Исследование песков и технологических параметров производства цементно-песчаной черепицы

Цеметно-песчаня черепица с каждым годом занимает все более заметное место в общем балансе твердых кровельных материалов. Особенно стало развиваться производство ее с появлением механизированных формовочных станков, полуавтоматов и другого современного оборудования.

Однако в отечественной литературе нет пока обобщенных данных, характеризующих требования к исходному сырью и влияние тех или иных технологических параметров на качество черепицы. Это вызывает ряд трудностей при организации выпуска цементно-песчаной черепицы. С такими трудностями столкнулись, в частности, работники двух кирпичных заводов Грузии.

Чтобы выявить возможности повышения качества черепицы, изготовляемой этими заводами, в Научно-исследовательском институте промстройматериалов Грузинской ССР было предпринято исследование, имевшее целью определить наиболее пригодное в производстве сырье, установить влияние режима формования на качество продукции и некоторые другие технологические факторы.

Исследовалось влияние качества указанных песков на свойства черепицы, изготовленной методами пластического формования н прессования. В лабораторных условиях были сформованы плитки размером 4X1X16 см, с использованием портландцемента Каспского завода активностью 450 кг/см. Массу перемешивали вручную, затем укладывали в форму, разравнивали и заглаживали металлической гладилкой; поверхность свежеотформованного образца покрывали распыленным тонким слоем цемента, обрызгивали слегка водой и повторно заглаживали гладилкой, т. е. производилось «железнение» поверхности.

Часть образцов выдерживали во влажных условиях, другую часть подвергали пропариванию по режиму: подъем температуры до 80е—3 час., выдержка при этой температуре — 8 час.

Результаты испытаний, проведенных с целью определения влияния качества песков и состава растворов на прочность образцов, представлены в табл. I.



Приведенные в таблице данные показывают, что для изготовления цементно-песчаной черепицы методом пластического формования могут быть использованы пески Шукрутского и Сурамского месторождений и морской песок. Кутаисский песок, содержащий 18—20% отмучиваемых фракций, не может быть рекомендован для изготовления черепицы, так как полученные на его основе образцы не выдерживают испытания на морозостойкость. Промывание этого песка и удаление откучиваемых фракции дает возможность получить морозостонкую черепицу, однако гранулометрический состав промытого песка не обеспечивает необходимую удобоформуемость раствор нон массы. Кроме того, выход обогащенного песка составляет всего около 60%.

Оптимальный состав раствора при естественном твердении для наиболее мелких по гранулометрическому составу шукрутского м морского песков 1 :4. При этом прочность материала составляет 70 кг/см. Для сурамского песка оптимальным составом раствора является 1 : 3. Прочность в данном случае составляет 64 кг/см2, Обогащение этого песка путем промывки дает увеличение прочности в среднем на 10—15°/о.

Чтобы прочность черепицы была не ниже 60 кг/см2, необходимо не менее недели выдерживать ее во влажных условиях. Пропаренные образцы через 28 дней твердения имеют более низкие прочностью показатели, чем образцы аналогичного состава, твердевшие в естественных условиях. Это можно объяснить образованием плотных оболочек, замедляющих гидратацию непрореагировавших зерен цемета При твердении на воздухе 6 мес.


Из таблицы видно, что наибольшее увеличение прочности при прессовании наблюдается у образцов, изготовленных на основе сурамского песка. Это следует объяснить влиянием глинистых частиц, содержащихся в песке. Они способны удерживать некоторое количество воды, которая в дальнейшем расходуется на гидратацию цемента Кроме того, тонкодисперсные глинистые частицы способствуют получению более плотного черепка.

В качестве заполнителя при изготовлепии цементно песчаной черепицы, кроме песка, можно использовать топливные и доменные шлаки. .Мы применяли руставские доменные гранулированные шлаки. Химический состав: S—0,46%; Si02—34,28%; Al-Оз—11,78%; FeO—0,62%, СаО— 45,23%, МпО —3,52, MgO 4 01 модель основности руставского гранулированного шлака—1,06. Гранулометрический состав (остатки на ситах): 2—15,2%, 1-38,2%, 0.59—37%, 0,30—6%, 0,15 мм — 3,6%

Для выпуска шлакоцементной черепицы применялся шлакопортландцемент Руставского завода активностью

завод? — 450 кг/см- Шлакоцементный раствор приготовлялся методом активизации шлака н цемента с водой на лабораторных бегунах ЛБ-2

Гранулометрический состав смеси после активизации (в остатках на ситах) следующий: 0,60 мм— 23,3%; 0,42—30,6%; 0,16—18,8%, менее 0,15 мм— 27,3%.

Образцы выдержали испытание па морозостойкость — 25 циклов замораживания п оттаивания, а также испытания на водонепроницаемость по ГОСТу 7487-55.

Полученные данные показывают, что прн активизации шлакоцементного раствора можно изготовлять черепицу с меньшим расходом цемента. Значительно повышает прочность образцов добавка хлористого кальция в количестве 2% от веса массы. Как видно из таблицы, прочность образцов с добавкой 2% CaCls при 20,i-ном расходе цемента 100 кг/см2, а при расходе 10% немец I а — 85 ка/t и-.

Таким образом, проведенная работа показала, что для изготовления цементно-песчанон черепицы методом пластического формования могут быть использованы шукрутский, морской и сурамские пески; прессование значительно увеличивает прочность цементно-песчаной черепицы и позволяет уменьшить расход цемента: активизация шлакоцементного раствора на бегунах и применение активизатора твердения CaCls дают возможность при небольшом расходе цемента получать черепицу вполне удовлетворительного качества.