ВИРОБНИЦТВО СИЛІКАТНОЇ ЦЕГЛИ

Автоклавні будівельні матеріали випускають у вигляді цегли, блоків і панелей для зовнішніх і внутрішніх стін, панелей перекриттів, колон, сходових маршів і майданчиків, балок та інших виробів. Їх властивості близькі до властивостей цементних бетонів, але вони відрізняються меншою витратою зв’язних і широким використанням дешевих місцевих заповнювачів, а отже, меншою вартістю.

Як сировину для виробництва силікатної цегли використовують пісок (92-95 %), вапно (6-8 % з розрахунку 5,5-6,5% активного СаО) і воду (з розрахунку 6-8 % вологості маси). Крім того, можуть використовувати суглинки, трепели, золи, шлаки та інші гірські породи і промислові відпадки. Як вапняний компонент можна використовувати мелене негашене вапно, порохнянку, а також частково гашене вапно. Наявність у вапні недопалу не погіршує якості виробів, але призводить до підвищеної витрати вапна. Перепал сповільнює гідратацію вапна так, що вона продовжується під час автоклавної обробки, викликаючи виникнення спучувань, тріщин та інших дефектів у виробах. Оскільки головним сировинним компонентом для виробництва силікатної цегли є пісок, то заводи з її виробництва розташовують поблизу родовищ піску.

Технологія виробництва силікатної цегли включає наступні стадії:

- добування і просіювання піску;

- розмелювання вапна разом з частиною піску;

- змішування розмеленого зв’язного з немеленим піском і водою;

- гасіння вапна в суміші з піском;

- повторне перемішування і дозволоження отриманої маси;

- пресування цегли і вкладання її на вагонетки;

- обробка в автоклаві насиченою водяною парою при 174,5 ^оС (тиску 0,8 МПа).

Пісок з кар’єру вологістю 7-8% просіюють через віброгрохіт з отворами 10 мм. Взимку груди замерзлого піску прогрівають в бункерах парою. Грудкове вапно після дроблення в щокових чи молоткових дробарках до кусків розміром не більше 25 мм розмелюють в трубних двокамерних млинах разом з додатком 15-50 % піску. Отримане вапняно-піщане зв’язне (рідко мелене негашене вапно) змішують з рештою немеленого піску в двовальному чи шнековому змішувачі, зволожують і подають на гасіння. В залежності від способу гасіння розрізняють дві схеми отримання силікатної цегли.

Барабанний спосіб передбачає подачу меленого негашеного вапна з додатком піску і решти немеленого піску в окремі бункери над гасильним барабаном. З бункерів віддозовані компоненти періодично завантажують в обертовий гасильний барабан. В ньому впродовж 3-5 хв перемішують сухі матеріали після чого під тиском 1,5-2,0 атм подають пару для зволоження суміші. Тривалість гасіння вапна складає 40 хв.

Силосний спосіб полягає в тому, що перемішана і зволожена шихта поступає в силоси для гасіння, де вапно гаситься протягом 7-12 год.

Перевагою барабанного способу є швидке загашування вапна. Силосне загашування відбувається в 10-15 разів повільніше, проте якість загашеного вапна є вищою.

Після гасіння шихта подається в мішалку, де остаточно перемішується, при необхідності дозволожується і поступає на пресування. Пресують силікатну цеглу на важільних пресах під тиском 15-20 МПа. Відпресована цегла-сирівець вкладається автоматами-вкладальниками на вагонетки, які подають в автоклав для тверднення. Автоклав є стальним циліндром діаметром 2 м і довжиною 17-20 м. Цикл автоклавної обробки складає 10-12 годин. Після автоклавування цеглу відвантажують споживачеві.

В результаті хемічних реакцій твердіння утворюються гідросилікати кальцію, які створюють кристалічний зросток, що надає міцності силікатній цеглі. Твердіння цегли ще деякий час продовжується після вивантаження її з автоклаву.

В автоклаві відбувається процес згідно реакції:

Ca(OH)₂ + SiO₂ + kН₂О ® CaO*SiO₂*(k+1)Н₂О

На повітрі процес тверднення проходить згідно реакції:

Ca(OH)₂ + СO₂ + Н₂О ® CaСO₃ + 2Н₂О

Силікатна цегла за формою і призначенням не відрізняється від керамічної. Заводи випускають рядову (звичайну) і лицьову силікатну цеглу, повнотілу і порожнисту, одинарну (250х120х65), модульну (потовщену – 250х120х88), силікатні камені (250х120х138). Маса силікатної цегли повинна бути не більше 4,3 кг.

За теплотехнічними властивостями силікатні вироби поділяють на:

- ефективні (середня густина до 1400 кг/м³);

- умовно-ефективні (середня густина 1400-1650 кг/м³);

- звичайні (середня густина більше 1650 кг/м³).

В залежності від міцності на стиск випускають наступні марки цегли: 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300.

Водопоглинання рядової силікатної цегли не повинно перевищувати 16 %, а лицьової – 14 %.

Морозостійкість рядової силікатної цегли повинна складати не менше 15 циклів почергового заморожування (при температурі менше – 15 ^оС) і відтоплювання (у воді при 15-20 ^оС), а лицьової – 25, 35 і 50 циклів в залежності від марки. Морозостійкість визначають за втратою зразками 15 % міцності, або 5 % маси.

Силікатну цеглу випускають білого (сіруватого) кольору і пофарбовану. Барвник можуть вводити або в склад маси (об’ємне фарбування) або наносити на поверхню перед чи після запарювання (поверхневе фарбування).

Перевагами силікатної цегли є:

- добрі естетичні якості;

- порівняно проста технологія виробництва і малі затрати на виготовлення (у порівнянні з виробництвом керамічної цегли тривалість циклу виробництва менша в 5-10 разів, питомі затрати - в 2 рази, витрата палива – в 2,0-2,5 разів);

- чітка геометрична форма.

До недоліків силікатної цегли можна віднести:

- нижча водостійкість у порівнянні з керамічною, що не дозволяє використовувати для мурування фундаментів і цоколів нижче гідроізоляційного шару, а також стін з вологим режимом роботи (басейни, лазні тощо);

- не можна використовувати для мурування печей, димоходів і високотемпературних агрегатів.