Производство облицовочного керамического кирпича с ангобированной лицевой поверхностью

Саратовский государственный технический университет 
 
 
 
 
 

Кафедра “Производство  строительных изделий и конструкций” 
 
 
 
 
 

Производство облицовочного керамического кирпича с ангобированной лицевой поверхностью 

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине: 

“Технология отделочных материалов и изделий” 
 
 
 
 
 

                  Выполнил:

                  студент гр. ПСК-51

                  Хасанов А.М.

                  Проверил:

                  доцент каф. ПСК

                  Фомина  Н.Н. 
 
 
 
 
 
 
 

Саратов 2008 г.

Содержание 

Введение …………………………………………………………….…...............… 4

1. Анализ существующих технологий производства 
изделия …………………………………..……………………………..…..

1.1 Номенклатура, характеристика изделия …….………………..….. 5

1.2 Состав сырьевой смеси …………………..…………………....…..11

1.3 Выбор и обоснование технологического способа 
производства ………………………………………….………..…. 16

1.4 Новое в производстве изделия. Патентный поиск ……….…..… 18

2. Технологическая часть ……….…………………………………..…...

2.1 Режим работы предприятия ………..…………………..………….19

2.2 Расчет производительности предприятия ……………………..…21

2.3 Подбор состава сырьевой смеси ………………………………….23

2.4 Расчет потребности предприятия в сырьевых 
материалах ……………………………………………………….…25

2.5 Выбор потребного количества технологического  
оборудования ……………………………………….……………...26

2.6 Расчет складов сырьевых материалов и готовой  
продукции …………………………...………………….………….29

2.7 Описание технологии производства ……………….……………..30

3. Контроль производства и качества выпускаемой 
продукции ……..…………………………..………………………………33

4. Охрана труда на предприятии ………………………………………….34

Заключение …………………………………………..………………….………...35

Список  литературы .…..……………………………………………………….…36 

Реферат 

       Курсовой проект состоит из пояснительной записки, которая включает в себя 36 листов печатного текста, 10 таблиц, 7 рисунков и 8 формул. Использовано 7 источников информации.

       Графическая часть представлена двумя листами формата А1, на первом из которых представлена технологическая схема производства, а на втором – план и разрезы цеха с компоновкой оборудования.

       В данном курсовом проекте запроектировано производство облицовочного керамического кирпича с ангобированной лицевой поверхностью, даны сведения о номенклатуре выпускаемой продукции, изложены требования к исходным материалам и готовой продукции.

       Имеются также необходимые технологические расчеты: режим работы цеха, производительность цеха.

       Обращено  внимание на виды контроля на предприятии  и охрану труда для рабочих  и обслуживающего инженерно-технического персонала.

       Ключевые  слова: ангоб, глина, шихтозапасник, сушка, обжиг. 
 

       Введение 

       Керамическими называют искусственные каменные материалы, изготовляемые из минерального сырья путем формования и последующего обжига до камневидного состояния при высоких температурах.

       Изделия из керамики благодаря своим физико-механическим свойствам, в частности гигроскопической влажности, создают здоровый, комфортный климат в помещении.

       Простой надежный способ строительства, сравнительно низкие затраты также весьма веские аргументы в пользу керамических материалов. Если к сказанному добавить невысокие эксплуатационные издержки и долговечность сооружений, а кирпичные стены практически не требуют какого-либо обслуживания и ремонта.

       Лицевыми  керамическими изделиями называют такие, которые в стене выполняют одновременно конструктивные и декоративные функции. Их также иногда относят к группе изделий, именуемых «конструктивной фасадной керамикой». Для зданий, возводимых из кирпича методом штучной кладки, лицевой кирпич и камни являются наиболее экономичными видами облицовки фасадов зданий.

       В современной архитектуре лицевой  кирпич используют также для отделки внутренних стен вестибюлей, лестничных клеток, переходов, интерьеров и отдельных архитектурных элементов зданий.

       Керамический  кирпич был в прошлом и остается в настоящем предпочтительным материалом в строительстве жилья. 

        1. Анализ существующих технологий производства изделия

       1.1 Номенклатура, характеристика изделия 

       Номенклатура  данного вида продукции (облицовочного керамического кирпича с ангобированной поверхностью) взята из действующего стандарта [2,3], который соответствует европейскому стандарту ЕН 771-1:2003 "Определения, касающиеся стеновых камней – Часть 1: Кирпич" (EN 771-1:2003 "Definitions concerning wall stones – Part 1: Brick" в части требований к средней плотности и теплотехническим свойствам и распространяется на кирпич и камень керамические, применяемые для кладки и облицовки несущих и самонесущих стен и других элементов зданий и сооружений, и устанавливает технические требования, правила приемки, методы испытаний изделий.

       Лицевой кирпич по виду лицевой поверхности изготавливают:

— с гладкой и рельефной поверхностью;

— с поверхностью, офактуренной торкретированием, ангобированием, глазурованием, двухслойным формованием, нанесением полимерного покрытия или иным способом. 

       Лицевые изделия могут быть естественного  цвета или объемно окрашенными.

       Кирпич  изготавливают полнотелым и пустотелым.

       Пустоты в изделиях могут располагаться  перпендикулярно (вертикальные) или  параллельно постели (горизонтальные).

       По  прочности изделия подразделяют на марки М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300; кирпич с горизонтальными пустотами – М25, М35, М50, М75, М100.

       По  морозостойкости изделия подразделяют на марки F25, F35, F50, F75, F100.

       По  показателю средней плотности изделия  подразделяют на классы: 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 2,0.

       По  теплотехническим характеристикам изделия в зависимости от класса средней плотности подразделяют на группы в соответствии таблицей 1. 

       Таблица 1 Группы изделий по теплотехническим характеристикам

       Изделия изготавливают номинальными размерами, приведенными в таблице 2. 
 
 

       Таблица 2 Номинальные размеры изделий, мм

       Рекомендуемые формы и размеры изделий, а  также расположение пустот в изделиях на следующих рисунках.

       Экструзионные изделия: 

Рисунок 1

Кирпич  формата 1(1,4) НФ с 19 цилиндрическими  пустотами

Рисунок 2

Кирпич  формата 1(1,4) НФ с 32 цилиндрическими пустотами

Рисунок 3

Кирпич  формата 1(1,4) НФ с 18 щелевидными пустотами

Рисунок 4

Кирпич  формата 1(1,4) НФ с 16 квадратными пустотами 

Рисунок 5

Кирпич  формата 1(1,4) НФ с 36 квадратными пустотами 

Рисунок 6

Кирпич  формата 1(1,4) НФ с 55 квадратными пустотами  

Толщина наружных стенок пустотелого кирпича  должна быть не менее 12 мм.

       Диаметр вертикальных цилиндрических пустот и  размер стороны квадратных пустот должен быть не более 20 мм, а ширина щелевидных пустот – не более 16 мм. Размеры горизонтальных пустот не регламентируют.

       Предельные  отклонения номинальных размеров не должны превышать на одном изделии, мм:

       Отклонение от перпендикулярности смежных граней и от плоскостности граней изделий не допускается более 3 мм.

       Условное  обозначение керамических изделий  должно состоять из: названия вида изделия, обозначения вида изделия в соответствии с таблицей 2; букв Р – для рядовых, Л – для лицевых; обозначения размера в соответствии с таблицей 2; обозначений: По – для полнотелого кирпича, Пу – для пустотелого кирпича; марок по прочности и морозостойкости; класса средней плотности и обозначения настоящего стандарта.

       Допускается для полной идентификации изделий вводить в условное обозначение дополнительную информацию.

       При проведении экспортно-импортных операций условное обозначение изделия допускается  уточнять в договоре на поставку продукции (в том числе вводить дополнительную буквенно-цифровую или другую информацию).

       Изделия должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта  по технологическому регламенту, утвержденному  предприятием-изготовителем.

       Лицевые изделия должны иметь не менее  двух лицевых граней – ложковую и тычковую. Цвет и вид лицевой грани устанавливают по согласованию между изготовителем и потребителем и оговаривают в договоре на поставку. На лицевых изделиях не допускаются отколы, вызванные включениями, например известковыми. На рядовых изделиях допускаются отколы общей площадью не более 1,0 см . На лицевых изделиях не допускаются высолы.

       Дефекты внешнего вида изделий, размеры и  число которых превышают значения, указанные в таблице 3, не допускаются. 

       Таблица 3 Дефекты внешнего вида изделий

       У рядовых и лицевых изделий  допускаются черная сердцевина и  контактные пятна на поверхности.

       Средняя плотность кирпича и камня в зависимости от класса средней плотности должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 4. 

       Таблица 4 Классы средней плотности изделий

       Теплотехнические  характеристики изделий оценивают  по коэффициенту теплопроводности кладки в сухом состоянии. Коэффициент  теплопроводности кладки в сухом  состоянии в зависимости от группы изделий по теплотехническим характеристикам приведен в таблице 5. 

       Таблица 5 Группы изделий по теплотехническим характеристикам

       Пределы прочности изделий при сжатии и изгибе должны быть не менее значений, указанных в таблице 6. Марку кирпича  по прочности устанавливают по значениям  пределов прочности при сжатии и изгибе. 

       Таблица 6 Пределы прочности изделий при  сжатии и изгибе

       Марка по прочности изделий должна быть не ниже: пустотелого кирпича – М100, полнотелого кирпича для несущих стен – М125, для самонесущих стен – М100.

       Водопоглощение  рядовых изделий должно быть не менее 6,0%, лицевых изделий – не менее 6,0% и не более 14,0%.

       Для изделий, изготовленных из трепелов и диатомитов, допускается водопоглощение не более 28%.

       Кирпич  должен быть морозостойкими и в зависимости от марки по морозостойкости в насыщенном водой состоянии должны выдерживать без каких-либо видимых признаков повреждений или разрушений (растрескивание, шелушение, выкрашивание, отколы) не менее 25; 35; 50; 75 и 100 циклов переменного замораживания и оттаивания.

       Виды  повреждений изделий после испытания  на морозостойкость приведены на рис. 7. 

Рисунок 7

Виды  повреждений изделий при испытании  на морозостойкость 

       Марка по морозостойкости лицевых изделий  должна быть не ниже F50. Допускается  по согласованию с потребителем поставлять лицевые изделия марки по морозостойкости F35.

       Марка по морозостойкости изделий, используемых для возведения дымовых труб, цоколей  и стен подвалов, должна быть не ниже F50. 

       1.2 Состав сырьевой смеси 

       Основным  сырьем для производства керамического кирпича и камней служат различные легкоплавкие глины и глинистые породы, в большинстве случаев имеющие огнеупорность ниже 1350 °С. Основу глинистых пород составляют глинистые минералы, примеси кварца, карбонатных пород, железистые слюды, полевые шпаты, растворимые соли и органические примеси. Глины характеризуются тем, что при затворении водой образуют пластичное тесто, которое после сушки обладает некоторой прочностью (связностью), а в процессе обжига приобретает камнеподобные свойства.

       Глинистые породы подразделяются на первичные (элювиальные), залегающие на месте первоначального их образования, и вторичные, или осадочные, перенесенные водой, ветром или ледником на другое место.

       Для глинистых пород различают вещественный, минералогический и химический составы.

       Вещественный  состав определяют собственно глинистое  вещество и примеси. Глинистое вещество представлено глинистыми минералами как  наиболее дисперсной частью породы, размер которой не превышает 2 мкм. Примеси  представляют собой пылевидные частицы размером от 2 до 50 мкм и песчаные частицы – от 50 мкм до 2 мм.

       Глинистые породы, применяемые для производства стеновых материалов, содержат различное количество глинистых, пылеватых и песчаных фракций и подразделяются на:

— глины, содержащие более 50 % глинистых веществ;

— суглинки – от 20 до 50 % глинистых веществ и 50-80 песчаных и пылевидных частиц;

— супеси – менее 20 % глинистых веществ, более 30 пылевидных и менее 50 песчаных частиц;

— пески, содержащие более 50 % песчаных частиц и менее 20 глинистых и пылевидных.

       Породы  в зависимости от состава глннообразующих  минералов делятся на несколько  групп.

       Каолинитовые  глины включают каолинит и галлуазит. Каолинит при увлажнении впитывает  и прочно удерживает небольшое количество воды, а при сушке сравнительно легко отдает присоединенную воду. Галлуазит наряду с высоким содержанием воды характеризуется низкой пластичностью и плотностью. В составе глин галлуазит встречается сравнительно редко.

       Монтмориллонитовые  глины поглощают большое количество воды, сильно набухают (увеличиваются в объеме до 16 раз) и трудно отдают воду при сушке. Несмотря на высокую пластичность, глинистые породы, содержащие преимущественно монтмориллонит, имеют плохие формовочные свойства и весьма чувствительны к сушке и  обжигу. Частицы монтмориллонита имеют наименьший размер по сравнению с другими глинистыми минералами (намного меньше 1 мкм).

       Глины с высоким содержанием монтмориллонита  называют бентонитом.

       Группа  гидрослюд (иллит) наиболее часто встречается  в составе кирпичных глин и по водным и технологическим свойствам находится между каолинитом и монтмориллонитом.

       Для производства кирпича применяют  полиминеральные глинистые породы.

       Лучшими технологическими свойствами обладают глинистые породы, состоящие преимущественно  из каолинита и гидрослюды (каолинит-гидрослюдистые).