Гиперпрессование

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Гиперпрессованный кирпич[править | править код]

Гиперпрессованный кирпич — строительный материал высокой прочности и правильной геометрии, для производства которого используют цемент, известняк и промышленные отходы( ракушечники, известняки, доломиты, травертины, мраморы и т. д.)[1]. С керамическим кирпичом его сближает только способ применения и форма, по составу гиперпрессованный кирпич относится к искусственным камням. Кирпич применяется чаще всего как облицовочный — для отделки домов, заборов, беседок, колодцев, пешеходных дорожек.

  • В отличие от производства керамического кирпича, в качестве сырья не используется глина, сформованный кирпич не сушится и не обжигается.
  • В отличие от производства силикатного кирпича, в качестве сырья не используются силикатный песок и известь, сформованный кирпич не пропаривается в автоклаве.

 История

Гиперпрессованный кирпич был изобретён в 1950-х гг. в Южной Америке. Рауль Рамирес из Межамериканского научного центра в Боготе (Колумбия) разработал одноблочный ручной пресс, с помощью которого под большим давлением можно было прессовать кирпичи из смеси влажной почвы и цемента[2].

В России этот строительный материал стал известен после Выставки достижений строительных технологий, которая проходила в Москве в 1986 г. Там были продемонстрированы гидравлические прессы для изготовления безобжиговых грунтобетонных строительных материалов. Первым пресс приобрёл Тульский кирпичный завод, который начал выпускать кирпичи из смеси бетона, грунта и воды[3]. Низкое качество таких кирпичей заставило разработчиков найти замену грунтовому наполнителю. Отсевы карьера известняка-ракушечника пришли на смену грунту, обеспечив механическую прочность кирпича 250 кг/м²[4] и необходимую для строительства жилых домов долговечность.

Состав гиперпрессованного кирпича[править | править код]

Основная часть сырьевой массы для гиперпрессованного кирпича (85–92%) — отходы промышленного производства и карьерные отходы. Это могут быть вулканические, котельные, мартеновские шлаки, зола электростанций, продукты переработки с асбоцементных, горно-обогатительных, металлургических предприятий, бой керамического кирпича. 8–15% состава формирует известняк, вода и цемент. Сырьевой материал измельчается до фракций размером не более 5 мм.

Для производства лицевого кирпича марок 150 и 175 используется доломитовый наполнитель и портландцемент М400. Цветной кирпич получают путём добавления в смесь 3–10% пигментов: охры, сурика, окиси хрома или ультрамарина. Использование красящих пигментов на 5–20% снижает марку кирпича, требуя увеличения процента ввода цемента. Исключение составляет инертный к гидроокиси кальция оксид хрома[5].

Технология производства[править | править код]

Кирпич производится по технологии гиперпрессования, когда на увлажнённую цементно-минеральную смесь, размещённую в пресс-формах, действует давление в 40 МПа. Именно под таким давлением наблюдается максимальный прирост прочности кирпича. В процессе гиперпрессования частицы сырьевой массы испытывают значительное взаимное трение, сцепляясь друг с другом на молекулярном уровне[6]. Технология гиперпрессования отличается от технологии полусухого формования, при которой давление не превышает 30 МПа[5].

Современные производители используют конвейерные линии из оборудования для гиперпрессования:

  • Формовочного оборудования,
  • Установки для разрезания кирпича,
  • Бетоносмесителя,
  • Главной установки-пресса,
  • Конвейерной техники.

После изготовления кирпич не проходит обжиг, он просушивается в пропарочной камере при температуре 40–70°С или хранится при комнатной температуре 3–7 суток до полного испарения влаги. Через 7 суток хранения плотность кирпича составляет 92–97% от марочной[5]. Оставшуюся прочность кирпич может добирать в кладке, если на улице в течение 30 дней сохраняется температура выше 0°С. Рустрирование ложка выполняется, когда кирпич набирает 50–70% марочной прочности.

Государственный стандарт для гиперпрессованного кирпича ещё не разработан. Материал производится по нормативам ГОСТ 530-2007 «Кирпич и камень керамические» и ГОСТ 6133-99 «Камни бетонные стеновые», основываясь на технических условиях ТУ 5741-021-00284753-99 «Материалы строительные гиперпрессованные».

Технические характеристики гиперпрессованного кирпича[править | править код]

Технология производства безобжигового кирпича позволяет получать кирпич 75–300 марки. В зависимости от выбора наполнителя сырьевой массы выпускается кирпич с разными техническими характеристиками[5]:

Наполнитель Средняя плотность, кг/м³ Прочность на сжатие, МПа Морозостойкость, циклов
Зола 1300 10 25
Мартеновский шлак 1800 8,5 25
Вулканический шлак 1730 13,2 25
Гранитные и доломитовые отсевы 2200–2300 7,5–30 35–100

Огнеустойчивость — НГ (негорючие).

Теплопроводность 0,43-1,09 Вт/(м·°С).

Водопоглощение 3-7%[6].

Размеры[править | править код]

Технология гиперпрессования позволяет получать изделия, точно соответствующие проектным размерам с погрешностью 0,2–0,5 мм. ГОСТ 6133-99 «Камни бетонные стеновые»[7] определяет габаритные параметры гиперпрессованного кирпича.

Для кладки стен кирпич должен иметь размеры:

·        длину от 90 до 390 мм,

·        ширину от 190 до 288 мм,

·        высоту 138 или 188 мм.

Перегородочные кирпичи могут иметь размеры:

·        длину 190, 390 или 590 мм,

·        ширину 90 мм,

·        высоту 188 мм.

Наиболее распространённые размеры:

Стандартный одинарный гиперпрессованный кирпич 1НФ: 250×120×65 мм.

Узкий гиперпрессованный кирпич 0,6 НФ: 250×60×65 мм.

Ложковый кирпич: 250×85×65 мм.

Виды гиперпрессованного кирпича[править | править код]

Кирпич классифицируется по следующим параметрам:

По назначению:

  • Лицевой. Кирпич для декоративных и отделочных работ, выполнения внешней кладки.
  • Рядовой. Несущий кирпич без декоративной отделки.

По форме:

  • С гладкими боковыми гранями.
  • С колотоми боковыми гранями. Фактура поверхности имитирует сколы природного камня.
  • Фигурный. Кирпич в форме геометрических фигур, отличных от традиционного параллелепипеда. Предназначен для создания углов, карнизов, арок.

По конструкции:

  • Пустотелый. Кирпич с повышенными теплоизоляционными свойствами, используется для облицовки зданий.
  • Полнотелый. Кирпич повышенной прочности для строительства сейсмоустойчивых несущих стен, подвалов, цоколей.

Преимущества гиперпрессованного кирпича[править | править код]

  • Показатели прочности превышают аналогичные характеристики керамического и силикатного кирпича.
  • Высокая точность геометрии. Отклонение размеров по любой из граней не превышает 0,5 мм, поверхность гладкая, ровная, без трещин. Это ускоряет процесс выполнения кладки и сокращает расход кладочного раствора.
  • Высокая прочность схватывания с цементным раствором. Превышает аналогичные свойства керамического кирпича в 1,75–2 раза. Прочность кладки в итоге получается в 1,5–1,7 раз выше, чем у керамического.
  • Долговечность. Кладка из гиперпрессованного кирпича сохраняет эстетичный вид в течение 200 лет.
  • Устойчивость к климатическому воздействию и агрессивным средам. Кладка может выполняться в любое время года.
  • Этажность строений из гиперпрессованного кирпича не ограничена.
  • Низкая себестоимость. Для производства кирпича используются отходы других производств, обжиг не требуется, производство кирпича является безотходным.

Недостатки гиперпрессованного кирпича[править | править код]

  • Высокая теплопроводность позволяет использовать кирпич только как отделочный материал при возведении домов или для строительства конструкций, для которых теплопроводность некритична: беседок, колодцев, заборов.
  • Для резки кирпича необходимо специальное оборудование — камнерезный станок с алмазными дисками. Высокая плотность материала не позволяет выполнять его ручную рубку.
  • Большой вес (масса полнотелого кирпича 1НФ — 4,2 кг[6]) повышает трудоёмкость выполнения кладки, транспортировки и накладывает высокие требования на прочность фундамента.
  • Выгорание цвета под действием ультрафиолета. Особенно заметно выгорание на гладких боковых гранях кирпича, изделия со рваным краем теряют цвет медленнее.
  •  Высокая стоимость (по сравнению с другими видами кирпича). 

Преимущества[править | править код]

  • Малая энергоёмкость - отсутствие этапа термической обработки (сушка, обжиг или пропарка под давлением) значительно снижает энергоёмкость кирпича, на производстве задействованы только небольшие электрические мощности.
  • Безотходность - всё сырьё входящее в производственный процесс выходит в виде готового кирпича, любой брак реутилизируется. В процессе производства не вырабатываются отходы: ни газообразные, ни жидкие, ни твёрдые.
  • Утилизация отходов - отходы от других промышленных производств транформируются в облицовочные строительные материалы высокого качества, причём содержание этих отходов в кирпиче составляет 90%.

См. также[править | править код]

Ссылки[править | править код]