50. Виробництво силікатної цегли. Переваги та недоліки.

Основним компонентом силікатної цеглини (85–90% по масі) є пісок, тому заводи силікатної цеглини розміщують, як правило, поблизу родовищ піску, і піщані кар'єри є частиною підприємств. Склад і властивості піску визначають багато в чому характер і особливості технології силікатної цеглини.

Вапно є другою складовою частиною сировинної суміші, необхідної для виготовлення силікатної цеглини.

У основі виготовлення силікатної цегли закладений так званий автоклавний синтез:

9 часток кварцевого піску, 1 частка повітряного будівельного вапна і добавки після напівсухого пресування (таким чином, створюється форма цеглини) піддаються автоклавній обробці (дія водяної пари при температурі 170 - 200°С і тиску 8 - 12 атм.). Якщо до цієї суміші додаються атмосферостійкі, лужні пігменти, то виходить кольорова силікатна цеглина.

Переваги силікатної цеглини

• Екологічність Силікатна цеглина виготовлена з екологічно чистої натуральної сировини — вапна і піску, за технологією, знайомій людству декілька сторіч.

• Звукоізоляція. Це грає важливу роль при зведенні міжквартирних або міжкімнатних стін. Силікатну цеглину застосовують для кладки стін і стовпів в цивільному і промисловому будівництві. В порівнянні з керамічним, силікатна цеглина має більшу щільність.

• Висока морозостійкість і міцність. Силікатна цеглина по міцності і морозостійкості значно перевершує марки легких бетонів. На побудовані з нього фасади будівельники дають гарантію 50 років.

• Надійність і широкий асортимент. Надійність і широкий асортимент силікатної цеглини дозволяє використовувати її як в новому будівництві, так і при реконструкції. Фактурна, кольорова силікатна цеглина прикрасить фасади як громадських, житлових будівель, так і заміських котеджів, дач.

• Тип забарвлення. Кольорова силікатна цеглина забарвлюється в масі так само, як і керамічна цеглина. Але, на відміну від керамічної цеглини, забарвлення силікатного може проводитися тільки за допомогою спеціальних штучних фарбників, а керамічні цеглини набувають певного коліру в результаті змішення різних сортів глини.

• Непримхливість. Будови з силікатної цеглини невибагливі і стійкі до зовнішніх чинників. Капризи природи не роблять істотного впливу на його зовнішній вигляд, Фасад зберігає колір і не вимагає додаткового клопоту, за винятком випадків використання в агресивних середовищах або в умовах підвищеної вологості.

Недоліки силікатної цеглини

• Серйозним недоліком силікатної цеглини є знижена водостійкість і жаростійкість, тому її не можна використовувати в конструкціях, що піддаються дії води (фундаменти, каналізаційні колодязі і ін.) і високих температур (печі, димарі і ін.).

51. Виробництво цементу. Вплив на навколишнє середовище.

Портландцемент – основний вид цементу отримують шляхом випалення при високій температурі (1400-1500°) природної сировини у вигляді мергелів або штучної суміші вапняку з глиною і іншими матеріалами. Випалення проводиться в спеціальних печах. Зазвичай цементообпалювальна піч - це величезний, завдовжки 100-150 метрів, горизонтально розташований циліндр, викладений усередині вогнетривкою цеглиною і що поволі обертається. Піч встановлюється з нахилом; завдяки цьому матеріали в ній, пересипаючись, поступово пересуваються від одного кінця до іншого. При випаленні виходить матеріал, що спікся, частина якого розплавилася і застигла в склоподібному стані. Цей матеріал носить назву цементного клінкеру.

Для отримання цементу клінкер перемішують з декількома відсотками гіпсу і тонко перемелюють. Гіпсуправляє швидкістю схоплювання; його можна частково замінити іншими формами сульфату кальцію. Деякі технічні умови дозволяють додавати інші матеріали при помелі.

Портландцемент може випускатися без добавок або з активними мінеральними добавками в кількості до 15% від ваги цементу. Добавки вводяться для додання цементу спеціальних властивостей (зниженому водовмісту, підвищеному повітровмісту, гідрофобних властивостей і так далі).

Технологія виробництва цементу, схеми

Процес виробництва портландцемента складається з наступних основних технологічних операцій:

здобич сировинних матеріалів і доставка їх на завод;

2) дроблення і помел сировинних матеріалів;

3) приготування і коригування сировинної суміші;

4) випалення суміші (отримання клінкеру);

5) помел клінкеру з добавками (отримання цементу).

Залежно від виду підготовки сировини на випалення розрізняють: 

- мокрий спосіб

- сухий спосіб 

- напівсухий спосіб

- комбінований спосіб виробництва портландцементного клінкеру.

  При мокрому способі виробництва помел сировинних матеріалів, їх змішування і коректування сировинної суміші здійснюються у присутності певної кількості води.

При сухому способі всі перераховані операції проводяться з сухими матеріалами.

В деяких випадках суху сировинну суміш гранулюють, додаючи при грануляції необхідну для утворення міцних гранул кількість води. Такий спосіб виробництва портландцементного клінкеру називається напівсухим.

Суть комбінованого способу полягає в тому, що сировинну суміш готують за мокрим способом, а потім її максимально зневоднюють (фільтрують) на спеціальних установках і у вигляді напівсухої маси обпалюють в печі.

Кожен з цих способів має достоїнства і недоліки. Наприклад, у присутності води полегшується подрібнення матеріалів і простіше досягається однорідність суміші, але витрата тепла на випалення сировинної суміші при мокрому способі на 30-40% більше, ніж при сухому. Крім того, значно зростає необхідний об'єм печі при випаленні мокрої сировинної суміші (шламу), оскільки значна частина її виконує функції випарника води.

Вплив

Виробництво цементу є джерелом 5 % викидів вуглекислого газу (CO₂) в світі.

Головні дії на навколишнє середовище при виробництві цементу пов’язані з наступними чинниками:

пил (викиди з димарів і швидко випаровуючі компоненти)

газоподібні викиди в атмосферу (NOx, SO₂, CO₂, ін. )

Формування NOx є неминучим наслідком високотемпературних процесів горіння. Сіра, що поступає в печі разом з сировиною і паливом, в значній мірі поглинається продуктами печі. Проте, сіра, що містилася в сировині як сульфіди (або органічні сірчисті речовини) - легко випаровується при низьких температурах (тобто 400-600 °C), що може привести до значних випаровувань SO₂ через димарі. Інші небажані речовини, що легко випаровуються, поступають в систему печей або ефективно руйнуються при високотемпературному горінні, або майже повністю поглинаються продуктом Невід’ємною частиною процесу в печах для випалення цементу є незначні виділення газів, таких як HCl, HF, NH₃ або важкі метали. Наявність органічних компонентів в природній сировині може істотно підвищити рівень вуглеводню і викиди. Виділення хлорсодержащих вуглеводнів типу діоксину і фурану зазвичай значно нижче існуючих граничних норм. У зоні дії викидів практично будь-якого цементного заводу на відстані до 2-х км. спостерігаються зміни в хімічному складі, як сніжного покриву, так і рослин. Так само відбувається зміна видового складу рослин, антропогенна трансформація рослинних співтовариств уздовж чинника забруднення, а також пригноблення життєвого стану лісу визначаються ступенем дії викидів цементного заводу.