Тема 2.6. Виготовлення неметалевих мінеральних виробів будівельного призначення та технології будівництва

Семінарське заняття

План

1. Загальна характеристика галузі

2. Кераміка. Основи технологій виробництва керамічних виробів.

3. Технології виробництва цементу, скла.

4. Основи технологій виробництва бетонних та залізобетонних виробів.

5. Вплив організації технологічних процесів виробництв на економічні показники.

Перелік питань до самостійної роботи:

1. Виробництвобетону та залізобетонних виробів.

2. Виробництво силікатної цегли.

Перелік питань до індивідуальної роботи:

1. Вплив особливостей технологій та параметрів технологічних процесів на прибутковість підприємств виробництва будівельних матеріалів.

2. Стан та перспективи розвитку будівельної галузі України.

3. Стан, сировинне та технологічне забезпечення виробництва скла.

4. Сучасні технології виробництва будівельних матеріалів.

Будівництво є найважливішою галуззю народного господарства України. Разом з машинобудуванням будівництво забезпечує формування технічного рівня економіки. Підприємства будівельних виробів і конструкцій поділяються на типи за рядом ознак:

За економічним призначенням продукції, що виготовляється, всі підприємства будівельних виробів і конструкцій відносяться до групи А (тобто що виробляють засоби виробництва).

За видами будівельних виробів і конструкцій підприємства поділяються на виробництва керамічних матеріалів і виробів зі скла, залізобетонних конструкцій, конструкцій і виробів з легких, силікатних і ніздрюватих бетонів, металевих конструкцій, дерев’яних конструкцій, монтажних вузлів і деталей і ін.

За характером спеціалізаціївиробництва існують підприємства технологічної спеціалізації (наприклад, заводи товарного бетону), предметної спеціалізації (заводи труб, шпал, опор) і заводи-комбінати (деревообробні, домобудівні).

Значну частину всіх будівельних матеріалів становить будівельна кераміка. Кераміка – об’єднує полікристалічні матеріали, які отримують спіканням природних глин і їх сумішей з мінеральними домішками, а також оксидів металів та інших тугоплавких сполук.

Як сировину для керамічних виробів використовують глини та додаткові матеріали. Додаткові матеріали при виробництві кераміки застосовуються для регулювання властивостей як сировинної маси, так і готової продукції. До них належать: поверхнево-активні речовини і високопластична глина, які покращують формувальні властивості маси; золи ТЕС, паливні і металургійні шлаки, вугілля, які покращують умови випалювання; шамот, дегідратована глина, тирса сприяють процесу сушіння; крім того вугілля, тирса є домішками, які випалюються, що зменшує щільність готового виробу; бій скла, піритні недогарки, залізна руда підвищують міцність і морозостійкість виробів; барвники, рідке скло, кухонна сіль покращують колір виробів, нейтралізують вапнякові включення.

Основними технологічними операціями є

1. Підготовка сировини (пластичним, напівсухим і шлікерним способом).

2.Формування керамічних мас виконують пластичним, напівсухим пресуванням або методом лиття.

3.Сушіння сирцю. Вологість цегли після сушіння не повинна перевищувати 8 %. Як теплоносій використовують повітря, димові гази, суміш нагрітого повітря і димових газів.Сушіння здійснюється в сушильних агрегатах періодичної або безперервної дії. Його тривалість визначається конструкцією сушарок, параметрами теплоносія і властивостями виробу, що сушиться.

4.Випалювання виробів для надання виробу водостійкості і необхідних фізико-механічних показників. Випалювання здійснюють у печах безперервної дії - кільцевих, тунельних. Тривалість випалювання залежно від типу виробу і конструкції печі знаходиться в межах 15—60 годин.

Виготовлення силікатної цегли і каменю.Основна технологічна ознака виробництва силікатної цегли і каменю — автоклавна обробка. Сировинні матеріали для виробництва силікатної цегли та каменю дуже поширені: вапно та кварцовміщуючі речовини, перш за все кварцовий пісок. Технологічний процес виробництва:

1. дозування і попереднього змішування компонентів,

2. витримування суміші з метою гасіння вапна,

3. формування сирцю

4. автоклавна обробка.

Мінеральними в’яжучими речовинаминазивають тонкоподрібнені порошки, що утворюють при змішуванні з водою пластичне тісто, яке під впливом фізико-хімічних процесів переходить у каменеподібний стан. Цю властивість в’яжучих речовин використовують для приготування на їхній основі розчинів, бетонів, безобжигових штучних кам’яних матеріалів і виробів.

Будівельне вапно одержують шляхом випалу з кальцієво-магнієвих гірських порід – крейди, вапняку, доломіту. Будівельне вапно застосовують для приготування будівельних розчинів і бетонів, в’яжучих матеріалів і у виробництві штучних каменів, блоків і будівельних виробів. Технологічний процес отримання вапна складаєтьсяз видобутку вапняку в кар’єрах, його підготовки (подрібнення і сортування) і обпалювання. Після випалу відбувається помел комкового вапна, при цьому одержують молоте негашене вапно, або після гасіння комкового вапна водою, одержують гашене вапно.

Портландцемент –гідравлічна в’яжуча речовина, що твердне у воді і на повітрі. Його одержують тонким помелом опаленої до спікання сировинної суміші вапняку і глини, що забезпечує домінування в клінкері силікатів кальцію. Для регулювання термінів застигання цементу при помолі до клінкеру додають гіпс не менше 1,0 % і не більш 3,5 % від маси цементу. Сировина для виробництва портландцементу повинна містити 75...78 % СаСО3і 22…25 % глини. Для виробництва портландцементу поряд з вапняком і глиною слід застосовувати наповнювачі, що коригують склад і містять значну кількість одного з оксидів, якого не вистачає в сировинній суміші. Як паливо застосовують природний газ, менше – кам’яне вугілля і мазут.

Бетон є одним з найважливіших будівельних матеріалів в усіх сферах сучасного будівництва. Переваги: Різноманітність за формою і розмірами, довговічних будівельних конструкцій, можливість повної механізації бетонних робіт, економічність. Бетон— це штучний камінь, що утворюється внаслідок формування і тверднення раціонально підібраної суміші в’яжучої речовини, води і заповнювачів (піску і щебеню або гальки). Суміш цих матеріалів називають бетонною сумішшю. Бетон у поєднанні із сталевою арматурою називають залізобетоном.

В Україні виробляють різні види скла: віконне, поліроване, армоване візерункове скло; склопакети; архітектурно-будівельні вироби; склопрофілі; склоблоки; дзеркальне скло тощо. Стійкість скла до дії лугів і кислот визначається його хімічним складом. До важливих властивостей скла відносяться їхні оптичні характеристики: коефіцієнти заломлення, пропускання, відбивання і поглинання.

Сировинні матеріали для виробництва скла поділяються на головні і допоміжні. До головних матеріалів відносяться такі, що створюють необхідне співвідношення між кислотними й основними оксидами. Основні оксиди, що утворюють скло: SiO2 (кварцові піски, піщаники); СаО (вапняк, крейда); СаО і МgO (доломіти); Аl2O3(польовий шпат); Nа2O (сода).

Загальними вимогами до всіх видів скляної сировини є чистота й однорідність за складом. Крім того, обмежується вміст оксидів заліза.

До допоміжних матеріалів відносяться: барвники, знебарвлювачі освітлювачі, інтенсифікуючи добавки.

Технологічний процес складається зі стадій готування скляної шихти; одержання рідкого скла, формування виробів, відпалювання і загартування.

Найбільш поширеними способами формування виробів із скла є човниковий і безчовниковий.

Контрольні питання

1. Загальна характеристика галузі та її структура.

2. Основи технологій виробництва цегли.

3. Основи технологій виробництва цементу.

4. Основи технологій виробництва скла.

5. Які основні компоненти входять до складу бетону і залізобетону ?

6. З яких операцій складається технологічний процес виготовлення бетонних і залізобетонних виробів ?

7. За допомогою яких методів можна підвищити техніко-економічні показники виробництва бетонних та залізобетонних виробів?

8. Вплив технології виробництв матеріалів будівельного призначення на прибутковість підприємств галузі.

Література: основна [2-5];

Додаткова [2, 4, 8, 11, 13].