Министерство  образования и науки Российской Федерации

      Белгородский  Государственный  
Технологический Университет им В.Г. Шухова 
 
 

Институт  строительного материаловедения

Кафедра ТЦКМ 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

По Технологии композиционных материалов 
 
 

На  тему: «ЦЕХ СИЛИКАТНОГО  КАМНЯ МОЩНОСТЬЮ 60 МЛН.

ШТ. В ГОД» 
 
 
 
 
 
 

  Выполнил: студент   группы ХВ-51 
                    Жумакаев Э.А.

     Принял: Кудеярова Н.П. 
 
 

Белгород 2010

Содержание

Введение

     Одной из важнейших задач промышленности строительных материалов на рубеже XXI века является развитие отечественного производства высокоэффективных строительных материалов, среди которых важное место занимают материалы автоклавного твердения.

     Наметившаяся  стабилизация производства строительных материалов и изделий и постоянное направление (1998 г.) объема по большинству  видов требует дальнейшего совершенствования  технологических процессов в  промышленности строительных материалов, направленных на повышение конкурентоспособности  продукции, как на внутреннем так  и на внешнем рынке. Это заставляет обращать особое внимание на экономию материальных и топливно-энергетических природных ресурсов, максимального  использования местного сырья и  отходов от различных производств, а также на создание экологически безопасных строительных материалов и  их технологий.

     В структуре производства продукции  отрасли (в стоимостном выражении) стеновые материалы занимают второе место после железобетона, одно из ведущих мест среди этих материалов занимают изделия автоклавного твердения (силикатный кирпич, газосиликатные и  плотные блоки и т.д.).

     Автоклавная обработка дает возможность также  использовать в качестве сырья для  производства строительных материалов и изделий наряду с местными видами, например песками, многие виды промышленных отходов: шлаки черной и цветной  металлургии, золы ТЭС и др. Эти  отходы, не обладающие вяжущими свойствами в обычных условиях, при автоклавной  обработке становятся активными  компонентами сырьевой смеси, что позволяет  получать на их основе строительные материалы  и изделия высокого качества.

     Для формирования свойств строительных материалов особое значение имеют различные  и весьма разнообразные по свойствам  силикаты и гидросиликаты.  Цементное  производство относится к наиболее топливо- и энергетическим. Поэтому  получение автоклавных вяжущих, позволяющих получать высокопрочные  изделия на основе гидросиликатов кальция  из различных материалов за несколько  часов, является весьма целесообразным.

     На  ряду с известными вяжущими в последние  годы принято направление на создание принципиально новых вяжущих  систем и технологий синтеза высокопрочного искусственного камня, позволяющих  исключить автоклавную обработку. Выявление новых свойств твердых  тел позволяет искусственно сократить  технологический цикл получения  различных силикатных и композиционных материалов, что, в свою очередь, может  послужить основой для разработки эффективных и принципиально  новых технологий.

     В последние годы изменились строительные нормы и правила при выполнении строительных работ, повышены требования к строительным материалам по теплофизическим  и физико-механическим характеристикам. В частности взято направление  на снижение теплопроводности стен зданий и сооружений при одновременном  повышении их прочности. Исходя из этого  повышаются требования к качеству силикатного  кирпича, как одного из основных представителей стеновых материалов. Снижение теплопроводности силикатного кирпича решается за счет увеличения пустотности и замены песка-заполнителя на более легкие компоненты. Однако сохранение и повышение  прочности таких изделий достигается  повышением качества вяжущего, основным видом которого для изделий автоклавного твердения является известково-песчаное вяжущее.

     Силикатный  камень представляет собой искусственный  безобжиговый стеновой строительный материал, изготовленный методом прессования  из смеси вяжущего вещества и песка  и отвердевший под действием  пара в автоклаве.

     Модульный кирпич выпускают размером 250*120*88 мм, а силикатные пустотелые камни размерами 250*120*118 мм.

     В зависимости от предела прочности  при сжатии кирпич силикатный и камни  силикатные по ГОСТ 379-95 подразделяют на марки: 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300.

     Марка лицевого камня не < 125, F не < 25.

     Морозостойкость (F) не < 15, 25, 35, 50.

     Если r < 1500 кг/м3 – то изделия пористые;

     Если r > 1500 кг/м3 – то изделия плотные.

     Плотность силикатного камня не пустотелого 1800-1950 кг/м3. Силикатный кирпич и камни  можно выпускать окрашенными.

1. Разработка технологической  схемы производства  и описание технологического процесса.

     Основными видами сырья для производства силикатного  камня являются песок, известь и  вода. По имеющимся данным более 50% заводов  силикатного кирпича располагают  известково-обжигательными цехами, сырьем для которых служат карбонатные  породы – известняки. Помимо основных видов сырья многие заводы применяют  суглинки, трепелы и другие кремнеземистые породы, золы и шлаки от сжигания углей на ТЭС, металлургические шлаки  и другие плавленые алюмосиликатные  материалы, а также некоторые  горные породы и промышленные отходы. Указанные материалы обычно используют в качестве компонентов вяжущего или активных заполнителей, а некоторые  из них – также в качестве уплотняющих  добавок. Для нашего случая, приготовления  силикатного камня применяется  три основных вида: песок, известь  и вода.

     Пески

     Основным  компонентом силикатного камня  является песок, поэтому заводы силикатного  кирпича размещают, как правило, вблизи месторождения песка, и песчаные карьеры являются частью предприятия.

     Песок – это рыхлое скопление зерен размером 0,1…5 мм различного минералогического состава. По происхождению пески бывают природные и искусственные. Искусственные пески представлены отсевами дробления горных пород, хвостами обогащения руд, отсевами твердых карбонатных пород, дробленными отходами металлургического производства (из штатов) и т.д., размеры частиц которых соответствуют приведенным выше.

     Природные пески. Пески являются продуктами выветривания осадочных горных пород (гранитов, карбонатов, полевых шпатов и т.д.), которые в дальнейшем были перенесены водой или ветром. Согласно общепризнанной классификации [3], все осадочные породы по условиям их происхождения разделяются на три группы:

1. обломочные породы;
2. химические породы;
3. органогенные породы.

     Обломочные  осадочные породы, к которым относятся  пески, характеризующиеся неоднородностью  состава. Отличаются они и абсолютными размерами обломков; зерна, слагающие эти породы, могут иметь размеры от микроскопических пылинок до крупных валунов и глыб. По крупности слагающих обломков эти породы делятся на четыре группы:

• грубообломочные, сложенные более чем наполовину обломками крупнее 1 мм в поперечнике (щебень, гравий, галька, глыбы, валуны);
• среднеобломочные, состоящие более чем на половину из зерен размером от 1 до 0,1 мм (пески, песчаники);
• мелкообломочные, сложенные преимущественно зернами размером от 0,1 до 0,01мм (лес);
• тонкообломочные или глинистые, дисперсные, состоящие более чем наполовину из частиц размерами менее 0,01 мм (глины, мергели, глинистые сланцы и т.д.).

     В большинстве случаев пески представляют собой совокупность отдельных минералов, отличающихся по химическому составу  и свойствам. Химико-минералогические особенности песков зависят от состава  минералогических пород, условий их разрушения, переноса и отложения  продуктов разрушения и т. д.

     Главной составной частью мономинеральных  песков обычно является кварц. Реже встречаются  гранатовые, магнетитовые и другие пески.

     Полиминеральные пески, в которых содержится менее 90% кварца, называются малокварцевыми. К ним относятся полевошпатовые пески, которые образуются в основном при разрушении кислых кристаллических  пород (гранитов, гнейсов и др.). Кроме  полевошпатовых малокварцевых песков встречаются пески карбонатные  и гипсовые, нефелиновые и ильменитовые. На Урале имеются месторождения  магнезитовых и циркониевых песков.

     Содержание  основных минералов в песках различно, что определяет их пригодность в  производстве изделий автоклавного твердения. Наиболее распространенные минералы песков приведены в таблице 1. 
 

     Кварцевые пески представляют собой конечную стадию разрушения горных пород, подвергнутых многократному воздействию выветривания и денудации (перемещению).

     Основным  минералом является кварц. В качестве примесей в кварцевых песках содержатся карбонаты, слюды, минералы глин, полевые  шпаты, халцедон, опал, мергель, магнитный  железняк и др. Чем больше в песке  содержится кристаллического кремнезема и чем меньше других минералов, тем  выше его качество.