XII. 3. Производство вяжущих строительных материалов

Вяжущие строительные материалы, применяются для скрепления отдельных элементов построек, сооружений, стеновых материалов. Они делятся на два вида — минеральные вяжущие иорганические вяжущие строительные материалы.

Минеральные вяжущие вещества представляют собой порошкооб­разные материалы, получаемые обжигом известняка, мела, глины, гипсового камня и промышленных отходов — шлаков, золы, которые при смешивании с водой делаются вначале пластичными, а затем затвердевают. Они делятся на две группы — воздушные вяжущие, затвердевающие и сохраняющие прочность только на воздухе, и гидравлические, способные затвердевать на воздухе и в воде. К воз­душным вяжущим веществам относятся строительный гипс, известь, магнезиальные вяжущие вещества — магнезит каустический, доло­мит каустический, жидкое стекло.

Строительн ы и г и п с получают путем обжига природного гипса при температуре 140—190°. Перед обжигом его дробят и из­мельчают. В зависимости от длительности обжига, температуры об­жига получают разные виды гипса — строительный, формовочный и ангидритовый цемент.

Строительный, или штукатурный, гипс (алебастр) получа­ют уморенным обжигом. В смеси с песком он применяется для шту­катурных работ. Формовочный гипс получают таким же способом, только помол его более мелкий. Из него формуют различные из­делия: статуи, плиты и т. п. Ангидритовый цемент получают обжи­гом природного гипса при температуре 500—700°.

Воздушная известь получается из природного известняка в известково-обжигательных печах при температуре примерно 1000°. Известняк разлагается с получением окиси кальция — негашеной извести. Различают жирную и тощую известь. В последней содер­жатся глинистые и песчаные примеси, а в первой пет. Жирная из­весть отощается добавлением песка. В качестве вяжущего вещества используется гашеная известь. Гашение производится путем добав­ления воды в комковую известь. Она бурно реагирует с водой, увели­чивает объем в 2—3 раза.

Магнезиальные вяжущие вещества получают из природ­ного магнезита путем его обжига — обожженный магнезит измельча­ют и для образования вяжущего теста поливают хлористым или сер­нокислым магнием. Полученный раствор быстро твердеет и хорошо сцепляется с древесиной. Используется для устройства полов, изго­товления строительных и облицовочных изделий.

Жидкое стекло получают путем сплавления при высокой темпе­ратуре сильно измельченных и смешанных между собой кварцево­го песка, кальцинированной соды или сульфата натрия. Этот сплав растворяется в воде. Застывшая масса называется силикат-глыба.

В качестве органических вяжущих веществ используют битум, деготь, пек, мазут. Битум получают при переработке нефти'. Из

Используется также и природный битум,

битума на асфальтовых заводах готовят асфальтобетон путем смеси щебня и песка с битумом. Полученный асфальтобетон в горячем со­стоянии доставляют к месту строительства дорог, асфальтирования улиц и т. п. Битумы, дегти, пеки прочно сцепляются с камнем, де­ревом и металлом, химически стойки по отношению к действию ки­слот, щелочей и газов. Они используются для производства кровель­ных (мягкой кровли) материалов, антикоррозийных составов для защиты труб, битумных и дегтевых лаков.

К гидравлическим вяжущим относятся различные виды цемента.

XII. 4. Производство цемента

Для получения цемента используют природные известковые мер­гели, или искусственные смеси материалов, содержащие известь (три части) и глину (одну часть). Вместо глины могут быть исполь­зованы зола, шлаки доменные, глинистые сланцы.

Природные цементные мергели или полученную смесь измельча­ют, дозируют, смешивают с водой и подвергают обжигу при темпера­туре 1400—1450° до спекания. Обжиговые печи представляют собой металлический цилиндр длиной до 185 м и диаметром до 5 м, выло­женный внутри огнеупорным кирпичом. В печь с одной стороны за­сыпается смесь (шлак), а с другой стороны поступает топливо — жидкое или газообразное. При вращении печи, имеющей наклон, шлак движется в сторону огня; спекаясь, он образует каменную мас­су — клинкер. Последний охлаждают и измельчают.

В процессе измельчения к клинкеру добавляют гидравлические добавки — гипс, диатомит и другие, содержащие окись кремния, да­ющего с окисью кальция твердеющие в воде силикаты. Поэтому та­кой цемент называют силикатным или портландцементом.

Сырье к обжигу готовится двумя способами — мокрым и сухим. При мокром способе смесь известняка и глины производят в водной среде, получая сметанообразную массу. При сухом способе сырье высушивается, тонко измельчается и смешивается. Если исходным сырьем служат известняк и бокситы, получаемый цемент называют глиноземистым. Он быстро твердеет, и при этом выделяется много тепла, что важно при работе в зимнее время. Он стоек против суль­фатных вод, мороза.

Разновидностью цемента является шлакопортландцемент, полу­чаемый совместным помолом клинкера и 30—60% доменного шлака. Ой обладает пониженной морозостойкостью, медленно твердеет. Пуц-цолановый цемент получают путем добавления в клинкер вулкани­ческого поила и туфа.

Качество цемента определяется его маркой, показывающей щ)е-,дел работы на сжатие (в кг/см²) —150, 200, 250, 300—400, 500, 600, 700, 800. Чем выше марка, тем меньше требуется цемента для одних и тех же целей. Для получения 1 т цемента расходуется в среднем 1150 кг известняка, мела, мергеля, 130 кг глины, 200 кг топлива, 320 кг пара, 110 кВт-ч электроэнергии и 0,31 человеко-дня трудовых затрат,

Из-за высокой материалоемкости и малой транспортабельности сырья все цементные заводы в стране размещены в районах добычи сырья.

XII. 5. Производство бетона и железобетона

Бетон — это искусственный каменный материал, полученный из цемента (вяжущего), тяжелых и легких заполнителей (руды, щеб­ня, гравия, песка, пемзы, шлака, керамзита и др.) и воды после твердения. Полученная смесь до формования называется бетонной.

Железобетон — это материал, в котором стальная арматура и бе­тон соединены в единое целое. Поскольку бетон хорошо противостоит сжимающему напряжению, а стальная арматура — растягивающему, то железобетон в ряде случаев может заменять стальные конструк­ции при меньшем расходе металла.

Бетон и железобетон — основные строительные материалы; из них создаются целые здания, лестничные клетки, колонны, перекры­тия, плиты для полов и тротуаров, трубы, дороги и т. д.

Существует несколько видов бетона. Тяжелые бетоны с объем­ным весом от 1800 до 2500 кг/м³ изготавливают с примесью руды, кварца, щебня или гравия. Они отличаются большой прочностью и применяются при создании несущих конструкций.

Легкие бетоны получают путем введения в смесь легких наполни­телей (шлак, керамзит, туф и др.). В зависимости от наполнителя бетон называют шлакобетон, керамзитобетоп, туфобетон и т. п. Его объемный вес—500—1800 кг/м³.

Железобетон получают на специализированных предприятиях, комбинатах железобетонных изделий (КЖБИ), имеющих мощность от 5 тыс. до 200 тыс. м³ железобетона в год. На армирование 1 м³ бетона идет до 76 кг металла. Прочность железобетона дает возмож­ность получать из пего сооружения длиной до нескольких десятков метров. Создание железобетонных блоков на КЖБИ ускоряет стро­ительные работы, которые сводятся в этом случае к сборке готовых блоков, особенно в домостроении, способствует развитию поточного метода в строительстве.

В строительстве используются и другие материалы: асбесто-цементные изделия, стекло, пластмассы, лесоматериалы и др. Асбе-стоцементные изделия делятся на кровельные (листы), стеновые, об­лицовочные, трубы. Указанную продукцию получают путем обработ­ки асбеста цементом. 1 м³ асбестоцемептиых панелей легче в 3—4 раза панелей из бетона и железобетона. Их производство в 1,5 раза менее трудоемко и в 2,5 — 3 раза дешевле.

ГЛАВА XIII. ТЕКСТИЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ XIII. 1. Состав и сырьевая база

Текстильная промышленность включает ряд отраслей по первич­ной обработке волокнистых веществ и получению тканей п нитей из натуральных и химических волокон. Она является важнейшей

отраслью легкой промышленности и играет большую роль в удов­летворении потребностей населения в промышленных товарах. В структуре производства предметов потребления (группы «Б») на долю легкой промышленности приходится около 30%. В легкой же промышленности на долю текстильной приходится около 70% вало­вой продукции. Кроме того, около восьмой части продукции текстиль­ной промышленности используется для производственных целей — в авиационной, автомобильной, мебельной, металлургической, хими­ческой и других отраслях.

Текстильная промышленность использует три вида сырья: ра­стительного происхождения (хлопок, лен, пенька, джут и др.), жи­вотного происхождения (шерсть овечья, козья, верблюжья и другая, коконы тутового шелкопряда), химические волокна (искусственные и синтетические). Ведущее место в балансе сырья занимает хлопок. По длине волокна различают три вида хлопка — длинноволокнистый (лучший), длина его волокон — более 30 мм, средневолокнистый (20—30 мм"), корртковолокнистый (менее 20 мм). Из 1 т хлопка мож­но в среднем получить 8 тыс. м ткани (на 1 м в среднем расходуется 125 г хлопка).

Шерсть делится по толщине на тонкую, пз которой изготавли­вают лучшие шерстяные ткани, полутонкую, полугрубую и грубую. Качество шерсти зависит от породы овец. Тонкую шерсть, например, дают мериносные овцы, а грубую — курдючные. Из 1 т шерсти (мы­той) можно получить до 2 тыс. м ткани (на 1 м ткани расходуется 0,4—0,5 кг шерсти).

Химические волокна составляют около 30% используемого тек­стильного сырья, и их доля растет.

XIII. 2. Хлопчатобумажная промышленность

Первым этапом обработки хлопка-сырца является ого очистка от семян и примесей. Эта операция осуществляется на хлопкоочисти­тельных заводах. Сначала хлопок-сырец поступает на машины — чистители для удаления сора. После этого хлопок поступает на ма­шины — волокноотделители для отделения волокон от семян. Поело разделения- волокна и семян волокно еще раз очищается от примесей-и пыли. После этого хлопок-волокно прессуется в кипы весом 200— 250 кг и отправляется потребителям.

При обработке хлопка-сырца выход хлопка-волокна составляет 35—40% от веса сырца, семян — 50—60%, пуха—3—5%, сора и щшмесей—1%- Семена поступают на маслобойные заводы, а часть используется как посевной материал. Пух, содержащий высокий процент целлюлозы, используется на заводах химического волокна в качестве сырья. Дальнейшая переработка хлопка производится на хлопчатобумажных комбинатах, .где имеются все три стадии перера­ботки хлопка: прядение, ткачество и отделка, или на прядильных и ткацких фабриках.

Прядение. Для превращения в прязку хлопок проходит несколь­ко операций но обработке — рыхление, чесание, выравнивание че-

сальной ленты и прядение. Полученный на предприятии хлопок в кипах сначала разрыхляется, очищается и треплется. Затем из хлоп­ка получают холст — хлопок, уложенный в виде "ленты, в котором волокна еще не имеют стройного порядка. Холст наматывается на металлический стержень и пропускается через чесальную машину, в результате чего пучки хлопка разделяются на отдельные, ориен­тированные в одном направлении волокна. На иглах чесальных ма­шин остаются пух и примеси. Полученный тонкий слой хлопка — чесальная лепта — поступает далее на ленточную машину, где про­исходит его выравнивание и утонынение. Лента- вытягивается и де­лается значительно тоньше. Затем лепта поступает на ровничную машину, которая ее скручивает, вытягивает и утончает — образует­ся ровница. Из ровницы па прядильных машинах получают пряжу, наматываемую на шпули, соединенные (насаженные) с веретеном. За час веретено наматывает до 1000 м пряжи.

Ткачество. Из пряжи в ткацком цехе или па ткацкой фабрике получают суровую ткань. Она получается путем переплетения нитей (пряжи), расноложеппых вдоль ткани, называемых основой, и пе­ресекающих¹ их—уточных. Процесс переплетения происходит на ткацком станке, работающем в автоматическом режиме. Пряжа, сос-стоящая из 2000 нитей длиной 2000 м (основа), наматывается на валик-навой и протягивается через всю длину станка. Уточная нить находится в челноке. При работе ткацкого станка основа опускается и'поднимается с помощью ремизок (струн), имеющих глазки, в ко­торые вдеты по одпой-две нити основы. В результате поднимания одной части нитей и опускания другой между ними образуется про­лет, называемый зевом. Через него пролетает челнок в ту и другую сторону, протаскивая уточную пить, совершая более 200 пролетов в минуту. Так как после каждого пролета челнока нити-основы меняются местами, то образуется прочное переплетение. На специ­альных ткацких, станках ткут ворсистые ткани — вельвет, бархат, плюш.

Отделка тканей. В ткацком цехе получают так называемое су­ровье — еще неготовую к использованию ткань. Она требует отдел­ки. Отделка суровья включает ряд операций; она начинается с опал­ки для удаления ворсинок.

При обработке ткань очищают от крахмала, глицерина, мыла, используемых при получении суровья. Очистка производится зама­чиванием его в теплой воде в течение 10 часов. Воск и жир удаля­ются каустической содой, добавляемой в варочные котлы. Затем производится отбеливание тканей с помощью хлорной извести, хло­ра или гипохлорита натрия.

Далее ткань промывается, отжимается и сушится, после чего окрашивается. Окраска в разные цвета (печатные рисунки), или набивка ткани, осуществляется на машинах, имеющих валы с соот­ветствующим рисунком. Каждый цвет рисунка наносится путем но­вого пропускания ткани через вал. После протирки ткапи особым составом, просушивания п утюжки она готова для отправки в тор­говую сеть,

Так как более эффективна перевозка хлопка, а не готовых тканей, хлопчатобумажные предприятия целесообразно размещать в райо­нах потребления продукции. В силу этого хлопчатобумажная про-мышлошшость возникла в Поволжье, на Северном Кавказе, в Сиби­ри, на Дальнем Востоке, в Казахстане и других районах, где она до революции отсутствовала.

XIII.3.. Шерстяная промышленность (переработка шерсти)

Поскольку производство шерстяных тканей мало чем отличается от рассмотренной схемы получения тканей, то рассмотрим лишь первичную обработку шерсти.

Первичная обработка шерсти производится на шерстомоечных фабриках, размещенных в основных районах заготовки шерсти. Немытая шерсть разрыхляется и очищается в специальных маши­нах и промывается в щелочных или содовых растворах. Для уда­ления остатков растений, которые остаются и после промывки шер­сти, используют слабый раствор (4—5%) серной кислоты, которая действует на растительные примеси и не действует на шерсть.

Наличие растительных остатков в шерсти имеет несколько отри­цательных последствий — ухудшает качество ткани, увеличивает расход красителей, ведет к выгоранию ткани на солнце. Очистка шерсти от растительных примесей сводится к следующему. Шерсть опускают в чан с разбавленной серной кислотой. Вынутую из чана шерсть выдерживают, чтобы стекла серная кислота, затем отжимают и просушивают в сушильной камере. При сушке вода испаряется, а концентрация серной кислоты увеличивается. Благодаря этому про­исходит обугливание растительных остатков (карбонизация). За­вершив карбонизацию, шерсть помещают в раствор нашатырного спирта для нейтрализации кислоты, после чего сушат, треплют па машинах для удаления обуглившихся примесей и прессуют в кипы для отправки па камволыю-суконные комбинаты и шерстяные фаб­рики.