8.2. Изготовление материалов

При изготовлении строительных материалов и конструкций сырье подвергается комплексу механических, химических, тепловых, адсорбционных и других воздействий в определенной последовательности и их сочетании.

Номенклатура и количество технологических операций получения строительных материалов может быть очень небольшой, например, получение песка для выравнивания строительной площадки и более сложной (например, изготовление кирпичей, см. рис.4.6 и 4.7) и очень сложной (получения алюминия из бокситов, прил. 9).

Поризация строительных материалов

Более плотные строительные материалы являются и более прочными (см. рис. 2.2 и 2.6, табл. 2.5), но обладают очень высокой теплопроводностью (см. рис.2.3). Прочность стеновых материалов во многих случаях является избыточной, т.к. функционально толщина стены определяется не прочностью, а обеспечением минимума тепловых потерь.

Воздух является главным теплоизоляционным материалом (см. раздел 2.6). Поэтому современные стеновые материалы (блоки, кирпичи и т.д.) должны с учетом прочности иметь максимально допустимую пористость, а теплоизоляционные – технологически максимально возможную пористость, т.е. значительно более высокую, чем для стеновых несущих конструкций.

Вариантов получения пор при переработке материалов много (рис. 8.2).

При способе газообразования в сырье вводят химические компоненты, образующие газы при их химическом взаимодействии, в результате чего в непрерывно твердеющей массе возникает пористая структура.

При изготовлении газобетона, газокерамики и др. материалов чаще всего вводят в смесь алюминиевую пудру Al и гидроксид кальция Ca (OH)₂:

3Ca (OH)₂ + 2Al + 6H₂O = CaOH ·Al₂O₃·6H₂O + H₂^↑.

Выделяемый при этой химической реакции водород расширяясь, вспучивает цементное тесто и образует ячейстый бетон.

С

Рис. 8.2. Способы поризации при изготовлении теплоизоляционных материалов

пособ пенообразования (пенобетон, пеносиликат, пенокерамика) – это введение в сырье пенообразователей (натриевые и калиевые мыла,…). Для повышения стойкости образующихся мыльных пузырьков до момента затвердевания смеси в нее вводят стабилизаторы пены (столярный клей, сернокислый глинозем,...).

С пособ повышенного водозатворения (ДСП и др.) заключается в повышенном разжижении формовочных масс. При последующем испарении воды и высушивании материала в нем сохраняются поры.

Способ вспучивания (керамзит, вспученный перлит, …) – это нагрев некоторых горных пород (глины, вермикулит,…) до высоких температур, при которых из сырья выделяются газы и связанная вода и образуются поры.

Способ распушения (минеральные ваты, стекловаты) используется для сравнительно плотного материала (металлургические шлаки, отходы стекла, туфы и др.).

Распушение расплава может выполняться центробежным или дутьевым способами. При центробежном способе струя расплавленной жидкости подается на вращающийся диск, разбрызгивается им в виде тончайших нитей, застывающих на воздухе. При дутьевом способе расплав подается на желоб и рассекатели. Струей воздуха или пара из расплавленного сырья образуются капли, которые сначала вытягиваются в цилиндрики, а далее превращаются в нити.

Способ выгорания (керамика) органических веществ заключается в том, что к керамическому сырью добавляют опилки, торф, лингин, которые, сгорая, при высоких температурах образуют поры.