Технология изготовления стройматериалов безцементной основе

Содержание

Технология производства строительных материалов нового поколения на безцементной основе

В данную статью входят следующие пункты:

  • общие сведения о технологии
  • производство засыпного утеплителя – керамзита
  • производство поризованных теплоизоляционных и конструкционно–теплоизоляционных материалов в форме блоков и плит
  • производство конструкционных материалов аналогичных традиционному клинкерному кирпичу и плитке

Общие сведения о технологии

В настоящее время строительная промышленность, также как и производство строительных материалов, базируются на применении традиционных материалов в виде кварцевого песка, глины, извести, цемента, гипса и им подобных. Тогда как существует технология производства строительных материалов в широком ассортименте, начиная от легких теплоизоляционных и заканчивая высокопрочными конструкционными посредством применения в качестве исходного сырья широкораспостраненных кремнистых пород в виде трепела, диатомита, опока, цеолита и прочих подобных. А еще – в качестве активных добавок, отходов промышленности в виде микрокремнезема, щелочи, отвалов и различных видов шлаков.

строительные материалы фотоДанная технология производства строительных материалов обеспечивает изготовление следующих видов продукции:

  • керамика
  • стекло
  • стеклокерамика
  • ситалл
  • пеностекло
  • пеностеклокерамика
  • композитные материалы самых различных форм, применяемые как для строительства промышленных и гражданских объектов, так и в качестве теплоизоляционного материала для промышленного оборудования, холодильных установок и прочего.

Основным преимуществом данной технологии является использование в качестве исходного сырья для производства строительных материалов, дешевых и широкораспостраненных кремнистых пород в виде трепела, опока, цеолита, диатомита и прочих, а также кремнийсодержащих промышленных отходов. В настоящее время утвержденные запасы данных материалов исчисляются миллиардами тонн, которые на данный момент используются в незначительных объемах и тем самым являются практически неисчерпаемым запасом сырья для производства инновационных строительных материалов.

Кремнистые материалы

Название «кремнистые» для данных материалов обусловливается наличием в их составе большого количества кремния, отличающегося от речного песка наличием не кристаллической, а аморфной формы. Основным отличием данного сырья является способность содержащегося в нем кремнезема вступать в реакцию со щелочью и тем образовывать гидросиликаты. Данная технология производства строительных материалов базируется на добыче исходного материала, его последующем измельчении, растворении в водном растворе щелочи, формовании изделий заданных параметров и их последующем обжиге, обеспечивающим получение из сырья из одного месторождения различных строительных материалов.

Такая технология производства строительных материалов имеет несколько направлений, обеспечивающих производство не только строительных материалов, но и различных композитных материалов для других отраслей промышленности. В частности заменителей бронзы и чугуна для отрасли машиностроения посредством введения порошкообразных руд металлов, а также материалов с заданными магнитными, электротехническими или антифрикционными характеристиками. Полученные материалы отличаются легкостью последующей обработки в частности заточки, сверловки, фрезеровки и шлифовки.

Суть технологии нового поколения

Данный метод основывается на более высокой химической активности аморфного кремнезема, в отличие от аналога с кристаллической формой. Это дает возможность эффективного решения проблемы утилизации отходов, образующихся в результате деятельности мусоросжигающих производств, а также отходов атомной промышленности посредством их смешения с обработанной кремнистой породой, последующим гранулированием и стеклованием в процессе обжига. Впоследствии полученные гранулы могут быть либо эффективно использованы в качестве строительного материала гравия или щебня или в альтернативном варианте просто захоронены на специальных полигонах.

Данная технология производства строительных материалов предусматривает возможность изготовления традиционных материалов с использованием местного сырья. В качестве примера, производство кирпича или блоков из кремнистой породы с применением, в качестве заполнителя мелкозернистых загрязненных песков пустынь из расчета до 70% от общей массы.

Следует отметить, что данный метод обеспечивает значительное улучшение эксплуатационных качеств изготавливаемых в настоящее время гранулированных теплоизоляционных материалов с высоким уровнем водопоглощения в виде перлита, вермикулита и им подобных, за счет добавления в состав кремнистого сырья из расчета от 10% до 20% от общей массы. Кроме того, данная технология производства строительных материалов обеспечивает изготовление инновационных материалов, характеризующихся самым минимальным уровнем водопоглощения, теплоизоляционных плит и им подобных.

В качестве основных преимуществ данной технологии нового поколения в производстве строительных материалов можно перечислить следующие факторы:

  • высокий уровень качества и эксплуатационных характеристик изготавливаемой продукции, значительно превосходящий традиционные аналоги
  • доступность и низкая стоимость исходного материала
  • значительное сокращение производственных площадей, обусловливаемое исключением традиционного глинозапасника, необходимого для длительной вылежки сырья
  • применение в качестве активной добавки дешевого и широко распространенного компонента – щелочи
  • простота, надежность и безотходность технологии
  • обеспечение производства продукции в самом широком ассортименте
  • возможность применения серийного оборудования для организации производства
  • обеспечения изготовления продукции за максимально короткое время и при более низких температурах, в отличие от традиционных технологий
  • обеспечение изготовления различных видов продукции на одной технологической линии, кроме конечных этапов
  • высокий уровень рентабельности производства при минимальных капиталовложениях

Производство засыпного утеплителя аналогичного сверхлегкому керамзиту в виде гранулированного пеностекла

 строительные материалы изготовление по технологии

В качестве основного преимущества данной технологии, в отличие от применяемых технологий производства пеностекла, можно считать в одном варианте исключение дорогостоящих операций по получению из жидкого стекла силикатной глыбы, и в другом варианте изготовление стекла специального состава и его последующего совместного помола со специальными вспучивающими компонентами до заданной фракции. Кроме того, данная технология исключает использование операций автоклавного производства жидкого стекла из трепела или кварцевого стекла, так как все данные операции совмещены в едином технологическом процессе.

Изготавливаемая продукция имеет вид легких прочных, остеклованных гранул светлого цвета с блестящей гладкой поверхностью и степенью остеклованности от стеклокерамики до стекла. Данная технология предусматривает проведение процедуры обжига сырья при температуре 650–8500С, что значительно ниже температуры, применяемой при традиционно технологии производства керамзита, предусматривающей +12600 С для обжига сырья.

Предлагаемая технология состоит из следующих технологических операций:

  • подготовка исходного сырья
  • смещение исходного сырья со щелочью
  • производство гранул на специальном агрегате – грануляторе
  • сушка изготовленных гранул
  • обжиг и одновременное вспучивание гранул в диапазоне от 5 до 30мм

Максимальное время технологического процесса, начиная от добычи сырья и заканчивая производством готовой продукции, составляет не более 2 часов.