой­ства керамической массы и готовых изделий.

Корректирующие добавки. В глинистое сырье вводят отощители, пластификаторы, флюсующие (плавни), топливосодержащие, регулирующие высолы на его поверхности. В большинстве случаев введение добавки оказывает комплексное влияние.

Кварцевый песок — распространенный отощитель. При обычных температурах обжига изделий он не взаимодействует с расплавом и тем самым способствует устойчивости из­делий при сушке и обжиге.

Древесные опилки армируют глиняную массу, улучшают формовочные свойства, по­вышают трещиностойкость при сушке, однако снижают прочность изделий и повышают их водопоглощение. Более эффективно применять 5—10 % опилок в сочетании с минеральными отощителями.

Отвальные и гранулированные шлаки чер­ной и цветной металлургии, топливные шлаки снижают чувствительность сырца к сушке, повышают трещиностойкость и улучшают про­цесс обжига.

Пластифицирующие добавки используют для придания малопластичному (тощему) гли­нистому сырью необходимой формуемости, улучшения сушильных свойств и получения прочных изделий. В качестве пластифицирующих и одновременно обогащающих добавок применяют высокопластичные, тонкодисперс­ные, огнеупорные или тугоплавкие глины, отходы добычи и обогащения углей, бентони­товые глины, а также органические и ПАВ, электролиты. СДБ, технический лигнин, триэта-исламин, введенные в количестве 0,1 — 1 % мас­сы сухой глины повышают пластичность сырья благодаря образованию на поверхности гли­нистых частиц адсорбционных пленок, играю­щих роль смазки. Наиболее эффективный спо­соб введения пластифицирующих добавок — в виде шликера или суспензии вместе с водой затворения.

Флюсующие добавки способствуют появле­нию жидкой фазы при обжиге изделий при более низких температурах в результате обра­зования с компонентами основного сырья низкотемпературных эвтектик. В качестве флю­сующих ­ добавок используют тонкомолотый бой стекла, шлаки, пиритные огарки и др.

К окрашивающим добавкам относят тонкомолотые светложгущиеся глины, марганце­вые, железные и фосфорные руды, карбонат­ные породы и др. Подготовка добавок сво­дится к измельчению или просеиванию их до заданного зернового состава.

Керамическая масса для производства кирпича

Владельцы патента RU 2564551:

Изобретение относится к области производства строительных изделий, в частности к изготовлению керамического кирпича. Керамическая масса для производства кирпича включает глину, измельченную макулатуру с размером частиц менее 10 мм и измельченные до размера частиц менее 0,5 мм отходы стекла при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Техническим результатом является получение керамических изделий, удовлетворяющих требованиям ГОСТа 530-2012 при значительном снижении стоимости их получения, расширение сырьевой базы. 3 табл.

Изобретение относится к области производства строительных изделий, в частности к изготовлению керамического кирпича.

Из существующего уровня техники известна керамическая масса, содержащая глину, измельченный брак кирпича после сушки, измельченные отходы стекловолокна и кремнегель, при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина — 77,0-80,5; измельченный брак кирпича после сушки — 0,5-1,0; измельченные отходы стекловолокна — 14,0-19,0; кремнегель — 3,5-4,5 (патент РФ №2493128 от 14.06.2012).

Известна керамическая масса, содержащая глину, стеклобой, гранитные отсевы, сподумен при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина 58,0-64,0; стеклобой 14,0-16,0; гранитные отсевы 14,0-16,0; сподумен 8,0-10,0 (патент РФ №2509744 от 20.03.2014).

Известная смесь позволяет изготавливать кирпичи, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 530-2012, а также повысить влагостойкость готовых изделий.

Недостатками известных смесей являются сложность их компонентного состава, а также необходимость использования дорогостоящих первичных материалов — сподумена, кремнегеля.

Наиболее близкой смесью того же назначения к заявляемой смеси по совокупности признаков является керамическая масса для производства кирпича, содержащая глину, уголь, измельченный брак кирпича после сушки, кварцевый песок, сульфитно-дрожжевую бражку, карбоксиметилцеллюлозу и измельченную макулатуру при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина — 81,2-87,1; уголь — 1-1,5; измельченный брак кирпича после сушки — 0,1-1,0; кварцевый песок — 10-14; сульфитно-дрожжевая бражка — 1-1,5; карбоксиметилцеллюлоза — 0,3-0,5; измельченная макулатура — 0,3-0,5 (патент РФ №2497775 от 10.11.2013). Данный состав принят в качестве прототипа.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемой смеси — глина; измельченная макулатура.

Недостатком известной смеси, принятой за прототип, является необходимость использования кварцевого песка как добавки, что ведет к истощению ресурсов, повышает стоимость смеси, а также сложность ее состава и подготовки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение керамических изделий, удовлетворяющих требованиям ГОСТа 530-2012 при значительном снижении стоимости их получения, расширение сырьевой базы.

Поставленная задача была решена за счет того, что известная керамическая масса для производства кирпича, включающая глину и измельченную макулатуру, содержит измельченную макулатуру с размером частиц менее 10 мм и дополнительно измельченные до размера частиц менее 0,5 мм отходы стекла при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

глина	82-93
измельченная макулатура	3-10
измельченные отходы стекла	4-8

Отличительными признаками заявляемой смеси от керамической массы по прототипу являются: размер частиц измельченной макулатуры менее 10 мм; введение измельченных до размера частиц менее 0,5 мм отходов стекла; иное количественное соотношение используемых ингредиентов, мас. %: глина — 82-93, измельченная макулатура — 3-10, измельченные отходы стекла — 4-8.

Макулатура и отходы стекла — это компоненты твердых бытовых отходов (ТБО), которые могут быть выделены путем сортировки отходов.

Измельченная до размера частиц менее 10 мм макулатура используется в качестве выгорающей добавки, которая способствует более быстрому и равномерному обжигу изделия, а также снижению плотности за счет образования пор. Использование макулатуры более крупных размеров может способствовать недожогу, что снижает прочностные характеристики изделия.

Измельченные до размера частиц менее 0,5 мм отходы стекла применяются как плавень для снижения температуры обжига и водопоглощения, а также для лучшего спекания частиц. В случае наличия более крупных стеклянных частиц есть вероятность неполного плавления стекла, что может снизить прочность изделия.

Глина для изготовления керамической массы имеет следующий состав, мас. %: SiO₂ — 69,24-69,1; Al₂O₃ — 12,63-12,04; TiO₂ — 0,98; Fe₂O₃ FeO — 5-4,5; CaO₃ — 2,99-4,25; MgO — 1,51-1,41; SO₃ — 0,24-0,45; Na₂O — 0,59-0,44; K₂O — 1,02-0,85; п.п.п. 4,88-5,49. Влажность глины — 22-28%.

Гранулометрический состав глины:

0,5-0,25 мм — 0,07-0,2%;

0,25-0,063 мм — 1,57-3,39%;

0,063-0,01 мм — 48,91-52,42%;

0,01-0,005 мм — 7,6-8,56%;

0,005-0,001 мм — 9,23-13,15%;

менее 0,001 мм — 22,07-32,61%.

Гранулометрический состав измельченной макулатуры:

10-5 мм — 46,85-52,38%

5-2 мм — 34,47-37,48%;

2-0,5 мм — 10,28-12,03%;

0,5-0,1 мм — 2,87-3,66%.

Гранулометрический состав отходов стекла:

0,5-0,1 мм — 30,11-32,76%;

менее 0,1 мм — 67,24-69,89%.

Для приготовления керамической массы используют соответствующие фракции из состава ТБО, макулатуру высушивают и измельчают в шредере до размера частиц менее 10 мм, отходы стекла: стеклобой и стеклянные изделия измельчают до размера менее 0,5 мм. После этого компоненты смешивают с глиной. Конкретные составы керамической массы для изготовления керамического кирпича представлены в таблице 1.

Из полученной керамической массы формуется кирпич, который после формовки подвергается сушке на воздухе, а затем обжигу при температуре 900-1000°C.

Из предлагаемой керамической массы были изготовлены изделия со средней плотностью 1784±89,2 кг/м 3 .

Оценка получаемых керамических изделий проводилась в соответствии с требованиями ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические».

Результаты испытаний изделий на прочность и морозостойкость приведены в таблицах 2 и 3.

Из таблицы 2 следует, что изделия, приготовленные из керамической массы с использованием составов 1 и 2, соответствуют марке Μ125, а с использованием состава 3 — М75. По морозостойкости (таблица 3) для всех составов потеря прочности изделий при сжатии (ΔR) при проведении 25 циклов замораживание-оттаивание составляет менее 5 процентов, что соответствует марке F25 по морозостойкости.

Таким образом, заявляемый состав можно применять в промышленности для производства керамических кирпичей марок Ml25 и М75.

Преимущество предлагаемого технического решения состоит в том, что оно позволяет получить керамические кирпичи из более дешевого сырья; расширить сырьевую базу; утилизировать бытовые отходы.

Керамическая масса для производства кирпича, включающая глину и измельченную макулатуру, отличающаяся тем, что она содержит измельченную макулатуру с размером частиц менее 10 мм и дополнительно измельченные до размера частиц менее 0,5 мм отходы стекла при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Силикатный кирпич: состав, теплопроводность, плотность

В настоящее время силикатный кирпич является одним из самых востребованных стройматериалов, несмотря на древнюю технологию изготовления и примитивный набор сырья. С другой стороны, эти приемы изготовления делают его простым, а значит, дешевым в производстве. В современном жилищном фонде, построенном за последние пятьдесят лет, примерно 4/5 всех построек выполнены из стройматериала на основе силиката.

Исходные компоненты для производства

Современный состав силикатного кирпича отличается от используемого в прошлом веке ненамного:

• Кварцевый песок от 80-90% состава;
• Известь гашенная гидратированная 10-15%;
• Вода очищенная, остаток, необходимый для смачивания и увлажнения формовочной смеси до пластичного состояния.

Все компоненты предварительно тщательно очищаются от примесей, перемешиваются и прессуются в сырую заготовку будущего блока. Далее, следует обработка сырца в автоклаве при повышенном давлении и температуре, в результате чего в растворе образуются прочные и устойчивые силикатокальциевые соединения, делают материал нерастворимым в воде, обладают высокой механической прочностью и низким коэффициентом теплового расширения. Примерно через сутки блок на основе силиката готов к использованию.

В современном производстве силикатокамня используются несколько разновидностей добавок, которые делают больше текучесть и пластичность формовочного раствора, выдавливающие воздух из пор и предупреждающие расслоение массы в процессе автоклавной обработки.

Теплозащитные и прочностные свойства материала

Учитывая климатические условия, в которых предполагается строительство из силикатного материала, серьезной проблемой остается повышение морозостойкости построек из силиката. Обычный состав обеспечивает индекс морозостойкости до 30 циклов заморозки-разморозки стройматериала. Специальные полимерные добавки позволяют увеличить показатель до 50 единиц.

Применение специальных растворов минеральных красителей, устойчивых к щелочной среде извести, позволяет создать и расширить ассортимент цветного лицевого силикатного кирпича. Краситель используют даже для получения белых блоков. Благодаря большому содержанию в растворе извести и белого кварцевого песка естественный цвет неокрашенного кирпича очень близок к белому. Но с течением времени адсорбированная пыль и вымытая из поверхностного слоя известь придают наружной поверхности силиката серый оттенок. Поэтому для сохранения естественного белого оттенка в состав и поверхностные слои добавляют окись титана.

В дорогих сортах материала на основе силиката известных европейских брендов для получения абсолютно стойких к солнечному свету и невыцветающих составов используют добавки в раствор:

• До 5 кг портландцемента на м 3 формовочной смеси;
• До 5 кг белого глиноземного цемента на м 3 смеси;
• от 0,5 до 10 кг порошковых полимеров на основе метакрилатов и винилароматических спиртов.

Приведенные добавки позволяют в течение десятков лет сохранять насыщенность и глубину исходного цвета облицовочного материала.

Второй, не менее важной характеристикой силикатного кирпича является его способность сохранять тепло в доме. Обычный силикатный кирпич обладает относительно высоким коэффициентом теплопроводности, причем, чем выше плотность силикатного кирпича и прочность, тем «холоднее» становится материал. Величина коэффициента теплопроводности для рядового кирпича составляет 0,55 Вт/ М*С о , но в кирпичной кладке показатель снижается примерно на 29-22% из-за высокого содержания цемента в швах.

Важным условием обеспечения надлежащих условий проживания в зданиях из силикатного кирпича является высокий коэффициент паропроницаемости, его значение находится в пределах 10-12 мг/м*ч*Па. Это позволяет кладке «дышать», создавая микроклимат, сравнимый с атмосферой в помещениях из дерева.

Уменьшить теплопроводность силикатного кирпича возможно несколькими путями:

1. с помощью увеличения специальными добавками количества газовых пор в составе и уменьшения его плотности;
2. формования в теле кирпича искусственных пустот, понижающих его вес и коэффициент теплопроводности;
3. применение гидрофобных добавок и теплоизолирующих покрытий лицевой поверхности силикатного материала.

Плотностью силикатного кирпича определяется его прочность, удельный вес и стойкость к воздействию внешней среды. Чем плотнее кирпич, тем выше его морозостойкость и меньше коэффициент водопоглощения. В среднем сухой силикатный материал с классом средней плотности 1,6-1,8 может поглотить до 10-14% воды, при этом его способность удерживать тепло может снизиться на 30%.

Прочность и коэффициент водопоглощения такого материла значительно ниже стандартного образца, но для лицевых поверхностей это не столь важно, как для кладки несущих конструкций.

Особенности состава для производства силикатного кирпича

В зависимости от размера зерна используемого кварцевого песка можно достаточно гибко подбирать и регулировать основные прочностные характеристики силикатного кирпича. Чем мельче фракция, тем прочнее и плотнее получается тело силикатного кирпича. Но абсолютно не проницаемый материал не годится для строительства – он просто не будет впитывать в необходимом количестве раствор и вяжущие материалы кладки. Поэтому крупные фракции песка также добавляются в исходную смесь в определенной пропорции, вследствие чего образуются приповерхностные поры и цементирующие зерна силикатов кальция.

Перед использованием песок очищают от вредных примесей, особенно таких, как глина и слюда. Глиняных конкреций в подготовленном песке должно быть не более 10 кг на каждые 1000 кг или 0,5 м 3 готовой формовочной смеси, а слюды – не более 5 кг на каждый м 3 смеси. Особый контроль осуществляется за чистотой исходного материала от сернистых или органических включений, из-за чего активность образования прочной связки кирпича резко уменьшается.

Отдельно пунктом производства качественных силикатных материалов осуществляется контроль над чистотой извести. Известь может использоваться негашеной или частично гашеной, но чаще всего в виде гидратной гашеной формы. Особо уделяется внимание содержанию окиси магния, ее не должно быть более 5 кг на 1/2 м 3 подготовленной извести.

Для увеличения морозостойкости в раствор добавляют продукты переработки алюмощелочных отходов металлургической промышленности. Добавление в раствор 70 кг на каждый м 3 или 1600 кг исходной смеси позволяет поднять индекс морозостойкости на 30-35%. Кроме того, добавка уменьшает коэффициент теплопроводности материала на 10-12%. Зачастую модифицированные варианты подобных веществ могут добавляться в раствор кладки для силикатного кирпича, в результате чего снижается коэффициент теплопроводности всей кирпичной кладки.

Удельный вес силикатного кирпича

Существующим стандартом силикатный кирпич разбит на семь основных классов по средней плотности материала. Самые легкие сорта силикатного кирпича имеют удельный вес до 1000 кг на м 3 , самый тяжелый – класса 2,2 имеет вес в 2200 кг в м 3 . От плотности зависит прочность и марка силикатного кирпича. Более тяжелые сорта кирпича используют для несущих конструкций высотных зданий, более легкие – для кладки стен. Самые легкие, особенно с искусственными пустотами, применяются в качестве теплоизолирующего и облицовочного материала в кладке основных стен.

Заключение

Силикатный кирпич еще долго останется фаворитом среди строительных материалов, особенно в частном домостроении, заменить его аналогичным по свойствам и долговечности кирпичом или материалом пока нечем. Тем более что технологии производства развиваются и позволяют в будущем получить силикатные материалы более дешевые и качественные.