Показатели качества силикатного кирпича
Обновлено: 18.05.2024
Показатели качества силикатного кирпича
КИРПИЧ И КАМЕНЬ КЕРАМИЧЕСКИЕ
Общие технические условия
Ceramic brick and stone. General specifications
Дата введения 2013-07-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Ассоциацией производителей керамических материалов (АПКМ), Обществом с ограниченной ответственностью "ВНИИСТРОМ "Научный центр керамики" (ООО "ВНИИСТРОМ "НЦК")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (дополнение 1 к приложению В протокола N 40 от 4 июня 2012 г.)
За принятие стандарта проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа государственного управления строительством
Государственный комитет градостроительства и архитектуры
Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства
Министерство строительства и регионального развития
Министерство регионального развития
Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве
4 Настоящий стандарт соответствует основным положениям следующих европейских региональных стандартов*:
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
EN 771-1:2003 Definitions concerning wall stones - Part 1: Brick (Определения, касающиеся стеновых камней. Часть 1: Кирпич) в части требований к средней плотности, пустотности, теплотехническим свойствам, скорости начальной абсорбции воды, кислотостойкости;
EN 772-1:2000 Methods of test for masonry units - Part 1: Determination of compressive strength (Методы испытаний строительных блоков. Часть 1. Определение прочности при сжатии);
EN 772-9:1998 Methods of test for masonry units - Part 9: Determination of volume and percentage of voids and net volume of clay and calcium silicate masonry units by sand filling (Методы испытаний строительных блоков. Часть 9. Определение объема и процентной доли пустот, объема нетто керамического кирпича и силикатных блоков посредством заполнения песком);
EN 772-11:2000 Methods of test for masonry units - Part 11: Determination of water absorption of aggregate concrete, autoclaved aerated concrete, manufactured stone and natural stone masonry units due to capillary action and the initial rate of water absorption of clay masonry units (Методы испытаний строительных блоков. Часть 11. Определение капиллярного водопоглощения строительных блоков из бетона, автоклавного ячеистого бетона, искусственного и природного камня, начального водопоглощения керамического кирпича) в части метода определения скорости начальной абсорбции воды.
Перевод с английского языка (en).
Степень соответствия - неэквивалентная (NEQ)
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты".
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на кирпич и камень керамические (далее - изделия), применяемые для кладки и облицовки несущих, самонесущих и ненесущих стен и других элементов зданий и сооружений, а также клинкерный кирпич, применяемый для кладки фундаментов, сводов, стен, подверженных большой нагрузке, и кирпич для наружной кладки дымовых труб, промышленных и бытовых печей.
Настоящий стандарт устанавливает технические требования, правила приемки, методы испытаний изделий.
Настоящий стандарт не распространяется на кирпич для мощения дорог, кирпич для кладки внутренней поверхности дымовых труб и промышленных печей, огнеупорный и кислотостойкий кирпич.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 473.1-81 Изделия химически стойкие и термостойкие керамические. Метод определения кислотостойкости
ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия
ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости
ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе
ГОСТ 18343-80 Поддоны для кирпича и керамических камней. Технические условия
ГОСТ 25706-83 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования
ГОСТ 26254-84 Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
ГОСТ 30244-94 Материалы строительные. Методы испытания на горючесть
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 кирпич: Керамическое штучное изделие, предназначенное для устройства кладок на строительных растворах.
3.2 кирпич нормального формата (одинарный): Изделие в форме прямоугольного параллелепипеда номинальными размерами 25012065 мм.
3.3 камень: Крупноформатное пустотелое керамическое изделие номинальной толщиной 140 мм и более, предназначенное для устройства кладок.
3.4 кирпич полнотелый: Изделие, в котором отсутствуют пустоты или с пустотностью не более 13%.
3.5 кирпич пустотелый: Изделие, имеющее пустоты различной формы и размеров.
3.6 фасонный кирпич: Изделие, имеющее форму, отличающуюся от формы прямоугольного параллелепипеда.
3.7 доборный элемент: Изделие специальной формы, предназначенное для завершения кладки.
3.8 кирпич клинкерный: Изделие, имеющее высокую прочность и низкое водопоглощение, обеспечивающее эксплуатационные характеристики кладки в сильно агрессивной среде и выполняющее функции декоративного материала.
3.9 кирпич лицевой: Изделие, обеспечивающее эксплуатационные характеристики кладки и выполняющее функции декоративного материала.
3.10 кирпич рядовой: Изделие, обеспечивающее эксплуатационные характеристики кладки.
3.11 камень с пазогребневой системой: Изделие с выступами на вертикальных гранях для пазогребневого соединения камней в кладке без использования кладочного раствора в вертикальных швах.
3.12 рабочий размер (ширина) камня: Размер изделия между гладкими вертикальными гранями (без выступов для пазогребневого соединения), формирующий толщину стены при кладке в один камень.
3.13 нерабочий размер (длина) камня: Размер изделия между вертикальными гранями с выступами для пазогребневого соединения, формирующий при кладке длину стены.
3.14 постель: Рабочая грань изделия, расположенная параллельно основанию кладки (см. рисунок 1).
1 - ширина; 2 - длина; 3 - толщина; 4 - ложок; 5 - постель; 6 - тычок
Рисунок 1 - Фрагмент кладки
3.15 ложок: Наибольшая грань изделия, расположенная перпендикулярно к постели (см. рисунок 1).
3.16 тычок: Наименьшая грань изделия, расположенная перпендикулярно к постели (см. рисунок 1).
3.17 пустотность: Доля пустот в объеме изделия, выраженная в процентах.
3.18 трещина: Разрыв изделия без разрушения его на части, шириной раскрытия более 0,5 мм.
3.19 сквозная трещина: Трещина, проходящая через всю толщину изделия, протяженностью более половины ширины изделия.
3.20 посечка: Трещина шириной раскрытия не более 0,5 мм.
3.21 отбитость: Механическое повреждение грани, ребра, угла изделия.
3.22 откол: Дефект изделия, вызванный наличием карбонатных или других включений (см. приложение Б).
3.23 шелушение: Разрушение изделия в виде отслоения от его поверхности тонких пластинок (см. приложение Б).
3.24 выкрашивание: Осыпание фрагментов поверхности изделия (см. приложение Б).
3.25 растрескивание: Появление или увеличение размера трещины после воздействия знакопеременных температур (см. приложение Б).
3.26 половняк: Две части изделия, образовавшиеся при его раскалывании. Изделия, имеющие сквозные трещины, относят к половняку.
3.27 контактное пятно: Участок поверхности изделия, отличный по цвету, возникающий в процессе сушки или обжига и не влияющий на характеристики изделия.
3.28 высолы: Водорастворимые соли, выходящие на поверхности обожженного изделия при контакте с влагой.
3.29 черная сердцевина: Участок внутри изделия, обусловленный образованием в процессе обжига изделия оксида железа (II).
3.30 незащищенная кладка: Кладка, не защищенная от внешних атмосферных воздействий и проникновения воды в условиях эксплуатации.
Технические свойства силикатного кирпича
В зависимости от предела прочности на сжатие силикатный кирпич подразделяют на марки 75, 100, 125, 150 и 200.
В стандартах приведены средняя прочность кирпича данной марки и минимальные значения предела прочности отдельных кирпичей пробы, составляющие 75-80% среднего значения.
При насыщении водой прочность силикатного кирпича снижается по сравнению с его прочностью в воздушно-сухом состоянии так же, как и у других строительных материалов, и это, снижение обусловлено теми же причинами. Коэффициент размягчения силикатного кирпича при этом зависит от его макроструктуры, от микроструктуры цементирующего вещества и составляет обычно не менее 0,8.
Влагопроводность
Она характеризуется коэффициентом влагопроводности b, который зависит от средней плотности кирпича. При рср., примерно равной 1800 кг/м 3 , и различной влажности имеет следующие значения:
| W, % | 0,9 | 2 | 5 | 8 | 11 | 14 | 16,5 | 18,5 |
| b*10-5, кг\м 2 | 0 | 3,6 | 6,9 | 8,7 | 10,2 | 14,5 | 30 | 7 |
Морозостойкость
Снижение прочности после испытания на морозостойкость по сравнению с водонасыщенными контрольными образцами не должно превышать 20% для лицевого и 35% для рядового кирпича первой категории и соответственно 15 и 20% для кирпича высшей категории качества.
Требования по морозостойкости к кирпичу марок 150 и выше предъявляются только в том случае, если его применяют для облицовки зданий. При этом кирпич должен пройти 25 циклов испытаний без снижения прочности более чем на 20%. По польскому стандарту силикатный кирпич всех видов должен выдерживать не менее 20 циклов замораживания и оттаивания без признаков разрушения. В стандартах Англии, США и Канады для облицовки наружных частей зданий, подвергающихся увлажнению и замораживанию, предусматривается кирпич повышенной прочности (21-35 МПа), но его морозостойкость не нормируется.
Морозостойкость силикатного кирпича зависит в основном от морозостойкости цементирующего вещества, которая в свою очередь определяется его плотностью, микроструктурой и минеральным составом новообразований. По данным П. Г. Комохова, коэффициент морозостойкости цементного камня из прессованного известково-кремнеземистого вяжущего автоклавной обработки колеблется после 100 циклов от 0,86 до 0,94. При этом с увеличением удельной поверхности кварца с 1200 до 2500 см 2 /г коэффициент морозостойкости несколько возрастает, а при дальнейшем увеличении дисперсности кварца он снижается.
В настоящее время в связи с применением механических захватов для съема и укладки сырца в сырьевую широту стали вводить значительно большее количество дисперсных фракций для повышения его плотности и прочности. Вследствие этого в структуре вырабатываемого сейчас силикатного кирпича заметную роль играют уже микрокапилляры, в которых вода не замерзает, что значительно повышает его морозостойкость.
Изучалась также морозостойкость силикатных образцов, изготовленных на основе песков различного минерального состава. Были использованы наиболее распространенные пески: мелкий кварцевый, чистый и с примесью 10% каолинитовой или монтмориллонитовой глины, полевошпатовый, смесь 50% полевошпатового и 50% мелкого кварцевого, крупный кварцевый, содержащий до 8% полевых шпатов.
Кремнеземистая часть вяжущего состояла из тех же, но размолотых пород. Соотношения между активной окисью кальция и кремнеземом в вяжущем назначали исходя из расчета получения цементирующей связки с преобладанием низко- или высокоосновных гидросиликатов кальция или их смеси. Количество вяжущего во всех случаях было постоянным. Однако, морозостойкость силикатных образцов после 100 циклов замораживания и оттаивания зависит не только от типа цементирующей связки, но и от минерального состава песка. Влияние минерального состава песка особенно сказывается при наличии связки из низкоосновных гидросиликатов кальция, когда в смесь введено 10% каолинитовой или монтмориллонитовой глины. Коэффициент морозостойкости при этом падает до 0,82. При повышении основности связки коэффициент морозостойкости составов, наоборот, повышается до 1,5, что свидетельствует о продолжающейся реакции между компонентами в процессе испытаний.
Из приведенных данных видно, что хорошо изготовленный силикатный кирпич требуемого состава является достаточно морозостойким материалом.
Атмосферостойкость
Под атмосферостойкостью обычно понимают изменение свойств материала в результате воздействия на него комплекса факторов: переменного увлажнения и высушивания, карбонизации, замораживания и оттаивания.
Н. Н. Смирнов исследовал микроструктуру свежеизготовленных и пролежавших в кладке 10 лет образцов силикатного кирпича Кореневского, Краснопресненского, Люберецкого и Мытищинского заводов. Он установил, что в общем случае чешуйки новообразований за 10 лет частично замещаются вторичным кальцитом в результате карбонизации гидросиликатов кальция.
Гаррисон и Бесси испытывали в течение многих лет силикатный кирпич разных классов прочности, зарытый в грунт полностью или наполовину, а также лежащий в лотках с водой и на бетонных плитах, уложенных на поверхность земли. Они установили, что внешний вид кирпичей, лежавших 30 лет в земле с дренирующим и не дренирующим грунтом, мало изменился, но их поверхность размягчилась, а у кирпичей, частично зарытых в землю, открытая часть осталась без повреждений, хотя в некоторых случаях поверхность покрылась мхом.
Общеизвестно, что прочность силикатного кирпича после остывания повышается. Именно поэтому по ранее действовавшему ОСТ 5419 предусматривалось определять его прочность не ранее чем через две недели после изготовления. Были проведены испытания кирпича на образцах, отобранных от большого, числа партий (в общей сложности 3 млн. шт.). По 10 кирпичей из каждой пробы раскалывали пополам, половинки разных кирпичей складывали попарно в определенной последовательности и испытывали сразу, а остальные укладывали на стеллажи и испытывали в той же последовательности через 15 сут. При этом было установлено, что прочность кирпича за это время возросла в среднем на 10,6%, влажность его уменьшилась с 9,6 до 3,5%, а содержание свободной окиси кальция снизилось на 25% первоначального. Таким образом, повышение прочности силикатного кирпича через 15 сут. после изготовления можно объяснить совместным влиянием его высыхания и частичной карбонизации свободной извести.
Термографическими и рентгеноскопическими исследованиями установлено, что после испытания образцов в климатической камере заметных изменений в цементирующей связке не отмечается, а после карбонизации гидросиликаты кальция превращаются в карбонаты и гель кремнекислоты, являющиеся стойкими образованиями, цементирующими зерна песка.
Таким образом, можно считать, что силикатный кирпич, изготовленный из песков различного минерального состава с использованием тонкомолотого известково-кремнеземистого вяжущего, является вполне атмосферостойким материалом.
Стойкость в воде и агрессивных средах
Аналогичные образцы подвергали воздействию сильно минерализованных грунтовых вод, содержащих комплекс солей, а также 5%-ного раствора Na2SO4 и 2,5%-ного раствора MgSO4.
Каждые 3 мес. определяли прочность и коэффициент стойкости образцов, находившихся в различных растворах. В растворе Na2SO4 прочность образцов снижается в основном в течение 9 мес., а к 12 мес. она стабилизируется и в дальнейшем не меняется. В отличие от этого прочность образцов, находившихся в растворе MgSO4, падает все время, и они начинают интенсивно разрушаться уже по истечении 15 мес.
Таким образом, силикатный кирпич, в состав которого введено 5% молотого песка, обладает высокой стойкостью к минерализованным грунтовым водам, за исключением растворов MgSO4.
Жаростойкость
К. Г. Дементьев, нагревавший силикатный кирпич при различной температуре в течение 6ч, установил, что до 200°С его прочность увеличивается, затем начинает постепенно падать и при 600°С достигает первоначальной. При 800°С она резко снижается вследствие разложения цементирующих кирпич гидросиликатов кальция.
Повышение прочности кирпича при его прокаливании до 200°С сопровождается увеличением содержания растворимой SiO2, что свидетельствует о дальнейшем протекании реакции между известью и кремнеземом.
Теплопроводность
Теплопроводность сухих силикатных кирпичей и камней колеблется от 0,35 до 0,7 Вт/(м °С) и находится в линейной зависимости от их средней плотности, практически не завися от числа и расположения пустот.
Испытания в климатической камере фрагментов стен, выложенных из силикатных кирпичей и камней различной пустотности, показали, что теплопроводность стен зависит только от плотности последних. Теплоэффективные стены получаются лишь при использовании многопустотных силикатных кирпичей и камней плотностью не выше 1450 кг/м 3 и аккуратном ведении кладки (тонкий слой нежирного раствора плотностью не более 1800 кг/м 3 , не заполняющего пустоты в кирпиче).
Оценка качества и испытание силикатного кирпича
Номенклатура и характеристика изделия, состав технологической линии, требования к сырьевым материалам, испытание и оценка качества силикатного кирпича. Применение силикатного кирпича для гражданского строительства, технических зданий и сооружений.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.09.2013 |
| Размер файла | 1,2 M |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ФГБОУ ВПО Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.
Кафедра "Строительные материалы и технологии"
Курсовая работа
на тему: "Оценка качества и испытание силикатного кирпича"
Выполнила: студентка гр. ЭУН-31
Проверил: асс. каф. СМТ
Курсовая работа состоит из пояснительной записки, состоящей из 25 листов печатного текста, 2 таблиц и 4 рисунков. Кроме того, прилагается журнал проведения испытаний.
В данной курсовой работе проведена оценка качества и испытание силикатного кирпича, даны требования к сырьевым материалам, обозначена номенклатура и характеристика изделия, состав технологической линии, её работа.
Ключевые слова: силикатный кирпич, песок, известь, автоклав, прочность, морозостойкость, марка кирпича, пресс, ванна с гидралическим затвором.
Содержание
1. Номенклатура и характеристики изделия
2. Сырьевые материалы, используемые для производства изделия
3. Анализ существующих технологий производства
4. Свойства и технические показатели испытываемого изделия
5. Проведение испытаний и оценка качества
Список использованных источников
Введение
Силикатный кирпич, который сегодня встречается все чаще, это искусственный материал, изготавливаемый из смеси кварцевого песка и извести под большим давлением и последующим твердением в автоклаве. Силикатный кирпич светлый (от белого до светло-серого), но может быть и цветным за счет введения щелочестойких пигментов, вес его черепка больше, чем керамического (5 кг). В соответствии с ГОСТ 379-95, выпускают одинарный и модульный (полуторный) кирпичи.
Силикатный кирпич дешевле: чаще всего он используется для гражданского строительства, технических зданий и сооружений. Однако силикатный кирпич плохо переносит длительное воздействие воды, поэтому его не рекомендуется применять для устройства фундаментов и цоколей, кладки стен в условиях повышенной влажности, так как воздействие грунтовых и сточных вод вызывает разрушение материала. Кроме того, он не выдерживает воздействия высоких температур, поэтому не пригоден для кладки печей, каминов и дымовых труб. К недостаткам силикатного кирпича можно отнести и то, что он со временем сереет.
Основными потребителями кирпича являются строительные организации, выполняющие работы по возведению жилья и объектов социальной и промышленной сферы, а также индивидуальные застройщики.
Расширение производства строительного кирпича предлагается обеспечить за счет обновления основных фондов по двум направлениям:
- модернизация действующих заводов с заменой физически изношенного технологического оборудования и реконструкции тепловых агрегатов;
- ввод новых мощностей на месте неработающих, морально устаревших и не подлежащих восстановлению заводов.
1. Номенклатура и характеристики изделия
Силикатный кирпич представляет собой искусственный безобжиговый стеновой строительный материал, изготовленный методом прессования увлажненной смеси из песка и других мелких заполнителей, извести и различных вяжущих с применением добавок или без них и отвердевший под действием пара в автоклаве.
По назначению кирпич и камни (ГОСТ 379-79) разделяют на рядовой и лицевой. Кроме того, их подразделяют на неокрашенные и цветные - окрашенные в массе или с поверхностной отделкой лицевых граней.
По виду изготовления кирпич и камни подразделяют на пустотелые, пористые (с пористыми заполнителями), пористо-пустотелые и полнотелые. Одинарный полнотелый или с пористыми заполнителями кирпич выпускают размерами 250X120X65 мм. Масса его не нормируется. Практически она не превышает 3,5. 3,7 кг. Утолщенный пустотелый или полнотелый кирпич с пористыми заполнителями выпускают размерами 250Х 120X88 мм, а силикатные пустотелые камни - размерами 250X120X138. Масса утолщенною кирпича в высушенном состоянии должна быть не более 4,3 кг (таблица 1).
Таблица 1. Форма и размеры кирпичей
Габаритные размеры, мм
По теплотехническим свойствам и средней плотности в сухом состоянии кирпич и камни подразделяют на три группы:
- эффективные, позволяющие уменьшать толщину ограждающих конструкций по сравнению с толщиной стен, выложенных из полнотелого кирпича: к этой группе относят кирпич плотностью не более 1400 кг/мі камни плотностью не более 1450 кг/мі и теплопроводностью до 0,46 Вт/(м·К);
- условно эффективные, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций без снижения их толщины: к этой группе относят кирпич плотностью 1401. 1650кг/мі, камни плотностью 1451. 1650 кг/мі и теплопроводностью до 0,58 Вт/(м·К);
- обыкновенный кирпич плотностью свыше 1650 кг/мі.
В зависимости от предела прочности при сжатии камни, а кирпич при сжатии и изгибе (без вычета площади пустот) подразделяют на марки 300; 250; 200; 150; 125: 100; 75. Лицевой кирпич изготавливают марки не менее 125 и камни не менее 100.
В о д о п о г л о щ с н и с силикатного кирпича и камней должно быть не менее 6 %.
По морозостойкости кирпич и камни подразделяют на марки F50, 35, 25 и 15. Морозостойкость лицевых изделий должна быть не ниже
F25. В образцах силикатного кирпича и камней, испытанных на морозостойкость, допускается потеря прочности при сжатии не более чем на 25 % для рядовых изделий и 20 % - для лицевых.
Силикатный кирпич и камни применяют наряду с керамическим кирпичом для кладки каменных и армировано-каменных наружных и внутренних конструкций в наземной части зданий с нормальным и влажным режимами эксплуатации, для изготовления стеновых панелей и блоков в соответствии со строительными нормами и правилами.
Не разрешается применять силикатный кирпич для кладки фундаментов и цоколей зданий ниже гидроизоляционного слоя, подвергающихся воздействию грунтовых и сточных вод. Не допускается использовать силикатный кирпич для стен зданий с мокрым режимом эксплуатации (бань, прачечных, пропарочного отделения) без специальных мер защиты стен от увлажнения. В этих конструкциях можно применять силикатный кирпич только повышенной морозостойкости от F50. Силикатный кирпич не используют для кладки печей и труб, так как он не выдерживает длительного воздействия высокой температуры.
Прочностные показатели, точность геометрических размеров, четкость граней, повышенная морозостойкость позволяют применять силикатный кирпич и камни в качестве лицевых материалов для фасадов зданий.
2. Сырьевые материалы, используемые для производства изделия
кирпич силикатный качество строительство
Основными видами сырья для производства силикатного кирпича являются песок, известь и вода.
Песок. Основной компонент силикатного кирпича (85- 90% по массе). Состав и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии силикатного кирпича. В производстве силикатного кирпича гранулометрия песков играет важную роль, так как она в решающей степени определяет формуемость сырца из силикатных смесей. Наилучшей гранулометрией песка является та, при которой средние зерна размещаются между крупными, а мелкие - между средними и крупными зернами. Исследованиями установлено, что оптимальная упаковка зерен силикатной смеси (с учетом наличия в ней тонкодисперсных зерен вяжущего) находится в пределах соотношений фракций песка от 9:3:1 до 16:4:1. По многочисленным определениям плотность кварцевых песков колеблется от 2,63 до 2,67, составляя в среднем 2,65 г/смі. По стандарту содержание кварца в песке должно быть не менее 50%, щелочей в пересчете на Na2O - не более 3,6%, а частиц размером менее 0,05 мм (пылевидных, илистых и глинистых) - не более 20%. Кварцевый песок в производстве силикатных изделий применяют немолотый или в виде смеси немолотого и тонкомолотого, а также грубомолотого с содержанием кремнезема не менее 70%. Наличие примесей в песке отрицательно влияет на качество изделий: слюда понижает прочность, и ее содержание в песке не должно превышать 0,5%; органические примеси вызывают вспучивание и также понижают прочность; содержание в песке сернистых примесей ограничивается до 1% в пересчете на SO3. Равномерно распределенные глинистые примеси допускаются в количестве не более 10%; они даже несколько повышают удобоукладываемость смеси. Крупные включения глины в песке не допускаются, так как снижают качество изделий.
Известь. В зависимости от условии твердения известь (ГОСТ 9179-77) подразделяют на воздушную, твердеющую только в воздушно - сухой среде, и гидравлическую, способную твердеть, наращивать и сохранять прочность как на воздухе, так и в воде. При производстве кирпича используют воздушную известь. По виду содержащегося в воздушной извести основного оксида (СаО, МgО) она делится на кальциевую (МgО < 5 %), магнезиальную (МgО < 20 %), доломитовую (МgО < 40 %).
По фракционному составу различают комовую и порошкообразную известь. Порошкообразную известь, получаемую путем размола или гашения (гидратации) комовой извести, подразделяют на известь без добавок и с добавками.
По времени гашения воздушная негашеная известь всех сортов делится на быстрогасящуюся - не более 8 мин; среднегасящуюся - не более 25 мин; медленногасящуюся - более 25 мин.
Воздушная известь без добавок, которой в установленном порядке присвоен государственный Знак качества, должна отвечать требованиям 1-го сорта со следующими изменениями:
- коэффициент вариации содержания активных СаО и МgО не должен быть более 3 %;
- содержание не погасившихся зерен для кальциевой извести не должно быть более 5 %, для магнезиальной и доломитовой - более 8 %;
- содержание активных СаО и МgО для гидратной извести должно быть не менее 70 %, а влажность - не более 4 %.
Технические условия на молотую негашеную известь предусматривают те же требования к содержанию СаО и МgО и, кроме того, требования к тонкости помола.
Степень дисперсности извести должна быть такой, чтобы при просеивании пробы извести сквозь сито с сетками № 02 и № 008 по ГОСТ 6613-86 проходило соответственно не менее 98,5 и 85 % массы просеиваемой пробы.
Кальциевая известь является основным сырьем для производства известково-песчаных силикатных материалов.
Состав известково-песчаной смеси для изготовления силикатного кирпича следующий: 92. 95% чистого кварцевого песка, 5. 8% воздушной извести и примерно 7% воды.
3. Анализ существующих технологий производства
Производство силикатного кирпича ведут двумя способами: барабанным и силосным, отличающимися приготовлением известково-песчаной смеси.
При барабанном способе (рис. 1) песок и тонкомолотая негашеная известь, получаемая измельчением в шаровой мельнице комовой извести, поступают в отдельные бункера над гасильным барабаном. Из бункеров песок, дозируемый по объему, а известь - по массе, периодически загружаются в гасильный барабан. Последний герметически закрывают и в течение 3. 5 мин производят перемешивание сухих материалов. При подаче острого пара под давлением 0,15. 0,2 МПа происходит гашение извести при непрерывно вращающемся барабане. Процесс гашения извести длится до 40 мин.
Рис. 1. Технологическая схема производства силикатного кирпича по барабанному способу: 1 - барабанный грохот для сортировки песка; 2 - гасильный барабан; 3 - склад извести; 4 - дробилка; 5 - мельница; 6 - сепаратор; 7 - бункер молотой извести; 8 - весы; 9 - шнек; 10 - перемешивание и измельчение массы на бегунах; 11 - прессование кирпича; 12 - твердение кирпича в автоклаве
При силосном способе предварительно перемешанную и увлажненную массу направляют для гашения в силосы. Гашение в силосах происходит 7. 12 ч, т.е. в 10. 15 раз больше, чем в барабанах, что является существенным недостатком силосного способа. Хорошо загашенную в барабане или силосе известково - песчаную массу подают в лопастный смеситель или на бегуны для дополнительного увлажнения и перемешивания и далее на прессование. Прессование кирпича производят на механических прессах под давлением до 15. 20 МПа, обеспечивающим получение плотного и прочного кирпича. Отформованный сырец укладывают на вагонетку, которую направляют в автоклав для твердения.
Автоклав представляет собой стальной цилиндр диаметром 2 м и более, длиной до 20 м, с торцов герметически закрывающийся крышками (рис.2). С повышением температуры ускоряется реакция между известью и песком, и при температуре 174 °С на протекает в течение 8. 10 ч. Быстрое твердение происходит не только при высокой температуре, но и высокой влажности, для этого в автоклав пускают пар давлением до 0,8 МПа и это давление выдерживают 6. 8 ч. Давление пара поднимают и снижают в течение 1,5 ч. Цикл запаривания продолжается 10. 14 ч.
Под действием высокой температуры и влажности происходит химическая реакция между известью и кремнеземом (Са(ОН)2 + SiO2 = CaO· SiO2·H2O). Образующиеся в результате реакции гидросиликаты срастаются с зернами песка в прочный камень. Однако твердение силикатного кирпича на этом не прекращается, а продолжается после запаривания. Часть извести, вступившей в химическое взаимодействие с кремнеземом песка, реагирует с углекислотой воздуха, образуя прочный углекислый кальций по уравнению:
Са(ОН)2 + СО 2 = СаСО 3 + Н 2О
4. Свойства и технические показатели испытываемого изделия
Строительные материалы подвергаются воздействию физических, химических, атмосферных, бактериологических факторов, которые ухудшают их качество, влияют на прочность и долговечность.
Прочность - способность материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, вызванных внешними нагрузками. Строительные материалы в конструкциях испытывают на сжатие, растяжение, изгиб, кручение, срез, удар. Чаще всего они работают на сжатие или растяжение. Прочность строительных материалов характеризуется пределом прочности, т.е. количественным значением, равным напряжению, при котором материал разрушается. Предел прочности силикатного кирпича при сжатии составляет 7,5. 30, при изгибе 1,6. 4 МПа.
Водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней. Это один из важных показателей качества силикатного кирпича и является функцией его пористости, которая зависит от зернового состава смеси, ее формовочной влажности, удельного давления при уплотнении. По ГОСТ 379-79 водопоглощение силикатного кирпича должно быть не менее 6 % .
Морозостойкость - способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. По ГОСТ 379-79 установлены четыре марки кирпича по морозостойкости. Морозостойкость рядового кирпича должна составлять не менее 15 циклов замораживания при температуре -15°С и оттаивания в воде при температуре 15-20° С, а лицевого -25, 35, 50 циклов в зависимости от климатического пояса, частей и категорий зданий, в которых его применяют. Так, например, по СНиП II-В.2-71 в цоколях зданий можно применять кирпич марок Мрз 35 и Мрз 50. Снижение прочности после испытания на морозостойкость по сравнению с водонасыщенными контрольными образцами не должно превышать 20% для лицевого и 25% для рядового кирпича первой категории и соответственно 15 и 20% для кирпича высшей категории качества.
Атмосферостойкость - изменение свойств материала в результате воздействия на него комплекса факторов: переменного увлажнения и высушивания, карбонизации, замораживания и оттаивания. Силикатный кирпич, изготовленный из песков различного минерального состава с использованием тонкомолотого известково - кремнеземистого вяжущего, является вполне атмосферостойким материалом.
Стойкость в воде и агрессивных средах для силикатного кирпича определяется степенью взаимодействия цементирующего его вещества с агрессивными средами, так как кварцевый песок стоек к большинству сред. Силикатный кирпич нестоек против действия кислот, которые разлагают гидросиликаты и карбонаты кальция, цементирующие зерна песка, а также против содержащихся в воздухе агрессивных газов, паров и пыли при относительной влажности воздуха более 65%.
Теплопроводность - способность материала пропускать тепло через свою толщу. По данным различных испытаний, теплопроводность сухих силикатных кирпичей и камней колеблется от 0,35 до 0,7 Вт/(м·°С) и находится в линейной зависимости от их средней плотности, практически не завися от числа и расположения пустот. Испытания в климатической камере фрагментов стен, выложенных из силикатных кирпичей и камней различной пустотности, показали, что теплопроводность стен зависит только от плотности последних. Теплоэффективные стены получаются лишь при использовании многопустотных силикатных кирпичей и камней плотностью не выше 1450 кг/мі и аккуратном ведении кладки (тонкий слой нежирного раствора плотностью не более 1800 кг/мі, не заполняющего пустоты в кирпиче).
Усадка возникает и увеличивается, когда из материала удаляется вода, находящаяся в гидратных оболочках частиц и в мелких порах. При возведении и эксплуатации зданий важное значение имеет усадка силикатного кирпича. По данным испытаний усадка трех силикатных кирпичей марки 150, установленных торцами один на другой на растворе, за 240 сут составила 0,15%, марки 250 - 0,2% и в дальнейшем (через 400 сут) она уже не менялась. Ползучесть под нагрузкой, наоборот, была у кирпичей марки 150 втрое выше, чем кирпичей марки 250, и составила через 400 сут в первом случае 0,003, а во втором - 0,0009% МПа.
Сцепление с раствором. Этот фактор имеет особое значение в сейсмических районах, где от сцепления кирпича с раствором зависит этажность возводимых зданий. Сцепление известкового раствора 1:3 с силикатным кирпичом такое же, как с глиняным, и составляет через 28 сут твердения в кладке при затворении раствора водой 0,07 МПа и молоком 0,13 МПа.
5. Проведение испытаний и оценка качества
Определение марки по прочности. Марка кирпича и камней устанавливается по результатам их испытания на прочность при сжатии и изгибе для всех видов кирпича и только при сжатии для камней, проводимых в соответствии с ГОСТ 8462-85.
Испытания проводят на сухих образцах. Влажные образцы перед испытанием выдерживают не менее 3 сут в закрытом помещении при температуре (20±5)°С и подсушивают в течение 4 ч при температуре (105±5)°С.
Образцы, отобранные для испытаний по внешнему виду, наличию дефектов и внешнему виду, должны удовлетворять требованиям стандарта (ГОСТ 530-95).
Предел прочности при сжатии кирпича определяют на образцах из двух целых кирпичей или из двух половинок. Кирпич делят на половинки распиливанием или раскалыванием. Кирпичи (или половинки) укладывают постелями друг на друга. Половинки размещают поверхностями раздела в противоположные стороны
Части половинок кирпича (или целые кирпичи) и опорные поверхности кирпича и камней стандарт рекомендует соединять и выравнивать цементным раствором. Состав раствора по ГОСТ 8462-85: цемент марки не ниже 400 - 1 мас. ч; песок крупностью не более 1,25 мм - 1 мас. ч; В/Ц - 0,40. 0,42.
Изготовление образца для испытаний кирпича производят следующим образом. Кирпичи или его половинки полностью погружают в воду на 1 мин. После этого на горизонтально установленную пластину (металлическую или стеклянную) толщиной не менее 5 мм укладывают лист бумаги, слой раствора не более 5 мм и первый кирпич или его половинку. Затем опять слой раствора и второй кирпич (половинку). Излишки раствора удаляют, а края бумаги загибают на боковые поверхности образца. В таком положении образец выдерживают в течение 30 мин. После этого образец переворачивают и выравнивают другую опорную поверхность.
Общий вид образца, подготовленного к испытаниям, представлен на рис. 3, а. Отклонение от параллельности выравненных опорных поверхностей образца, определяемое по максимальной разности любых двух его высот, не должно превышать 2 мм.
Рис.3. Схема испытаний кирпича на сжатие (а) и изгиб (б) при определенииего марки по прочности: 1 - плита пресса, 2- выравнивающий материал, 3 - кирпич
Выравнивание опорных поверхностей при изготовлении образца из керамического камня производят в той же последовательности.
Образцы после изготовления выдерживают 3 сут при температуре (20±5) °С и относительной влажности воздуха 60-80 % для твердения цементного раствора
Образцы из кирпича полусухого прессования испытывают "насухо", не производя выравнивания их поверхностей цементным раствором.
Кирпичи и камни пластического формования допускается испытывать на образцах, подготовленных другими способами:
а) опорные поверхности выравниваются шлифованием;
б) выравнивание производится гипсовым раствором;
в) с помощью прокладок из технического войлока, резинотканевых пластин (транспортерные ленты), картона и других материалов.
Образцы, изготовленные с применением гипсового раствора, испытывают не ранее чем через 2 ч после формования.
Собственно испытания образцов производят в следующей последовательности. Образцы измеряют с погрешностью до 1 мм для вычисления площади его рабочей поверхности. Площадь поперечного сечения образца S (м 2) вычисляют как среднее арифметическое значение площадей верхней и нижней граней.
На боковые поверхности образца наносят вертикальные осевые линии, с помощью которых образец устанавливают в центре плиты пресса. Наиболее пригоден для проведения испытаний кирпича пресс с максимальным усилием 500 кН (50 т).
Образец прижимают верхней плитой пресса и включают масляный насос. Скорость подачи нагрузки должна быть такой, чтобы разрушение образца происходило через 20. 60 с после начала испытаний
Предел прочности при сжатии Rсж (МПа) образца вычисляют по формуле:
где Fразр - наибольшая нагрузка, зафиксированная при испытании образца, МН; S - площадь поперечного сечения образца, м.
Таблица 2. Требования ГОСТ 530-95 для установления марки по прочности кирпича и керамических камней
Читайте также: