Основные принципы производства

 

Цель любой технологии – получение материала или изде- лия определенной формы, определенных размеров с заданными стабильными (постоянными) свойствами.

Вернемся к схеме:

 

Сырье ® переработка ® готовый материал (изделие)

 

В зависимости от глубины процессов, происходящих при переработке сырья, различают разные виды технологий:

· механические технологии – в процессе переработки ис- ходного сырья не изменяются его состав, строение, свойства; изменяются форма, размеры, состояние по- верхности (фактура) (эти технологии используются для получения изделий из природных каменных материалов, из древесины);

· физико-химические технологии – при изготовлении строительных материалов или изделий под действием технологических факторов (температуры, давления) происходят различные физико-химические процессы, в результате которых изменяются состав, строение и свой- ства сырьевых материалов (так изготавливаются кера- мические изделия, вяжущие вещества, бетоны).

 

При механических технологиях «первозданная сущность» природных материалов остается неизменной, при использова- нии физико-химических технологий получаются новые, отлич- ные от природных материалы.

Для протекания физико-химических процессов при изго- товлении строительных материалов создаются определенные

условия. Так, для получения стекла необходимо обеспечить об- разование расплава, что достигается высокотемпературной об- работкой до полного расплавления сырьевой массы; при полу- чении бетонов на основе цемента необходимо обеспечить усло- вия для взаимодействия его с водой (гидратации), в результате чего возникает структура, обеспечивающая набор прочности (твердение).

Технологии в зависимости от процессов, формирующих строительный материал, можно разделить на несколько групп.

 

Технологии

 

 

Механические Физико-химические

 

Цели процессов:

– получение изделий задан- ной формы и размера (рас- калывание горных пород – колотые камни);

– зернистый материал с за- данной крупностью зерен (дробление, рассев – ще- бень, песок);

– изделия с заданной факту- рой поверхности (полиров- ка – облицовочные плиты из горных пород);

– порошки заданной дис- персности (помол – напол- нители для пластмасс)

 

Цели процессов:

– получение материалов и изделий не только заданных размеров и формы, но и не- обходимого состава и струк- туры, обеспечивающих ком- плекс заданных свойств

 

Можно привести много примеров физико-химических про- цессов, большинство из них вписывается в схему (табл. 4.1).

 

 

Физико-химические технологии

Таблица 4.1

Сырье	Условия для протекания процесса	Процесс	Получаемый строительный материал, изделие
Неорга-	Высоко-	Обжиг без спека-	Гипсовые вяжу-
ническое	температурная	ния (разложение
обработка	сырья)
t = 110–900 °C
	щие вещества
t = 900–1200 °C	Воздушная
известь
	Обжиг со спекани- ем t = 950–1200 °C   t = 1450 °C	Керамический кирпич, плитки ПЦ клинкер
	Обжиг до плавле- ния t = 1100–1500 °C t = 1700 °C	Стекла Минеральная вата
Нормальные условия (t = 18–20 °C, различная влажность среды)	Твердение воз- душных и гидрав- лических вяжущих веществ	Изделия на осно- ве неорганиче- ских вяжущих, строительные растворы
Тепловлажно-	Гидратация и твер-	Бетоны
стная обработ-	дение цемента
ка
(t = 80–200 °C,
влажность
100 %,
давление
0,1–1,6 МПа)

 

Окончание табл. 4.1

Органи- ческое	Нагревание– охлаждение	Размягчение–отверж- дение	Изделия на осно- ве термопластич- ных полимеров (поливинилхло- ридный линоле- ум); на основе битума (асфаль- тобетон)
Нагревание	Отверждение (реакция поликонденсаци)	Изделия на осно- ве термореактив- ных полимеров (ДСП, бумажно- слоистые пласти- ки)
Нормальные условия или сушка	Испарение раствори- телей	Лаковые, эмале- вые покрытия

 

Для получения каждого вида строительных материалов ис- пользуется своя специфическая технология (т.е. последователь- ность операций по переработке сырьевых материалов в изде- лие). Выбор технологии производства зависит от многих факто- ров: свойств сырья и заданных свойств продукции, экономиче- ских факторов (затраты на производство должны быть мини- мальными при заданном уровне качества).

При большом разнообразии специфических технологий все они условно представляют собой последовательность достаточ- но общих технологических стадий (переделов) (табл. 4.2).

 

 

Стадии производства

Таблица 4.2

Технологические стадии	Назначение
Склад сырья и до- бавок	Обеспечение бесперебойности работы пред- приятия
Подготовительный процесс	Сушка сырья Измельчение (дробление, помол) Удаление вредных включений (обогащение, отсев, магнитная сепарация) Повышение реакционной способности
Приготовление смеси	Обеспечение соответствующего состава и од- нородности смеси: – точное дозирование всех компонентов; по массе (взвешиванием) или объему; – тщательное перемешивание; – для стеклянных изделий – плавление смеси
Формование	Придание определенной формы изделиям: – укладка в форму и уплотнение при вибриро- вании (бетоны); – прессование (керамическая плитка, пласт- массы); – центрифугирование (железобетонные трубы); – экструзия (выдавливание) (профильные пла- стмассовые изделия, керамический кирпич); – вытягивание, прокат (стеклянные изделия); – раздув на волокна (минеральная вата)
Специальная обработка	Обеспечение условий для протекания процес- сов формирования структуры (закрепление формы) и свойств (рост прочности): – сушка (гипсовые изделия); – пропаривание (изделия на основе цемента – бетоны); – автоклавирование (изделия на основе воз- душной извести и песка – силикатные бето- ны)
Складирование готовой продукции	Обеспечение сохранности