Гиперпрессование: современная технология создания строительных материалов
Метод гиперпрессования кардинально отличается от традиционных технологий обжига или производства силикатного кирпича. Гиперпрессование представляет собой процесс, в котором мелкодисперсные частицы вещества подвергаются взаимному трению под высоким давлением. Это приводит к разрушению окислительных плёнок с поверхности частиц и образованию открытых ювенильных поверхностей, которые соединяются методом «холодной сварки». Введение веществ, обладающих сильным химическим сродством к мелкодисперсным компонентам (например, цемент), существенно улучшает характеристики конечного продукта.
Этапы технологического процесса гиперпрессования
1. Подготовка прессуемой смеси
Все компоненты — основное сырьё, цемент и пигменты — строго дозируются и тщательно смешиваются в смесителе до достижения необходимой однородности. При необходимости в смесь добавляется вода.
2. Прессование смеси под высоким давлением
Готовая смесь помещается в гидравлический пресс, где происходит её сжатие в формах под очень высоким давлением, следуя заранее заданным кривым. Процесс «холодной сварки» обеспечивает сцепление, благодаря чему формирующийся кирпич выходит из пресса готовым к дальнейшей обработке.
3. Палетизация готовых кирпичей
Сформированные кирпичи укладываются на поддоны с небольшими промежутками между ними для обеспечения вентиляции.
4. Выдержка кирпичей
После укладки поддоны помещаются в пропарочные камеры, где кирпичи выдерживаются при температуре 40–70ºC в течение 8–10 часов. Это позволяет им набрать 50–70% от марочной прочности перед отправкой на строительные площадки. Полная прочность достигается в течение 30 дней.
Сравнительные характеристики сцепления керамических и гиперпрессованных кирпичей с цементными растворами
Сравнительные испытания сцепления керамических и гиперпрессованных кирпичей с цементным раствором, проведенные в соответствии с ГОСТ 24992-81 «Конструкции каменные», продемонстрировали лучшие показатели у гиперпрессованных кирпичей.
Известно, что лучшими кладочными растворами для керамических кирпичей являются известковые растворы. Однако с появлением цемента и его широким использованием, известковые растворы чаще заменяются бетонными.
Сила сцепления цементных растворов с керамическими кирпичами составляет около 1,45 кг/см², что подходит для кладки II категории (нормальное сцепление от 1,20 до 1,80 кг/см²).
Современные цементные растворы отличаются разнообразием, однако для кладки керамического кирпича чаще всего применяются простые цементные смеси: песок, цемент и вода.
Гиперпрессованные материалы представляют собой «тощий бетон», в котором «недостаток» вяжущего компенсируется «холодной сваркой» под высокой давлением. Основными наполнителями гиперпрессованных кирпичей являются известняки, имеющие большее химическое сродство с цементом, чем керамика.
Гиперпрессованный материал включает в себя и сам цемент, что дополнительно увеличивает адгезию участка соединения с цементными растворами.
Увеличенная адгезия цементных растворов к гиперпрессованным кирпичам обеспечивают прочность соединения около 2,53 кг/см², что более чем достаточно для кладки I категории (сила сцепления свыше 1,80 кг/см²).
Прочность сцепления с раствором согласно СНИП П-7-81
В 1996 году в Российской Федерации в организации РОСТОВАГРОПРОМСТРОЙ были проведены испытания прочности сцепления гиперпрессованного и керамического кирпича с цементным раствором согласно ГОСТ 24992-81. Способ определения прочности в каменной кладке проводился через 14 суток с использованием кладочного раствора, обладающего прочностью 100 кг/см² на 28-й день.
|
Прочность сцепления керамических и гиперпрессованных кирпичей с раствором |
||||
| Наименование | 14 суток | 28 суток | I категории | II категории |
| Керамический кирпич полусухого формирования |
1,23 кг/см² | 1,60 кг/см² | > 1,80 кг/см² | 1,20-1,80 кг/см² |
| Керамический кирпич пластического формирования |
1,45 кг/см² | 1,88 кг/см² | > 1,80 кг/см² | 1,20-1,80 кг/см² |
| Гиперпрессованный кирпич гладкий |
2,53 кг/см² | 3,28 кг/см² | > 1,80 кг/см² | 1,20-1,80 кг/см² |
Таким образом, прочность кладки из гиперпрессованных кирпичей на цементном растворе превышает аналогичную характеристику керамических кирпичей на 50–70%.
|
|
| (Вертикальный шов кладки: адгезионная площадь контакта 481 см2/кирпич) | (Горизонтальный шов кладки: адгезионная площадь контакта 300 см2/кирпич) |
Внутрислойная прочность кладки из гиперпрессованных кирпичей с традиционной геометрией (гладкие) на 1,7 раз выше анализа аналогичной кладки из керамики с такой же геометрией и раствором.
Послойная прочность кладки из гиперпрессованных кирпичей на кладочном растворе также превышает аналогичный показатель керамических кирпичей в 1,7 раза.
Учитывая, что гиперпрессованные кирпичи прочнее керамических на 50 —70% и их сцепление с раствором выше на 75 —100%, прочность кладки из гиперпрессованных кирпичей превышает таковую из керамических на 50-70%.