Производство и применение кирпича керамического в г. Томске

Федеральное агентство по образованию 
 

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 

КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

И ТЕХНОЛОГИЙ 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по  дисциплине: «Местные строительные материалы» 
 

на  тему: «Производство  и применение кирпича керамического в г. Томске  
 
 
 

Выполнил

студент гр

9.           

 

Проверил и  допустил к защите руководитель

работы

                                                                                                              

Нормоконтролер 
 

Работа защищена с оценкой_________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Томск 2009 

Томский государственный

архитектурно-строительный университет 

Строительный  факультет 
 

КАФЕДРА «СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 И  ТЕХНОЛОГИИ» 

                                                                                              УТВЕРЖДАЮ

                                                                                             Зав. кафедрой

                                                                                                 ___________ А.И. Кудяков 
 
 
 

ЗАДАНИЕ

на выполнение курсовой работы 
 

                    по дисциплине

                    «Местные строительные материалы»

студенту, Слугиной Л.Н. 1 курс группа

Тема (работы) «Производство и применение кирпича  керамического в г.                             Томске  
 
 

            Перечень подлежащих разработке вопросов: введение, обзор  литературы, характеристика местных  материалов, технология их производства, применение на объектах региона, заключение, список использованной литературы. 
 
 
 
 

            Руководитель работы 

            Задание принял к  исполнению 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ: 
 

Введение

1. Виды кирпича керамического
2. Способы производства
3. Сырьевые материалы
4. Производство и применение кирпича керамического в г. Томске

Заключение

Список  использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 
 

    Керамическими называют материалы и изделия (ИСК), получаемые из порошкообразных веществ различными способами и подвергаемые в технологический период обязательной термической обработке при высоких температурах для упрочнения и получения камневидного состояния. Такая обработка называется обжигом. Из сырьевых порошкообразных материалов преимущественное применение при производстве строительной керамики имеет глина. Она большей частью содержит примеси, влияющие на ее цвет и термические свойства. Наименьшее количество примесей содержит глина с высоким содержанием минерала каолинита и потому называемая каолином, имеющая практически белый цвет. Кроме каолинитовых глин разных цветов и оттенков применяют монтмориллонитовые, гидрослюдистые и др. Кроме глины, к применяемым порошкообразным материалам, являющимся главными компонентами керамических изделий, относятся также некоторые другие минеральные вещества природного происхождения — кварциты, магнезиты, хромистые железняки и др.

    Отличительная особенность всех керамических изделий  и материалов состоит в их сравнительно высокой прочности, малой деформативности. Хрупкость чаще всего относится к отрицательным свойствам строительной керамики. Она обладает высокой химической стойкостью и долговечностью, а форма и размеры изделий из керамики обычно соответствуют установленным стандартам или техническим условиям.

    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. 

    ВИДЫ  КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА 
 

    Выпускают изделия грубой керамики полнотелыми  и пустотелыми. Полнотелый кирпич содержит 8-15% технологических пустот (менее 13% по ГОСТ 530-95), имеет плотность свыше 1600 кг/м³, и обеспечивает максимальную прочность кирпичной кладки.  Наряду с полнотелым выпускается так называемый пустотелый кирпич, имеющий сквозные или несквозные круглые или прямоугольные отверстия. Содержание технологических пустот в этом случае находится на уровне 20-45%, что существенно снижает вес и теплопроводность кирпича, по сравнению с полнотелым, позволяя уменьшить толщину наружных стен с сохранением их теплоизоляционных свойств. Объемная плотность такого кирпича не превышает 1500 кг/м³. Уникальный сверхэффективный поризованный кирпич с плотностью ниже 950 кг/м³ производит ЗАО "Победа KNAUFF". Этот кирпич не тонет в воде и, что гораздо важнее, обладает наименьшей теплопроводностью среди материалов рассматриваемой категории. Пустотелый кирпич применяется для устройства наружных стен с повышенной теплоизолирующей способностью, а также для возведения внутренних стен и перегородок. Не рекомендуется использовать кирпич этого типа для кладки фундаментов, цоколей и стен сырых помещений. Эффективный кирпич выпускается одинарным, полуторным и двойным, а также в виде крупноформатных керамических блоков. Керамические блоки очень выгодны. В германии на их долю приходится более 30%. Полуторный кирпич по высоте больше одинарного в 1,35 раза, а не в 1,5. При этом кладка в 5 рядов полуторного кирпича соответствует 7 рядам одинарного.  К числу основных технических характеристик кирпича относятся прочность и морозостойкость. Прочность обычно лежит в диапазоне от М75 до М250. Число обозначает предел прочности на сжатие в кгс/см2. Для строительства малоэтажных зданий обычно используется кирпич невысоких марок (М100 - М150). Следует отметить, что кирпич М200 дороже аналогичного М100 на 20-30%. Изделия марки М250 нечасто встречаются на Российском рынке, но нет правил без исключений - эстонский комбинат "ASERI TELLIS" производит полнотелый керамический кирпич ручной формовки "St. John" марки М300 с объемной плотностью 1800 кг/м³. Одним из важнейших параметров кирпича является морозостойкость (способность выдерживать определенное количество циклов замораживания - оттаивания). Именно этот параметр определяет долговечность сооружения. Как правило, морозостойкость кирпича не менее 25 - 50, реже - 75 циклов.

    Доля  выпуска керамических камней с горизонтальными  пустотами не велика, и у них  есть свои особенности. отличительное качество керамических камней с горизонтальными пустотами – это меньший расход цементного раствора, по сравнению с вертикальными пустотами. Но и присутствует ряд крупных недостатков – камень с горизонтальными пустотами имеет предел прочности на сжатие в 6 раз меньше, чем такой же камень с такими же размерами, но с вертикальными пустотами; низкий коэффициент теплоизоляционной эффективности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА 
 

    Производство  керамических стеновых материалов может  быть осуществлено различными способами формования:

    по  пластическому – с нормальной формовочной влажностью;

    по  пластическому – с пониженной формовочной влажностью (жесткое  формование);

    из  полусухих масс.

    При пластическом методе формования влажность  шихты соответствует нормальной формовочной и, в зависимости от свойств глиняного сырья, находится в пределах от 18 до 22%.При жестком методе формования формовочная влажность 12-16%. Полусухой способ производства изделий предусматривает формование изделий из сыпучих масс влажностью 7-10%.

    При первых двух методах формование производится способом экструзии, в третьем случае - уплотнением пресспорошка в коленорычажных или гидравлических прессах.

    Выбор способа производства определяется карьерной влажностью и плотностью сырья, чувствительностью его к сушке, а также зависит от предполагаемого ассортимента продукции. Немаловажное значение при выборе способа производства имеет возможность приобретения того или иного комплекта оборудования.

    Отличием  производства полусухим методом  формование от остальных является использование как обычных глинистых пород, в том числе с карбонатными включениями, так и плотных трудноразмокаемых (глинистые сланцы, отходы угледобычи и углеобогащения), отсутствие процесса сушки, низкую усадку, ровные края и грани, при этом – невозможность производства эффективных и высокопустотных изделий, низкая морозостойкость и предел прочности на изгиб, запыленность производственных помещений, низкая производительность прессов полусухого прессования, более высокую температуру обжига. Из рассмотренных характеристик недостатком при пластическом способе формования кирпич-сырец после формования имеет низкую прочность, что вынуждает выставлять его на отдельные полки сушильной вагонетки. Этот недостаток исключается при жестком формовании – прочность свежеотформованного сырца 0,3-5 МПа, при обычном формовании она составляет лишь 0,2 МПа. Сырец сразу же загружается на печную вагонетку, исключающую перекладку сырца и повышение производительности.

      При производстве керамического кирпича  используется метод полусухого прессования и метод пластического формования, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. При наличии рыхлых глин и глин средней плотности с влажностью не свыше 23-25% применяют пластический способ переработки глин; для слишком плотных глин, плохо поддающихся увлажнению и обработке с низкой карьерной влажностью (менее 14-16%) - полусухой способ переработки.

      Метод полусухого прессования предусматривает  предварительное высушивание сырья, последующее измельчение его  в порошок, прессование сырца в пресс-формах при удельных давлениях, в десятки раз превышающих давление прессование на ленточных прессах. Преимущества технологии полусухого прессования заключается в том, что спрессованный кирпич-сырец укладывается непосредственно на печные вагонетки и на них высушивается в туннельных сушилках, или же, минуя предварительную досушку, непосредственно поступает на обжиг. Комплексная механизация производства осуществляется проще, чем при методе пластического формования. Однако технология полусухого прессования требует более совершенной системы аспирации на трактах приготовления и транспортирование порошка, использования более высокопроизводительных прессов.

      Технологическая схема производства изделий с  пластическим способом подготовки массы, несмотря на свою сложность и длительность, наиболее распространена в промышленности стеновой керамики. Метод формования из пластических масс исторически сложился на основе пластических свойств глин и широко используется в керамической технологии. Способ пластического формования позволяет выпускать изделия в широком ассортименте, более крупных размеров, сложной формы и большей пустотности. В отдельных случаях предел прочности при изгибе и морозостойкость таких изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования из того же сырья.

      При переработке глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько  проще и экономичней, поскольку  нужно меньше перерабатывающего  оборудования, следовательно, меньше энергоемкость. Все оборудование более надежно и просто в обслуживании. Температура обжига изделий примерно на 50⁰С ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет также снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсируют высокие затраты на сушку.

      Недостатком способа пластического формования является большая длительность технологического цикла за счет процесса сушки сырца, продолжающегося от 1 до 3 суток. Низкая прочность формованного сырца, особенно пустотелого, большая усадка материала при сушке и наличие отдельного процесса сушки затрудняет возможность механизации трудоемких операций при садке сырца на сушку, перекладке высушенного сырца для обжига и совмещения в одном агрегате процессов сушки и обжига.