Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Промышленность строительных материалов реферат: : : , — BestReferat.ru

Содержание

Использование промышленных отходов в производстве строительных материалов

ИВАНОВА Е.В.

ТОГИДНИЙ М.Л.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Наша эпоха не только славится развитием высокотехнологичных производств, но и большим выбросом различных видов отходов. Проблема утилизации отходов одна из насущных проблем любого технологического процесса промышленных производств.

Накопление запасов техногенных продуктов производства при уменьшении качественного природного сырья делает актуальной проблему утилизации отходов.

Под отходами обычно подразумевают продукты, образующиеся при добыче и переработке сырья, но не являющиеся непосредственно целью данных процессов, которые могут либо найти полезное применение, либо просто сбрасываться, что сопровождается заметным загрязнением окружающей среды. Вcе oтхoды пoдpазделяютcя на пять клаccoв oпаcнocти [1] пo вoздейcтвию на окpужающую cpеду (рис. 1.).

Рис. 1. – Классы опасности отходов

Помимо классов опасности отходы, интересующие нас, разделяются на пpoмышленные и строительные (рис. 2.).

К пpoмышленным oтхoдам oтнocятcя пpoдукты, матеpиалы, изделия и вещеcтва, oбpазующиеcя в результате пpoизвoдcтвеннoй деятельнocти челoвека, oказывающие негативнoе влияние на oкpужающую cpеду, втopичнoе иcпoльзoвание кoтopых на даннoм пpедпpиятии неpентабельнo. Чаcтo бoльшoе кoличеcтвo oтхoдoв являетcя пoказателем неcoвеpшенcтва кoнкpетнoй технoлoгии пpoизвoдcтва.

Уcлoвнo пpoмышленные oтхoды пoдpазделяют на инеpтные и тoкcичные.

Инеpтные пpoмышленные oтхoды в ocнoвнoм утилизиpуютcя на пoлигoнах ТБО (твердо–бытовые отходы). К ним oтнocятcя: oтхoды дpевеcины, oтхoды зoлы и шлака, абpазивные материалы, oтхoды плаcтмаcc, текcтильные oтхoды и пpoчее.

Рис. 2. – Виды отходов

К тoкcичным пpoмышленным oтхoдам oтнocятcя физиoлoгичеcки активные вещества, oбpазующиеcя в пpoцеccе технoлoгичеcкoгo пpoизвoдcтвеннoгo цикла и oбладающие выpаженным тoкcичеcким дейcтвием.

К строительным отходам oтнocятcя твеpдые минеpальные oтхoды (керамзит, кеpамика, аcбoцемент, гипc, oтхoды бетона), дpевеcина и дpугие материалы, пpименяющиеcя в cтpoительcтве.

Но на сегодняшний день наиболее распространенным способом обезвреживания техногенных отходов в нашей стране остается их захоронение на полигонах или не обустроенных свалках. Эксплуатация свалок, не имеющих элементарных природоохранных сооружений, (гидрозащитных экранов, систем сбора и контроля фильтрата и т. д.) с социальной точки зрения противопоказана, с природоохранной – опасна. Полигонный метод обезвреживания ТБО технологически несложен, однако требует больших земельных площадей, значительных капиталовложений, эксплуатационных и транспортных затрат.

Особого внимания заслуживает проблема утилизации полимерных бытовых отходов, так как этот материал в большинстве своем не подвержен саморазложению, а при сжигании выделяет крайне ядовитые вещества. Полимеры составляют порядка 10% с прогрессирующим ростом до 20% от общей массы коммунальных отходов страны.

Большим резервом производства строительных материалов является вторичное сырье цветной металлургии. В алюминиевой промышленности основной техногенный продукт − шламовые отходы, количество которых в отвалах исчисляется десятками миллионов тонн [2].

Зола от сжигания угля, белая сажа, получаемая в результате ряда металлургических процессов, гранулированный шлак металлургической промышленности, в том числе цветной металлургии, являются основными промышленными отходами, пригодными для использования в качестве активных минеральных добавок в портландцементный бетон. Данный вид бетона позволяет длительно предохранять стальную арматуру от коррозии.

Эффективным сырьем для производства активных минеральных тонкодисперсных добавок в бетоны и растворы являются такой отход как − зола-уноса ТЭС (Зола образуются в результате сжигания твердого топлива на ТЭС, и улавливается электрофильтрами, после чего в сухом состоянии отбирается с помощью золоотборника на производственные нужды, либо вместе с водой и шлаком отправляется на золоотвал и микрокремнезем (представляет собой  ультрадисперсный материал, состоящий из частиц сферической формы, получаемый в процессе газоочистки технологических печей при производстве кремнийсодержащих сплавов. Основным компонентом материала является диоксид кремния SiO2) аморфной модификации.

При этом, однако, следует учитывать, что при использовании зол и шлаков их свойства в значительной степени зависят от химического состава и свойств исходного сырья и могут колебаться в широких пределах.

Использование в бетонах и растворах отходов ферросплавного производства и других подобных минеральных веществ является перспективным направлением в технологии бетона, так как, являясь вторичным цементирующим материалом, они в значительной мере способствуют повышению технической и экономической эффективности бетона.

Некоторые шлаковые расплавы в результате силикатного распада превращаются в тонкодисперсный порошок «доменную муку», которая почти полностью состоит из гидравлически активного белита (фаза двухкальциевого силиката (C2S) и может применяться как активная минеральная добавка без дополнительного помола, что экономически весьма целесообразно [3].

Кроме того, в последнее время уделяется большое внимание совершенствованию технологии производства керамических стеновых изделий, внедрению в технологический процесс нетрадиционного и техногенного сырья.

Использование углеродсодержащих отходов при обжиге строительных керамических изделий создает восстановительную среду, которая снижает коррозию футеровок печей и тем самым увеличивает срок их службы.

Таким образом, область применения техногенных отходов в производстве строительных материалов обширна. Учитывая уменьшения объемов качественного природного сырья и ростом запасов техногенных отходов, использование их в качестве добавок или же с полной заменой сырья в строительных материалах − является актуальным.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Определение качественного и количественного анализа состава отходов и расчет класса опасности отходов [Электронный ресурс] – Условия доступа: http://www.ecobez.ru/klass-opasnosti-othodov.html

  2. Комплексное использование сырья и отходов / Б.М. Равич, В.П. Окладников, В.Н. Лыгач [и др.]. – М. : Химия, 1988. – 288 с.

  3. Промышленные отходы – сырье для строительных материалов [Электронный ресурс] – Условия оступа: http://www.baurum.ru/_library/?cat=mineral-additives&id=312

Промышленность стойматериалов: крупнейшие производители России

Представляет собой комплекс производственных направлений, предназначенных для изготовления материалов для жилищного, гражданского, промышленного, сельскохозяйственного и иных видов строительства. Именно эта отрасль обеспечивает строительную индустрию основным потоком материальных ресурсов, создавая базу для применения высокоэффективных материалов и технологий, формируя при этом непрерывный рост объёмов возводимых зданий и сооружений.

История отрасли

Своё начало отрасль берёт с тех самых пор, когда первобытный человек решил построить своё первое жилище. В силу обстоятельств ему приходилось пользоваться подручными материалами: частями окружающей породы, землёй, кустарником, древесиной, камнями, песком.

С течением времени при постройке сооружений начинают использовать горные материалы, кирпич, керамика. Для их связки применяют гипс, глина, известь и даже асфальт. Развитие науки и производства привело к открытию бетона и цемента, созданию искусственных материалов, широкому внедрению стекла и металлов в процесс возведения зданий.

В дореволюционной России основными материалами, используемыми в строительстве, были лес и камень. Значительно позже к ним присоединился кирпич. Реальное создание отрасли, требующейся для индустриализации и обеспечения жильём населения гигантской страны, началось после революции. Именно в те времена была основана огромная промышленная база, требующая сейчас широкомасштабной реконструкции.

Назначение выпускаемой продукции

Выпускаемая промышленностью строительных материалов продукция находит широкое применение в ряде отраслей народного хозяйства, таких как: строительство, энергетика, автомобильные и железные дороги, жилищно-коммунальная сфера, нефтяная и газовая индустрия, транспортное машиностроение, мебельное производство, сельское хозяйство; а также она удовлетворяет бытовые нужды населения.

Российская стройиндустрия производит свыше 200 видов товаров разнообразных наименований, выпускаемых 15 подотраслями, объединяющими в себе свыше 10 тыс. предприятий 30 производственных направлений. Среди них выделяются:

  • Добыча и переработка нерудного минерального сырья: бута, гравия, гранита, мрамора, песка, щебеня.
  • Производство связующих материалов: гипса, глины, цемента, извести.
  • Изготовление готовых конструкций из железобетона, дерева и металла.
  • Производство отделочных материалов, в список которых попадают: кровельные материалы, теплоизоляционные плиты, плитка, линолеум, мастика. Кроме того: изделия из бумаги, дерева, пластмассы.
  • Выпуск готовых изделий санитарно-технического и бытового направления: асбоцементных труб, моек, смесителей, унитазов, замков, скобяных товаров, сортовой посуды и термосов.

Сырьевая база отрасли

На территории нашей страны располагаются гигантские запасы нерудного минерального сырья. Кроме того, для изготовления строительных материалов активно используются изделия металлургии, химической промышленности, отходы производства и энергетики.

Однако, в связи с ростом благосостояния и увеличением потребности в возведении новых объёмов, значительная часть высококачественных строительных материалов импортируется из развитых зарубежных стран.

Технология производства

В общих чертах полный цикл производства стройматериалов включает в себя:

  • Добычу и разработку полезных ископаемых. А также утилизацию отходов производства.
  • Очистку и обработку исходных материалов, проводимых, как в месте получения материала, так и непосредственно на промышленном предприятии.
  • Транспортировку сырья, организованную в пределах одного структурированного комбината или осуществляемую на значительные расстояния.
  • Подготовку рабочей смеси с обработкой её в дальнейшем.
  • Придание нужной формы и упаковку в готовую тару.
  • Проверку качества готового изделия на соответствие требованиям действующих нормативов.

Используемые производственные технологии в зависимости от вида физического воздействия подразделяются на механические, гидромеханические, массообменные, тепловые и химические процессы.

К механическим относятся:

  • измельчение,
  • смешивание,
  • просеивание.

А также:

  • формование,
  • уплотнение,
  • разделение на фракции.

Тепловые процессы представляют собой:

  • обжиг,
  • сушка,
  • выпаривание,
  • обработка в автоклаве,
  • пропаривание.

Химические воздействия включают:

  • антипирирование,
  • антисептирование,
  • гидрофобизацию,
  • окисление,
  • экстрагирование.

В большинстве случае описанные процессы являются составной частью сложного технологического комплекса, хотя подчас для получения готового изделия хватает и одного из них.

Особенности географического расположения

Несмотря на то, что предприятия, выпускающие строительные материалы расположены на всей территории страны, региональное размещение их весьма неравномерно. И на это есть свои причины:

  • Наличие природных ресурсов и подходящие климатические условия.
  • Уровень потребности региона в стройматериалах, обусловленный количеством населения и экономическим развитием.
  • Имеющийся в предполагаемом месте расположения научно-технический потенциал.
  • Обеспеченность трудовыми ресурсами и профессиональными кадрами (подчас для организации производства требуются определённые трудовые навыки населения, передаваемые из поколения в поколение).

Проблемы отрасли

Индустрия производства строительных материалов обладает определённой спецификой, заключающейся:

  • в «узком коридоре» направления сбыта продукции,
  • сильной зависимости от поставщиков исходного сырья,
  • наличием большого количества связей с другими отраслями,
  • высоким уровнем металлоёмкости,
  • значительным потреблением энергоресурсов на единицу выпускаемой продукции.

Вместе с общегосударственными трудностями, они создают немало проблем, требующих значительных средств, усилий и времени для разрешения. Среди сложностей на путях развития производственной базы материального обеспечения строительства, особенно выделяются:

  • Износ оборудования, усугубляемый недостатком инвестиций и отсутствием инноваций.
  • Большие затраты на приобретение исходных материалов и само производство. Что делает продукцию отрасли неконкурентоспособной.
  • Зависимость от иностранных производителей. Абсолютное большинство высококачественных стройматериалов приобретается за рубежом. Процесс замещения импорта пока не набрал нужную динамику развития.
  • Проблемы защиты и сохранения окружающей среды. Добыча полезных ископаемых и сами технологические процессы отрасли пока что сопровождаются значительным уровнем загрязнения почвы, воды и воздуха, усугубляющихся разрушением природного ландшафта.

Зарубежный опыт

Отечественная промышленность строительных материалов, испытывающая сегодня серьёзные трудности, вполне может воспользоваться позитивными достижениями иностранных производителей. Компаний, имеющих положительные наработки в плане:

  • Диверсификации, позволяющей более целенаправленно расходовать средства и усилия, осваивая узкую специфику отдельного направления.
  • Получения высококачественной и вместе с тем экономически выгодной продукции, гарантирующей надёжность и долговременность построенных сооружений.
  • Экологической безопасности. Регламентируемой органами власти и самими потребителями. Современные владельцы жилья, собственники и арендаторы зданий всё больше предпочитают натуральные изделия естественного происхождения с минимумом искусственной обработки.

Наиболее известные производители

Промышленность строительных материалов, имеющая в своём арсенале широчайший ассортимент продукции, обладает множеством крупных, средних и мелких предприятий, среди которых по отдельным направлениям выделяются:

  • Цемент: «Евроцемент груп», «Сибирский цемент», LafargeHolcim, Heidelberg, Дюккерхофф.
  • Сухие смеси: Бесто, Боларс, Старатели, Русеан, Кнауф.
  • Блоки: «Аэрок-СПб», XELLA, «Группа ЛСР», ООО «ЕвроАэроБетон», Липецкий силикатный завод.
  • Искусственный облицовочный камень: WhaiteHills, LeonardoStone, AtlasStone, Kamrock, Камелот.
  • Кирпич:
  • силикатный – ООО «Казанский завод силикатных материалов»;
  • красный (керамический) – ОАО «Голицынский керамический завод»;
  • облицовочный – АО «Железногорский кирпичный завод»;
  • огнеупорный шамотный – ООО «Сухоложский огнеупорный завод»;
  • клинкерный – «ЛСР Стеновые материалы»;
  • гиперпрессованный – «Гиперпрессованный кирпич».

Естественно, что это лишь малая часть предприятий индустрии строительных материалов. Огромнейшей отрасли с более чем 700 тыс. человек персонала. И, несмотря на трудности, имеющей достаточный потенциал для преодоления проблем в деле обеспечения строительства необходимыми материалами. В значительной степени отечественного производства.

Экологические проблемы промышленности строительных материалов



“Основные потребности человека удовлетворяются только с помощью товаров и услуг, предоставляемых промышленностью…, способной как обеспечить экологическое равновесие, так и разрушить его, что она постоянно и делает” `. Всемирная комиссия по окружающей среде и развитию, 1987 [3,4c]

Развитие современного общества связано с возрастающим использованием природных ресурсов. По выражению академика В.М.Вернадского,” человек становится крупнейшей геологической силой, меняющей облик нашей планеты. При этом создаются структуры, являющиеся симбиозам природных и технических распространение которых во многом определяет состояние природных комплексов, процессы распределение вещества и энергии, баланс между природообразующими сферами: атмосферой, гидросферой и литосферой.

Истощение природных ресурсов деградация окружающей среды и нарушение функционирования биосферы нашей планеты зависят в первую очередь, от масштабов и их характера промышленного производства.

Накануне третьего тысячелетия человечество оказалось перед сложнейшим и неизбежным выбором дальнейшего пути развития, речь идёт о выборе такого пути развития, при котором необходимые потребности человека удовлетворялись бы без ущерба будущих поколений и биосферы в целом. Потребности должны быть необходимыми и достаточными, но не чрезмерными, а результаты деятельности человека по производству товаров и услуг не должны перекрывать возможности биосферы.

Из всех проблем, стоящих перед человечеством, изменение климата является важнейшей, тем более, что скорость его изменения нарастает и по прогнозам специалистов, ситуация климатом будет ухудшаться. Изменение климата неразрывно связано с деградацией биосферы Земли. В конечном итоге речь идёт о сохранение жизни на нашей планете. Существуют весьма обоснованные спасения, что земля может повторить судьбу Марса, если не принимать соответствующие меры уже сейчас.

Уже сейчас на наших глазах температура околоземного пространства повышается, меняется климат: наблюдается резкий перепад температур, снег выпадает там, где его не было, толщина арктического льда уменьшалась почти на 40 %, усиливается и учащаются ураганы и наводнения. Всё это результат человеческой недальновидности, чрезмерного материализма и варварского отношения к природе также не желания за сиюминутной увидеть последствия.

Рассмотрение экологических проблем основных производств на безотходный путь развития начинается с производства строительных материалов по ряду причин. Прежде всего без строительных материалов не возможно никаких строительных работ. Их производство имеется во всех крупных регионах. Само производство строительных материалов является весьма материало- и энергоемким и оказывает серьезное вредное влияние на окружающую среду.

Промышленность строительных материалов — крупнейший потребитель природных ресурсов, Эта отрасль ежегодно добывает и перерабатывает около 3 млрд, тонн сырья- песка, глин, гипса, известняков, гранитов, базальтов и многих других осадочных и изверженных пород и таким образом наносит серьёзный ущерб окружающей среды, выражающийся прежде всего в загрязнение атмосферы и земли.

По загрязнению атмосферы пылью промышленность строительных материалов занимает первое место,

С другой стороны, промышленность строительных материалов в больших масштабах и с большим эффектом использует отходы других отраслей,

Так уже сейчас в отрасли используется в год более 300 млн. тонн различных отходов других отраслей промышленности, что позволяет получить дополнительно значительное количество цемента, мягкой кровли, стекло, керамических изделий и других строительных материалов,

На основе зол и шлаков ТЭЦ можно выпускать более 115 видов строительных материалов. По данным ЕЭК ООН общее использование отходов на основе золей ТЭЦ в ФРГ составляет % 80, во Франции 65, в Велико Британии-53, и Бельгии-44 [3,6c].

В целом же промышленность строительных материалов, как никакая другая отрасль, может и должна организовать свою сырьевую базу за счет отходов горнодобывающих и перерабатывающих отраслей народного хозяйства.

Другой серьезнейшей экологической проблемой предприятий строительной индустрии и является значительное пылевыделение, особенно на заводах по производству цементов. Около 20 % производимого цемента выбрасывается в трубу, если не работает очистные сооружения пыли. Больше всего пыли выделяется при дроблении, сушке и помоле сырья а также при охлаждении клинкера, при упаковке, в процессе погрузочных и разгрузочных работ на складах сырья угля, клинкера и различных добавок.

Для снижения образования и выделения пыли, в первую очередь за счет неорганизованных выбросов, необходимо обеспечить полную герметизацию производственных средств и создать внутри аппаратов разрежение.

Для уменьшения пылеобразования, кроме герметизации заводской аппаратуры, целесообразно уменьшать высоту падения пылящих материалов, увлажнять пересыпаемые и транспортируемые материалы. Все газы, отсасываемые дымососами из вращающихся печей и сушильных барабанов, а также воздух отбираемый вентиляционными установками, направляются в устройства для улавливания пыли.

На предприятиях строительной индустрии используется значительное количество воды. Она расходуется непосредственно в технологических процессах, на обогащение сырья, гидромеханическую добычу и транспортировку, сырьевых материалов, охлаждение оборудования, шлифовку, полировку, промывку изделий и.т.д.

Основными потребителями воды являются цементная промышленность и промышленность нерудных строительных материалов. На их долю приходится соответственно 34 и 29 % воды, используемой предприятиями промышленности строительных материалов.

Объём сточных вод, поступающих от предприятий промышленности строительных материалов в городскую канализацию и водоёмы, составляет 650 млн м3 год. В результате в водоемы ежегодно поступает до 280 тыс.т.солей, 28 тыс.т минеральных и 4 тыс.т органических веществ, высокотоксичные соединения хрома, фенолов, шелочей и нефтепродуктов, такое большое количество загрязнений, сбрасываемых со сточными водами предприятий строительной индустрии, объясняется недостаточно высокой эффективностью и нерациональными схемами водного хозяйства Коэффициент оборота воды в целом по промышленности составил 49 % [3,30c].

Экологические и экономические факторы привели к необходимости разработки рациональных систем водопользования на предприятиях промышленности строительных систем водного хозяйства.

Исследование образование сточных вод в асбестоцементной промышленности показало, что источником загрязнение вод этого производства является растворимая в воде составляющая цемента, используемого в качестве сырья для изготовления асбестоцемента. В зависимости от состава цемента количество сульфатов и гидроксидов калия, натрия и кальция в сточных водах. Колеблется от 5 до 30 кг/м3. Такая загрязненность сточных вод в случае их повторного применения отрицательно сказывается на качества выпускаемой продукции. Замкнутая система промышленного водопользования может быть более простой и дешевой, если применять цемент с содержанием натрия и калия не более 0.1 и 0,2 %. Тогда вносимые цементом в сточные воды растворимые в воде примеси полностью удаляется с товарной продукцией, не ухудшая её технологических свойств.

Препятствием для повторного использования сточных вод является также загрязнение их в значительном количестве грубодисперсными примесями. Для достижения требуемого содержания взвешенных веществ разработан метод очистки в напорных гидроциклонах. Применение этих циклонов позволяет кроме воды возвращает в технологический цикл и цемент, что значительно сокращает потери сырья.

Главную опасность представляет собой загрязнение атмосферы. На величину концентрации вредных примесей в атмосфере влияют метеорологические условия, определяющие перенос и рассеивание примесей в воздухе –смена направления скорости ветра и др. Нежелательной с точки зрения загрязнений приземного слоя атмосферы является инверсия температуры в атмосфере. Суть этого процесса состоит в том, что происходит повышение температуры воздуха с высотой вместо обычного для нижних слоев атмосферы убывания температуры на 0.5-0.6градуса на каждые 100м высоты. Инверсия температуры препятствует развитию вертикальных движений воздуха и может способствовать образованию зон с повышенным содержанием примесей в приземном слое атмосферы. Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих странах мира, показала, что все возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающее среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих экологического кризиса (истощение сырьевых ресурсов нехватка чистой пресной воды возможные климатические катастрофы).

Наиболее угрожающий характер приняла проблема загрязнения незаменимых природных ресурсов-воздуха, воды почти отходами промышленности и строительства.

Большие количества сточных вод образуются в промышленности нерудных строительных материалов (например, песка и щебня). Сточные воды после промывки материалов содержат 50-60 % механических примесей, в том числе 48-84 % песка,16-52 % пылевидных и глинистых частиц. По технологическим нормам содержание взвешенных веществ в воде, поступающей на промывку не должна превышать г\л.

Замкнутые водооборотные системы разрабатываются и для других предприятий производства строительных материалов.

В целом же промышленность строительных материалов не имеет принципиальных технических и технологических препятствий для организации своей деятельности по безотходной технологии.

Литература:

  1. Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В Охрана окружающей среды. -М.Стройиздат 1988-191с.
  2. Яковлев.С.В и др.Водоотводящие системы промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1990.511с
  3. В.А.Зайцев Н.А.Крылова Промышленная экология.Москва 2002. 175с
  4. И.А.Шилов. Экология.М.: Высшая школа 1997.512с
  5. К.М.Петров. Общая экология. Санкт-Петербург. Химия 1998. -352с

Основные термины (генерируются автоматически): материал, вод, окружающая среда, загрязнение атмосферы, предприятие промышленности, промышленность, строительная индустрия, водное хозяйство, изменение климата, инверсия температуры.

Темы рефератов по дисциплине «Строительные материалы-1»

2013/14ч.год для студентов специальностей «Производство строительных материалов, изделий и конструкции», «Архитектура» «Строительство»

№№ Темы Ф.И.О. студента
1. Стандарты РК и применение зарубежных стандартов в области производства строительных материалов в Казахстане  
2. Прочность строительных материалов различных видов и назначения: сравнительный анализ  
3. Прочностные характеристики строительных материалов, способы их определения  
4. Влияние пористости на функциональные, эксплуатационные характеристики строительных материалов различного назначения  
5. Факторы, предопределяющие плотность строительных материалов  
6. Влияние структурных характеристик материалов на теплопроводность и проницаемость строительных материалов  
7. Требования к долговечности строительных материалов. Аналитический обзор.  
8. Современное видение проблемы долговечности строительных материалов  
9. Гидрофизические свойства строительных материалов: основные понятия, сравнительный анализ  
10. Значение гидрофизических свойств в обеспечении функциональных, эксплуатационных требований к строительным материалам различного назначения. Обзор  
11. Химические свойства строительных материалов. Основные понятия.  
12. Сравнительные характеристики эффективности строительных материалов различного назначения по показателям химических свойств  
13. Место и эффективность применения изделий из природного камня в современном строительстве  
14. Отделочные материалы из природного камня и искусственный камень с фактурой под природный — за чем будущее?  
15. Свойства, состав горных пород из класса осадочных как предопределяющие факторы свойств и областей применения в производстве искусственных строительных материалов и строительстве  
16. Свойства, состав горных пород из класса магматических как предопределяющие факторы свойств и областей применения в производстве искусственных строительных материалов и строительстве  
17. Свойства, состав горных пород из класса метаморфических как предопределяющие факторы свойств и областей применения в производстве искусственных строительных материалов и строительстве  
18. Мрамор Казахстана: сырьевые ресурсы, производство изделий и их применение  
19. Граниты Казахстана: сырьевые ресурсы, производство изделий и их применение  
20. Сырьевые ресурсы Казахстана для производства отделочных природных каменных материалов. Опыт применения изделий для отделки из природного камня  
21. Современные способы и инструменты для получения различных фактур при производстве природных каменных материалов  
22. Сырьевые ресурсы Казахстана и производство заполнителей для тяжелого бетона в стране и за рубежом  
23. Влияние минералогического состава горных пород на свойства природных каменных материалов  
24. Экологические вопросы применения изделий из природного камня  
25. Эффективные области применения керамических материалов и изделий, Тенденции в стране и за рубежом  
Стеновая керамика: номенклатура, свойства. Обзор рынка  
Наружная облицовка из керамики. Что нового?  
28. Способы декорирования лицевого слоя керамики для внутренней отделки  
Новые виды керамических изделий для отделочных работ.  
30. Требования к различным керамическим материалам в соответствии с номенклатурой. Методы определения свойств  
31. Новое в технологии керамических изделий. Зарубежный и отечественный опыт  
32. Фасадное стекло  
Стеклоблоки в современном строительстве  
34. Состав, свойства строительного стекла, направления улучшения технических характеристик стекла  
35. Номенклатура строительного стекла. Перспективы производства и применения в стране и за рубежом  
36. Безопасное строительное стекло. Обзор видов, состояние производства и применения в стране и за рубежом  
37. Прочность стекла. Свойства и опыт применения упроченного стекла в стране и за рубежом  
38. Строительное стекло специального назначения в современном строительстве  
Декоративное строительное стекло в современном строительстве  
Стеклопакеты  
Габариты изделий из строительного листового стекла. Практика и перспективы применения болшеразмерных строительных стекол  
Перспективы и современные реалии применения ситаллов и изделий из каменного литья  
43. Современные строительные изделия из алюминия и его сплавов  
44. Облегченные стальные конструкции в современном строительстве  
Металлические строительные конструкции — почему преимущество за сталью?  
Новости о применении цветных металлов в строительстве  
47. Чугун в строительстве: прошлое, настоящее, будущее  
48. Легированные стали: свойства, эффективные области применения  
49. Применение стали в кровельных, стеновых, отделочных и других видах изделий специального назначения. Обзор рынка и опыт применения в стране  
50. О коррозии строительных металлических изделий и защита
от нее
 
51. Гипсовые вяжущие вещества: особенности свойств и современная номенклатура эффективных изделий из них  
52. Эффективность изделий на основе гипсовых вяжущих веществ  
53. Известь сегодня  
54. История и будущее портландцемента  
55. Портландцемент и его разновидности. Обзор по практике производства и применения в стране и за рубежом  
56. Глиноземистый цемент  
57. Составы бетонов. Принципы проектирования  
58. Свойства бетонных смесей, способы их регулирования  
59. Свойства бетонов, способы их регулирования  
60. Свойства конструкционңого бетона: сравнительная эффективность с другими видами материалов этого же назначения  
61. Изделия из ячеистых бетонов: виды, свойства, эффективные области применения  
62. Фибробетоны  
63. Сравнительный анализ применения монолитного и сборного железобетона в строительстве  
64. Железобетон — «вооруженный» бетон  
65. Силикатный кирпич сегодня : производство, применение  
66. Современные асбестоцементные строительные материалы. Перспективы применения  
67. Деревобетоны в современном строительстве  
68. Традиционные растворы: принципы стандартной классификации, основные свойства, возможности их регулирования  
69. Сухие строительные растворные смеси: особенности
составов, обусловившие их эффективность
 
70. Сравнительная эффективность применения традиционных растворов и сухих строительвых смесей  
71. Современные декоративные растворы  
72. Стяжки под покрытия пола  
73. Особенности составов и технологических приемов получения современных эффективных видов линолеумов  
74. Материалы для полов на основе полимеров. Сравнительная эффективность применения с другими материалами этого же назначения  
Применение декоративных полимерных пленочных материалов в строительстве  
Композиты с полимерной матрицей в современном строительстве  
Конструкционно-отделочные материалы с использованием пластмасс в современном строительстве  
Современные рулонные кровельные материалы  
Современные кровельные штучные материалы  
Современная жидкая гидроизоляция  
Герметики в современном строительстве  
Взаимосвязь строения, состава и свойств теплоизоляционных материалов  
Сравнительный анализ эффективности органических и неорганических теплоизоляционных материалов в строительстве  
Современные виды полимерной теплоизоляции. Сравнительный анализ  
Современные виды теплоизоляции из минеральных материалов. Сравнительный анализ  
Звукопоглощающие материалы  
Виды, свойства и область применения фанеры  
Строительные материалы на основе измельченного древесного сырья, отходов деревообработки  
Свойства древесины .Сравнительный анализ с другими видами строительных материалов  
Конструкционные материалы из древесины  
Защита древесины от биокоррозии и возгорания  
Анализ практики применения различных древесных пород для изготовления строительных изделий  
Новые композиционные материалы  
Виды и составы современных лакокрасрчных материалов. Направления расширения номенклатуры  
Сравнительная эффективность применения различных видов лакокрасочных материалов в соответствии с назначением  
Технологические приемы окрашивания с использованием различных лакокрасочных материалов  

Промышленность строительных материалов России — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Промышленность строительных материалов России — отрасль российской промышленности.

Объёмы производства и потребления по основным товарным группам

Данные за 2009 год[1]
Виды продукции Производство Экспорт Импорт Потребление
Цемент, тыс.тонн 44,155.5 2,991.5 1,718.8 42,882.8
Материалы строительные нерудные, млн.куб.м. 211.8 0.5 6.8 218.2
Стекло строительное(в натуральном исчислении), млн.кв.м. 96.2 1.4 1.9 96.6
Стекло лист. термополир.(в натуральном исчислении), млн.кв.м. 119.4 25.4 9.4 103.4

Цементная промышленность

Новороссийск — крупнейший центр цементной промышленности на юге России, созданный на базе крупных месторождений высококачественных мергелей. В городе находится штаб-квартира крупного производителя цемента «Новоросцемент». Заводы «Пролетарий», «Октябрь», «Атакайцемент», «Верхнебаканский цементный завод» и другие.

Ведётся строительство двух новых современных технологических линий, в рамках реконструкции имеющихся цементных заводов:
ОАО «Верхнебаканский цементный завод» (строительство второй технологической линии мощностью 2,3 млн.тонн) и
ОАО «Новоросцемент» (строительство второй технологической линии на заводе «Первомайский»).

ОАО «Себряковцемент» — Себряковский цементный завод (г. Михайловка), один из крупнейших заводов в отрасли.[2]

Планируется строительство нового современного цементного завода ЗАО «Новороссийский цементный завод „Горный“» мощностью 3,5 млн тонн цемента в год.

В Миассе проектируется цементный завод (планируемое начало функционирования — с 2011 года).

Производство кирпича

Предприятия:

Предприятия

Керамические материалы в строительстве



 

 


Нормативная литература:

ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные;  ГОСТ 379-95 Кирпич и камни силикатные;  ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические;  ГОСТ 18343-80 Поддоны для кирпича и керамических камней;  СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции


1. Общие сведения

Керамическими называют искусственные каменные материалы и изделия, полученные в процессе технологической обработки минерального сырья и последующего обжига при высоких температурах.

Название «керамика» происходит от греческого слова «keramos» — глина.

Поэтому под технологией керамики всегда подразумевали производство материалов и изделий из глинистого сырья и смесей его с органическими и минеральными добавками.

Материал, из которого состоят керамические изделия после обжига, в технологии керамики называют керамическим черепком.

Глины всегда в истории человечества были и являются одним из основных видов строительных материалов.

Вначале — 8000 лет до н.э. — глины применялись в необожженном виде для глинобитного строительства и изготовления саманного и сырцового кирпича. 3500 лет до н.э. отмечается начало применения керамического кирпича, а 1000 лет до н.э. — глазурованного кирпича и черепицы.

С середины первого тысячелетия в Китае начинается производство изделий из фарфора.


В России первый кирпичный завод был построен в Москве в 1475 г., а в 1744 году в Петербурге начал работать первый фарфоровый завод. В конце XVIII — середине XIX в. бурное развитие металлургической, химической и электротехнической промышленности привело к развитию производства огнеупорной, кислотоупорной, электроизоляционной керамики и плиток для полов


С начала текущего столетия получило развитие производство эффективного кирпича и пустотелых камней для возведения стен и перекрытий, а также керамических плиток для внутренней и наружной отделки и санитарно-технических изделий.

В последнее время получило распространение производство специальной керамики с уникальными свойствами для нужд ядерной энергетики, машиностроения, электронной, ракетной и других отраслей промышленности.

Большой практический интерес имеют керметы, состоящие из металлической и керамической частей.

В понятие керамические материалы и изделия входит широкий круг материалов с различными свойствами.

Их классифицируют по ряду признаков:
— по назначению керамические изделия подразделяют на следующие виды: стеновые, отделочные, кровельные, для полов, для перекрытий, дорожные, санитарно-технические, кислотоупорные, теплоизоляционные, огнеупорные и заполнители для бетонов;

— по структуре различают керамические изделия с пористым и спекшимся (плотным) черепком. Пористыми считают изделия с водопоглощением по массе более 5%. К ним относятся изделия как грубой (керамические стеновые кирпич и камень, изделия для кровли и перекрытий, дренажные трубы), так и тонкой (облицовочные плитки, фаянсовые) керамики. К плотным относят изделия с водопоглощением по массе менее 5%. К ним принадлежат также изделия и грубой (клинкерный кирпич, крупноразмерные облицовочные плиты), и тонкой (фаянс, полуфарфор, фарфор) керамики;

— по температуре плавления керамические материалы и изделия подразделяются на легкоплавкие (с температурой плавления ниже 1350 °С), тугоплавкие (с температурой плавления 1350 °С-1580 °С), огнеупорные (1580 °С-2000 °С), высшей огнеупорности (более 2000 °С).

Возможность получения любых заданных свойств, широкая номенклатура, большие запасы повсеместно распространенного сырья, сравнительная простота технологии, высокая долговечность и экологическая безвредность керамических материалов обеспечивают им одно их первых мест по значимости и объемам производства среди других строительных материалов.

Так выпуск керамического кирпича составляет около половины объема всех стеновых материалов.

 

2. Сырье для производства керамических материалов

Основным сырьевым материалом для производства строительных керамических изделий является глинистое сырье, применяемое в чистом виде, а чаще в смеси с добавками — отощающими, породообразующими, плавнями, пластификаторами и др.

Глинистое сырье

Глинистое сырье (глины и каолины) — продукт выветривания изверженных полевошпатных горных пород, содержащий примеси других горных пород.

Глинистые минеральные частицы диаметром 0,005 мм и менее обеспечивают способность при затворении водой образовывать пластичное тесто, сохраняющее при высыхании приданную форму, а после обжига приобретающее водостойкость и прочность камня.

Помимо глинистых частиц в составе сырья имеется определенное содержание пылевидных частиц с размерами зерен 0,005-0,16 мм и песчаных частиц с размерами зерен 0,16-2 мм.

Глинистые частицы имеют пластинчатую форму, между которыми при смачивании образуются тонкие слои воды, вызывая набухание частиц и способность их к скольжению относительно друг друга без потери связности. Поэтому глина, смешанная с водой, дает легко формуемую пластичную массу.

При сушке глиняное тесто теряет воду и уменьшается по объему. Этот процесс называется воздушной усадкой.


Чем больше в глинистом сырье глинистых частиц, тем выше пластичность и воздушная усадка глин. В зависимости от этого глины подразделяются на высокопластичные, среднепластичные, умеренно-пластичные, малопластичные и непластичные


Высокопластичные глины имеют в своем составе до 80-90% глинистых частиц, число пластичности более 25, водопотребность более 28% и воздушную усадку 10-15%. Средне- и умеренно-пластичные глины имеют в своем составе 30-60% глинистых частиц, число пластичности 15-25, водопотребность 20-28% и воздушную усадку 7-10%.

Малопластичные глины имеют в своем составе от 5% до 30% глинистых частиц, водопотребность менее 20%, число пластичности 7-15 и воздушную усадку 5-7%.

Непластичные глины не образуют пластичное удобоформуемое тесто.

Глины с содержанием глинистых частиц более 60% называют «жирными», отличаются высокой усадкой, для снижения которой в глины добавляют «отощающие» добавки.

Глины с содержанием глинистых частиц менее 10-15%*- «тощие» глины, в них при производстве изделий вводят тонкодисперсные добавки, например, бентонитовую глину.

Различное сочетание химического, минералогического и гранулометрического состава компонентов обуславливает различные свойства глинистого сырья и пригодность его для получения керамических изделий тех или иных свойств и назначения.

Гранулометрический состав глин тесно связан с минералогическим составом.

Песчаные и пылевидные фракции представлены главным образом в виде остатков первичных минералов (кварца, полевого шпата, слюды и др.).

Глинистые частицы в большинстве своем состоят из вторичных минералов: каолинита, монтмориллонита, гидрослюдистых и их смесей в различных сочетаниях.

Глины с преобладающим содержанием каолинита имеют светлую окраску, слабо набухают при взаимодействии с водой, характеризуются тугоплавкостью, малопластичны и малочувствительны к сушке.

Глины, содержащие монтмориллонит, весьма пластичны, сильно набухают, при формовке склонны к свилеобразованию, чувствительны к сушке и обжигу с проявлением искривления изделий и растрескивания.

Высокодисперсные глинистые породы с преобладающим содержанием монтмориллонита называют бентонитами.

Содержание в них частиц размером менее 0,001 мм достигает 85-90%.

Образцы с преобладанием в глинистой части гидрослюдистых минералов характеризуются промежуточными показателями пластичности, усадки и чувствительности к сушке.

Химический состав глин выражается содержанием и соотношением различных оксидов.


Присутствие оксидов железа снижает огнеупорность глин, тонкодисперсного известняка придает светлую окраску и понижает огнеупорность глин, а камневидные включения его являются причинами появления «дутикон» и трещин в керамических изделиях


Оксиды щелочных металлом являются сильными плавнями, способствуют повышению усадки, уплотнению черепка и повышению его прочности. Наличие в глинистом сырье растворимых солей сульфатов и хлоридов натрия, кальция, магния и железа вызывает появление белых выцветов на поверхности изделий.

Для изготовления отдельных видов огнеупорных теплоизоляционных изделий применяют глинистое сырье из трепелов и диатомитов, состоящие в основном из аморфного кремнезема, а для производства легких заполнителей  используют перлит,  пемзу, вермикулит.

В настоящее время природные глины в чистом виде редко являются кондиционным сырьем для производства керамических изделий. В связи с этим их применяют с введением добавок различного назначения.

 

Добавки к глинам

Отощающие добавки. Их вводят в пластичные глины дни уменьшения усадки при сушке и обжиге и предотвращения деформаций и трещин в изделиях. К ним относятся: дегидратированная глина, шамот, шлаки, золы, кварцевый песок.

Порообразующие добавки. Их вводят для повышения пористости черепка и улучшения теплоизоляционных свойств керамических изделий. К ним относятся: древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль. Эти добавки являются одновременно и отощающими.

Плавни. Их вводят с целью снижения температуры обжига керамических изделий. К ним относятся: полевые пшаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк, песчаник, пегматит, стеклобой, перлит.

Пластифицирующие добавки. Их вводят с целью повышения пластичности сырьевых смесей при меньшем расходе воды. К ним относятся высокопластичные глины, бентониты, поверхностно-активные вещества.

Специальные добавки. Для повышения кислотостойкости керамических изделий в сырьевые смеси добавляют песчаные смеси, затворенные жидким стеклом. Для получения некоторых видов цветной керамики в сырьевую смесь добавляют оксиды металлов (железа, кобальта, хрома, титана и др.).

  

Глазури и ангобы

Некоторые виды керамических изделий для повышения санитарно-гигиенических свойств, водонепроницаемости, улучшения внешнего вида покрывают декоративным слоем — глазурью или ангобом.

Глазурь — стекловидное покрытие толщиной 0,1-0,2 мм, нанесенное на изделие и закрепленное обжигом. Глазури могут быть прозрачными и глухими (непрозрачными) различного цвета.

Для изготовления глазури используют: кварцевый песок, каолин, полевой шпат, соли щелочных и щелочноземельных металлов. Сырьевые смеси размалывают в порошок и наносят на поверхность изделий в виде порошка или суспензии перед обжигом.

Ангобом называется нанесенный на изделие тонкий слой беложгущейся или цветной глины, образующей цветное покрытие с матовой поверхностью. По свойствам ангоб должен быть близок к основному черепку.

 

 

3. Схема производства керамических изделий

При всем многообразии керамических изделий по свойствам, формам, назначению, виду сырья и технологии изготовления основные этапы производства керамических изделий являются общими и состоят из следующих операций: добыча сырьевых материалов, подготовка массы, формование изделий, их сушка и обжиг.

Добыча глины осуществляется на карьерах обычно открытым способом экскаваторами и транспортируется на предприятие керамических изделий рельсовым, автомобильным или другим видом транспорта.

Разработке карьера предшествуют подготовительные работы: геологическая разведка с установлением характера залегания, полезной толщи и запасов глин; счистка поверхности от растений за год-два до начала разработки, удаление пород, непригодных для производства.

 

Подготовка глин и формование изделий

Карьерная глина в естественном состоянии обычно непригодна для получения керамических изделий. Поэтому проводится ее обработка с целью подготовки массы.

Подготовку глин целесообразно вести сочетанием естественной и механической обработки.

Естественная обработка подразумевает собой вылеживание предварительно добытой глины в течение 1-2 лет при периодическом увлажнении атмосферными осадками или искусственном замачивании и периодическом замораживании и оттаивании.

Механическая обработка глин производится с целью дальнейшего разрушения их природной структуры, удаления или измельчения крупных включений, удаления вредных примесей, измельчения глин и добавок и перемешивания всех компонентов до получения однородной и удобоформуемой массы с использованием специализированных машин (глинорыхлителей; камневыделительных, дырчатых, дезинтеграторных, грубого и тонкого помола вальцов; бегунов, глинорастирочных машин, корзинчатых дезинтеграторов, роторных и шаровых мельниц, одно- и двухвальных глиномешалок, пропеллерных мешалок и др.).


В зависимости от вида изготовляемой продукции, вида и свойств сырья массу приготовляют пластическим, жестким, полусухим, сухим и шликерным способами. Способ приготовления массы определяет и способ формования и название в целом способа производства


При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают с добавками воды до получения теста с влажностью от 18 до 28%.

Этот способ производства керамических строительных материалов является наиболее простым, наименее металлоемким и потому наиболее распространенным.

Он применяется в случаях использования среднепластичных и умеренно-пластичных, рыхлых и влажных глин с умеренным содержанием посторонних включений, хорошо размокающих и превращающихся в однородную массу. 

 

   

  Технологическая схема производства керамического кирпича:

  1 — карьер глины; 2 — экскаватор; 3 — глинозапасник; 4 — вагонетка; 5 — ящичный подаватель; 6 — добавки; 7 — бегуны; 8 — вальцы; 9 -ленточный пресс; 10 — резак; 11 — укладчик; 12 — тележка; 13 — сушильные камеры; 14 — туннельная печь; 15 — самоходная тележка; 16 — склад

 

Набор и разновидности машин для подготовки массы могут отличаться от приведенных на рис.1 в зависимости от свойств сырья и добавок.

Однако формование при пластическом способе всегда производится на машине одного принципа действия — ленточном шнековом прессе с вакуумированием и подогревом или без них.

Вакуумирование и подогрев массы при прессовании позволяет улучшить ее формовочные свойства, увеличить прочность обоженного изделия до 2-х раз.

В корпусе пресса вращается шнек-вал с винтовыми лопастями. Глиняная масса перемещается с помощью шнека к сужающейся переходной головке, уплотняется и выдавливается через мундштук в виде непрерывного бруса или ленты, или трубы под давлением 1,6-7 МПа.

 

 

 Ленточный вакуумный пресс:

  1 — шнековый вал; 2 — прессовая головка; 3 — мундштук; 4 — глиняный брус; 5 — крыльчатка; 6 — вакуум-камера; 7 — решетка; 8 — глиномялка

 

Производительность современных ленточных прессов по производству кирпича достигает 10000 штук в час.

Жесткий способ формования является разновидностью современного развития пластического способа.

Влажность формуемой массы при этом способе колеблется от 13% до 18%. Формование осуществляется на мощных вакуумных шнековых или гидравлических прессах. Вакуум-пресс итальянской фирмы «Бонджени», например, создает давление прессования до 20 МПа.

В связи с тем, что «жесткое» формование осуществляется при относительно высоких 10-20 МПа давлениях, могут быть использованы менее пластичные и с естественной низкой влажностью глины.

При этом способе требуются меньшие энергетические затраты на сушку, а получение изделия сырца с повышенной прочностью позволяет избежать некоторые операции в технологии производства, обязательные при пластическом способе.

Формование при пластическом и жестком способах завершается разрезкой непрерывной ленты отформованной массы на отдельные изделия на резательных устройствах.

Эти способы формования наиболее распространены при выпуске: сплошных и пустотелых кирпичей, камней, блоков и панелей; черепицы и т.п.

Полусухой способ производства строительных керамических изделий распространен меньше, чем способ пластического формования. Керамические изделия по этому способу формуют из шихты с влажностью 8-12% при давлениях 15-40 МПа.

Недостаток способа в том, что его металлоемкость почти в 3 раза выше, чем пластического.

Но вместе с тем он имеет и преимущества.

Длительность производственного цикла сокращается почти в 2 раза; изделия имеют более правильную форму и более точные размеры; до 30% сокращается расход топлива; в производстве можно использовать малопластичные тощие глины с большим количеством добавок отходов производства — золы, шлаков и др.

Сырьевая масса представляет собой порошок, который должен иметь около 50% частиц менее 1 мм и 50% размером 1-3 мм.

Прессование изделий производится в прессформах на одно или несколько отдельных изделий на гидравлических или механических прессах. По этому способу делаются все виды изделий, которые изготовляются и пластическим способом.

Сухой способ является разновидностью современного развития полусухого производства керамических изделий. Пресс-порошок при этом способе готовится с влажностью 2-6%.

При этом устраняется полностью необходимость операции сушки. Таким способом изготовляют плотные керамические изделия-плитки для полов, дорожный кирпич, материалы из фаянса и фарфора.

Шликерный способ применяется, когда изделия изготавливаются из многокомпонентной массы, состоящей из неоднородных и трудноспекающихся глин и добавок, и когда требуется подготовить массу для изготовления керамических изделий сложной формы методом литья.

Отливка изделий производится из массы с содержанием воды до 40%. Этим способом изготовляются санитарно-технические изделия, облицовочные плитки.

 

Сушка изделий

Перед обжигом изделия должны быть высушены до содержания влаги 5-6% во избежание неравномерной усадки, искривлений и растрескивания при обжиге.

Прежде сырец сушили преимущественно в естественных условиях в сушильных сараях в течение 2-3 недель в зависимости от климатических условий.


В настоящее время сушка производится преимущественно искусственная в туннельных непрерывного действия или камерных периодического действия сушилах в течение от нескольких до 72-х часов в зависимости от свойств сырья и влажности сырца


Сушка производится при начальной температуре теплоносителя — отходящих газов от обжиговых печей или подогретого воздуха -120-150 °С.

 

Обжиг  изделий

Обжиг — важнейший и завершающий процесс в производстве керамических изделий. Этот процесс можно разделить на три периода: прогрев сырца, собственно обжиг и регулируемое охлаждение.

При нагреве сырца до 120 °С удаляется физически связанная вода и керамическая масса становится непластичной. Но если добавить воду, пластические свойства массы сохраняются.

В температурном интервале от 450 °С до 600 °С происходит отделение химически связанной воды, разрушение глинистых минералов и глина переходит в аморфное состояние.

При этом и при дальнейшем повышении температуры выгорают органические примеси и добавки, а керамическая масса безвозвратно теряет свои пластические свойства.

При 800 °С начинается повышение прочности изделий, благодаря протеканию реакций в твердой фазе на границах поверхностей частиц компонентов.

В процессе нагрева до 1000 °С возможно образование новых кристаллических силикатов, например силлиманита, а при нагреве до 1200 °С и муллита.

Одновременно с этим легкоплавкие соединения керамической массы и минералы плавни создают некоторое количество расплава, который обволакивает не расплавившиеся частицы, стягивает их, приводя к уплотнению и усадке массы в целом.

Эта усадка называется огневой усадкой.

В зависимости от вида глин она составляет от 2% до 8%. После остывания изделие приобретает камневидное состояние, водостойкость и прочность. Свойство глин уплотняться при обжиге и образовывать камнеподобный черепок называется спекаемостью глин.

В зависимости от назначения обжиг изделий ведется до различной степени спекания. Спекшимся считается черепок с водопоглощением менее 5%. Большинство строительных изделий обжигается до получения черепка с неполным спеканием в определенном температурном интервале от температуры огнеупорности до начала спекания, называемым интервалом спекания.

Интервал спекания для легкоплавких глин составляет 50-100 °С, а огнеупорных до 400 °С. Чем шире интервал спекания, тем меньше опасность деформаций и растрескивания изделий при обжиге.   

Интервал температур обжига лежит в пределах: от 900 °С до 1100 °С для кирпича, камня, керамзита; от 1100 °С до 1300 °С для клинкерного кирпича, плиток для полов, гончарных изделий, фаянса; от 1300 °С до 1450 °С для фарфоровых изделий; от 1300 °С до 1800 °С для огнеупорной керамики.

 

 

4. Структура и свойства керамических изделий

Керамические материалы представляют собой композиционные материалы, в которых матрица или непрерывная фаза представлена остывшим расплавом, а дисперсная фаза представлена нерасплавленными частицами глинистых, пылевидных и песчаных фракций, а также порами и пустотами, заполненными воздухом.

Материал матрицы в свою очередь представляет собой микрокомпозиционный материал, состоящий из матрицы — непрерывной стекловидной фазы застывшего расплава и дисперсной фазы — кристаллических зерен силлиманита, муллита, кремнезема различных фракций и других веществ, кристаллизующихся при остывании (в основном алюмосиликатов).

Стекловидная, аморфная фаза (переохлажденная жидкость) представлена в микроструктуре легкоплавкими компонентами, которые не успели выкристаллизоваться при заданной скорости остывания расплава.

Истинная плотность керамических материалов 2,5 — 2,7 г/см; плотность 2000 — 2300 кг/м; теплопроводность абсолютно плотного черепка 1,16 В/(м °С). Теплоемкость керамических материалов 0,75 — 0,92 кДж/(кг °С).

Предел прочности при сжатии керамических изделий меняется в пределах от 0,05 до 1000 МПа.

Водопоглощение керамических материалов в зависимости от пористости меняется в пределах от 0 до 70%.

Керамические материалы имеют марки по морозостойкости: 15; 25; 35; 50; 75 и 100.

 

5. Стеновые изделия

К группе стеновых изделий относятся: кирпич керамический обыкновенный, эффективные керамические материалы (кирпич пустотелый, пористо-пустотелый, легкий, пустотелые камни, блоки и плиты), а также крупноразмерные блоки и панели из кирпича и керамических камней.

 

Керамические кирпичи и камни

Керамические кирпичи и камни изготовляют из легкоплавких глин с добавками или без них и применяются для кладки наружных и внутренних стен и других элементов зданий и сооружений, а также для изготовления стеновых панелей и блоков.

В зависимости от размеров кирпич и камни подразделяются на виды:
— обыкновенный;
— утолщенный;
— модульный;
— камень обыкновенный;
— укрупненный;
— модульный;
— с горизонтальным расположением пустот.

 

    

 

Типы керамического кирпича и камня

Кирпич: а) обыкновенный; б) утолщенный; в) модульный. Камень: г) обыкновенный; д) укрупненный; е) модульный; ж), з) с горизонтальным расположением пустот

 

Кирпич может быть полнотелым и пустотелым, а камни только пустотелыми. Утолщенный и модульный кирпич должен быть также только с круглыми или щелевыми пустотами, чтобы масса одного кирпича не превышала 4 кг.

Поверхность граней может быть гладкой и рифленой.

Кирпич и камень должен быть нормально обожжен, так как недожог (алый цвет) обладает недостаточной прочностью, малой водостойкостью и морозостойкостью, а пережженный кирпич (железняк) отличается повышенной плотностью, теплопроводностью и, как правило, имеет искаженную форму.

Допускается изготовление кирпича и камней с закругленными углами с радиусом закругления до 15 мм. Размер цилиндрических сквозных пустот по наименьшему диаметру должен быть не менее 16 мм, ширина щелевых пустот не более 12 мм. Диаметр несквозных пустот не ограничивается.

Толщина наружных стенок кирпича и камней должна быть не менее 12 мм. По внешнему виду кирпич и камень должны удовлетворять определенным требованиям.

Это устанавливается путем осмотра и обмера определенного количества кирпича от каждой партии (0,5%, но не менее 100 шт.) по отклонениям от установленных размеров, непрямолинейности ребер и граней, отбитости углов и ребер, наличию сквозных трещин, проходящих по постели кирпича.

Общее количество изделий с отклонениями, выше допустимых, должно быть не бол

самых загружаемых статей о строительстве и строительных материалах

Самые скачиваемые статьи из раздела «Строительство и строительные материалы» за последние 90 дней.



М. Реза Пуранян | Мохаммед Али Нотани | Махмуд Т. Табеш | Бехрох Назери | Мехди Шишехбор



Бхавна Шарма | Ана Гатуо | Максимилиан Бок | Майкл Рэймидж



Яск Кульшрешта | Нельсон.J.A. Мота | Кауп С. Джагадиш | Ян Бреденоорд | Филип Дж. Вардон | Марк К. van Loosdrecht | Хенк М. Йонкерс



Ингрид Ланде Ларсен | Рейн Терье Торстенсен



Сун-Гю Чой | Ильхан Чанг | Минхён Ли | Джу-Хён Ли | Джин-Тэ Хан | Тэ-Хёк Квон



Мохсин Наваз | Ана Хейтор | Муттукумару Сивакумар



Никола Гери | Хайме Мата-Фалькон | Вальтер Кауфманн



Энрике дель Рей Кастильо | Нассер Альмесфер | Opinder Saggi | Джейсон М.Ingham



Катажина Калиновска-Вихровска | Эдита Павлучук | Михал Болтрик



Юлия Врублевска | Роберт Ковальски



Кунаминени Виджай | Мина Мурму | Шириш В.Deo



Люси Фусаде | Хизер Вайлс | Крис Вуд | Колин Бернс



F.M. Захид Хоссейн | Мкр. Шахджалал | Камрул Ислам | Мохаммад Тизнобайк | М. Шахрия Алам



Ляншэн Цю | Суфен Донг | Ашраф Ашур | Баогуо Хан



Ф.Бергер | Ф. Говен | H.J.H. Брауэрс



Оскар Ортис | Франческ Кастельс | Гвидо Зоннеманн



Цзюньцюань Ли | Zemei Wu | Цайцзюнь Ши | Цян Юань | Зухуа Чжан



Павел Сикора | Тереза ​​Ручинская | Дитмар Стефан | Sang-Yeop Chung | Мохамед Абд Эльрахман



Маттео Паницца | Марко Натали | Энрико Гарбин | Вилма Дукман | Серджио Тамбурини



Кастуриранган Гопалакришнан | Сиддхартха К.Хайтан | Алок Чоудхари | Анкит Агравал



Луиза К. Тернер | Фрэнк Дж. Коллинз



Кшиштоф Островски | Дамиан Стефанюк | Лукаш Садовски | Камил Кшивиньски | Магдалена Гикала | Магдалена Ружаньска



Аззам Ахмед | Шуайчэн Го | Зухуа Чжан | Цайцзюнь Ши | Деджу Чжу

Топ-20 идей малого бизнеса в индустрии строительных материалов

Вы заинтересованы в ведении бизнеса в сфере недвижимости / строительства, но у вас нет средств для того, чтобы вести крупный бизнес ( девелоперская компания или строительная компания ) ? Ниже приведены 20 идей малого бизнеса в области производства строительных материалов .

По мере того, как мир продолжает развиваться и становиться цивилизованным, количество новых зданий и домов продолжает расти. Куда бы вы ни пошли, люди строят новые отели, дома, торговые комплексы, офисные комплексы, школы, рестораны, клубы и т. Д. Я был на днях в доме моих родителей, и целый массив земли, который раньше был кустом, стал таким неузнаваемым .

Я был удивлен, увидев, что все это место так сильно изменилось, повсюду появились новые здания. Я почти мог потеряться, если бы не привык к этому месту.И куда бы вы ни пошли, это одно и то же. Я всегда дразню своих друзей, говоря : «Они говорят, что есть экономический спад и люди разорены, так кто же строит все эти дома и откуда они берут деньги? Я совершенно уверен, что они не из космоса ».

Это очень хорошо, что люди научились не вкладывать деньги в бесполезную трату активов, таких как автомобили, и вместо этого научились вкладывать средства в активы, стоимость которых растет, например в недвижимость. Когда вы покупаете машину, есть тенденция к тому, что вам потребуется сменить автомобиль менее чем через десять лет, но когда вы строите дом, у вас всегда будет свой дом.Вы можете сдать его в аренду, продать для получения прибыли или даже отремонтировать, если вам больше не нравится, как он выглядит.

Хорошо, не будем слишком отвлекаться от темы. Мы говорили о повсюду вырастающих зданиях. Больше строительных проектов означает больше возможностей для бизнеса для людей, работающих в отрасли строительных материалов, или людей, которые в настоящее время думают об инвестировании в такой бизнес. В индустрии строительных материалов есть сотни возможностей для бизнеса, но я выбрал для вас 20 самых популярных;

Топ-20 идей малого бизнеса в промышленности строительных материалов

1.Изготовление алюминиевых дверей и окон -: Как вы уже знаете, алюминиевые двери и окна заменяют деревянные. Алюминий хорош тем, что его можно научиться делать самостоятельно. Алюминиевые двери и окна сейчас очень популярны в строительной индустрии, поэтому вы можете узнать, как их сделать, или нанять команду, которая сделает их для вас, пока вы продаете.

2. Продажа джакузи -: Джакузи также становятся все более популярными. Вы можете начать бизнес по продаже и установке джакузи в старых и новых домах.

3. Замена поверхности ванны -: Ванны и раковины могут обесцветиться, сломаться или поцарапаться. Не каждый может позволить себе новую ванну каждый раз, когда кажется, что она стареет. Рентабельный способ придать ванне красивый внешний вид — это заменить ее. Некоторые люди предпочли бы назвать это повторным остеклением ванны.

4. Моделирование и замена шкафов-: Красиво выглядящие шкафы в доме сделают дом красивее. Можно даже сказать, что дом не обходится без красивых шкафов.Я сомневаюсь, что кухня без шкафа будет хорошо смотреться, поэтому возможности для столярного дела изобилуют.

Вы можете либо импортировать шкафы и починить их для людей, либо сделать свои собственные шкафы. Если вы будете импортировать шкафы, не забудьте проверить правила ввоза в вашей стране, чтобы узнать, разрешен ли импорт мебели, чтобы не все ваши предметы конфисковывались.

Разработка экологически безопасных строительных материалов из агропромышленных отходов в Нигерии

1.Введение

Жилье является одной из трех основных потребностей человечества, и оно является наиболее важным для физического выживания человека после обеспечения его продуктами питания. Жилье, как в единицах, так и в нескольких формах, является важным компонентом физической формы и структуры сообщества. Другими словами, достаточное жилище способствует достижению физического и морального здоровья нации и стимулирует социальную стабильность и эффективность труда. Это также показатель уровня жизни человека и его места в обществе [1].

Одной из сохраняющихся проблем, связанных с беспрецедентной урбанизацией в Нигерии и многих других странах Африки к югу от Сахары, является предоставление адекватного и доступного по цене жилья . Доступное жилье — это термин, используемый для описания единиц жилья, общая стоимость жилья которых считается «доступной» для группы людей в пределах определенного диапазона доходов. Хотя этот термин часто применяется к арендуемому жилью, которое находится в пределах финансовых возможностей тех, кто проживает в группе с более низким доходом в географической области, концепция применима как к арендаторам, так и к покупателям с любым уровнем дохода.В Соединенных Штатах и ​​Канаде общепринятым правилом доступности жилья является стоимость жилья, не превышающая 30% валового дохода семьи. Затраты на жилье, рассматриваемые в данном руководстве, обычно включают налоги и страхование владельцев и обычно включают коммунальные расходы. Когда ежемесячные расходы на содержание дома превышают 30–35% дохода домохозяйства, то жилье считается недоступным для этого домохозяйства [2].

Проблемы урбанизации и связанные с этим последствия для жилищного строительства, вероятно, более широко распространены в Нигерии, чем где-либо еще в Африке к югу от Сахары.Примерно 50% населения Нигерии проживает в городских городах, и согласно прогнозам, к 2020 году городское население достигнет отметки в 65%. Быстрый рост городов привел к проблемам городской перегруженности или перенаселенности и плохим жилищным условиям, среди других проблем. Типичные проявления этого неудовлетворенного спроса включают распространение трущоб в городах, где Нигерия занимает четвертое место по численности обитателей трущоб в мире (Рисунок 1), а также угроза резкого роста арендной платы за жилье. По оценкам, дефицит жилья в Нигерии превышает 16 миллионов единиц.В среднем 1 миллион единиц жилья в год требуется не только для пополнения приходящего в упадок жилищного фонда, но и для удовлетворения растущего спроса [3, 4].

Рисунок 1.

Количество жителей трущоб в разных странах. Источник: [3].

К сожалению, двойные концепции Государственное жилье , форма владения жильем, при которой собственность принадлежит центральному или местному правительственному органу, и Социальное жилье , общий термин, относящийся к арендуемому жилью, находящемуся в собственности и под управлением государственные, некоммерческие организации или их комбинация пока что не пользуются популярностью в Нигерии, хотя общая цель обеих концепций — обеспечение доступным жильем.Следствием этого является то, что подавляющее большинство людей участвуют в строительстве личных домов, финансируемых различными способами, включая сбережения и ссуды, за исключением в большинстве случаев долгосрочного финансирования — ипотечного финансирования и ценных бумаг, обеспеченных ипотекой, — которое все еще находится в зачаточном состоянии. наличие в стране на данный момент [4].

Жилищная проблема в Нигерии более серьезна для групп с низкими доходами, проблемы которых осложняются несколькими факторами, включая постоянно растущую стоимость строительных материалов.Таким образом, цель данной главы — обсудить возможности нетрадиционных строительных материалов, полученных из отходов агролесомелиорации и городских отходов, в решении проблем строительства доступного жилья в Нигерии.

2. Краткий обзор обычных строительных материалов, широко используемых в Нигерии.

Скалы и их производные, включая камни, гранит, гравий, песок, глину и дерево, ветки и листья, использовались для строительства зданий по всей Нигерии на протяжении веков. Камень — самый долговечный строительный материал, доступный в стране.Древесина, продукт деревьев, а иногда и других волокнистых растений, также используется в строительных целях, когда ее распиливают или вдавливают в пиломатериалы и древесину, такие как доски, доски и аналогичные материалы. Помимо вышеупомянутых природных строительных материалов, используются многие искусственные изделия, включая сталь, используемую в качестве структурного каркаса для больших зданий, таких как небоскребы, или в качестве покрытия внешней поверхности, стекла и бетона. Наиболее распространенной формой бетона является портландцементный бетон, который состоит из минерального заполнителя (обычно гравия и песка), портландцемента и воды [4].

Бетонные пустотелые блоки (рис. 2) и необожженные глиняные кирпичи (рис. 3) — два преобладающих традиционных материала для строительства домов в Нигерии. Бетонные пустотелые блоки, изготовленные на заводе или на месте из портландцемента и песка в соотношении 1: 8 и чаще всего используемые в городских и пригородных районах, обычно имеют прямоугольную форму, часто шириной 45 см, толщиной 15 см. и высотой 30 см, желто-беловатого цвета. Впадины имеют тенденцию проходить сверху вниз и занимают около двух третей объема блока [5].Блоки обычно соединяются вместе с раствором при строительстве зданий, как показано на рисунке 4.

Рисунок 2.

Свежеприготовленные пустотелые бетонные блоки.

Рисунок 3.

Типичное здание, построенное из глиняного кирпича.

Рисунок 4.

Типичное здание, строящееся из пустотелых бетонных блоков.

Глина относительно дешевая, экологически чистая и широко доступна, и в шести геополитических зонах Нигерии есть большие месторождения латеритной глины [6].Следовательно, глина широко используется для строительства зданий по всей стране. Необожженный глиняный кирпич особенно широко используется в сельском домостроении. Такие здания бывают разных форм, например, когда стены строятся непосредственно из глиняной смеси, когда стены строятся путем укладки высушенных на воздухе глиняных кирпичей, когда стены делаются из глины в сочетании с соломой для создания легкой глины и когда кирпичные стены изготовлены из цементно-стабилизированного кирпича, то есть из латерита, стабилизированного всего 5% цемента, или из блокирующих блоков, стабилизированных цементом [7].

3. Последние достижения в производстве экологически безопасных строительных материалов в Нигерии

Одной из проблем, связанных с использованием бетонных полых блоков в строительстве, является относительно высокая стоимость портландцемента. Хотя Нигерия не производит достаточно цемента для удовлетворения спроса, импорт был ограничен, что привело к резкому росту цен на цемент. Кроме того, бетонные блоки и необожженный глиняный кирпич имеют тенденцию проявлять хрупкость при разрушении. Одним из способов решения проблемы роста стоимости цемента является частичная замена портландцемента пуццоланом или известью при производстве бетонных пустотелых блоков.Проблема стоимости и хрупкого разрушения может быть решена одновременно путем добавления волокнистых материалов для замедления и контроля растрескивания матрицы при растяжении [8]. Между прочим, образуются огромные количества агролесоводческих, промышленных и муниципальных твердых отходов, которые представляют собой источник опасности для здоровья и загрязнения окружающей среды в Нигерии. Одним из способов снижения стоимости жилищного строительства является переработка некоторых отходов агролесомелиорации и промышленных городских отходов в виде пуццоланов, наполнителей или армирующих материалов в инновационные недорогие строительные материалы на основе цемента и глины.Это должно помочь в сбережении энергии и защите окружающей среды, даже если ожидается, что продукты будут демонстрировать приемлемые прочностные, звуковые, термические и долговечные свойства [8]. Примеры таких устойчивых строительных материалов, исследованных для различных применений в Нигерии за последние два десятилетия, включают следующие параграфы.

3.1. Пуццоланы и цемент с добавками

В Нигерии многие сельскохозяйственные остатки находятся в свободном доступе и часто обрабатываются как отходы. Примеры включают жмых (отходы, полученные при переработке сахарного тростника ( Saccharum officinarum )) и кукурузы ( Zea mays), початков.Пуццолановая активность золы этих двух остатков была проверена и доказана [9, 10]. Химический анализ золы жома представлен в таблице 1. Комбинированный процентный состав диоксида кремния, оксида алюминия и оксида железа превышает минимальные требования в 70% для хорошего пуццолана для производства смешанного цемента как из золы жома, так и из кукурузных кочерней. Также сообщалось, что цемент с добавлением золы кукурузного кочана (CCA), содержащий не более 15% CCA, удовлетворяет требованиям NIS 439: 2000 и ASTM C 150 для цемента.Также были исследованы удобоукладываемость и прочность на сжатие цементного бетона с добавкой CCA [11]. Результаты экспериментов показали, что цемент с добавлением ССА, содержащий не более 8% ССА, подходит для строительных бетонных работ.

9018 9018 2

9018 9018 3 9018 О 3

Элемент Количество (%)
SiO 2 57.95
Al 2 O 3.96
K 2 O 2,41
CaO 1,17
Потери при возгорании (LOI) 5,00

asse Таблица химического анализа золы

Остаток карбида кальция является побочным продуктом газовой сварки ацетиленом, очень токсичным материалом, токсичность которого можно снизить, включив его в строительные материалы [12]. Однако в основном его отправляют на свалки в Нигерии.Обычно считается, что, поскольку остаток карбида кальция богат гидроксидом кальция, он ведет себя как гашеная известь. Следовательно, остаток карбида кальция также был проанализирован на предмет потенциального использования в качестве частичной замены цемента в бетонных работах [13]. Сравнение результатов химического анализа образцов карбида кальция, испытанных в Нигерии, с результатами других исследователей [14, 15], представленных в таблице 2, показывает, что в химическом составе были небольшие, но незначительные изменения.

9018 9018 9018 3 9018 3 9018 Fe2

9018 9018 0,5

Элемент Источники остатка карбида кальция
Нигерия [9] Бахрейн [13] Таиланд [14]
SiO 2 2,69 <0,10 3,4
Al 2 O 3 1,78 <1,22 2,6 0.17 0,02 0,3
K 2 O 0,10 0,0
CaO 61,41 65,05 61,41 65,05 1 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018
Na 2 O 0,0 Не указано 0,0
SO 3 Не указано 0,64 0.2
Потери при прокаливании (LOI) 32,51 27,92 41,7

Таблица 2.

Химический анализ остатков карбида кальция различного происхождения.

3.2. Кровельная черепица, армированная натуральным волокном

Основные типы кровельных материалов, которые в настоящее время используются в Нигерии, включают гофрированное железо и алюминиевые листы, шифер и листы асбеста [16]. В то время как гофрированные железные листы склонны к ржавчине и могут быть шумными во время дождя, асбестовые кровельные листы относительно дороги и запрещены во многих странах из-за канцерогенного характера волокон асбеста.Исследования по разработке альтернативных кровельных материалов из древесно-фиброцементных композитов ведутся во всем мире уже более 30 лет [17].

Основным источником волокна для производства кровельной черепицы на цементной основе является ротанг, специализированная группа чешуйчатых, колючих, вьющихся пальм с гибкими стволами, обычно встречающихся у водотоков не менее чем в 20 африканских странах, включая Нигерию. Стебель, обычно называемый «тростником», обычно считается ресурсом «открытого доступа», который легко добывается в диких лесах, в основном для производства мебели и изделий кустарного промысла.Однако во многих сельских районах трость раскалывают, чтобы сделать веревки, которыми связывают бамбук и засовывают каркас домов, прежде чем каркас обмазывают грязью [18, 19]. Преимущество ротанга в том, что его гораздо легче собирать, для него требуются более простые инструменты, его гораздо легче транспортировать, и он растет намного быстрее, чем большинство тропических пород древесины [19]. Сообщалось о склеивании целых ротанговых прутьев, волокон и расщеплений обычным портландцементом [20], а также о разработке методик применения ротангового волокна, частиц и прядей в производстве цементно-связанных композитов [21, 22, 23].Также сообщалось о производстве относительно прочной и стабильной по размерам кровельной черепицы на цементной основе, армированной ротанговым волокном, в которой цемент был частично заменен карбидными отходами [24, 25], и образцы показаны на рисунке 5.

Рисунок 5.

Опытный образец кровли из ротангово-цементной композитной черепицы. Источник: [16].

Банановое волокно (Musa acuminata ) также исследовалось в качестве армирующего материала при производстве цементно-композитной черепицы в Нигерии [26].Исследователи изучили влияние частичной замены цемента остатками карбида кальция и добавления хлорида кальция (CaCl 2 ) на свойства кровельной черепицы, армированной банановым волокном. Содержание волокна было зафиксировано на уровне 3%, в то время как уровни замещения извести по массе цемента составляли 0 (контроль), 10, 20 и 30%. Для окрашивания добавляли два процента оксида железа II, а CaCl 2 добавляли на уровнях 0 (контроль) и 3%. Плотность черепицы варьировалась от 1.63 и 2,0 г / см 3 . Остаток карбида кальция и Cacl 2 снижали плотность композитов. Также наблюдалось снижение ударной вязкости по мере увеличения содержания остатка карбида кальция.

Другие волокнистые материалы, уже исследованные и признанные подходящими для производства цементно-композитной черепицы в Нигерии, включают бамбук ( Bambusa vulgaris ), шелуху кокосового ореха ( Cocos nucifera ), жмых сахарного тростника ( Saccharum officinarum ), пальмовую рафию. ( Raphia africana ) и luffa ( Luffa cylindrica ) [27, 28, 29, 30, 31].Образцы кровельной плитки из бамбука и кокосовой шелухи показаны на рисунках 6 и 7а, б.

Рис. 6.

Армированная волокном композитная кровельная черепица, установленная на здании с двускатной крышей в Ибадане, Нигерия. Источник: [23].

Рис. 7.

(a) Образцы вулканизированной кровельной плитки, армированной волокном кокосовой шелухи, (b) кровельной плитки, армированной волокном кокосовой шелухи, установленной на плоской крыше здания. Источник: [30].

В связи с отходом от использования только обычного портландцемента в качестве связующего, было исследовано производство композитной кровельной черепицы на основе глины, цемента и опилок с использованием опилок, полученных из тика ( Tectona grandis ) и древесной золы в качестве частичной замены цемента. [32].Основные свойства используемого латеритного глиняного материала представлены в Таблице 3, а свойства производимой черепицы представлены в Таблице 4. Частичная замена обычного портландцемента с содержанием древесной золы около 10% оказалась очень приемлемой при производстве композитной кровельной черепицы. с относительно хорошей прочностью на изгиб, в то время как частичная замена цемента на 20–30% древесной золы снизила теплопроводность композитной черепицы до приемлемого уровня.

сито

Свойства Количество
Естественная влажность (%) 3.18
Предел жидкости (%) 71,5
Предел пластичности (%) 59,63
Индекс пластичности (%) 11,87
N Процент.200 с

233,5
Удельный вес 2,78
Классификация AASHTO A-7-6
Классификация USCS CH
Плотность в сухом состоянии 3, м

M / 90 1.45
Оптимальная влажность, OMC (%) 25,25
Значение pH 6,7
Цвет Красновато-коричневый

Используемые основные свойства Таблица 3.

для производства композитной черепицы.

Состав образца Средняя плотность (кг / м 3 ) Средняя энергия удара (Дж) Средняя теплопроводность (Вт / м.k) Среднее водопоглощение за 24 часа (%)
Глина + цемент + опилки (2: 3: 1) (контроль) 850 0,95 1,44 32,2
Глина + 90% цемент + 10% древесная зола + опилки 960 1,14 1,26 23,8
Глина + 90% цемент + 20% древесная зола + опилки 940 0,68 38,3
Глина + 90% цемент + 30% древесная зола + опилки 980 0.64 1,18 43,2

Таблица 4.

Избранные свойства латерит-цементной композитной черепицы.

3.3. Цементно-композитные потолочные плиты

Цементно-стружечные плиты — это общий термин для панельного продукта, изготовленного из лигноцеллюлоз, в основном в виде отдельных частей или частиц, соединенных с цементом и уплотненных. Некоторые из замечательных свойств цементно-стружечных плит включают относительно высокое отношение прочности к весу и долговечность; высокая устойчивость к влагопоглощению, гвоздь и простота распиливания; отличная изоляция от шума и тепла; и высокая устойчивость к пожару, атакам насекомых и грибков.Панели не выделяют газы и не пропускают вредные химические вещества [33]. Одно из распространенных неструктурных применений цементно-стружечных плит в жилищном строительстве — это потолок, то есть в качестве верхней внутренней поверхности, которая ограничивает верхнюю границу комнаты, готовой поверхности, скрывающей нижнюю сторону конструкции крыши. Потолочные плиты служат для теплоизоляции, снижения / поглощения шума и защиты от огня.

Потолочные панели были изготовлены из ряда лигноцеллюлозных волокон и отходов в Нигерии, включая опилки, макулатуру, ротанг, кокосовую шелуху, шелуху кукурузы, слоновью траву ( Pennisetum purpureum ), pawpaw ( Carica papaya ) pseudostem, окра ( Abelmoschus esculentus L.Moench) и Cissus populnea , среди прочих. Во многих из этих исследований обычный портландцемент был частично заменен либо золой рисовой шелухи (RHA), либо остатком карбида кальция [34, 35, 36, 37, 38, 39]. Также сообщалось о разработке недорогой моторизованной машины для производства потолочных плит (рис. 8) [16]. Образцы выбранных потолочных панелей, изготовленных в Нигерии, показаны на рисунках 9 и 10, а сравнение основных свойств некоторых потолочных панелей с асбестоцементной потолочной плитой представлено в таблице 5.

Рис. 8.

Машина для производства потолочных плит, изготовленная в Нигерии. Источник: [16].

Рис. 9.

Древесно-цементные потолочные плиты производства Нигерии после установки. Источник: [16].

Рис. 10.

Композитные потолочные плиты из макулатуры и цемента, произведенные в Нигерии. Источник: [16].

Свойства плит Асбестоцемент Цемент на опилках Цемент на стеблях кукурузы Цемент на кокосовой лузге Цемент из ротанга
1200 1200 1200 990–1200 1360
Модуль упругости (Н / мм 2 ) 7.7 2,0–4,0a
8,7–11,2b
3,1–5,4 4,3–7,4 7,0
Модуль упругости (Н / мм 2 ) 3142 3000 –4000b 6409 4253 3350
Водопоглощение за 24 часа (%) 13,8–17,8 18,0a
28,0b
25,7 22,1 Толщина набухания 2,5 через 24 часа (%) 0.21–0,29 0,16a
0,43b
0,88 0,6 0,5
Коэффициент звукопоглощения (%) 35,0 35,0c 35,0c 35,0–40301

Теплопроводность (Вт / км) 0,38 0,38c 0,38c 0,30–0,38c

Таблица 5.

Сравнение асбестоцементных потолков и цементно-композитных плит, изготовленных из избранные материалы для агролесоводства.

a

Цементная панель из 100% опилок

b

Трехслойная плита с хлопьями

c

Теоретическое расчетное значение

3.4. Пустотные блоки из опилок и глиняные кирпичи

Как отмечалось ранее, пустотелые бетонные блоки и глиняные кирпичи остаются популярными строительными материалами в Нигерии для стен одноэтажных домов в городских и сельских районах, соответственно. Хотя прочность бетонного пустотелого блока меньше, чем у обожженного глиняного кирпича, он значительно дешевле.В целях дальнейшего снижения стоимости бетонных пустотелых блоков, возможность включения опилок выращенного в Нигерии тика ( Tectona grandis ) и частичной замены цемента остатками карбида кальция и порошком скорлупы куриных яиц в смеси для производства была исследована стоимость бетонных пустотных блоков [30]. Репрезентативные образцы пустотелых блоков из опилок 100 × 100 × 100 мм были изготовлены с использованием различного процентного содержания опилок (20, 25, 30%) и остатка карбида кальция (30, 25, 20%) в смеси.Они были отверждены в течение 28 дней, после чего были определены 24-часовое водопоглощение и набухание по толщине, а также прочность на сжатие. Водопоглощение (6,1–10,3%) и набухание по толщине (1,2–1,9%) были вполне приемлемыми. Максимальная прочность на сжатие, полученная для смеси, содержащей 20% опилок и 30% карбидных отходов, находится в пределах измеренных значений прочности (0,5–1 Н / мм 2 ) коммерчески доступных бетонных полых блоков в Нигерии. Предварительный анализ затрат показал возможность сокращения производства бетонных пустотелых блоков на 20% за счет включения в производственную смесь опилок и остатков карбида кальция.

В другом исследовании изучались возможности использования опилок Cordia millenii древесных пород, остатков карбида кальция и порошка яичной скорлупы птицы для производства кирпичей из стабилизированной латеритной глины [40]. Хорошо известно, что яйца птицы содержат около 95% карбоната кальция и, следовательно, могут использоваться в качестве добавки к извести. Сначала были определены индексные свойства латерита. Затем был изготовлен набор кирпичей размером 100 мм × 100 мм × 100 мм (рис. 11) с использованием латерита, стабилизированного 50% опилок и 10% обычного портландцемента (мас. / Мас.).На основании объединенных результатов определения предела жидкости и анализа размера частиц глина была классифицирована как A-7-6 и CH в соответствии с AASHTO и Единой системой классификации почв, соответственно. Его удельный вес 2,8 находился в пределах от 2,6 до 3,4, о которых сообщалось для латеритных почв, в то время как его pH 6,7 показал, что он был слабокислым. В некоторых образцах обычный портландцемент был частично заменен (по массе) остатком карбида кальция (50%) и порошком яичной скорлупы (30%). Плотность, прочность на сжатие и 24-часовое водопоглощение кирпичей были определены после 28 дней сушки на воздухе в тени и показаны в таблице 6.Как остаток карбида кальция, так и порошок яичной скорлупы значительно снижали плотность и прочность на сжатие (p ≤ 0,05). Добавление порошка из скорлупы куриных яиц привело к увеличению водопоглощения кирпичей. Только кирпичи, произведенные из смеси латерита, опилок и цемента, соответствовали минимальным требованиям к прочности на сжатие 1,65 Н / мм 2 , установленным Нигерийским строительным и дорожным научно-исследовательским институтом для строительства зданий.

Рисунок 11.

Образцы нетрадиционных глиняных кирпичей.Источник: [33].

Опилки + цемент + латерит (контроль) латерит

9018

Состав кирпича Плотность (кг / м 3 ) Прочность на сжатие (Н / мм 2 ) 24-часовое водопоглощение (%)
950 1,73 54,9
Опилки + цемент + остаток карбида кальция + латерит 940 1,59 59,2
930 1.53 51,9
Опилки + остаток карбида кальция + латерит 860 1,39 62,1
Опилки + яичная скорлупа + латерит 830 6183

Избранные свойства модифицированного глиняного кирпича.

3.5. Напольная и настенная плитка, армированная натуральными волокнами

Плитка — это износостойкие тонкие плоские плиты или блоки, обычно сделанные из фарфора, обожженной глины или керамики с твердой глазурью или других материалов, таких как стекло, металл, пробка и камень.Они обычно используются для формирования настенных и напольных покрытий и могут варьироваться от простой квадратной плитки до сложной мозаики. Современные бетонные плитки изготавливаются из смеси портландцемента и карьерного песка в качестве заполнителя. Основным преимуществом армирования бетонной плитки фиброй является придание дополнительной способности поглощения энергии и превращение хрупкого материала в псевдопластичный [41]. Одним из источников натуральных волокон, обнаруженных по всей Западной Африке и легко доступных в Нигерии, является Cissus populnea (Guill.и Perr.), показанный на рис. 12, сильный древесный вьющийся кустарник, обычно 8–10 м в длину и 7,5 см в диаметре. Хотя больше внимания уделялось связывающим свойствам Cissus populnea [42], меньше внимания уделялось волокнистым остаткам после извлечения жевательной резинки, потенциальному материалу для производства армированных волокнами цементных композитов.

Рис. 12.

Кустарники Cissus populnea.

Была разработана ручная машина для производства Cissus , армированная фиброцементно-цементной композитной плиткой для пола (рис. 13), которая использовалась для производства 200 (длина) × 100 (ширина) × 10.Плитка 5 мм (толщиной) разного цвета — белого, красного, желтого, синего, зеленого, черного и серого (рис. 14) [41]. Средняя масса на единицу площади составила 25,5 кг / м 2 . Способность поглощать энергию удара композитной плитки (2943 Нмм) была относительно ниже, чем у типичной керамической плитки (3746 Нмм). Однако армированные волокном плитки имели гораздо более низкое водопоглощение — 7%, чем 12% для типичной керамической плитки после 24 часов замачивания в холодной воде, в то время как оба типа плиток имели одинаковую толщину набухания, составляющую 3%.

Рис. 13.

Машина для производства плитки, вид сбоку. Источник: [41].

Рис. 14.

Образцы произведенных напольных плиток Cissus populnea, армированных цементом. Источник: [41].

3,6. Армирование бетонной балки

Портландцементный бетон относительно прочен на сжатие, но слаб при растяжении. Слабое растяжение обычно преодолевается за счет использования арматуры из обычных стержней (стальных стержней). Однако проницаемость бетона допускает проникновение других агрессивных элементов, что приводит к карбонизации и атаке хлорид-ионами, что приводит к проблемам с коррозией, отсюда и поиск альтернативных армирующих материалов.

Была исследована прочность сцепления прутьев определенных видов ротанга с бетоном [43]. Сообщается, что прочность может составлять примерно 30% от прочности мягкой стали с бетоном. Также было исследовано использование целых тростей, волокон и расколов ротанговых тростей в качестве армирующих материалов в бетонных плитах [20]. Было отмечено, что трость из ротанга оставалась стабильной по прочности и размерам после 36 месяцев заделки в бетон, и что трость можно было использовать в качестве арматуры в легконагруженных конструкциях.В другом исследовании также была исследована и подтверждена пригодность бамбука ( Bambusa vulgaris ) в качестве альтернативного армирующего материала в бетонных плитах [44], а также пригодность бамбука и ротанга в качестве арматуры в бетонных стойках [45]. Сообщалось, что средняя прочность на сжатие подкосов, армированных бамбуком и ротангом, составляла около 78 и 64% от эквивалентной стальной арматуры, что указывает на то, что оба материала могут использоваться в качестве замены стали в стойках низконесущих конструкций.

Потенциальное использование ствола масличной пальмы ( Elaeis guineensis ) в качестве арматуры в бетоне также было подтверждено [46], а также пригодность ротангового тростника для изготовления железобетонных балок перемычки при строительстве сельских зданий в Нигерии [30]. Размеры бетонной балки перемычки составляли 0,23 м × 0,254 м × 1,37 м, в то время как средний диаметр стержней ротанга составлял 30 мм. Их замачивали в воде на 24 часа для обеспечения гибкости, вручную выпрямляли и разрезали на 4 длинных (1300 мм) и 12 коротких (187 мм) частей.Короткие части были привязаны к длинным в виде стремени связующими проволоками, высушены на солнце в течение 2 дней до содержания влаги примерно 15%, а затем помещены в опалубку для заливки трех бетонных балок перемычки 0,23 м × 0,254 м × 1,37 м (рис. 15a. , б). Цемент, содержащийся в бетоне, был частично заменен на 20% RHA для снижения щелочности. Через 28 дней после заливки опалубка была снята, и было замечено, что перемычка была прямой без признаков деформации (рис. 15c). Таким образом, было успешно продемонстрировано, что трости из ротанга диаметром от 26 до 31.5 мм можно использовать в качестве альтернативы стали в конструкции перемычки с сокращением производственных затрат до 54%.

Рис. 15.

(a) Арматура из ротанга, (b) идет заливка балки перемычки, (c) затвердевшая бетонная балка перемычки через 28 дней. Источник: [23].

Building Materials Inc

Некоторые из наших недавних проектов

Мы любим делиться дизайнерскими идеями, и пока наш выставочный зал заполнен крупнейшей галереей нестандартных проектов кухонь и ванных комнат, которые мы думали…

Процесс проектирования дома

Обзор дизайна дома В видео ниже Джим Патрик обсуждает, как процесс проектирования нового дома работает в компании Building Materials. Поскольку дизайнеры в Building …

The Kahoka Kitchen Challenge

Наличие старого дома может стать проблемой при ремонте кухни, но с небольшой профессиональной помощью и руководством это может быть достигнуто. This …

Строительные материалы Отзывы клиентов о Houzz

Houzz «Это было действительно забавным и полезным опытом, когда Джерилин помогла нам в дизайне нашей новой кухни.У нас было три …

Наш новый сайт имеет полную интеграцию с Facebook, Pinterest и Houzz, поэтому, когда вы ищете творческие идеи для своего следующего проекта, мы здесь, чтобы помочь. У нас также есть интерактивный блог, в котором все наши дизайнеры пишут советы по дизайну и строительству, чтобы помочь, поделиться и ответить на ваши вопросы в Интернете, поэтому не стесняйтесь оставлять комментарии или вопросы к любой публикации. Фактически, мы просим вас оставлять комментарии на наших страницах, поскольку это поможет нам улучшить качество нашего сайта. Наша цель — создать интерактивный сайт, на котором вы сможете начать или продолжить путь к превращению своего дома в дом своей мечты.

Ванная комната

Умывальники | Смесители | Туалеты | Топы для тщеславия | Душевые, ванны и окрестности | Душевые двери Не оставляйте в ванной комнате неотремонтированную …

Кухня

Шкафы | Столешницы | Раковины | Смесители | Оборудование Кухня превратилась в самую важную комнату в доме — место для развлечений, работы и готовки . Если вы хотите …

Узнайте о наших продуктах

Строительные материалы — это демонстрационный зал, предназначенный для проектирования кухонь и ванных комнат, а также для демонстрации стен из винилового и цементного сайдинга, культивированного…

Ценные инструменты планирования

Терминология строительства Поскольку многие из наших экспертов по строительным материалам имеют более чем двадцатилетний опыт работы здесь, в компании «Строительные материалы», имело смысл только компилировать …

Windows

Kolbe Windows Building Materials гордится тем, что эксклюзивный заводской дистрибьютор обширной линейки окон Kolbe & Kolbe. Кольбе взял на себя …

Ой! Найти выгодные предложения

Обзор сделок Вот краткий обзор наших выгодных и закрытых участков.Вскоре мы будем публиковать отдельные изображения продуктов, описания и …

Характеристики строительных материалов Эссе

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В общей среде для выживания людей все материалы или изделия, используемые в конструкциях или зданиях, называются строительными материалами, которые являются материальной основой всей строительной техники. Существует большое разнообразие строительных материалов.Их обычно классифицируют с разных сторон для изучения, применения и описания. Наиболее распространенные классификации основаны на их химических компонентах и ​​функциях. Строительные материалы — это материальная основа всей строительной техники. Промышленность строительных материалов, являющаяся одной из важнейших базовых отраслей национальной экономики, способствует развитию строительной индустрии. Различные здания и сооружения возводятся из всех видов строительных материалов на основе разумного дизайна.Разновидности, характеристики и качества строительных материалов напрямую связаны с применимостью, артистичностью и долговечностью зданий, а также со стоимостью проектов. Для развития общества необходимо построить большое количество качественных промышленных и гражданских зданий. Между тем, необходимо построить множество проектов водного хозяйства, транспортного машиностроения и портов, чтобы адаптироваться к быстрому развитию национальной экономики. Это требует большого количества высококачественных строительных материалов, которые соответствуют прикладной среде проектов.Поэтому промышленность строительных материалов обычно рассматривается как основная отрасль строительного машиностроения.

Строительные материалы не только имеют большой расход, но и дороги. В общей стоимости строительства стоимость строительных материалов часто составляет около 50 процентов. Таким образом, очень важно правильно выбрать и разумно использовать строительные материалы в строительстве для снижения затрат и повышения инвестиционной выгоды. Продолжает появляться большое количество новых строительных материалов, часто продвигающих инновации и…

Продолжить чтение

Присоединяйтесь к StudyMode, чтобы прочитать полный документ

.