animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / Станок для кирпича / Гиперпрессованный кирпич / Технология Гиперпрессованного Кирпича

Технология Гиперпрессованного Кирпича

Технология гиперпрессованного кирпича - это достаточно простой, в сравнении с другими, способ производства строительных материалов. Являясь более экологичной и низкозатратной, данная технология имеет большой потенциал в перспективе потеснить известные способы производства. В данной статье проведен сравнительный анализ свойств гиперпрессованных изделий на известняковом отсеве, изготовленных с различным содержанием портландцемента при разных давлениях прессования. Твердение образцов осуществлялось при разных режимах в камере тепловлажностной обработки. Выбран наиболее оптимальный состав, а также разработана технологическая линия для производства гиперпрессованного кирпича.

На рассматриваемом действующем предприятии по производству силикатного кирпича при добыче известняка для производства извести накапливается большое количество отходов дробления с размерами частиц менее 5 мм, которые не используются в основном производстве. В связи с чем существует проблема утилизации данного вида отходов. Одним из направлений развития отрасли строительных материалов является производство гиперпрессованного кирпича, в качестве заполнителя в котором может применяться известняковый отсев. По заявке данного предприятия разрабатывалась технология производства гиперпрессованного кирпича и других изделий методом сверхвысоких усилий.

Материалы и методы применяемые в технологии

В качестве заполнителя гиперпрессованных изделий использовался песок из отсева дробления известняка со следующими испытанными характеристиками, определенными по ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний»:

  • насыпная плотность нас = 1430 кг/м3;
  • истинная плотность ист = 2660 кг/м3;
  • зерновой состав песка приведен на рисунке 1. Зерна с размером 5 мм отсутствовали.

Mк = 2,31. Так как модуль крупности известнякового песка находится в пределах 2,0<Мк<2,5, то можно сделать вывод о том, что он относится к категории песков со средней крупностью.

Зерновой состав известнякового песка

Рис. 1. Зерновой состав известнякового песка

В качестве вяжущего гиперпрессованных изделий применялся портландцемент со следующими характеристиками, определенными по ГОСТ 30744-2001 «Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка» в условиях нормального твердения на 28 сутки:

  • тесто нормальной густоты ТНГ - 24,5%;
  • начало схватывания - 2 с 10 мин;
  • конец схватывания - 4 ч;
  • среднее значение прочности при сжатии образцов нормального твердения в возрасте 28 суток - 39,7 МПа;
  • остаток на сите 008 - 8,4%.

Таким образом, цемент используемый в настоящей технологии производства гиперпрессованного кирпича соответствует минимальной классу ЦЕМ II А-Ш 32,5 Н по требованиям ГОСТ 31108-2003.

В условиях современного производства гиперпрессованного кирпича целесообразно применение тепло-влажностной обработки изделий. Для исследования свойств гиперпрессованных кирпичей формовались образцы-цилиндры диаметром 5 см, высотой 5 см при удельных давлениях прессования 60-100 МПа и процентном содержании цемента от 10 до 20%. Твердение образцов осуществлялось при тепло-влажностной обработке в камере ТВО по режиму 1-6-1 и 2-4-2 при температуре 60 и 80°С.

Результаты применения данной технологии производства кирпича

При помощи математического моделирования построены зависимости прочности при сжатии гиперпрессованных образцов от удельного давления прессования и содержания цемента. Полученные зависимости прочности при сжатии образцов твердевших по режиму 1-6-1 при температуре 60°С и 80°С представлены на рисунках 2 и 3 соответственно.

Рис. 2. Зависимость прочности при сжатии гиперпрессованных образцов от удельного давления прессования и количества цемента после камеры ТВО (1-6-1 при 60°С)

Обе зависимости в данной технологии гиперпрессованного кирпича показывают, что наибольшее влияние на прочность полученных образцов оказывает содержание вяжущего. При этом влияние температуры изотермической выдержки наиболее выражено при удельном давлении прессования 100 МПа и содержании портландцемента 20%, что характеризуется пиковой зависимостью прочности при температуре обработки 80°С.

Рис. 3. Зависимость прочности гиперпрессованных изделий от удельного усилия прессования и количества цемента после камеры ТВО (1-6-1 при 80°С)

Более «мягкий» режим камеры ТВО с температурой 60°С позволяет достичь большей прочности при сжатии при удельных давлениях прессования 60-80 МПа, которая составляет 22-30 МПа и превышает на 5-10% прочность аналогичных образцов твердевших при температуре 80°С.

Зависимости характеризующие прочность образцов твердевших по режиму 2-4-2 при температурах 60°С и 80°С представленные на рисунках 4 и 5 соответственно имеют различный характер математической модели.

Рис. 4. Зависимость прочности гиперпрессованных образцов от удельного давления прессования и количества вяжущего после камеры ТВО (2-4-2 при 60°С)

При температуре 60°С в рамках технологии гиперпрессованного кирпича наблюдается сохранение прочности при сжатии на одинаковом уровне при расходе цемента 15%, 20% и удельном давлении прессования 60 МПа прирост прочности составляет около 5%. При содержании цемента 10% прочность составляет 20-22 МПа, что на 10-25% ниже прочности аналогичных составов с расходом цемента 15%.

Рис. 5. Зависимость прочности прессованных изделий при сжатии от удельного давления прессования и количества цемента после камеры ТВО (2-4-2 при 80°С)

Тепло-влажностная обработка при 80°С показывает линейную зависимость прочности от количества вяжущего, при этом наблюдается незначительное снижение прочности образцов заформованных с удельным давлением прессования 80 МПа.

Таким образом, можно сделать вывод, что 6-ти часовая изотермическая выдержка позволяет получить более прочные образцы. При этом увеличение температуры ТВО с 60°С до 80°С не дает значительного прироста прочности.

На основании полученных результатов для разработки оптимальной технологии гиперпрессованного кирпича выбирается состав заформованный при удельном давлении прессования 60 МПа с содержанием портландцемента 10%, режим тепло-влажностной обработки 1-6-1 60°С.

Технологическая линии производства гиперпрессованного кирпича

Разработка технологической линии для производства гиперпрессованного кирпича осуществлялась исходя из характеристик пресса, ранее приобретенного предприятием, по заявке которого выполнялась настоящая работа.

Данный гиперпресс имел следующие характеристики:

  • максимальная глубина заполнения - 55-85 мм;
  • усилие прессования - 3000 т;
  • максимальное усилие выталкивания - 2 кН;
  • производительность - 10 шт./мин.

Режим работы проектируемого цеха 2 смены по 8 часов. Суточную производительность находим по формуле:

Псут = 10*60*16 = 9600 шт./сут.

В цеху устанавливается один пресс, на основе его производительности выполняется подбор остального технологического оборудования.

Для подготовки смеси использовался бетоносмеситель принудительного действия с вертикально расположенным валом вращения, который имел следующие характеристики:

  • емкость смесителя - 320 л;
  • готовая смесь - 250 л;
  • время перемешивания - 1,5 мин;
  • напряжение питающей электросети - 380 В;
  • энергопотребление - 4,0 кВт/ч;
  • габаритные размеры - 1400х1350х1320 мм;
  • масса - 380 кг.

Также в технологической линии присутствовал раздаточный бункер с ленточным конвейером. Бункер будет загружаться отсевом известняка один раз в смену. Суточная потребность цеха в отсеве: 28,14 м3 . Требуемый объем бункера V = 28,14/2 = 14,07 м3.

Известняковый песок доставляется на закрытый склад автомобильным транспортом. Из склада отсев фронтальным погрузчиком загружается в раздаточный бункер. Далее нужное количество отсева, отмеренное тензодатчиками, поступает на ленточный конвейер, который подает его в бетоносмеситель принудительного типа.

Портландцемент доставляется автоцементовозами в силосный склад, из которого с помощью шнекового конвейера подается в бетоносмеситель. Вода добавляется в смесь из бака запаса воды, исходя из исходной влажности отсева. Нужное количество воды отмеряется с помощью счетчика.

Согласно технологии гиперпрессованного кирпича, после загрузки бетоносмесителя смесь в течение одной минуты перемешивается на сухую, далее добавляется вода, и смесь перемешивается еще в течение полутора минут. Влажность формовочной смеси должна составлять 7-8%. Готовая формовочная смесь выгружается из бетоносмесителя на ленточный конвейер, который подает ее в бункер пресса.

После прессования поддоны с кирпичом с помощью кран-балки подаются в камеры ТВО. Тепловлажностная обработка производится открытым паром, доставляемым из котельной, по режиму 1-6-1 60°С.

После пропаривания поддоны с кирпичом выгружаются из камеры кран-балкой и доставляются на пост выдержки, где кирпичи остывают и упаковываются в термоусадочную пленку.

После упаковки поддоны с готовыми кирпичами перемещаются вилочным погрузчиком на склад готовой продукции.

Результаты испытаний технологии гиперпрессованного кирпича

Для обеспечения объемов производства кирпича по технологии гиперпрессования необходимо применение тепло-влажностной обработки изделий. При сравнении 4-х режимов тепловлажностной обработки наиболее оптимальным оказался режим 1- 6-1 60°С. Для обеспечения требуемых прочностных характеристик кирпича и с точки зрения экономической целесообразности производства, наиболее оптимальным является состав с 10% процентным содержанием портландцемента, заформованный при удельном давлении прессования 60 МПа.

Таким образом, описанная выше технология производства гиперпрессованного кирпича является низкозатратной и конкурентоспособной в сравнении с другими способами производства аналогичных строительных материалов.

Если вы планируете купить оборудование для производства гиперпрессованного кирпича по цене производителя, то обращайтесь в офис нашей компании.