Производство керамического кирпича
Производство керамического кирпича
Введение. Состояние производства
керамического кирпича
Одним из самых
распространенных материалов, традиционно используемым при возведении зданий и
сооружений, является кирпич. Более чем тысячелетняя практика применения кирпича
позволяет однозначно отнести его к категории наиболее долговечных строительных
материалов. Наряду с этим, технология кирпичной кладки предоставляет
архитекторам и дизайнерам неограниченные возможности для воплощения творческих
замыслов. Обеспечивая надежную защиту от воздействия внешних факторов, обладая
высокой огнестойкостью и сравнительно низкой теплопроводностью, кирпич
предопределяет высокий уровень безопасности и комфорта как жилых, так и
промышленных зданий и сооружений. В данном дипломном проекте рассмотрено
производство керамических кирпичей методом пластического формования.
Строительный
керамический кирпич позволяет сэкономить при строительстве дефицитные металлы,
цемент, а также транспортные средства. В общем балансе производства и
применения стеновых материалов керамический кирпич занимает более 30%. Кирпич,
накапливая солнечную энергию, медленно и равномерно отдает тепло, что защищает
от чрезмерного нагревания летом и сохраняет тепло зимой. Кирпичная стена
«дышит», пропуская испарения сквозь свою толщу. В результате в помещениях
поддерживается уровень равновесной влажности
В данный
момент в производстве строительного керамического кирпича сосредоточено
внимание на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой
продукции и расширении ассортимента.
При
строительстве новых предприятий предусматривается установление
автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе
современного отечественного и импортного оборудования. Осваивается выпуск
эффективной пустотелой продукции, которая должна постепенно экономить сырьё, но
и уменьшать толщину и массу наружных стен без снижения их теплозащитных
свойств, а также создавать облегчённые конструкции панелей для индустриализации
строительства.
Расширение
ассортимента и, в частности, производство эффективных изделий с увеличением
размеров и уменьшением средней плотности до 1250-1350 кг/м3 и менее
за счёт рациональной формы и увеличения количества пустот снизит расход
материалов на 1м2 наружных стен на 20-30%. На действующих заводах
наряду с дальнейшей механизацией и автоматизацией производства кирпича будут
всемерно улучшаться его качество и повышаться прочностные свойства, требующиеся
для строительства зданий повышенной этажности и специальных сооружений.
Применение в строительстве кирпича высоких марок в несущих конструкциях
позволяет уменьшить его расход на 15-30%.
Необходимо
более широко развивать производство лицевого кирпича, позволяющего исключать
оштукатуривание зданий и улучшать их архитектурный вид.
Улучшение
качества продукции вызывает необходимость повышения культуры производства,
более строгого соблюдения технологических параметров по всем переделам,
улучшения обработки, рациональной шихтовки путём ввода различных добавок, в том
числе отходов других отраслей промышленности.
В условиях структурной
перестройки в области гражданского строительства с ориентированием на индивидуальное
жилье, повышением требований к качеству и комфортности жилых помещений,
внешнему виду зданий, повысились требования к промышленным строительным
материалам, в том числе керамическому кирпичу. Потребитель требует керамический
кирпич высокой марочности (М 200 и выше), лицевого качества, с ровными кромками
или фасками, равномерно окрашенный и даже цветной, разной конфигурации
(угловой, радиальный и т.п.) и, безусловно, с доступной ценой.
Устойчивая тенденция к
повышению рыночного спроса на качественный керамический кирпич находится в
явном несоответствии с современным положением дел в отрасли производства
керамического кирпича.
Современное
техническое состояние многих кирпичных заводов характеризуется устаревшими
технологиями и оборудованием.
Из-за
отсутствия средств на техническое переоснащение многие заводы вынуждены
закрываться.
Большинство заводов по
производству керамического кирпича сосредоточено в центре европейской части
России. Ряд регионов, несмотря на наличие сырьевой базы, вынужден ввозить его
из других регионов, что существенным образом отражается на его стоимости .
Треть
работающих предприятий по производству керамического кирпича имеют годовой
выпуск 3-5 млн. шт. В большей части это так называемые < сезонные> заводы
или отечественные заводы проектной мощностью до 15-20 млн. штук у. к. в год, но
практически полностью технически изношенные. В то же время эти заводы
располагают карьерными запасами качественной глины, а также персоналом, имеющим
определенные знания и опыт в керамическом производстве.
Ряд заводов,
поставленных ранее фирмами Германии, Болгарии, Италии, в силу экономических
причин и отсутствия запасных частей не в состоянии поддерживать
работоспособность оборудования. Фактическая мощность этих заводов составляет
сегодня не более 50 % проектной, себестоимость кирпича резко выросла, заводы
имеют повышенный расход топлива и электроэнергии на единицу продукции из-за
недогруза сушил и печей обжига, технологического оборудования.
Многие предприятия
перешли или переходят в собственность владельцев, не обладающих специфическими
знаниями и не имеющих опыта работы в кирпичном производстве. Им трудно охватить
весь комплекс проблем, разработать мероприятия и очередность их реализации с
целью приведения завода в надлежащее техническое состояние, обеспечения роста
объемов производства и качества выпускаемого керамического кирпича.
В сложившихся
условиях удовлетворить запросы строителей и архитекторов по объемам
производства, номенклатуре и качеству керамического кирпича можно, сосредоточив
внимание производства
строительного керамического кирпича на совершенствовании технологии, улучшении
качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента.
При
строительстве новых предприятий нужно предусматривать установление
автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе
современного отечественного и импортного оборудования. Осваивать выпуск
эффективной пустотелой продукции, которая должна постепенно заменять
традиционный полнотелый кирпич. Это позволит не только экономить сырьё, но и
уменьшать толщину и массу наружных стен без снижения их теплозащитных свойств,
а также создавать облегчённые конструкции панелей для индустриализации
строительства.
Расширение ассортимента
и, в частности, производство эффективных изделий с увеличением размеров и уменьшением
средней плотности до 1250-1350 кг/м3 и менее за счёт рациональной
формы и увеличения количества пустот снизит расход материалов на 1м2
наружных стен на 20-30%.
На
действующих заводах наряду с дальнейшей механизацией и автоматизацией
производства кирпича необходимо улучшать его качество и повышать прочностные
свойства, требующиеся для строительства зданий повышенной этажности и
специальных сооружений. Применение в строительстве кирпича высоких марок в
несущих конструкциях позволяет уменьшить его расход на 15-30%.
Необходимо более широко
развивать производство лицевого кирпича, позволяющего исключать оштукатуривание
зданий и улучшать их архитектурный вид.
Улучшение качества
продукции вызывает необходимость повышения культуры производства, более строгого
соблюдения технологических параметров по всем переделам, улучшения обработки,
рациональной шихтовки путём ввода различных добавок, в том числе отходов других
отраслей промышленности.
Из
всего вышесказанного можно сделать вывод: В современных условиях производство
строительных материалов является одним из важнейших направлений нашей
отечественой промышленности. Это объясняется ежегодно повышающимися темпами
строительства и дефицитом высококачественных стройматериалов. Недостатки,
низкое качество и дороговизна многих стройматериалов, заставляют искать
более совершенные и инновационные методы их производства.
Обоснование
выбранного места строительства
Завод по
производству Керамического кирпича будет расположен в Дмитровском районе
Московской области, вблизи Верескинского месторождения глин . В Московской
области проживают 12млн. человек, развита промышленность, построены
автомобильные и железнодорожные пути. Завод находится в непосредственной
близости к г. Москве ( в 20 км. от МКАД) - крупнейшим потребителем керамического
кирпича в Российской Федерации. Ежегодно в Московском регионе устойчиво
увеличивается объёмы строительства и повышается спрос на стройматериалы в том
числе и на керамический кирпич.
Основными
конкурентами на рынке сбыта керамического кирпича являются Владимировская и
Ярославская области. Но за счёт дальности к потребителям повышаются расходы на
транспортировку кирпича из данных областей. Преимущество строительства кирпича
в Московском регионе – это близость к основным потребителям.
Месторождение
глин расположено в Молжаниновском районе он входит в состав Северного
административного округа г. Москвы. В него включены деревни Молжаниновка,
Бурцево, Новодмитровка, Новоселки, Мелькисарово, Черкизово,Верескино.
Выемка глины будет производится вблизи деревни Верескино. Площадь участка,
выделенного для выемки покровных суглинков, подлежащая рекультивации,
составляет – 11га.
Отличительной
особенностью кирпича, который будет производиться, является его экологическая
чистота, которая объясняется качествами применяемого в производстве сырья. В
отличие от продукции других предприятий используемая глина Верескинского
месторождения не содержит примесей металлов и горных пород, имеющих иногда
вредный радиационный фон. Научно-технический потенциал Московской области дает
возможность привлечь к реализации проекта специалистов высокой
научно-производственной квалификации. По оценкам специалистов, запасов глины
данного месторождения хватит на 20 лет бесперебойной работы предприятия при
планируемом объеме производства.
Привязка к
источникам: энергосбережения–Мосэнерго, ГОСТ 5542-87
Газоснабжения
-ММГП Мосгаз (Ставропольский газ) водоснабжение городское. При производстве кирпича в качестве
отощающих добавок планируется использовать уносы (отходы керамзитного
производства), прилегающего к территории проектируемого завода. Все это
обуславливает хорошие перспективы для строительства и развития завода,
обеспечивает выпускаемой продукции предприятия широкий региональный рынок,
поскольку есть развитая транспортная инфраструктура, ресурсы рабочей силы, потребность
в строительстве и, главное, хорошая сырьевая база.
Характеристика сырья
В проектируемом участке
для производства керамического кирпича в качестве основного компонента
используем глину Верескинского месторождения.
Химический состав глины, %
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
MgO
|
SO3
|
R2О
|
п.п.п.
|
70,53
|
14,43
|
5,33
|
1,11
|
1,02
|
Следы
|
3,23
|
3,87
|
Характеристика
основных видов сырья.
Глина
1. По
содержанию AI2О3 в прокалённом состоянии
– к группе полукислых ( AI2О3 -
15,01 %)
2. По
содержанию красящих оксидов – к группе с высоким содержанием красящих окисло (
содержание Fe2О3 в прокалённом состоянии – 5,54%)
3. По
содержанию водорастворимых ионов ( содержание на 100г. глины – 0,27 мг.экв)
4. По
содержанию тонкодисперсных фракций относиться к группе низкодисперсных (
содержание частиц размером менее: 10 мкм – 58,16%, 1мкм – 29,30%)
5. По степени
засоренности - к группе с низким содержанием включений ( остаток на сите 0,5мм.
– 0,31% )
6. По числу
пластичности относится к группе среднепластичных ( число пластичности–20)
7.
Коэффициент чувствительности к сушке – 1,05 (среднечувствительная глина)
9. Водопоглащение
19,8-16,1-12,9%
10. Плотность
1,85-1,95-2,18г/см
Ассортимент и
требования к выпускаемой продукции
Кирпич и
камни по ГОСТ 530-95 изготовляют из глинистых и кремнезёмистых пород (трепела,
диатомита), лёссов и промышленных отходов угледобычи, углеобогащения, а также
зол, шламов с минеральными и органическими добавками или без них. Кирпич можно
изготовлять полнотелым или пустотелым, а камни - только пустотелыми.
2.1. Номенклатура выпускаемых изделий
Кирпич и
камни в зависимости от размеров подразделяются на виды, указанные в таблице 1.
Таблица 1.
Параметры и
размеры строительной керамики .
Вид
изделий
|
Длина
|
Ширина
|
Толщина
|
Кирпич
|
250
|
120
|
65
|
Кирпич
утолщённый
|
250
|
120
|
88
|
Кирпич
модульных размеров
|
288
|
138
|
63
|
Камень
|
250
|
120
|
138
|
Камень
модульных размеров
|
288
|
138
|
138
|
Камень
укрупнённый
|
250
|
250
|
138
|
Камни с
горизонтальным расположением пустот
|
250
|
250
|
120
|
По
теплотехническим свойствам и плотности (объёмной массе) кирпич и камни в
высушенном до постоянной массы состоянии подразделяются на три группы:
- эффективные, улучшающие
теплотехнические свойства стен и позволяющие уменьшить их толщину по сравнению
с толщиной стен, выполненных из обыкновенного кирпича. К этой группе относят
кирпич плотностью не более 1400 кг/м3 и камни плотностью не более
1450 кг/м3;
- условно эффективные, улучшающие
теплотехнические свойства ограждающих конструкций. К этой группе относят кирпич
плотностью свыше 1400 кг/м3 и камни плотностью свыше1450 и до 1600
кг/м3;
- обыкновенный кирпич плотностью свыше
1600 кг/м3.
Масса кирпича
и камней должна удовлетворять требованиям ГОСТ 22951-78.
По прочности
кирпич и камни подразделяют на марки 300,250, 200, 175, 150, 125, 100, 75.
По морозостойкости
кирпич и камни подразделяются на марки Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35 и Мрз 50.
Намечаемый к
производству кирпич керамический в данном дипломном проекте должен
соответствовать ГОСТ 530-95 "Кирпич и камни керамические". К
производству планируется кирпич со следующими параметрами:
длина — 250 мм,
ширина — 120 мм,
толщина — 65 мм,
кирпич полнотелый
марка кирпича (по
прочности) — 150
плотность (объемная
масса) — 1600 кг/м3
морозостойкость (Мрз) —
25-35.
пористость 8%
По теплотехническим
свойствам и плотности (объемной массе) планируемый к выпуску кирпич относится к
группе условно эффективных, улучшающих теплотехнические свойства стен. Он может
применяться для облицовочных работ и для рядовой кладки стен жилых и
общественных зданий.
Технические требования к выпускаемой продукции
Кирпич и
камни должны удовлетворять требованиям стандарта и изготовляться по
технологическим регламентам, утверждённым в установленном порядке.
Предел
прочности при сжатии и изгибе кирпича и предел прочности при сжатии камней по
площади брутто (без вычета площади пустот) должны быть не менее значений,
указанных в таблице.
Пределы прочности
и сжатия для камней и кирпичей.
|
Предел
прочности, Мпа (кгс/см2)
|
При
сжатии
|
При
изгибе
|
Для всех видов
кирпича и камней
|
Для полнотелого кирпича
пластического формования
|
Для полнотелого кирпича полусухого
формования и пустотелого кирпича
|
Для утолщённого кирпича
|
|
Средний
для 5
образцов
|
Наименьший для отдельного
образца
|
Средний для 5 образцов
|
Наименьший для отдельного образ
ца
|
Средний для 5 образцов
|
Наименьший для отдельного образца
|
Средний для 5 образцов
|
Наименьший для отдельного образца
|
|
300
|
30(300)
|
25(250)
|
4,4(44)
|
2,2(22)
|
3,4(34)
|
1,7(17)
|
2,9(29)
|
1,5(15)
|
250
|
25(250)
|
20(200)
|
3,9(39)
|
2,0(20)
|
2,9(29)
|
1,5(15)
|
2,5(25)
|
1,3(13)
|
200
|
20(200)
|
17,5(175)
|
3,4(34)
|
1,7(17)
|
2,5(25)
|
1,3(13)
|
2,3(23)
|
1,1(11)
|
175
|
17,5(175)
|
15(150)
|
3,1(31)
|
1,5(15)
|
2,3(23)
|
1,1(11)
|
2,1(21)
|
1,0(10)
|
150
|
15(150)
|
12,5(125)
|
2,8(28)
|
1,4(14)
|
2,1(21)
|
1,0(10)
|
1,8(18)
|
0,9(9)
|
125
|
12,5(125)
|
10(100)
|
2,5(25)
|
1,2(12)
|
1,9(19)
|
0,9(9)
|
1,6(16)
|
0,8(8)
|
100
|
10(100)
|
7,5(75)
|
2,2(22)
|
1,1(11)
|
1,6(16)
|
0,8(8)
|
1,4(14)
|
0,7(7)
|
75
|
7,5(75)
|
5(50)
|
1,8(18)
|
0,9(9)
|
1,4(14)
|
0,7(7)
|
1,2(12)
|
0,6(6)
|
Для кирпича
и камней с горизонтальным расположением пустот
|
50
|
5(50)
|
3,5(35)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
35
|
3,5(35)
|
2,5(25)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
25
|
2,5(25)
|
1,5(15)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|