Диссертация (1141449), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Представляется, что это возможно за счет применения широко распространенных, однако маловостребованных глинистых породнезавершенной стадии минералообразования в качестве сырья для производствасиликатных автоклавных материалов.1.1 Состояние и перспективы производстваматериалов автоклавного тверденияСовременные тенденции развития строительной отрасли определяются возросшими требованиями к энерго- и ресурсосбережению. В 2010 году была принята государственная программа «Энергосбережение и повышение энергетическойэффективности на период до 2020 года», в соответствии, с которой к 2020 годурасходы тепловой энергии планируется снизить на 40 % [17]. Реализация этойпрограммы возможна только за счет разработки и внедрения эффективных строительных материалов, обладающие высокими конструктивными и эксплуатационными показателями.Одними из наиболее экономичных и распространенных в стране стеновыхматериалов являются автоклавные силикатные материалы.
Технология автоклав-19ных силикатных материалов отличается высокой экономической эффективностью, гибкостью технологии, экологической чистотой и перспективная в планерасширения ассортимента и повышения качества продукции [18–22]. По такимпоказателям, как уровень звукоизоляции, уровень радиационного фона, прочность, силикатные материалы превосходят другие штучные стеновые материалы[23–27].В настоящее время в действие введены новые повышенные теплотехнические требования к конструкциям наружных стен зданий и сооружений (в соответствии с изменениями № 3 СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника»). Поэтомузадача увеличения производства и расширения области применения стеновых материалов с улучшенными теплоизоляционными характеристиками приобретаютособую актуальность, в частности, автоклавного газобетона и изделий из него.Одним из важнейших направлений развития промышленности строительных материалов является снижение энергоемкости производства продукции ирасширение сырьевой базы.
Для реализации этих задач необходимо внедрениеновых современных, энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий производства строительных материалов и широкое использование отходов промышленности и местного сырья [28–37].В условиях преимущественной ориентации современного жилищного строительства на малоэтажные здания требуется увеличение объемов использованияштучных каменных материалов, основная масса которых представлена керамическим и силикатным кирпичом. Для этого необходимо существенное увеличениеобъема выпуска этих строительных материалов, дальнейшее совершенствованиекачества материала и технологии его производства [38–44].Широкое распространение в строительстве получили плотные автоклавныесиликатные материалы, к которым относится силикатный кирпич и плотный силикатный бетон и изделия из него.
В общей структуре стеновых материалов производство силикатного кирпича составляет порядка 23 %, занимая второе местопосле керамического кирпича, доля которого составляет 33 %.20Способ получения искусственного камня из известково-песчаной смеси приавтоклавной обработке принадлежит немецкому ученому В. Михаэлису [45]. Этопослужило началом широкомасштабного производства силикатного кирпича вомногих странах мира, в том числе и в России. Сейчас силикатный кирпич производится более 40 странами мира, в числе которых Китай, Германия и др. На территории СНГ ведущими странами-производителями являются Украина и Белоруссия.Силикатный кирпич по традиционной технологии получают методом полусухого прессования из известково-песчаной смеси [46–48].
При этом часть кварцевого песка с целью активизации подвергают тонкому измельчению совместно сизвестью с получением известково-песчаного вяжущего [49–55]. Полученный сырец запаривают в автоклавах в течение 9–11 ч при давлении насыщенного пара0,8–1,0 МПа.Однако эта технология отличается высокими энергозатратами на помол сырья и автоклавную обработку. Кроме этого, довольно низкие эксплуатационныепоказатели ограничивают использование силикатного кирпича для сооружениястен жилых зданий [56–60]. Отсюда возникает задача совершенствования производства силикатного кирпича на современном технологическом уровне, для чегонеобходим переход на новые технологии, способствующие повышению качествапродукции [38, 61–65].Производство силикатных материалов автоклавного твердения после распада СССР в результате социально-экономических преобразований конца 1980-х иначала 1990-х гг.
существенно сократилось. Выпуск силикатного кирпича сократился более чем в 2 раза (Рисунок 1.1). В 2008 г. объем производства силикатногокирпича составил 4,9 млрд шт. усл. кирпича против 11 млрд шт. усл. кирпича в1990 г., в 2014 г. около 4 млрд шт. усл. кирпича, а за 2016 г. только 2,154 млрд шт.усл. кирпича, что составляет 37,5 % загрузки от производственных мощностей[59, 64, 66–70].Производство автоклавного ячеистого бетона, после спада начала 1990-х гг.,быстро восстановилось, и далее наблюдался ежегодный рост объемов его произ-21водства.
Это обусловлено его высокой эффективностью и спросом на рынке строительных материалов. Однако динамика роста его производства в последние годыначала сокращаться, что в немалой степени обусловлено высокими энергозатратами на производство.20,01100018,618,01000015,616,014,08000660060006380 619049003600400041502630200030003600 4000215416,312,9 13,012,811,312,05750Млн. м3Млн.
шт. усл. кирп.120009,010,07,48,06,66,26,04,85,04,02,43,03,94,73,82,000,01990 2001 2005 2008 2009 2011 2013 2014 20161990 2001 2005 2008 2009 2011 2013 2014 2016ГодГодРисунок 1.1 – Динамика производства автоклавных силикатных материалов– объемы производства– производственные мощностиПроизводственные мощности действующих предприятий не загруженыполностью, новые заводы не строятся.
Этому есть объективные причины. Сложная экономическая ситуация в стране повлияла на многие отрасли производства, втом числе и на производство строительных материалов. Традиционная сырьеваябаза производства силикатного кирпича (кварцевый песок) истощается, а средствна разведку и ввод в эксплуатацию новых месторождений не выделяется. Есть регионы, в которых месторождения кварцевых песков отсутствует, а транспортировка сырья на большие расстояния приведет к существенному удорожанию продукции. Практически 80 % автоклавов на действующих предприятиях исчерпалисвой ресурс, а заменить автоклавы многие предприятия не могут из-за недостаткасредств.Введенный в 2015 г. новый ГОСТ 379-2015 «Кирпич, камни, блоки и плитыперегородочные силикатные.
Общие технические условия» [71] расширил номенклатуру выпускаемой продукции. Однако в условиях острой конкуренции на рын-22ке строительных материалов необходимо существенно расширить ассортиментвыпускаемой по автоклавной технологии продукции.Повышение конкурентоспособности продукции возможно за счет внедрениятехнологии, в основе которой лежит использование нового энергосберегающегосырья, в частности, глинистых пород незавершенной стадии минералообразования (НСМ), месторождения которых широко распространены не только на территории РФ, но и во многих государствах мира, а также в больших количествах попадают в отвалы при добыче различных полезных ископаемых.За счет использования подобного сырья можно получать высокопустотныесиликатные кирпичи и камни по энергосберегающей технологии, существенноувеличить ассортимент выпускаемой продукции, а также расширить сырьевуюбазу производства.Большую актуальность имеет использование нового сырья и для производства ячеистого бетона.
Из двух существующих технологий получения этого материала (пенобетон и газобетон) наиболее перспективно использование этого сырьядля производства газобетона, который в наибольшей степени отвечает современным требованиям [72–76].Многолетний опыт получения и использования в строительстве газобетона,как в России, так и за рубежом показал, что по эксплуатационным показателям итеплозащитным свойствам ячеистые бетоны и конструкции на их основе являютсявысокоэффективными [77–83]. Однако производство газобетона на основе традиционного сырья является энергозатратным. Использование в производстве газобетона энергосберегающего сырья позволит повысить его эффективность, существенно расширит номенклатуру выпускаемой продукции.Технология производства акустических материалов практически не отличается от технологии получения ячеистых теплоизоляционных материалов. Следовательно, принципы использования энергосберегающего сырья, представленногопромышленными отходами, применимы и к акустическим материалам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
