Как делают силикатный кирпич на заводе: от извести до готового блока
Силикатный кирпич получают путём прессования увлажнённой смеси кварцевого песка и воздушной извести с последующей обработкой насыщенным паром в автоклаве при температуре 175–200 градусов Цельсия и давлении 0,8–1,2 МПа. Весь производственный цикл занимает около 18–24 часов, а прочность готового изделия достигает 150–200 кг/см² в зависимости от марки.
Сырьё и подготовка компонентов
Основу смеси составляет кварцевый песок с содержанием SiO2 не менее 70 процентов, крупностью зёрен 0,1–5 мм. Пылевидные частицы и глинистые примеси нежелательны: они снижают прочность и увеличивают водопоглощение. Песок хранят в крытых силосах или бункерах, защищая от переувлажнения.
Известь используют воздушную кальциевую, негашёную, быстрогасящуюся. Требования к качеству строгие: содержание активных CaO+MgO не менее 70 процентов, а скорость гашения 5–20 минут. Известь поступает на завод в виде порошка или комовой формы. Комовую перед использованием размалывают в шаровых мельницах до тонины 8–15 процентов остатка на сите 0,08 мм.
Силикатная смесь содержит 90–92 процента песка и 8–10 процентов извести по массе. Компоненты дозируют весовыми питателями с точностью плюс-минус 1–2 процента, смешивают в лопастных смесителях до однородного состояния и затем направляют на гашение.
Гашение извести и формование
Гашение ведут двумя методами. При силосном способе смесь засыпают в цилиндрические металлические силосы высотой 8–10 метров и выдерживают 2–4 часа при влажности 3–5 процентов. Выделяющееся тепло и влага гасят известь прямо в смеси. При автоклавном гашении смесь обрабатывают паром в специальных аппаратах 40–60 минут при температуре 60–80 градусов, что сокращает цикл и обеспечивает более равномерное гашение.
После гашения смесь дополнительно увлажняют до формовочной влажности 5–7 процентов и подают на прессы. Гидравлические или механические прессы создают давление 15–20 МПа, формируя заготовки нужного размера за 1–3 секунды. Стандартный одинарный кирпич имеет размер 250x120x65 мм. Современные автоматические прессы выдают 2000–5000 штук в час.
Автоклавная обработка
Отформованные кирпичи-сырцы укладывают на автоклавные вагонетки в несколько ярусов и закатывают в горизонтальные цилиндрические автоклавы диаметром 2 метра и длиной 20–40 метров. Режим обработки состоит из трёх периодов: подъём давления за 1,5–2 часа, выдержка 6–8 часов при заданных параметрах, медленный сброс давления за 1–1,5 часа.
При высокой температуре и давлении пара кремнезём песка вступает в химическую реакцию с гидроксидом кальция, образуя гидросиликаты кальция. Именно они придают силикатному кирпичу его прочность, плотность и морозостойкость. Реакция проходит в твёрдой фазе без расплавления компонентов, что принципиально отличает этот процесс от обжига керамического кирпича.
Контроль качества и отгрузка
Выгруженные из автоклава кирпичи проходят входной контроль: замеряют геометрические размеры, проверяют отсутствие трещин, сколов и посечек. Отбирают партионные образцы для испытания на прочность при сжатии и изгибе, водопоглощение и морозостойкость согласно ГОСТ 379-2015. Марка кирпича по прочности М150 означает выдержку нагрузки 150 кгс/см².
Качественный силикатный кирпич имеет морозостойкость не менее F50, то есть выдерживает 50 циклов замораживания и оттаивания без потери прочности более 15 процентов. Отдельные виды достигают F100 за счёт более тщательной подготовки сырья и повышенного давления прессования.
Готовые изделия складируют на поддонах, упаковывают термоусадочной плёнкой и отгружают потребителям. Производительность среднего силикатного завода составляет 30–60 миллионов штук условного кирпича в год, а себестоимость производства на 20–30 процентов ниже, чем у аналогичного керамического кирпича, благодаря отсутствию высокотемпературного обжига.
