50.Основы технологии производства силикатных материалов

Особенностью автоклавного производства силикатобетонных изделий является возможность получения изделий различной плотности и прочности при одних и тех же исходных материалах и процессах их подготовки по технологическим схемам, в своей основе аналогичным при производстве бетонных и железобетонных изделий.

Производство силикатных изделий обычно складывается из следующих операций: приготовления известково-кремнеземистой смеси, приготовления и гомогенизации силикатобетонной смеси, формования изделий, твердения изделий в автоклавах в среде насыщенного водяного пара при давлении 0,9...1,6 МПа и температуре 175...200°С.

Некоторые технологические переделы в зависимости от исходного сырья и вида выпускаемых изделий могут изменяться или дополняться другими операциями. Например, в производстве силикатного кирпича иногда отсутствует операция помола известково-кремнеземистой смеси, но необходима операция гашения извести в смеси с песком, которую осуществляют в специальных сило-сах или в гасильном барабане. При изготовлении ячеистых силикатно-бетонных изделий процесс приготовления смеси дополняется приготовлением устойчивой пены или суспензии газообразователя и их смешиванием с известково-песчаной смесью.

Выбор способа формования изделий зависит от удобоукладываемости силикатно-бетонной смеси. При изготовлении силикатного кирпича и мелких блоков используют жесткие смеси с влажностью 8... 10 %. Такие смеси формуют на специальных прессах под давлением 15... 20 МПа. Для формования силикатно-бетонных изделий из смесей с большой пластичностью применяют вибрирование или вибрирование с пригрузом. Очень пластичные смеси, например, при изготовлении пеносиликатных или газосиликатных изделий укладывают без принудительного уплотнения или кратковременным вибрированием.

Последняя и самая важная стадия производственного процесса — твердение силикатно-бетонных изделий — осуществляется в автоклавах. Автоклав представляет собой горизонтально расположенный стальной цилиндр диаметром 2 м и более, длиной 20...30 м, с торцов герметически закрытый крышками (8.1). В нижней части автоклава уложены рельсы, по которым передвигаются загружаемые в него вагонетки с изделиями.

 При автоклавной обработке происходит реакция между гидроксидом кальция извести и кремнеземистым компонентом:

«Са(ОН)2 + SiO2 + mH20 ->- «СаО -SiO2 (т — 1) НаО

в результате которой синтезируется цементирующее вещество в виде гидросиликатов кальция различного состава, связывающее зерна песка или другого заполнителя в прочный и водостойкий каменный материал. Условия быстрого прохождения этого процесса обеспечиваются в автоклаве путем использования насыщенного пара с температурой 175 °С и выше, но при этом необходимо давление пара 0,9 МПа и более. Длительность цикла запаривания составляет 10...14 ч.

Нарастание прочности изделий продолжается и после их выгрузки из автоклава. Это обусловлено высыханием изделий.

51.Сырьевые материалы для производства силикатных материалов

В силикатной технологии используется огромное число различных веществ и соединений, отличающихся по происхождению, химическому и минералогическому составу, объемам применения. По происхождению сырье можно разделить на три группы: природное, техногенное (побочные продукты металлургии, энергетики, химии), синтетическое (специально синтезируемые вещества — применяются в основном в технической керамике и стеклоделии). В наибольших объемах используется природное сырье.

Основные его виды по химико-минералогическому составу можно разделить на 5 групп: кремнеземистое, алюмосиликатное, карбонатное, глиноземистое, сульфатное сырье (рис. 2.1). Большинство видов сырья используется во всех трех ветвях силикатной технологии. Однако каждая из них предъявляет к конкретному сырью свои специфические требования.