Насипна щільність золошлакової суміші складає 760-1000 кг/м3, вологість 26 – 36 %. По зерновому складі вона є середньозернистою, тому що містить 73-78% зольної складовий. Зразки зольної складової у суміші з портландцементом при кип'ятінні виявляють рівномірність зміни обсягу.
Залежність міцності вапняно-зольного сирцю і цегли від величини формувальної вологості і тиску пресування аналогічна впливу зазначених факторів на властивості вапняно-піщаної цегли. Однак оптимальна формувальна вологість досліджуваної суміші складає 10 – 14 мас. %, що вдвічі перевищує величину, характерну для традиційних сировинних матеріалів.
Міцність сирцю і цегли зростає пропорційно збільшенню тиску пресування. Темпи зміцнення сирцю і росту тиску пресування однакові. Міцність цегли в дослідженому діапазоні вологості суміші підвищується повільніше, ніж тиск пресування.
У вапняно-піщаних сумішей менш тісна залежність міцності сирцю від величини тиску пресування. Ці відмінності обумовлені, насамперед, більш розвитою поверхнею часток золошлакової суміші, чим у кварцового піску однакового зернового складу. Розвита поверхня визначає збільшення числа контактів між частками при ущільненні і зв'язане з цим підвищення міцності зчеплення і механічного зачеплення. Частка останніх у міцності сирцю на основі кварцового піску складає всього 20 – 30%. Підвищення ролі названих факторів у формуванні міцності вапняно-піщаного сирцю і цегли досягається при збільшенні витрати в'язкого чи введенні в сировинну суміш що ущільнюють або укрупнюють добавок.
Підвищення змісту сповісти до 9,2% (Сао акт.) при вологості суміші 13,5 % і тиску пресування 30 Мпа сприяло росту міцності сирцю до 1,1 Мпа і цегли до 16,3 Мпа.
Вивчення кінетики автоклавного твердіння вапняно-зольної цегли показало, що він має потребу в більш тривалому запарюванні, чим піщану-вапняно-піщана цегла. Оптимальна тривалість ізотермічної витримки склала в залежності від величини тиску пари в автоклаві: 8 – 9 ч при 0,8 Мпа., 6 – 8 ч при 1 Мпа, 4 – 6 ч при 1,2 Мпа.
Зразки цегли марок 100, 125 і 150 витримали комплексні іспити і мають наступні характеристики:
| водопоглинення, мас. % | 18-22 |
| марка по морозостійкості | F25 |
| зниження міцності при стиску у водонасиченому стані, % | 18-20 |
| щільність цегли, кг/м3 | 1400-1500 |
| коефіцієнт теплопровідності, Ут/(м*ДО) | 0,4-0,46 |
| приріст теплопровідності на 1 мас. % вологості, Ут/(м ДО) | 0,015 |
Цегла і сировинні компоненти успішно пройшли санітарно-гігієнічну експертизу.
Зольна цегла користається попитом, що обумовлено поліпшеними споживчими властивостями (на 25-30% менша щільність у порівнянні з традиційною силікатною цеглою і відповідно кращі теплозахисні властивості) і більш низькою ціною цегли. Істотне зниження собівартості ефективної зольної цегли досягнуто не тільки за рахунок використання дешевої техногенної сировини, але і завдяки відсутності двох таких енергоємних технологічних переділів, як випал вапна і помел в'язкого.
Перевагою даної технології є також екологічний ефект від застосування промислових відходів замість природних матеріалів.
У наслідок усього перерахованого таку цеглу є найбільш ефективним і конкурентноздатної.
Пісок
Основним компонентом силікатної цегли (85 – 90% по масі) є пісок, тому заводи силікатної цегли розміщають, як правило, поблизу родовищ піску, і піщані кар'єри є частиною підприємств. Склад і властивості піску визначають багато в чому характер і особливості технології силікатної цегли.
Пісок – це пухке скупчення зерен різного мінерального складу розміром 0,1 – 5 мм. По походженню піски розділяють на двох груп.– природні і штучні. Останні, у свою чергу, розділяють на відходи при дробленні гірських порід (хвости від збагачення руд, висівки щебеневих кар'єрів і т.п.), дроблені відходи від спалювання палива (пісок з паливних шлаків), дроблені відходи металургії (піски з доменних і ватержакетних шлаків).
По призначенню їх можна підрозділяти на піски для бетонних і залізобетонних виробів, кладочних і штукатурних розчинів, силікатної цегли. У дійсній курсовій роботі висвітлюються лише дані про піски для виробництва силікатної цегли.
Форма і характер поверхні зерен піску.
Ці фактори мають велике значення для формуємості силікатній суміші і міцності сирцю, а також впливають на швидкість реакції з вапном, що починається під час автоклавної обробки на поверхні піщин. За даними В. П. Батуріна, И. А. Преображенського і Твенхофелла, форма зерен піску може бути окатаною (близької до кулястого).; полуокатаною (більш хвилясті обриси); напівкутастої (неправильні обриси, гострі ребра і кути притуплені); кутастої (гострі ребра і кути). Поверхня піщин може бути гладкої, корродированою і регенерованою. Остання виходить при наростанні на піщинах однорідного матеріалу, наприклад кварцу на кварцових зернах.
Гранулометрія пісків.
У виробництві силікатної цегли гранулометрія пісків відіграє важливу роль, тому що вона у вирішальній ступені визначає формуємость сирцю із силікатних сумішей. Найкращої гранулометріею піску є та, середні зерна розміщаються між великими, а дрібні – між середніми і великими зернами.
Більшість дослідників до пісків відносять зерна розміром 0,05 – 2 мм.
В.В. Охотин виділяє при цьому дві фракції: піщані – 0,25 – 2 мм і дрібнопісчані – 0,05 – 0,25 мм.
П.И. Фадєєв розділяє пісок по розмірі зерен на п'ять груп: грубі (1 – 2 мм), великі (0,5 – 1 мм), середні (0,25 – 0,5 мм), дрібні (0,1 – 0,25 мм) і дуже дрібні (0,05 – 0,1 мм).
При змішанні однакових по масі трьох фракцій піску (великого, середнього і дрібного) зі співвідношенням розмірів їхніх зерен 4:2:1 одержують суміш з високою пористістю; при співвідношенні 16:4:1 пористість значно зменшується, при співвідношенні 64:8:1 – зменшується ще більш сильно, при співвідношенні 162:16:1 досягається найбільш щільне їхнє упакування.
Установлено, що оптимальне упакування зерен силікатної суміші (з урахуванням наявності в ній тонкодисперсних зерен в'язкого) знаходиться в межах співвідношень від 9:3:1 до 16:4:1.
Пористість пісків.
Пористість рихло насипаних окатаних пісків зростає в міру зменшення діаметра їхніх фракцій, а в ущільненому виді вона однакова для усіх фракцій, за винятком дрібної. Пористість гострокутних пісків зростає в міру зменшення їхніх розмірів, як у пухкому, так і в ущільненому стані.
З табл. 5 випливає, що зі зменшенням крупності пісків їхня пористість зростає досить значно. Таким чином, у більшості випадків дрібні піски (за винятком добре окатаних) мають підвищену пористість як у пухкому, так і в ущільненому стані, у зв'язку з чим при їхньому використанні у виробництві силікатної цегли витрачають більше в'язкого.
Вологість.
У ґрунтах міститься вода у виді пари, гігроскопічна, плівкова, капілярна, у твердому стані, кристализаціонна і хімічно зв'язана. Здатність ґрунту утримувати в собі воду за рахунок молекулярних сил зчеплення називають молекулярною вологоємністю, а вологість, що відповідає максимальному змочуванню, – максимальною молекулярною вологоємністю. Остання зростає в міру зменшення розміру фракцій піску.
Вологість піску значною мірою впливає на його обсяг, що необхідно враховувати під час перевезення піску в залізничних чи вагонах баржах, а також при намиві його на карти. Найбільший обсяг піски займають при вологості приблизно 5%.
Видобуток і обробка піску
Видобуток піску. Усі силікатні заводи розміщають звичайно поблизу родовища основної сировини – піску. Для БКСМ пісок добувається в Новоольшанському кар'єрі. Перш ніж приступити до видобутку піску, місце видобутку – кар'єр – необхідно попередньо підготувати до експлуатації. Для цього знімають розкривні породи, тобто верхній шар, що містить землю, сторонні предмети, глину, органічні речовини і т.п. Якщо товщина шаруючи не більш 1 м, те верхній шар знімають чи бульдозером скрепером з наступним транспортуванням його у відвал. Якщо ж розкривні породи мають велику висоту, відстань до відвала значне, то розкривні роботи роблять екскаваторами і відвозять порожню породу рейковим чи автомобільним транспортом. Видобуток піску починається після зняття розкривних порід і виробляється одноковшевими екскаваторами, обладнаними прямою лопатою з різною ємністю ковша.
Транспортування піску від вибою. Для перевезення піску від вибою у виробниче приміщення, тобто до піскових бункерів, користаються різним транспортом, а саме: рейковим, автотранспортом, стрічковими транспортерами і т.д.
На Білгородському комбінаті використовується рейковий транспорт для перевезення сировини з кар'єрів.
Для перевезення піску від вибою до піскових бункерів вагонетками укладається вузькоколійний рейковий шлях. Рейкові шляхи по своєму пристрої розділяються на постійні і переносні; при розгалуженні і для переїзду з одного шляху на іншій установлюють стрілочні переводи. У залежності від прийнятої системи руху складів існують наступні різновиди шляхів: одноколійна тупикова чи кільцева. Кар'єрні шляхи необхідно підтримувати завжди в справному стані.
Основні вимоги до стану шляху: баластовий шар повинний мати задану товщину й укоси; усі шпали повинні бути щільно підбиті щоб уникнути осідання шляху при русі складів; шлях повинний бути отрихтован строго по чи прямій по кривій даного радіуса без відхилень убік.
При рейковому транспорті пісок вантажать екскаватором у великовантажні вагонетки Т-54 з перекидним кузовом, ємністю 2,5 – 3 м3.
З вагонеток у піскові бункери пісок розвантажують, перекидаючи кузов. Ця трудомістка операція в даний час на ряді заводів механізована.
При невеликій відстані від вибою до піскових бункерів для транспортування піску використовують стрічкові транспортери, що являють собою нескінченну стрічку з багатошарової прогумованої тканини, надягнуту на два циліндричних барабани (приводний і натяжний). Якщо привести в обертання один з барабанів – приводний, то стрічка починає рухатися і надає руху другому барабану – натяжної. Під стрічкою встановлюють підтримувальні ролики. Ніж ширше транспортерна стрічка, тим більша кількість матеріалу вона може перекинути за одиницю часу. Щоб матеріал не скидався зі стрічки, установлюється визначена швидкість руху.