Полусухое прессование кирпича – это метод изготовления строительных материалов, основная суть которого состоит в том, что под высоким давлением происходит взаимное трение мелкодисперсных частиц вещества.
До недавнего времени совершенствование технологии производства бетонов развивалось в направлении разработки интенсивных, как правило, энергоемких методов укладки жестких бетонных смесей с низким водоцементным отношением. В настоящее время большое внимание уделяется химической модификации составов. Повышение качества и долговечности бетонов с возможно более низким водоцементным отношением направлено на получение более экономичным с точки зрения расхода цемента составом, а также на снижение деформационных процессов, присущих бетону и сопровождающих твердение бетона в течение длительного периода времени. Наиболее изученным методом повышение качества и долговечности бетонов является снижение водопотребности бетонных смесей за счет совершенствования технологии.
С учетом тонкодисперсной природы и пористости, присущих отсевам дробления карбонатных пород, использование их для производства искусственного стенового камня методом полусухого прессования кирпича (гиперпрессования) представляется перспективным. При протекании данного процесса с поверхности частиц происходит срыв оксидных пленок, образование открытых ювенильных поверхностей и когезии между ними. В присутствии вяжущих веществ, с высоким химическим сродством к веществу мелкодисперсных частиц (например, цемента), необходимые давление прессования и глубина помола резко уменьшаются. Технология гиперпрессования предполагает возможность использования вяжущего вещества (цемента) в количестве 8-12 %. По методу полусухого прессования кирпича для формовки изделий используют такие породы, как ракушечник, известняк, туф и т.д., при этом изделия приобретают повышенную стойкость в агрессивных средах и окружающей среде.
В России, а также в странах ближнего зарубежья успешно работают технологические линии по производству цементно-карбонатного щелевидного камня. По физико техническим и архитектурным показателям щелевидный камень не уступает природному камню. Предел прочности при сжатии блоков составляет 5-7 МПа, теплопроводность 0,5 Вт/мК при плотности 1800 кг/м3. Щелевидный камень имеет размеры: 190×390×188 мм. Стеновой камень выпускается при следующем соотношении компонентов: цемент марки ПЦ500 – 5 весовых частей (в.ч.), карбонатные отходы камнепиления – 85 в.ч. и вода – 10 в.ч. Расход цемента на 1 м3 бетона составляет 110 кг. Изделия изготавливают методом полусухого прессования на станках производительностью 4,5- 5 м3/ч. Изделия твердеют в естественных условиях. Стеновой камень используется для несущих и ограждающих конструкций.
В работах Б.В. Талпа, Н.И. Бойко, В.И. Седлецкого, В.Д. Котляра формулируются экологические проблемы, сопутствующие процессу добычи и переработки карбонатных пород, связанные со складированием отходов дробления на значительной площади, увеличением пылевой нагрузки на окружающую среду, размывом отвалов и, выделяется, в качестве одного из основных вариантов решения проблемы утилизации данных отходов, возможность применения их при производстве строительных материалов методом гиперпрессования. В более поздней работе Б.В. Талпа отмечается возможность получения высококачественных гиперпрессованных изделий на карбонатных заполнителях, в частности на отсевах дробления карбонатных пород, с пределом прочности при сжатии через 28 суток от 15,8 до 42,3 МПа и морозостойкостью до F 35. При этом уточняется, что помимо высокой прочности этот материал обладает улучшенным качеством поверхности и постоянством геометрических форм и размеров.
К.С. Форопонов на основании проведенного комплекса экспериментальных исследований подтвердил возможность получения водостойких жесткопрессованных цементно-меловых композиций с использованием легкоразмокаемого и малопрочного мела. Получение данных композиций осуществлялось на основе использования принципов механохимической активации. В частности использовались: введение гидрофобизирующих добавок, интенсификация перемешивания, регулирование зернового состава. В результате материал приобретал высокие эксплуатационные свойства - марка по прочности М 150 и более и морозостойкость F 35.
Необходимость применения химических модификаторов в процессе производства гиперпрессованного искусственного строительного камня с целью повышения его технико-эксплуатационных характеристик подтверждается также и рекомендациями промышленных предприятий - производителей данного вида продукции. Исследователями отмечается, что одним из технологических приемов, позволяющих улучшить качество гиперпрессованного кирпича на основе карбонатных пород, является применение гидрофобизаторов, повышающих морозостойкость и уменьшающих образование высолов. Необходимость подбора специальных химических добавок для повышения эффективности применения метода полусухого прессования кирпича и улучшения его внешнего вида, отмечается и для изготовления гиперпрессованной тротуарной плитки.
