КЕРАМИЧЕСКИЙ КИРПИЧ, КАМЕНЬ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА, КАМНЯ Российский патент 1998 года по МПК C04B33/00 C04B33/02 C04B38/06 C04B33/30 

Изобретение относится к строительству, а именно к производству керамических кирпичей и камней.

Известен кирпич, керамический камень, выполненные в виде сплошного тела или тела с отверстиями с пустотами разнообразной формы, расположенными во внутренней конструкционно-изоляционной структуре кирпича, камня (см.например, Сайбулатов С.Ж., Производство керамического кирпича. - М.: Стройиздат, 1989, с.20-24).

Известен также способ изготовления керамического кирпича, камня, включающий приготовление шихты, содержащей, мас.%: глина 67, выгорающий компонент (уголь) 3, гранулированный шлак металлургического производства (доменный) 30, технологическая добавка (вода) до формовочной влажности, грубое и тонкое измельчение полученной смеси, увлажнение шихты, пластичное формование, резку бруса на заготовки, сушку и обжиг при температуре 960-1050^oС (см.например, Федорова Т.П. и др., Феррованадиевый шлак - добавка, повышающая прочность и морозостойкость изделий. - Сборник трудов ВНИИСТРОМ, М., 1982, вып. 46(74), с.25-28).

Наиболее близким к изобретению в части конструкции по технической сущности и достигаемому результату является принятый за наиболее близкий аналог керамический кирпич, камень, имеющий обработанные наружные поверхности и внутреннюю конструкционно-теплоизоляционную структуру, выполненную из шихты, содержащей суглинки или глину, выгорающие порообразующие компоненты и отощители (см. например, RU, патент 2052417 С1, кл. С 04 В 33/00, 33/02, 1996). В качестве выгорающего компонента использованы древесные опилки с размером частиц фракции 1-10 мм 80-85%, фракции менее 1 мм 15-20%, а в качестве добавки использованы отходы производства минераловатных плит с крупностью частиц не более 8 мм, при этом соотношение компонентов в шихте следующее, об. %: опилки указанного гранулометрического состава 4 - 8; гранулированный шлак металлургического производства 7 - 13; отходы производства минераловатных плит 4 - 8; суглинок или глина - остальное В части способа изготовления керамического кирпича, камня по своей сущности и достигаемому результату является принятый в качестве наиболее близкого аналога способ изготовления керамического кирпича, камня, включающий раздельную подготовку компонентов шихты: суглинка или глины, выгорающих порообразующих компонентов и отощителя, их помол, рассев, обогащение или предварительное вспенивание до требуемой гранулометрии, дозирование компонентов, их последующее смешение и совместную переработку, вылеживание, подсушку или доувлажнение до требуемой формовочной влажности, не превышающей 20%, формование изделий требуемой конфигурации и размеров, их сушку и обжиг (см. например, RU, патент, 2052417 С1, кл. С 04 В 33/00, 33/02, 1996).

Недостатками известных конструкций и способа их изготовления является то, что сам черепок - керамическая основа изделия, служит конструктивным материалом, обеспечивающим форму и прочностные характеристики изделия и одновременно снижает теплозащитные свойства материала, являясь теплопроводящей частью изделия, образуя так называемые "мостики холода". Ввод выгорающих добавок в шихту существенно не влияет на повышение термического сопротивления черенка, так как термическое сопротивление изделия (кирпича, камня) обеспечено, в основном, пустотностью изделия (конфигурацией и расположением пустот).

Задачей изобретения является создание конструкции керамического кирпича, камня и способа изготовления керамического кирпича, камня, обеспечивающих получение изделий с повышенными теплоизоляционными свойствами, сохраняющими достоинства керамики как конструкционного материала и обеспечивающими возможность выполнения наружных стен жилых зданий минимальной толщины при сохранении традиционной комфортности, присущей зданиям из обожженного керамического кирпича и камней, их экологической чистоты с сохранением традиционных способов кладки при одновременном снижении материалоемкости строительства за счет сокращения расхода раствора, объемов материалов для фундаментов и стеновых конструкций, а также достижение достаточно высокого энергосбережения в производстве материала.

Эта задача в части конструкции решается за счет того, что в керамическом кирпиче, камне, имеющем обработанные наружные поверхности и внутреннюю конструкционно-теплоизоляционную структуру, выполненную из шихты, содержащей суглинки или глину, выгорающие порообразующие компоненты и отощители, в качестве выгорающих порообразующих компонентов использованы угольная мелочь и/или опилки фракции от 0,2 до 3,5 мм и гранулы пенополистирола фракций от 1,0 до 4,5 мм, а в качестве отощителя - песок с модулем крупности от 0,3 до 2,2, при этом соотношение компонентов в шихте составляет, об.%: угольная мелочь и/или опилки 2-10; гранулы пенополистирола 10-35; песок 3-20; суглинок и/или глина остальное, причем при плотности черепка до 800 кг/м³ керамический кирпич, камень выполнен безпустотным, при плотности черепка от 800 до 1200 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 20%, при плотности черепка от 1200 до 1500 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 40%. При этом по крайней мере часть пустот может быть выполнена цилиндрической формы на большей части их длины или с поперечным сечением в виде эллипса, и/или многогранника, и/или овала, и/или комбинированной формы с участками переменной кривизны, и/или плоскими вставками, и/или из их сочетаний, причем пустоты расположены с исключением образования сквозных прямолинейных теплопроводных участков, при этом керамический кирпич, камень выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда или призматическим по крайней мере с двумя параллельными сторонами, образующими торцы призмы, или в виде сложного цилиндра, или по крайней мере с одним из поперечных сечений в виде плоской фигуры, содержащей не менее одного прямолинейного и не менее одного криволинейного участка, по крайней мере часть стенок по крайней мере части пустот может быть выполнена с выступами, образующими ребра; по крайней мере часть пустот может быть выполнена закрытой по крайней мере с одного торца, причем пустоты выполнены в виде фрагмента сферы, и/или сфероида, и/или эллипса, и/или параболоида, и/или составными с участками поверхности 4-2 порядка кривизны, и/или с плоскими участками, и/или в виде неравностороннего многогранника, при этом по крайней мере часть пустот ориентирована осями от одной большей стороны кирпича, камня к другой большей стороне, или оси пустот ориентированы нормально к большим сторонам кирпича, камня.

В части способа изготовления керамического кирпича, камня задача решается за счет того, что в способе изготовления керамического кирпича, камня, включающем раздельную подготовку компонентов шихты: суглинка и/или глины, выгорающих порообразующих компонентов и отощителя, их помол, рассев, обогащение или предварительное вспенивание до требуемой гранулометрии, дозирование компонентов, их последующее смешение и совместную переработку, вылеживание, подсушку или доувлажнение до требуемой формовочной влажности, не превышающей 20%, формование изделий требуемой конфигурации и размеров, их сушку и обжиг, в качестве выгорающих порообразующих компонентов используют совместно угольную мелочь и/или опилки фракции от 0,2 до 3,5 мм и гранулы пенополистирола фракций от 1,0 до 4,5 мм, а в качестве отощителя - песок с модулем крупности от 0,3 до 2,2, причем смешение компонентов проводят в две стадии, на первой из которых угольную мелочь и/или опилки и отощитель предварительно перемешивают с суглинком и/или глиной, досушивают или увлажняют до требуемой формовочной влажности 14-20%, а на второй стадии непосредственно перед формованием в полученную смесь вводят гранулы пенополистирола и дополнительно перемешивают до получения шихты состава, об.%: угольная мелочь и/или опилки 2-10; гранулы пенополистирола 10-35; песок 3-20; суглинок и/или глина остальное, при этом при плотности черепка до 800 кг/м³ керамический кирпич, камень выполняют безпустотным, при плотности черепка от 800 до 1200 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 20%, а при плотности черепка от 1200 до 1500 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 40%.

При этом для сокращения дополнительных механизмов и производственных площадей загрузку свежесформованного керамического кирпича, камня на полки сушильной вагонетки и выгрузку с полок высушенного сырца могут производить на одной позиции, которую оборудуют подъемником для вертикального перемещения сушильной вагонетки, которую устанавливают на подъемнике, и роликовым загрузочно-разгрузочным приспособлением с отдельными приводными выдвижными роликами как со стороны загрузки, так и со стороны выгрузки, которые после установки вагонетки для загрузки определенного ряда полок перемещают под ними до расположения между полками, затем приподнимают с образованием единого роликового поля, при включении роликов которого производят синхронную разгрузку высушенного сырца и загрузку на освободившиеся полки свежесформованного кирпича, камня, после чего выдвижные ролики опускают, перемещают под подъемником на следующую исходную позицию, а затем повторяют цикл загрузки - разгрузки полок до полной загрузки всех полок сушильной вагонетки.

Для придания максимальной компактности технологической линии при минимальных производственных площадях сушку сырца могут производить в двухканальной трех- или четырехпутной туннельной сушилке с односторонним фронтом загрузки и выгрузки вагонеток, с комбинированной системой рециркуляции теплоносителя, причем в первом туннеле сушилки, в который подают вагонетки с влажным сырцом, в начальной зоне рециркуляцию обеспечивают при помощи лопастных реверсивных вентиляторов, которые устанавливают в пространстве, ограниченном ложным сводом, подают теплоноситель через дефлектора и изменяют направление потока, а в зоне, где сырец доводят до влажности 10-12%, рециркуляцию обеспечивают лопастными подвижными вентиляторами, которые располагают в верхней зоне туннеля с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль фронта вагонеток с обеспечением интенсивного обдува сырца теплоносителем сверху вниз с одновременным перемешиванием теплоносителя и выравниванием температурно-влажностного поля по сечению туннеля, а во втором туннеле осуществляют досушку сырца лопастными реверсивными вентиляторами, которые устанавливают с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль фронта вагонеток и обеспечения поперечного продува сырца теплоносителем, при этом вагонетки в обоих туннелях перемещают противоточно движению теплоносителя.

Указанная совокупность признаков обеспечивает получение технического результата, состоящего в улучшении конструкционно-теплоизоляционных качеств керамических изделий вследствие наличия пустот в самом изделии и наличия замкнутых пустот в черепке изделия, что обеспечивает повышение термического сопротивления черепка, при этом в процессе обжига создают дополнительные внутренние усилия прессования, что, в свою очередь, обеспечивает повышение плотности черепка, вследствие чего появляется возможность получения нового керамического строительного изделия (кирпича, камня), обладающего повышенными теплозащитными характеристиками, являющегося практически теплоизоляционным материалом, сохраняя в то же время достоинства керамического изделия как конструкционного материала.

На фиг. 1 изображен кирпич керамический пустотелый с цилиндрической формы отверстиями, в разрезе; на фиг. 2 - то же, с отверстиями в виде эллипса, в разрезе; на фиг. 3 - то же, с отверстиями в виде многогранника, в разрезе; на фиг. 4 - то же, с отверстиями комбинированной формы, в разрезе; на фиг. 5 - кирпич призматический в аксонометрии: на фиг. 6 - то же, поперечное сечение кирпича в виде плоской фигуры, содержащей два прямолинейных и два криволинейных участка; на фиг. 7 - фрагмент кирпича со стенками пустот, имеющими выступы, образующие ребра в аксонометрии; на фиг 8 - кирпич в виде многогранника с пустотами, часть которых ориентирована осями от одной большей стороны многогранника к другой большей стороне, в разрезе; на фиг. 9 - схема подготовки шихты; на фиг. 10 - функциональная схема двухканальной четырехпутной туннельной сушилки; на фиг. 11 - вид А-А на фиг. 10; на фиг. 12 - вид В-В на фиг.10; на фиг. 13 - вагонетка с подъемником, поперечный разрез; на фиг. 14 - функциональная схема перемещения вагонеток с сырым и сухим сырцом к месту разгрузки и загрузки.

Керамический кирпич, камень имеет обработанные наружные поверхности 1 и внутреннюю конструкционно-теплоизоляционную структуру 2.

Конструкционно-теплоизоляционная структура 2 выполнена из шихты, содержащей суглинки или глину, выгорающие порообразующие компоненты и отощители. В качестве выгорающих порообразующих компонентов использованы угольная мелочь и/или опилки фракции от 0,2 до 3,5 мм и гранулы пенополистирола фракций от 1,0 до 4,5 мм, а в качестве отощителя - песок с модулем крупности от 0,3 до 2,2, при этом соотношение компонентов в шихте составляет, об.%: угольная мелочь и/или опилки 2-10; гранулы пенополистирола 10-35; песок 3-20; суглинок и/или глина остальное.

При плотности черепка до 800 кг/м³ керамический кирпич, камень выполнен безпустотным, при плотности черепка от 800 до 1200 кг/м³ - с пустотами 3, объем которых не превышает 20%, при плотности черепка от 1200 до 1500 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 40%.

По крайней мере часть пустот 3 может быть выполнена цилиндрической формы 4 на большей части их длины, или с поперечным сечением в виде эллипса 5, и/или многогранника 6, и/или овала (на чертежах не показано), и/или комбинированной 7 формы с участками переменной кривизны и/или плоскими вставками, и/или из их сочетаний. Пустоты 3 расположены с исключением образования сквозных прямолинейных теплопроводных участков.

Керамический кирпич, камень может быть выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда (на чертежах не показан), или призматическим 8 по крайней мере с двумя параллельными сторонами 9, образующими торцы призмы, или в виде сложного цилиндра (на чертежах не показан), или по крайней мере с одним из поперечных сечений в виде плоской фигуры 10, содержащей не менее одного прямолинейного 11 и не менее одного криволинейного 12 участков. По крайней мере часть стенок 13 по крайней мере части пустот 3 может быть выполнена с выступами 14, образующими ребра.

По крайней мере часть пустот может быть выполнена закрытой по крайней мере с одного торца, причем пустоты выполнены в виде фрагмента сферы, и/или сфероида, и/или эллипса, и/или параболоида, и/или составными с участками поверхности 4-2 порядка кривизны, и/или с плоскими участками, и/или в виде неравностороннего многогранника (на чертежах не показаны), большей стороны 16 многогранника к другой большей стороне 16 или оси пустот 15 ориентированы нормально к большим сторонам многогранника (на чертежах не показано).

Пример. Керамический камень, изготовленный из пористой керамики, имеет размеры 250х120х142 мм, плотность в сухом состоянии 900 кг/м³ (фиг.4). Ширина пустот в уровне среза составляет 10-12 мм.

Исследование теплопроводности керамических камней выполнялось по методикам ГОСТ 530-95 и ГОСТ 26254-84. Кладка фрагмента выполнялась на сложном растворе марки 50 средней плотности 1800 кг/м³, состава 1:0,9:8 (цемент:известь: песок по объему), на портландцементе марки 400 с осадкой конуса 9 см. Ширина растворных швов составляла 10-12 мм. Плотность кладки из керамического камня составляла 1100 кг/м³.

Выполненные в климатической камере теплотехнические исследования фрагмента стены показали, что теплопроводность керамического камня из пористой керамики плотностью 900 кг/м³ в кладке в сухом состоянии составляет λ_o = 0,29 Вт/(м^oС).

Значение теплопроводности кладки из керамического камня с учетом эксплуатационной влажности для условий эксплуатации Б, принимаемое для расчета сопротивления теплопередаче стен, составляет 0,34 Вт/(м^oС).

Теплотехнический расчет наружной стены многоэтажного жилого здания для климатических условий г.Ярославля по условиям энергосбережения
ГСОП = (tв - t от.пер.)•Z от.пер = (20+4,5)•222 = 5439
По табл. 1а^xСНиП П-3-79^x по градусо-суткам отопительного периода определяем требуемое приведенное сопротивление теплопередаче стены
Rтрo

= 1,89 м^2 oС/Вт
Конструкция наружной кирпичной стены, возводимая с применением камней из пористой керамики и лицевым наружным слоем из одинарного пустотелого керамического кирпича, содержит однородные слои. Поэтому ее приведенное сопротивление теплопередаче определялось по результатам расчета температурного поля.

а) Сопротивление теплопередаче стены по сечению I-I
R₀ = R_в + R₁ + R₂ + R₃ + R_н = 0,115 + 0,03/0,7 + 0,52/0,34 + 0,12/0,56 + + 0,043 = 0,115+0,043+1,53+0,214+0,043 = 1,95 м^2 oС/Вт
б) Сопротивление теплопередаче стены по сечению II-II
R₀ = 0,115 + 0,043 + 0,39/0,34 + 0,25/0,56 + 0,043 = 0,115 + 0,043 + 1,147+0,446+0,043 = 1,79 м^2 oС/Вт
в) Приведенное сопротивление теплопередаче стены Rпрo

, определенное по результатам расчета температурного поля
= 1,90 м^2 oС/Вт.

Таким образом, принятая конструкция наружной стены общей толщиной 670 мм для строительства многоэтажных зданий имеет приведенное сопротивление теплопередаче 1,90 м^2 oС/Вт, что удовлетворяет требуемому значению приведенного сопротивления теплопередаче по условиям энергосбережения для климатических условий г.Ярославля.

Способ изготовления керамического кирпича, камня осуществляют следующим образом. Производят раздельную подготовку компонентов шихты: суглинка и/или глины (например с Норского месторождения), выгорающего порообразующего компонента, в качестве которого используют угольную мелочь и/или опилки фракции от 0,2 до 3,5 мм, и гранулы пенополистирола фракций от 1,0 до 4,5 мм, отощителя, в качестве которого используют песок с модулем крупности от 0,3 до 2,2. Добычу сырья производят, например, открытым способом, экскаваторами, с загрузкой в автотранспорт (самосвалы) 17, которыми сырье доставляют в ящичные подаватели 18,19,20 массозаготовительного отделения завода.

Ящичные подаватели 18,19,20, каждый из которых предназначен для своего вида сырья, являются одновременно дозирующими устройствами сырья.

Используют шихту состава, об.%: угольная мелочь и/или опилки 2-10; гранулы пенополистирола 10-35; песок 3-20; суглинок и/или глина остальное, при этом при плотности черепка до 800 кг/м³ керамический кирпич, камень выполняют безпустотным,при плотности черепка от 800 до 1200 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 20%, а при плотности черепка от 1200 до 1500 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 40%.

Глину и/или суглинок, отощитель (песок) и угольную мелочь и/или опилки, поданные в заданных пропорциях, подвергают смешиванию и обработке в каскаде механизмов: зубчатой дробилке 21, бегунах 22, вальцах грубого помола 23, вылеживанию в шахтозапаснике 24, затем многоковшевым экскаватором 25 подают по транспортерам на глиномешалку с протирочной головкой 26, вальцы тонкого помола 27, глиномешалку 28 пресса 29, в которую из бункера 30 при помощи питателя-дозатора 31 подают гранулы пенополистирола, которые перемешивают с ранее подготовленной смесью, после чего полученную шихту подают в вакуум-пресс 29 и подвергают вакуумированию. Выходящий из пресса глиняный брус при помощи многострунной резательной машины (на чертежах не показана) нарезают на отдельные элементы (кирпичи, камни) и при помощи роликовых транспортеров 32 подают к участку загрузки сырца 33 кирпича, камня на полки 34 сушильной вагонетки 35. Сушильная вагонетка 35 при помощи подъемника 36 устанавливается горизонтально неподвижным (стационарным) загрузочно-разгрузочным роликами 32 и занимает фиксированную позицию.

Выдвижные ролики 37 перемещаются слева и справа под полками 34 вагонетки 35, затем приподнимаются до уровня стационарных роликов 32, образуя единое роликовое пространство, так как неподвижные (стационарные) ролики 32 и, следовательно, и подвижные ролики 37 расположены несколько выше уровня полок 34, на которых лежит кирпич. При включении роликов сухой кирпич (сушняк) 38, находившийся на полке, перемещается влево, а кирпич-сырец 33 занимает его место, находясь на выдвижных роликах 37.

После опускания роликов 37 кирпич устанавливается на полки вагонетки 35, а выдвижные ролики 37 возвращаются в исходное положение.

Для сушки сырца используют двухканальную с каналами 39, 40 туннельную сушилку 41 (фиг.10), которая включает трубопровод отбора отработанного теплоносителя 42, вентилятор отбора 43, стационарные вентиляторы рециркуляции 44, реверсивные вентиляторы вертикального продува 45, четыре пути 46,47, 48,49 перемещения вагонеток 35, шебибенный путь 50 передачи вагонеток 35 с первого канала 39 во второй канал 40, электролафет 51, реверсивные вентиляторы поперечного дутья 52, трубопроводы подачи горячего теплоносителя 63, трубопровод 54 отвода горячего воздуха из зоны рекуперации туннельной печи 55 и от теплогенераторов 56, вентилятор 57 подачи горячего теплоносителя. Сушилка 41 имеет ложный потолок 58.

На фиг. 10 стрелками 59 показано направление движения вагонеток 35 в каналах 39,40; стрелками 60 - направление движения теплоносителя в каналах 39,40.

Подъемник 36 устанавливает вагонетку (опуская или поднимая ее) для разгрузки-загрузки следующей полки. После полной загрузки вагонетка 35 перемещается на двухпозиционный лафет 51. На лафете 51 (2 позиции) заранее устанавливают вагонетку 35 с высушенным кирпичом-сырцом 33 (из II канала 40) туннельной печи 55. Электролафет 51, перемещаясь по шебибенному пути 50, останавливается напротив подъемника 36 и при помощи толкателей (на чертежах не показаны) перемещает на подъемник - снижатель 36 вагонетку с высушенным сырцом 38.

Затем электролафет 51 перемещается до одного из рельсовых путем 46 или 47 первого канала 39, где происходит разгрузка вагонетки с сырым кирпичом и подача ее в сушилку (первый канал).

Вагонетки 35 с сырым кирпичом при помощи толкателей (на чертежах не показаны) проталкивают по рельсовым путям 46,47 первого канала 39.

В начальной зоне 61 первого канала 39, длиной, равной половине длины канала (см.фиг.11), над проходом вагонеток 35 находится настил - ложный потолок 58, на котором установлены вентиляторы рециркуляции 44, обеспечивающие изменение направления потока теплоносителя.

Во второй половине 62 первого канала 39 над вагонетками 35 установлены вентиляторы вертикального продува 45, которые, перемещаясь возвратно-поступательно вдоль сушилки, обеспечивают смешение и выравнивание температурно-влажностного поля.

После прохода вагонеткой 35 с сырцом первого канала 39 ее подают на электролафет 51, который перемещает вагонетку во второй канал 40. Во втором канале 40 при помощи толкателей (на чертежах не показаны) вагонетку 35 снимают с лафета 51 и подают на один из рельсовых путей 48 или 49 второго канала 40.

По мере подачи вагонеток 35 в первый канал 39 соответственно будут подавать из первого канала 39 вагонетки 35, прошедшие начальную сушку, во второй канал 40 и из второго канала 40 выходят вагонетки 35 с высушенным сырцом.

Особенностью сушки во втором канале 40 является то, что реверсивные вентиляторы 52 перемещаются возвратно-поступательно вдоль фронта вагонеток 35 и обеспечивают поперечный продув кирпича (см.фиг.12).

Отбор отработанного теплоносителя из первого канала 39 осуществляется вентилятором 43.

Для сушки кирпича используют горячий воздух из зоны рекуперации туннельной печи 55 или подогреваемый при помощи теплогенераторов 56 воздух, который вентилятором 57 по трубопроводам 53 подают во второй канал 40.

Особенностью сушилки является то, что движение вагонеток 35 в первом 39 и втором 40 каналах осуществляют пробивоточно движению теплоносителя.

В табл.1 приведены шихтовые составы для изготовления керамического кирпича, камня; в табл. 2 - физико-механические показатели.

Изобретение относится к производству керамических кирпичей и камней. Керамический кирпич, камень, выполненные из шихты, содержащей суглинки или глину, выгорающие порообразующие компоненты и отощители. В качестве выгорающих порообразующих компонентов использованы угольная мелочь и/или опилки фракции от 0,2 до 3,5 мм и гранулы пенополистирола фракций от 1,0 до 4,5 мм, а в качестве отощителя - песок с модулем крупности от 0,3 до 2,2, при этом соотношение компонентов в шихте составляет по объему в %: угольная мелочь и/или опилки - 2 - 10, гранулы пенополистирола - 10 - 35, песок - 3 - 20, суглинок и/или глина - остальное, причем при плотности черепка до 800 кг/м³ керамический кирпич, камень выполнен безпустотным, при плотности черепка от 800 до 1200 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 20%, при плотности черепка от 1200 до 1500 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 40%. Способ изготовления керамического кирпича, камня включает раздельную подготовку компонентов шихты: суглинка и/или глина, выгорающего порообразующего компонента и отощителя, их помол, рассев, дозирование компонентов, их последующее смешение и совместную переработку, вылеживание, подсушку или доувлажнение до требуемой формовочной влажности, не превышающей 20%, формование изделий требуемой конфигурации, сушку и обжиг. Решаемая техническая задача: улучшение теплоизоляционных свойств изделия при сохранении конструкционных характеристик, снижение материалоемкости строительства и повышение энергосбережения при производстве изделий. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 14 ил., 2 табл.

1. Керамический кирпич, камень, имеющий обработанные наружные поверхности и внутреннюю конструкционно-теплоизоляционную структуру, выполненную из шихты, содержащей суглинки или глину, выгорающие порообразующие компоненты и отощители, отличающийся тем, что в качестве выгорающих порообразующих компонентов использованы угольная мелочь и/или опилки фракции от 0,2 до 3,5 мм и гранулы пенополистирола фракций от 1,0 до 4,5 мм, а в качестве отощителя - песок с модулем крупности от 0,3 до 2,2, при этом соотношение компонентов в шихте составляет по объему, %:
Угольная мелочь и/или опилки - 2 - 10
Гранулы пенополистирола - 10 - 35
Песок - 3 - 20
Суглинок и/или глина - Остальное
причем при плотности черепка до 800 кг/м³ керамический кирпич, камень выполнен беспустотным, при плотности черпака от 800 до 1200 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 20%, при плотности черепка от 1200 до 1500 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 40%. 2. Керамический кирпич, камень по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере, часть пустот выполнена цилиндрической формы на большей части их длины, или с поперечным сечением в виде эллипса и/или многогранника, и/или овала, и/или комбинированной формы с участками переменной кривизны и/или плоскими вставками, и/или из их сочетаний, причем пустоты расположены с исключением образования сквозных прямолинейных теплопроводных участков, при этом керамический кирпич, камень выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда или призматическим, по крайней мере, с двумя параллельными сторонами, образующими торцв призмы, или в виде сложного цилиндра, или, по крайней мере, с одним из поперечных сечений в виде плоской фигуры, содержащей не менее одного прямолинейного и не менее одного криволинейного участков. 3. Керамический кирпич, камень по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть стенок, по крайней мере, части пустот выполнена с выступами, образующими ребра. 4. Керамический кирпич, камень по любому из пп. 1 - 3, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть пустот выполнена закрытой, по крайней мере, с одного торца, причем пустоты выполнены в виде фрагмента сферы, и/или сфероида, и/или эллипса, и/или параболоида, и/или составными с участками поверхности 4-2 порядка кривизны, и/или с плоскими участками, и/или в виде неравностороннего многогранника, при этом, по крайней мере, часть пустот ориентирована осями от одной большей стороны кирпича, камня к другой большей стороне, или оси пустот ориентированы нормально к большим сторонам кирпича, камня. 5. Способ изготовления керамического кирпича, камня, включающий раздельную подготовку компонентов шихты: суглинка и/или глины, выгорающих порообразующих компонентов и отощителя, их помол, рассев, обогащение, дозирование компонентов, их последующее смешение и совместную переработку, вылеживание, подсушку или доувлажнение до требуемой формовочной влажности, не превышающей 20%, формование изделий требуемой конфигурации и размеров, их сушку и обжиг, отличающийся тем, что в качестве выгорающих порообразующих компонентов используют совместно угольную мелочь и/или опилки фракции от 0,2 до 3,5 мм и предварительно вспененные гранулы пенополистирола фракций от 1,0 до 4,5 мм, а в качестве отощителя - песок с модулем крупности от 0,3 до 2,2, причем смешение компонентов производят в две стадии, на первой из которых угольную мелочь и/или опилки и отощитель предварительно перемешивают с суглинком и/или глиной, досушивают или увлажняют до требуемой формовочной влажности 14-20%, а на второй стадии непосредственно перед формованием в полученную смесь вводят гранулы пенополистирола и дополнительно перемешивают до получения шихты состава по объему в %:
Угольная мелочь и/или опилки - 2 - 10
Гранулы пенополистирола - 10 - 35
Песок - 3 - 20
Суглинок и/или глина - Остальное
при этом при плотности черепка до 800 кг/м³ керамический кирпич, камень выполняют беспустотным, при плотности черепка от 800 до 1200 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 20%, а при плотности черепка от 1200 до 1500 кг/м³ - с пустотами, объем которых не превышает 40%. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что для сокращения дополнительных механизмов и производственных площадей загрузку свежесформированного керамического кирпича, камня на полки сушильной вагонетки и выгрузку с полок высушенного сырца производят на одной позиции, которую оборудуют подъемником для вертикального перемещения сушильной вагонетки, которую устанавливают на подъемнике, и роликовым загрузочно-разгрузочным приспособлением с отдельными приводными выдвижными роликами как со стороны загрузки, так и со стороны выгрузки, которые после установки вагонетки для загрузки определенного ряда полок перемещают под ними до расположения между полками, затем приподнимают с образованием единого роликового поля, при включении ролика которого производят синхронную разгрузку высушенного сырца и загрузку на освободившиеся полки свежесформованного кирпича, камня, после чего выдвижные ролики опускают, перемещают под подъемником на следующую исходную позицию, а затем повторяют цикл загрузки-разгрузки полок до полной загрузки всех полок сушильной вагонетки. 7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что для придания максимальной компактности технологической линии при минимальных производственных площадях сушку сырца производят в двухканальной трех- или четырехпутной туннельной сушилке с односторонним фронтом загрузки и выгрузки вагонеток, с комбинированной системой рециркуляции теплоносителя, причем в первом туннеле сушилки, в который подают вагонетки с влажным сырцом, в начальной зоне рециркуляцию обеспечивают при помощи лопастных реверсивных вентиляторов, которые устанавливают в пространстве, ограниченном ложным сводом, подают теплоноситель через дефлекторы и изменяют направление потока, а в зоне, где сырец доводят до влажности 10-12%, рециркуляцию обеспечивают лопастными подвижными вентиляторами, которые располагают в верхней зоне туннеля с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль фронта вагонеток с обеспечением интенсивного обдува сырца теплоносителем сверху вниз с одновременным перемешиванием теплоносителя и выравниванием температурно-влажностного поля по сечению туннеля, а во втором туннеле осуществляют досушку сырца лопастными реверсивными вентиляторами, которые устанавливают с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль фронта вагонеток и обеспечения поперечного продува сырца теплоносителем, при этом вагонетки в обоих туннелях перемещают противоточно движению теплоносителя.