Изготовление керамического кирпича

                 Министерство образования Российской Федерации

Казанский государственный технологический университет

                                   Кафедра ТТХВ

                                         Курсовая работа

           по предмету

           Технология материалов и покрытий

           на тему:

         « Изготовление керамического кирпича»

работу выполнил:

принял:

                                                  Казань

                                                  2011 г.

Содержание

Введение. Общие сведения…………………………………………………...3

1. Требования к изделию……………………………………………………...6

2. Выбор сырьевой базы………………………………………………………7

3. Выбор метода изготовления керамического кирпича……………………9

4. Теоретические основы технологического процесса…………………….10

      4.1. Подготовка формовочных масс……………………………………10

      4.2. Формование кирпича……………………………………………….12

      4.3. Обжиг изделия……………………………………………………...14

5. Сортировка и упаковка изделия………………………………………….15

Заключение...…………………………………………………………………18

Список литературы…………………………………………………………..19

Введение

Керамическими называют материалы и изделия, изготовляемые формованием и обжигом глин. «Керамос» – на древнегреческом языке означало гончарную глину, а также изделия из обожженной глины. В глубокой древности из глин путем обжига получали посуду, а позднее стали изготовлять кирпич, а затем черепицу.

Сам кирпич представляет собой прямоугольный брусок прочного материала, используемый в качестве строительного материала. Наиболее известны три вида кирпича, гиперпрессованный кирпич производится по технологии гиперпрессования, красный кирпич из обожжённой глины и силикатный, состоящий из песка и извести, а также цемента.

Керамическим кирпичом украшали фасады в Древнем Египте и Вавилоне, из него возводили города наши предки на всей территории земли. Кирпичом облицована Великая Китайская стена, а символом российской государственности стал архитектурный ансамбль Кремля с его зубчатыми стенами и башнями из красного кирпича.

Уважали керамический кирпич и в России, а старые мастера ставили на нем личные клейма. Да и как не уважать этот вечный, экологически безупречный и удобный стройматериал? Его надежность и качество дают выбор современным зодчим, возрождающим красоту и культуру строительства. 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.

Преимущества керамического рядового кирпича

Прочен и износостоек. Керамический кирпич обладает высокой морозостойкостью, что подтверждается многолетним опытом его применения в строительстве.

Хорошая звукоизоляция — стены из керамического кирпича, как правило, соответствуют требованиям СНиП 23-03-2003 «Защита от шума».

Низкое влагопоглощение (менее 14 %, а для клинкерного кирпича этот показатель может достигать 3 %) — Более того, керамический кирпич быстро высыхает.

Экологичность Красный кирпич — это «дышащий материал», обеспечивающий благоприятный климат в помещении. Керамический кирпич изготовлен из экологически чистого натурального сырья — глины, по технологии, знакомой человечеству десятки веков. Во время эксплуатации построенных из него зданий, красный кирпич не выделяет вредных для человека веществ, таких как газ радон.

Устойчивость почти ко всем климатическим условиям, что позволяет сохранять надёжность и внешний вид.

Высокая прочность (15 МПа и выше).

Высокая плотность (1950 кг/м³, до 2000 кг/м³ при ручной формовке).

Производство кирпича возможно несколькими методами. В данном курсовом проекте предусмотрен полусухой метод прессования.

Одним из преимуществ полусухого способа производства является возможность использования глин низкой пластичности, отсутствие необходимости в сушильных вагонетках.

В отличие от метода пластического формования, при изготовлении кирпича способом полусухого прессования, количество влаги в сформованной массе не превышает 8%, что дает возможность пропустить фазу сушки и сразу перейти к обжигу кирпича.

Изделия, изготовленные методом полусухого прессования, имеют низкое сопротивление на изгиб, обладают повышенной водопроницаемостью, низкой морозоустойчивостью. При таком производстве кирпича требуется более высокая температура обжига. Внешний вид кирпича очень высокий.

Сравнительные анализы работы кирпичных заводов показывают, что себестоимость кирпича при полусухом методе в 2 раза ниже, что позволяет в современных условиях стабильно получать высокую прибыль.

1. Требования к изделию

Требования к кирпичу и керамическим камням прямоугольной формы регламентированы ГОСТ 7484–78; ГОСТ 530–95, который предусматривает следующие три основных размера этих изделий в мм: для кирпича – 250´120´65 или 250´120´90, для керамического камня основного – 250´120´140 и для трехчетвертного – 188´120´140. По отдельным заказам можно также выпускать камни других размеров и профилированные изделия. Изделия должны иметь прямые ребра и углы, четкие грани и ровные лицевые поверхности. Допускаются отклонения в размерах: по длине ±4 мм, по ширине ±3 мм и по толщине: для кирпича ±2 мм, а для камней ±3 мм. Косоугольность по отношению к длине изделия не должна превышать 3 мм. Искривления поверхностей и ребер допускаются не более: по ложку 3 мм и по тычку 2 мм. На лицевой стороне допускаются: отбитость или притупленность углов и ребер длиной 5–15 мм не более 1 шт., отдельные посечки не более 2 шт. на 1 дм2. Не допускаются на лицевой поверхности видимые с расстояния 10 м выцветы и пятна, а также несовпадения рельефа и офактуровки, образующих общую архитектурную деталь и кладке [2].

По виду фактуры (отделки) лицевой поверхности кирпич и камни выпускают: с естественно окрашенным черепком, торкретированные минеральной крошкой, ангобированные, двухслойного формования и глазурованные. На последние ГОСТ 7484–69 не распространяется. Лицевые поверхности изделий должны быть однотонными, иметь чистый тон и равномерный цвет без пятен, выцветов и других дефектов, заметных с расстояния 10 м.

По показателям прочности изделия подразделяются на семь марок: 300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75. Марка кирпича соответствует пределу прочности по сечению брутто, пределы прочности при изгибе дифференцированы для сплошных и пустотелых изделий, а также для изделий пластического и полусухого прессования.

Водопоглощение не должна быть ниже 6% и не должно превышать 12% у лицевых изделий, изготовленных из прочих глин. По морозостойкости изделия подразделяются на четыре марки: F15, F25, F 35, F 50.

2. Выбор сырьевой базы

В качестве сырья для производства керамического кирпича и керамических камней применяют:

глинистые породы, встречающиеся в природе в плотном, рыхлом и пластическом состоянии, называемые в целом легкоплавкими глинами; способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800- 10000С в камнеподобный материал. Легкоплавкие глины относятся к остаточным и осадочным породам. Для производства кирпича наибольшее применение нашли элювиальные, ледниково-моренные, гумидные, аллювиальные, морские и некоторые другие глины и суглинки.

органические и минеральные добавки, корректирующие свойства природного сырья (кварцевый песок, шлаки, шамот, опилки, уголь, зола и другие.);

Светложгущиеся огнеупорные и тугоплавкие глины, стекло, мел, отходы фарфорового производства, огнеупорного кирпича для получения офактуренного лицевого кирпича, изготавливаемого из легкоплавких глин.

Для определения возможности использования глин и суглинков для производства стеновых материалов необходимо знать их зерновой, химический и минералогический состав, пластичность и технологические свойства.

Наиболее ценной для производства кирпича является глинистая фракция, содержание которой не должно быть менее 20%.

Очень важно для характеристики глины содержание в ней глинозёма Аl2O3, повышающего технологические свойства сырья: в легкоплавких глинах оно колеблется в пределах от 10 до 15%.

Содержание кремнезёма SiO2 колеблется в пределах от 60 до 75%. В глинах часть кремнезёма находится в связанном виде в глинообразующих минералах и в несвязанном виде как примесь, обладающая свойством отощающих материалов.

Оксиды железа, титана, марганца и других металлов содержатся в глинах в количестве до 10-12% и оказывают существенное влияние на целый ряд важнейших свойств керамических изделий. Наибольшее влияние оказывают оксиды железа, находящиеся в глине в виде оксида Fe2O3 и гидроокиси Fe(OH)3 и оксиды марганца MnO2. Они улучшают спекаемость изделий и придают им окраску.

Химический, минералогический и гранулометрический состав глин, используемых для производства кирпича (см. табл.2.1.).

Таблица 2.1. Требования к глинам, предназначенным для производства керамического кирпича и керамических камней [3].

Для улучшения природных свойств глиняного сырья-уменьшения общей усадки, чувствительности к сушке и обжигу, улучшения формовочных свойств, широко применяют добавки.

Добавки, используемые при производстве кирпича и керамических камней, по назначению можно разделить на:

отощающие – песок, шамот, дегидратированная глина, уносы керамзитового производства и другие минеральные невыгорающие добавки;

отощающие и выгорающие полностью или частично – древесные опилки, лигнин, торф, лузга, многозольные угли, шлаки, золы ТЭЦ, отходы углеобогатительных фабрик и другие;

выгорающие добавки в виде высококалорийного топлива – антрацит, кокс и другие, вводимые в шихту для улучшения обжига изделий;

обогащающие и пластифицирующие добавки – высокопластичные жирные глины, бентонитовые глины, сульфитноспиртовая барда и другие /2,4/.

   3. Выбор метода изготовления керамического кирпича

Существует два способа производства керамического кирпича: пластическое формование и полусухое прессование.

Метод полусухого прессования похож на метод пластического формования. Правда изначально берется глиняная масса более вязкая. Именно это дает возможность сделать кирпичей более аккуратной и четкой формы. Итак, глину с влажностью 6-7 процентов сначала измельчают в порошок, а затем поштучно формуют кирпич в специальных прессах. Его можно сразу отправлять на обжиг. Надо отметить, что кирпичи, произведенные методом полусухого прессования, имеют меньше дефектов, у них гладкие грани, но они менее морозостойки

Отличие технологии полусухого прессования от традиционной пластического формования заключается в упрощенной схеме приготовления сырьевой смеси. Кроме того, оборудование для оснащения линии подготовки пресс-порошка менее энерго- и металлоемко. Полусухое прессование облегчает одну из наиболее сложных и длительных стадий технологического процесса — сушку. Получаемый кирпич имеет более четкие грани и углы, что позволяет использовать его как лицевой материал.
Кирпич по своим качественным показателям не уступает традиционному керамическому кирпичу пластического формования. Комплексная механизация производства осуществляется проще, чем при методе пластического формования. Благодаря простоте технологии и оборудования себестоимость кирпича полусухого прессования на 15-20% ниже себестоимости кирпича пластического формования.

          4. Теоретические основы технологического процесса