Строительніе статьи 1996

Способы предотвращения на керамическом кирпиче

Опубликован аналитический обзор видного ученого и области технологии керамических стеновых магери - алон И. А. Альперовича, посвященный подробному анализу современных отечественных и зарубежных способов предотвращения высолов на керамическом кирпиче 11 ].

Список использованной автором литературы, вклю­чая авторские свидетельства и патенты, содержит 88 названий, в том числе 48 зарубежных. В обзоре рас­смотрены результаты выполненных в нашей стране и за рубежом научно-исследовательских работ по борь­бе с высолами, освещен передовой опыт предприятий - Систематизированы причины высолов на керамичес­ком кирпиче и методы их предотвращения.

Во введении автор обоснованно подчеркивает, что в связи с возросшими требованиями современной архи­тектуры к расширению ассортимента керамических стеновых изделий но цвету и фактуре необходимо со­четать меры но предотвращению высолов на лицевой поверхности изделий с объемным окрашиванием гли - номассы и нанесением различных покрытий на по­верхность сырца или обожженных изделий.

В главе о причинах появления высолов на керами­ческом кирпиче рассмотрены два их вида: высолы, об­разующиеся за счет водорастворимых солей, содержа­щихся в глинис том сырье, и высолы, образующиеся при сушке и обжиге кирпича за счет серы, содержа­щейся в топливе. Из них главной причиной является значительная засоленность глинистого сырья водора­створимыми сульфатными солями щелочных и ще­лочноземельных металлов и сульфидами железа.

Большое теоретическое и практическое значение имеет глава, посвященная методам предотвращения высолов путем введения в глиномассу различных до­бавок. Наиболее эффективными из них являются со­единения бария, связывающие водорастворимые сер­нокислые соли щелочных и щелочноземельных ме­таллов, содержащиеся в глине, в нерастворимую соль сернокислого бария.

Автором рассматриваются также различные добав­ки, связывающие сернокислые соединения при обжи­ге в легкоплавкие нерастворимые новообразования, и химизм этих процессов. К таким добавкам относятся, например, тонкомолотый активизированный кремне­зем, треиельные и диамитовые породы, каолин, гли­нозем, бе тонит и др.

Народнохозяйственное значение имеет использова­ние отходов промышленности для предотвращения и ликвидации высолов на керамическом кирпиче и дру­гих керамических стеновых изделиях, направленное на создание экологически чистых безотходных произ­водств. Такими отходами являются шлаки электро - термофосфорного, феррованадиевого, ферромарган­цевого и ферросилициевого производства, шлак до­менных печей и ряд других.

Важное экологическое значение имеет тот факт, что при производстве кирпича из легкоплавких карбо­натных глин, а также при изготовлении лицевого кир-

МГСУ

Нича объемного окрашивания светлых гонов на осно­ве легкоплавкой глины и тонкомолотых карбонатных пород (известняка, мела, доломита) по технологии, разработанной под руководством автора в АО «ВНИ- Истром им. П. П. Будникова», значительно снижают­ся выбросы серьг в атмосферу.

Представляет несомненный интерес эффективный способ борьбы с высолами на керамических стеновых изделиях, заключающийся в нанесении пленок и фак­турных покрытий на лицевую поверхность изделий. В обзоре классифицированы три вида способов: нанесе­ние защитных покрытий на свежесформованный сы­рец, создание фактурного слоя путем механической и химической обработки лицевой поверхности сырца, создание покрытий на обожженных изделиях.

Для нанесения пленок на свежесформованный сырец используются различные пленкообразующие вещест­ва, представляющие собой растворы твердой синтети­ческой смолы в легколетучем растворителе, например, раствор твердых битумов в уайт-спирите или бензине. Обожженные изделия покрываются водоотталкиваю­щими пленочными материалами — силиконовыми смо­лами и эмульсиями. Пропитка лицевых керамических изделий силиконами снижает до минимума водопогло - щение, а следовательно, подвижность солей и их выса­ливание.

Заслугой автора является систематизация зарубеж­ных способов создания разнообразной рельефной фактуры лицевого кирпича маскирующей высолы и пятна путем использования различных методов деко­ративной механической и химической обработки ли­цевой поверхности изделий.

Заслуживает внимания глава посвященная удалению высолов, появляющихся при эксплуатации изделий в кладке, механической очисткой и химической обработкой.

Автором проведены исследования с целью выявле­ния природы высолов на стеновой кладке кирпича из Норского завода керамических материалов (г. Яро­славль). Установлено, что кирпич, отобранный с вы­ставочной площадки завода, по внешнему виду соот­ветствует требованиям ГОСТ 7484—78. тогда как яр­ко-белые кристаллические высолы, снятые со стено­вой кладки зданий, представляют собой сульфаты на­трия и калия, содержащиеся в составе строительных растворов. Эти высолы в значительной мере можно предотвратить, применяя в строительных растворах малощелочные, гидрофобные и пластифицированные цементы. Большое значение имеет также оптимиза­ция всех переделов производства кирпича и других из­делий строительной керамики, начиная с подготовки сырьевых материалов и кончая процессом обжига.

Эффективное снижение засоленности глинистого сы­рья достигается при вылеживании разрыхленной глины в замоченном состоянии в течение года В период выле­живания, сопровождающегося дисчергацией глинистых, частиц, растворимые соли вымываются из глины.

В процессе формования сырца уменьшение образо­вания высолов имеет место при полусухом нрессова-
нии. жестком пластическом формовании из масс по­ниженной влажности (13—15 %), формовании пусто­телых изделий. Рекомендуется сушить сырец чистым воздухом, подогреваемым в калориферах и теплооб­менниках, или воздухом, отбираемым из зоны ох­лаждения тоннельных печей, работающих на газовом топливе.

Эффективным средством борьбы с высолами явля­ется оптимизации режима обжига и состава газовой среды. Режим обжига керамических стеновых изде­лий в тоннельных и кольцевых печах должен обеспе­чивать максимально возможную их десульфурацию и, как следствие, резкое снижение содержания водорас­творимых солей в обожженных изделиях. Десульфу­рации изделий в процессе обжига способствует созда­ние в печи температурного и газового режимов, на­правленных на окисление сульфидов железа при ми­нимально низких температурах и разложение терми­чески стойких сульфатов щелочных и щелочнозе­мельных металлов при максимально высоких. Интен­сифицирует десульфурацию окислительно-восстано - вительный обжиг изделий, внедренный на ряде отече­ственных и зарубежных заводов.

Осуществление рассмотренного комплекса меро­приятий но предотвращению высолов на керамичес­ком кирпиче и других керамических стеновых издели­ях позволит значительно улучипггь внешний вид и ка­чество кирпича, расширить сырьевую базу и увели­чить выпуск лицевых изделий, отвечающих современ­ным архитектурно-декоративным требованиям.

Обзор рассчитан на инженерно-технических работ­ников предприятий, выпускающих керамические сте­новые изделия, сотрудников научно-исследователь­ских и проектных организаций, а также архитекторов и строителей, занятых непосредственно возведением индивидуальных коттеджей, дач. садовых домиков в сельской местности и многоэтажных зданий, строя­щихся по индивидуальным проектам.

В заключение следует отметить, что тираж обзора (500 экз.), учитывая его актуальность, совершенно не­достаточен и должен быть значительно увеличен.

В журнале «Строительные материалы» (№ 0, 8 1996 г.) сообщалось о готовящейся в Санкт-Петербурге конферен­ции под рабочим названием «Строительство и реконструк­ция Санкт-Петербурга в рамках подготовки к Олимпиаде 2004 года».

В процессе подготовки конференции ее участники пред­ложили для обсуждения такое количество вопросов, кото­рое никак не укладывалось в два дня планируемой работы. Актишыя заинтересованность специалистов в профессио­нальном общении привела организаторов конференции ПСП «ЛеиАРХиД» к предложению регулярно проводить встречи строителей, архитекторов, производителей строи­тельных материалов в рамках «Петербургских ассамблей строителей».

3- 4 октября 1996 г. в Санкт-Петербургском тосударственном архитектур)ю-строитсльном университете (СПбГАСУ) собра­лись участники первой конференции «Петербургские ассамб­леи строителей», в которой приняли участие более 140 фирм.

На пленарном заседании 3 октября перед собравшимися специалистами выступил вице-губернатор Санкт-Петербур­га В. Л. Локтионов с докладом «Основные проблемы капи­тального строительства», в котором он обрисовал некото­рые пути решения проблем строительного комплекса Санкт-Петербурга. Председатель комитета по градострои­тельству н архитектуре, главный архитектор Санкт-Петер­бурга О. Л. Харченко проинформировал строителей о плане размещения олимпийских объектов, транспортных комму­никациях, которые необходимо построить для нормального функционирования городской инфраструктуры во время проведения Олимпийских игр. Возможностям строительно - подрядных организаций, решающих конкретные задачи ре­конструкции и строительства, посвятил свое выступление президент Союза строительных компаний Санкт-

I Іетербурга п Ленинградской области В. М. Гольмии. Ректор 0116РАСУ Ю. П. Панибратов в своем докладе коснулся во­проса возможных путей решения экономических проблем строительства в регионе.

Вся подготовительная работа по организации конферен­ции была проведена рабочей группой оргкомитета реклам­но-информационного центра «КАСКАД», а профинансиро­вана ПСП «ЛеиАРХиД».

Во время проведения мероприятия участники ознако­мились с новыми строительными материалами и технологи­ями. Свою продукцию представили фирмы «Панорама», «Сургок ВаШк», ВНИИЭК Кераммаш (Украина). «Бест-ке - рамнкс», «Гепард», «Топ-Хауз», «Ольвия». «Ольвекс», «Ме- ликои», «Дельта-Верона», «Победа-Кнауф» и др. Интерес­ные выступления подготовили специалисты ЛенЖнлНИИ - 11роекта и СПбГАСУ.

На выставке, организованной в рамках конференции, участники смогли познакомиться с новыми строительными материалами и технологиями, многие из которых вызвали ин­терес у профессионалов. Особо отметили удачное место для проведения конференции — учебный вуз — СПбГАСУ. Сту­денты — будущие специалисты стройкомплекса имели воз­можность присутствовать на конференции и знакомиться с выставкой.

Информационное обеспечение,

Изготовление сувенирной продукщш, ре­шите любых организационных вопросов участников конференции осуществлялось Рекламно-информационным центром «КА­СКАД», со стенда которого, в течение двух дней работы конференции, любой желаю­щий мог получить издание РИЦ «КАС­КАД» «Строительство и реконструкция», а также информацию фирм-участннков.

Первая конференция в рамках «Петер­бургских ассамблей строителей», по от­зывам участников, прошла плодотворно.

Т. е. нагретого до 10(Ю °С воздуха. Для этого на входе и выходе из зо­ны обжига имеются футерован­ные шиберные двери. Шиберы должны опускаться до самого иода вагонеток, поэтому между садками на вагонетках должно быть сво­бодное пространство, равное тол­щине шиберной двери с некото­рым запасом но размеру, учитыва­ющим точность позиционирова­ния вагонеток при их продвижении но тоннелю. Циклическое продви­жение вагонеток и перемещение шиберов должно согласовываться с циклограммой процесса.

На выходе из зоны обжига кир­пич имеет максимальную темпе­ратуру. В зоне охлаждения обо­жженный кирпич отдает теплоту атмосферному воздуху. Нагрев - птекъ о г Аклкжхяеммк изделий, Горячий воздух попадает в подго­товительную зону по отдельному теплоизолированному воздухово­ду. По мере движения через под­готовительную зону горячий су­хой воздух постепенно отдает свою теплоту свежей садке, насы­щается влагой и выбрасывается в атмосферу. Подвагонеточный ка­нал может вентилироваться от­дельной системой. Каждые 25— 30 мин все шиберы тоннельной печи на короткое время открыва­ются и состав вагонеток с садка­ми перемещается вперед на одну позицию.

Для тоннельной печи произво­дительностью ]0 млн. шт. кирни-

УПК 666.972.7 Ча и год необходим вихревой на­греватель с тепловой мощностью

1, 7 МВт. Предполагается, что КПД использования тепловой энергии в новой тоннельной печи такой же, как в топливных печах, хотя правильнее ожидать более высокий КПД в печах с вихревым нагревателем. Это связано с тем, что н новой технологии обжига не учитываются полнота и эффек­тивность сгорания топлива, а также унос энергии с продуктами сгорания и т. и. В наших оценках эквивалентная мощность вихрево­го нагревателя бралась равной среднему расходу условного топ­лива в обычных печах, т. е. 170 кг на производство 1000 шт. кирпича 12]. Однако тепловая мощность ге­отермальной станции должна быть равна / 7 МВт, так как толь­ко около 10 % низкопотенциаль­ной тепловой энергии скважины молено превратить в механичес­кую мощность паровой турбины низкого давления и соответствен­но преобразовать ее в вихревом нагревателе в тепловую мощ­ность, равную 1,7 МВт.

Для обеспечения тепловой мощности 17 МВт скважина должна иметь дебит 80 л/с при температуре воды на устье сква - жицы 80 °С и сбросе ее после теп­лообменника с температурой 30 'С. На территории Северного Кавказа и в других районах РФ есть геотермальные месторожде­ния, которые могут обеспечить ге­отермальные станции водой с ука­занными параметрами. Разумеется, если иметь скважины глубиной

3,5 —4 км, то возможно получение перегретой воды температурой 140—150 °С, что позволит строить на их базе более мощные предпри­ятия. Однако сейчас имеются, на­пример в Кабардино-Балкарии, скважины глубиной не более 2 км.

Решение инженерных и органи­зационных проблем применения вихревого нагревателя в производ­стве строительной керамики мо­жет кардинально изменить техни­ко-экономические и экологичес­кие показатели этой отрасли во многих регионах России. Если оценка технико-экономического эффекта при использовании отно­сительно дешевой энергии геотер­мальных месторождений в произ­водстве строительных материалов требует дальнейшего уточнения, то возможность облегчения усло­вий труда работников отрасли и значительного улучшения эколо­гической ситуации возле подоб­ных предприятий не вызывает со­мнений.

Список литературы

1. Федоров В. Т., Кокова М. II. Воз­можности применения геотермаль­ной энергии в производстве строи­тельных материалов // Строит, ма­териалы, 1996. № 5. С. 2—3.

2. Кашкаев И. С., Шенман. Е. 111. Про­изводство глиняного кирпича. М.: Высшая школа. 1974. 288 с.

И М. БАРАНОВ, канд. техн. наук