Jak se vyrábí bílé cihly?

5. října 1880 obdržel Dr. V. Michaelis patent č. 14195 na „Způsob výroby umělých pískových kamenů aplikací vysokotlaké páry na směs vápna nebo barya nebo dihydrátu stroncia s pískem nebo minerály obsahujícími kyselinu křemičitou při teplotách od 130 až 300 °C ve vhodných podmínkách.” Popis k němu mimo jiné říká: „Během několika hodin tímto způsobem vytvořím hydrosilikáty vápníku nebo barya nebo stroncia a díky tomu materiál tvrdý jako kámen, odolný vůči vzduchu a vodě.“ „Přístrojemi vhodnými k tomu jsou hermeticky uzavřené autoklávy, ve kterých vysokotlaká pára působí na surovinu vytvořenou ze směsi hašeného vápna a písku.

Podstatou tohoto efektu a úlohou vysokotlaké páry, jak přesvědčivě ukázal A.V. Volzhensky, je vytvoření tekutého vysokoteplotního prostředí v pórech suroviny, zajišťující rozpouštění složek a jejich interakci s tvorbou. vodných křemičitanů vápenatých různého složení.

Zpracování v autoklávu nebo, jak se běžně říká, napařování surových cihel je tedy hlavním procesem, který přeměňuje mechanickou směs nepodobných složek na chemické sloučeniny, které vážou zrna písku do monolitu. V těchto letech však i přes velký počet provedených studií nebylo možné spolehlivě zjistit, které sloučeniny a za jakých specifických podmínek se získávají při zpracování v autoklávu, vysledovat kinetiku interakce složek a určit technické vlastnosti. různých hydrosilikátů vápníku.

Teprve moderní výzkumné metody umožnily získat spolehlivější údaje o mechanismu vzniku sloučenin při autoklávovém zpracování cihel, velikosti a tvaru novotvarů, pevnosti jednotlivých hydrosilikátů a jejich odolnosti při vystavení různému prostředí.

Hyperlisovaná cihla na rozdíl od vápenopískových cihel nevyžaduje úpravu v autoklávu, a proto je organizace její výroby výrazně zjednodušena a vstupní práh je mnohem nižší.

Důvody pro změnu barvy barevných cihel

Barevná vápenopísková cihla si musí zachovat barvu po celou dobu životnosti stavby, v každém případě minimálně 50 let. Mezitím, od roku 1930, u nás četné pokusy o výrobu a použití barevných silikátových cihel s objemovým probarvením pro obklady vnějších stěn budov ukázaly, že časem jejich barva vybledne a následně někdy dokonce úplně zmizí, i když zcela světle a zásaditě byly použity odolné pigmenty .

Otázky trvanlivosti nátěru byly studovány od roku 1950 v Rosniims a poté ve VNIIstrom. Na základě těchto studií byly zjištěny hlavní důvody zeslabení barevnosti probarvené vápenopískové cihly a navrženy technologické postupy pro zajištění její vysoké trvanlivosti. Důvody vyblednutí barvy natřených vápenopískových cihel jsou přítomnost volného vápna v ní, vliv zdicí malty na cihlu, kontakt s jinými materiály, vystavení agresivním plynům vzduchu a vody a znečištění povrch a póry cihly s prachem. Podívejme se blíže na každý z těchto důvodů.

Vysolování vápna na povrchu cihly

Je známo, že při výrobě vápenopískových cihel, kdy se jako surovina používá pouze mleté ​​vápno a přírodní nemletý písek, nereaguje veškerý hydrát oxidu vápenatého – jeho část zůstává v cihle po autoklávování ve volné formě. Množství vápna nevázaného do hydrosilikátů závisí na obsahu aktivního oxidu vápenatého, specifickém povrchu složek, důkladnosti jejich prvotního promíchání, způsobu hašení a zpracování hašené směsi.

V závislosti na těchto faktorech se obsah volného vápna (v přepočtu na oxid vápenatý) v hotové vápenopískové cihle pohybuje od 1,5 do 3,5 %, tzn. tvoří 20-50 % veškerého aktivního oxidu vápenatého zavedeného do směsi. Rozpustnost vápna ve vodě je největší při 0°C a s rostoucí teplotou klesá. Přes malý obsah vápna v roztoku při 15-20°C (jen asi 1,2 g/l) je rychlost jeho rozpouštění ve vodě poměrně vysoká a difúzní koeficient je podle V. B. Ratinova a V. A. Grigoryana 2,7. 10•6(-2) cmXNUMX/s.

Vlhkost vstupující do vnější lícové vrstvy stěny (šikmý déšť, kondenzace vodní páry pronikající zevnitř objektu při teplotě vnější vrstvy pod rosným bodem) rozpouští část volného vápna obsaženého v cihle. Při následném vystavení stěny slunci a větru se vlhkost s rozpuštěným vápnem dostává kapilárním sáním na vnější povrch, kde se voda odpařuje a vápno zůstává na stěně ve formě tenkého filmu. Tento proces se mnohokrát opakuje a v závislosti na obsahu volného vápna ve vápenopískové cihle je pokryta více či méně hustým filmem hydrátu oxidu vápenatého, který je následně karbonizován vzdušným oxidem uhličitým. Tato fólie částečně nebo úplně ztlumí původní barvu cihly.

Důkazem toho, že se vápno odpařuje pouze na otevřeném vnějším povrchu stěny, je známý fakt, že pod filmem výkvětů zůstává barva cihly nezměněna. Aby při objemovém natírání nedocházelo k zasolování volného vápna na povrchu cihly, je nutné jej téměř úplně vázat oxidem křemičitým do vápenatých hydrosilikátů, k čemuž je třeba část písku a vápna jemně rozemlít na pojivo požadované složení a hašené hmoty by měly být důkladně zpracovány.

K.V Rostenko a M.G Duleba tvrdí, že při natírání zapařených cihel solnými roztoky je v povrchových barevných filmech určitý přebytek barvících kationtů, což zaručuje navázání volného Ca(OH)2 a CaCO3 pocházejícího z vnitřních částí cihly. .

Zde je vhodné poznamenat, že CaCO3 se ve znatelné míře rozpouští pouze ve vodě obsahující CO2, což se v hlubokých vrstvách natřených cihel umístěných na lícové straně stěny pravděpodobně nevyskytuje. Pokud jde o vázání rozpuštěného vápna migrujícího z vnitřku cihly, bude tento proces záviset na obsahu volného vápna v cihle a přebytku barvících kationtů, který je dán hloubkou natřené vrstvy. Barevné koloidní fólie utěsní vnější póry cihly, čímž zabrání nasávání dešťové vlhkosti a zároveň sníží paropropustnost stěny, tzn. zvyšuje možnost kondenzace vodní páry vycházející zevnitř budovy.

Vzhledem k tomu, že při provozu bytových a občanských staveb ve vnitřních prostorách je obvykle dodržován běžný vlhkostní režim (φ≤60 %), je hlavním zdrojem pronikání vlhkosti do stěn déšť, proto je hlavní překážkou pro absorpci dešťové vlhkosti vrstva cihla zhutněná barvicími solemi, jejíž hloubka by neměla být menší než 5 mm.

Vliv zdicí malty na barvu cihel

Zdrojem volného vápna je i zdicí vápenocementově písková nebo cementopísková malta. V prvním převažuje hydrát oxidu vápenatého a ve druhém vzniká až při hydrolýze hlavního cementového minerálu – alitu. Rozpuštěné vápno s vlhkostí může spadnout ze švů na povrch cihly a zůstat na něm ve formě pruhů.

Aby se zabránilo pronikání vápna ze zdicí malty do vnější vrstvy silikátových barevných cihel, jsou spáry lícového zdiva v zahraničí provedeny v tloušťce 8-10 mm a zapuštěny o stejnou hodnotu od povrchu stěny. V. E. Peselnik pozoroval, že vápenopískové cihly, které byly na fasádách budov v kontaktu s periodicky vlhčenými betonovými díly, se pokryly výkvěty. Je zřejmé, že jejich původ je podobný výkvětům ze zdicí malty, proto jsou nutná stejná opatření.

Vliv přepravního obalu

Důvodem změny barvy může být i dřevo palet a papír, do kterého jsou obkladové vápenopískové cihly v některých zemích baleny. Podle Andersona se na fasádách některých budov z vápenopískových cihel ve Švédsku občas objevily hnědé skvrny. Speciální studie, které provedl, ukázaly, že tyto skvrny se objevují týden po položení do zdi na těch cihlových lících, které během týdne před pokládkou ležely na prknech ze surové borovice, smrku, břízy nebo olše. Zvláštní účinek na cihly mají smrkové desky a papír vyrobený ze smrku. Fyzikálně-chemické studie prokázaly, že výskyt skvrn je spojen se vstupem železa do cihly obsaženého v míze surového dřeva. Anderson navrhuje chránit cihlu před přímým kontaktem se dřevem nebo impregnovat dřevo, stejně jako balicí papír, parafínem nebo jinými materiály, které zabraňují vyplavování rozpustných solí železa ze dřeva.

Ovlivňuje přírodní karbonace barvu cihel?

Během provozu vápenopísková cihla postupně karbonizuje oxidem uhličitým obsaženým ve vzduchu. Tento proces začíná na otevřeném povrchu cihly a podle N. N. Smirnova během několika měsíců cihla absorbuje 3-4% CO2. I. I. Rivlin a Ya G. Belik zjistili, že vápenopískové cihly, které ležely 23 let v hloubce 0,6 m pod zemí, byly zcela nebo z poloviny (po obvodu) zuhelnatělé. V tomto případě byla látka stmelující křemenná zrna gel SiO2 a uhličitan vápenatý.

Z výše uvedeného je zřejmé, že hydrokřemičitany vápenaté, které jsou tmelícím pojivem čerstvě vyrobených cihel, poměrně rychle karbonizují v její povrchové vrstvě a mění se v jemné mozaikové pojivo sestávající z SiO2 gelu a kalcitu s různými barevnými charakteristikami. Testy provedené L. S. Faktorovičem však odhalily, že přírodní karbonace neměla na změnu barvy silikátových materiálů prakticky žádný vliv. To je vysvětleno skutečností, že pigmenty, které byly adsorbovány na křemenných zrnech a ocitly se obklopené hydrosilikáty v důsledku úpravy v autoklávu v určité vzdálenosti od nového povrchu těchto zrn, prakticky bez reakce s nimi, se také nezměnily, když hydrosilikáty byly karbonizovány.

Přirozená karbonizace barevné vápenopískové cihly tak nemá prakticky žádný vliv na pigmenty, a tedy ani na její barvu.

Znečištění cihel

Znečištění povrchu vápenopískových cihel přímo souvisí s porézností její vnější vrstvy. Pórovitost během provozu se mění v závislosti na stupni síranové koroze způsobené expozicí plynům oxidu siřičitého, které jsou vždy přítomny ve vzduchu velkých, zejména průmyslových měst. Společným působením plynů oxidu siřičitého a vlhkosti se kalcit, nacházející se v povrchové vrstvě vápenopískových cihel po její karbonizaci, mění na sádrovec, který je postupně smýván deštěm a zvyšuje se pórovitost vnější vrstvy.

Podle V.E Peselnika, když se do směsi pro silikátové fasádní desky přidá jemně mletý křemen a zvýší se jejich hustota, síranová koroze se mnohonásobně sníží.

Výzkum prokázal, že součinitel odporu vápenopískové cihly vyrobené ze směsi s jemně mletým vápeno-křemenným pojivem po dvouletém pobytu v síranových roztocích byl více než 0,9, tzn. byla docela vysoká. Hlavním prostředkem proti znečištění cihel síranovou korozí a prachem je proto použití vápeno-křemičitého pojiva optimálního složení při současném zvýšení hustoty barevných cihel.

Silikátová cihla (GOST 379-53)

Vápenopísková cihla GOST 379-53 je vyrobena ze směsi vápna a křemičitého písku; tvrdne působením páry v autoklávu. Rozměry vápenopískové cihly jsou 250x120x65 mm. Stanovení třídy cihel podle pevnosti se provádí pomocí speciálního zařízení. Podle pevnosti v tlaku a ohybu se vápenopískové cihly dělí do tří tříd: 150, 100 a 75 (obr. 1).

Rýže. 1. Pevnost v tahu vápenopískových cihel při tlaku a ohybu v kg/cm2

Při výběru vápenopískové cihly je důležité vzít v úvahu její značku v závislosti na požadované konstrukční pevnosti. Cihla třídy 150 má nejvyšší pevnost, díky čemuž je ideální pro stavbu nosných zdí a základů budoucích budov. Pro vnitřní příčky a nenosné konstrukce je vhodná vápenopísková cihla M100, pro dokončovací práce se často používá cihla M75.

Při pokládání vápenopískových cihel na okraj během přepravy byste měli zajistit spolehlivou fixaci a ochranu před nárazy a vibracemi. To pomůže vyhnout se poškození a deformaci cihly a zachovat její kvalitu a integritu.

Ve stavebnictví existují různé druhy lícových cihel, ale silikátové cihly se vyznačují svou lehkostí a dobrou zvukovou izolací. Má také dobrou paropropustnost, která umožňuje stěnám „dýchat“ a zabraňuje hromadění vlhkosti uvnitř konstrukce.

Zdění se provádí pomocí speciálních lepicích směsí nebo malt, které zajistí spolehlivé spojení mezi cihlami. Rovnoměrné rozložení roztoku lepidla a přesné vyrovnání vápenopískových cihel zajistí pevnost a přímost stěny.

Vápenopísková cihla GOST 379-53 je oblíbeným a spolehlivým stavebním materiálem díky své pevnosti, lehkosti a dobrým tepelně a zvukově izolačním vlastnostem. Jeho správné použití a instalace umožňuje vytvářet pevné a odolné stavební konstrukce.

Zdivo ze silikátových kamenů a cihel je tepelně vodivější, má větší hustotu, ale zároveň je pevnější a odolnější než zdivo z lehkých betonových kamenů. Proto je široce používán pro stavbu nejen vnitřních stěn, ale i vnějších.

Vápenopískové cihlové zdivo není vhodné pro stavbu konstrukcí, které budou umístěny ve vlhkých půdách, stejně jako ve vlhkých a mokrých místnostech, pro instalaci kamen, potrubí, kouřovodů a výfukových kanálů.

Pondělí, 19. srpna 2024, 08:17 307

Vápenopískové cihly jsou jedním z oblíbených stavebních materiálů díky svým jedinečným vlastnostem a dostupné ceně. Je široce používán pro stavbu stěn, příček a opláštění budov. V tomto článku se podíváme na technologii výroby vápenopískových cihel, její vlastnosti a výhody. Podrobnější informace naleznete na webových stránkách https://kirpich-house.ru/.

Složení a suroviny

Vápenopísková cihla se vyrábí ze směsi křemičitého písku a vápna s přídavkem vody. Mezi hlavní komponenty patří:

1. Křemenný písek – hlavní složka tvořící až 90 % celkové hmotnosti směsi. Dodává cihle pevnost a odolnost.
2. Lime – slouží jako pojivo, které váže zrnka písku a tvoří pevnou cihlovou strukturu.
3. Voda – nezbytné pro reakci hašení vápna a vytvoření homogenní směsi.

Výrobní fáze

Proces výroby vápenopískových cihel se skládá z několika klíčových kroků:

1. Příprava surovin

V první fázi jsou suroviny zbaveny nečistot a připraveny k dalšímu zpracování. Křemenný písek se promyje a prosévá, aby se odstranil jíl a organické látky. Vápno se mele na prášek a zháší vodou za vzniku hydroxidu vápenatého.

2. Příprava směsi

Připravené složky se smíchají v určitých poměrech. Typicky je to 90 % písku a 10 % vápna. Přidá se potřebné množství vody, aby se získala homogenní hmota. Směs se důkladně promíchá ve speciálních mixérech, dokud se nedosáhne požadované konzistence.

3. Lisování

Směs se přivádí do formovacích strojů, kde se pod vysokým tlakem lisuje do cihelných tvarů. Lisování dává výrobkům správný geometrický tvar a požadovanou hustotu. Tento krok je důležitý pro zajištění pevnosti a stability hotové cihly.

4. Autoklávování

Tvarované cihly jsou umístěny v autoklávech, kde jsou zpracovávány nasycenou párou pod vysokým tlakem (až 12 atmosfér) a při teplotě asi 175-200°C. Tento proces se nazývá autoklávování. Při autoklávování dochází k chemické reakci mezi vápnem a oxidem křemičitým, která vede ke vzniku nových silných sloučenin – hydrosilikátů vápníku. Tento stupeň zajišťuje vysokou pevnost a trvanlivost vápenopískových cihel.

5. Chlazení a skladování

Po autoklávování se cihly ochladí na pokojovou teplotu. Poté procházejí kontrolou kvality a jsou tříděny podle velikosti a vzhledu. Hotové výrobky jsou baleny a odesílány do skladu nebo přímo ke spotřebiteli.

Vlastnosti a výhody vápenopískových cihel

Pevnost a odolnost

Vápenopísková cihla má vysokou pevnost díky své husté struktuře a chemickým sloučeninám vznikajícím během procesu autoklávování. Je odolný vůči mechanickému poškození a odolný.

Mrazuvzdornost

Vápenopísková cihla má dobrou mrazuvzdornost, což umožňuje její použití v oblastech s drsným klimatem. Vydrží opakované cykly zmrazování a rozmrazování bez ztráty svých vlastností.

Nízká absorpce vody

Vápenopísková cihla je díky své husté struktuře a nízké nasákavosti odolná vůči vlhkosti. Tím se zabrání jeho zničení pod vlivem srážek a vysoké vlhkosti.

Šetrné k životnímu prostředí

Vápenopísková cihla je vyrobena z přírodních materiálů – písku a vápna, díky čemuž je šetrná k životnímu prostředí. Během výrobního procesu se neuvolňují žádné škodlivé látky, což pomáhá chránit životní prostředí.

Tepelně a zvukově izolační vlastnosti

Vápenopísková cihla má dobré tepelné a zvukové izolační vlastnosti. Pomáhá udržovat příjemné vnitřní mikroklima a snižuje hladinu hluku.

Cenově dostupné náklady

Výroba vápenopískových cihel je ve srovnání s jinými druhy cihel relativně levná. To z něj činí dostupný materiál pro široké spektrum spotřebitelů.

Aplikace vápenopískových cihel

Vápenopískové cihly jsou široce používány ve stavebnictví díky svým jedinečným vlastnostem. Mezi hlavní aplikace patří:

Konstrukce stěn a příček

Vápenopísková cihla je vhodná pro stavbu nosných a samonosných stěn, ale i vnitřních příček v obytných a veřejných budovách.

Opláštění budov

Vápenopískové cihly se používají k obkladům fasád, dodávají budovám esteticky atraktivní vzhled a zlepšují jejich tepelně izolační vlastnosti.

Malé architektonické formy

Ploty, sloupy, oblouky a další drobné architektonické formy, které vyžadují vysokou pevnost a odolnost, se staví z vápenopískových cihel.

Závěr

Vápenopísková cihla je vysoce kvalitní a cenově dostupný stavební materiál s mnoha výhodami. Technologie výroby zahrnuje několik fází, počínaje přípravou surovin a konče autoklávováním. Vápenopísková cihla se vyznačuje vysokou pevností, mrazuvzdorností, nízkou nasákavostí a šetrností k životnímu prostředí. Je široce používán při stavbě stěn, příček, fasádních obkladů a vytváření malých architektonických forem.