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 составСеверного 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, %

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 .

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/м^3;

- 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.

Кирпич и камни керамические имеют форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми рёбрами и углами и ровными гранями на лицевых поверхностях. Поверхность граней может быть рифлёной. Допускается изготовление кирпича и камней с закруглёнными углами радиусом закругления до 15 мм. Пустоты в кирпиче и камнях должны располагаться перпендикулярно или параллельно постели и могут быть сквозными и несквозными. Размер сквозных цилиндрических пустот по наименьшему диаметру должен быть не более 16 мм, ширина щелевидных пустот - не более 12 мм. Диаметр несквозных пустот не регламентируется. Размер горизонтальных пустот не регламентируется. Толщина наружных стенок кирпича и камней должна быть не менее 12 мм.

Отклонения от установленных размеров и показателей внешнего вида кирпича и камней не должны превышать на одном изделии следующих значений:

1. Отклонение от размеров, мм:

- по длине            ±7

- по ширине                 ±5

- по толщине:

кирпича     ±3

камня                  ±4

2. Непрямолинейность ребер и граней кирпича и камней, мм, не более:

- по постели                4

- по ложку                     6

3. Отбитости углов глубиной от 10 до 15 мм, шт. 2

4. Отбитости и притупленности ребер, не доходящие до пустот, глубиной более 5 мм, длиной по ребру от 10 до 15 мм, шт. 2

5. Трещины протяжённостью по постели полнотелого кирпича до 30 мм, пустотелых изделий не более, чем до первого ряда пустот (на кирпиче- на всю толщину, на камнях- на ½ ложковой или тычковой граней), шт.

- на ложковых гранях 1

- на тычковых гранях 1

Общее количество кирпича и камней с отбитостями, превышающими допускаемые, не должно быть более 5%. Количество половняка в партии не должно быть более 5%.

Половняком считают изделия, состоящие из парных половинок или имеющие трещины протяжённостью по постели полнотелого кирпича более 30 мм, пустотелых изделий - более чем до первого ряда пустот (на кирпиче на всю толщину, на камнях на ½ ложковых или тычковых граней).

Недожог и пережог кирпича и камней являются браком; поставка таких изделий потребителю не допускается.

Известковые включения (дутики), вызывающие после испытания разрушение изделий или отколы на их поверхности размером по наибольшему измерению от 5 до 10 мм в количестве более трёх, не допускаются.

Водопоглощение кирпича и камней, вы