animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / Станок для кирпича / Гиперпрессованный кирпич / Гиперпрессование - Технология Производства и Состав Кирпича

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.

Гиперпрессованный кирпич - состав 1

  • Цемент - 7%;
  • Доломитовая крошка - 78%;
  • Доломитовая мука - 15%;
  • Средняя плотность - 2220 кг/м3;
  • Предел Предел прочности при изгибе - 7,4 МПа;
  • Предел прочности при сжатии - 13,8 МПа.

Гиперпрессованный кирпич - состав 2

  • Цемент - 7%;
  • Доломитовая крошка - 63%;
  • Доломитовая мука - 30%;
  • Средняя плотность - 2300 кг/м3;
  • Предел Предел прочности при изгибе - 8,9 МПа;
  • Предел прочности при сжатии - 15,3 МПа.

Гиперпрессованный кирпич - состав 3

  • Цемент - 5%;
  • Доломитовая крошка - 80%;
  • Доломитовая мука - 15%;
  • Средняя плотность - 2250 кг/м3;
  • Предел Предел прочности при изгибе - 6,2 МПа;
  • Предел прочности при сжатии - 13,4 МПа.

Гиперпрессованный кирпич - состав 4

  • Цемент - 5%;
  • Доломитовая крошка - 65%;
  • Доломитовая мука - 30%;
  • Средняя плотность - 2300 кг/м3;
  • Предел Предел прочности при изгибе - 7,6 МПа;
  • Предел прочности при сжатии - 15,3 МПа.

Для получения цветного кирпича в состав массы вводились различные пигменты: сурик, охра, ультрамарин и окись хрома в количестве 3–10 %. Все вводимые пигменты снизили марку кирпича от 5 до 20 %, лучшим пигментом был признан оксид хрома, который является практически инертным к гидроокиси кальция, выделяющейся при твердении цемента, остальные пигменты требуют повышенного расхода цемента.

Результаты лабораторных исследований технологии гиперпрессования подтвердились при испытании полузаводской партии кирпича, которая была изготовлена на Тунгуйском разрезостроительном управлении. Был выпущен технологический регламент, и кирпич использован для малоэтажного сейсмостойкого строительства с применением высокоэффективных утеплителей.

Таким образом, теоретически обосновано и экспериментально подтверждено преимущество гиперпрессования перед обычным прессованием и пластическим формованием штучных стеновых материалов на цементной основе. Прикладываемое внешнее высокое прессующее давление:

  • увеличивает сырцовую прочность;
  • значительно ускоряет процесс формирования структуры цементного камня;
  • оказывает влияние на кинетику физико химических процессов, происходящих при отвердевании в цементном камне и бетоне;
  • улучшаются физико механические и гидрофизические характеристики бетона;
  • в результате снижения количества макропор за счет отжатия воздуха снижается расход вяжущего;
  • уменьшаются энергетические затраты вследствие исключения тепловой обработки;
  • предоставляется возможность использования некондиционных и техногенных продуктов.

Расчетные технико экономические показатели по разработанным составам и технологической схеме показывают экономическую целесообразность применять гиперпрессование как технологию для производства кирпича производства кирпича с использованием отходов промышленности и карьеров. При этом себестоимость единицы продукции снижается на 20–25 % по сравнению с силикатным кирпичом.

Технология гиперпрессования, но не кирпича!

Технологию гиперпрессования можно использовать для производства не только строительных материалов. Очередному Заказчику потребовался гидравлический автоматический пресс для производства кубиков со стороной 26 мм. На видео в составе изделий - известняк. У Заказчика будет свой материал. Оказывается, сфера использования гиперпрессов очень обширна. Заказ выполнен, Клиент доволен, продолжаем работать.