Магистрант Калымжан Даурен

Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Қазақстан, Астана

Ғимараттарды әрлеуге арналған кірпіштерді өндіру технологиясы

Аннотация. Бұл мақалада ғимараттарды әрлеуге арналған кірпіштерді өндіру технологиясының мәселелері қарастырылады.

Кілт сөздер: Беттік кірпіштер, керамикалық тастар, керамикалық беттік кірпіш, фаянсалық плиткалар, майоликалық плиткалар.

Қазақстан Президентінің халыққа жолдауында, қазіргі қарқынды жүріп жатқан құрылыстың материалға қажеттілігін қамтамасыз ету мақсатында құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндіру саласын ұлттық-инновациялық жүйе арқылы дамыту, жалпы елдің экономикалық өрлеуінің бір бағыты болатыны айтылды [1].

Осы орайда республикамызда цемент, дайын бетон, бетон бұйымдар, пластикалық құбырлар, жылу оқшаулау материалдар өндірісі неғұрлым дамыған болып табылады. Олардың даму көрсеткіштері тұрақты өсу үрдісін көрсетіп отыр. 2010-2015 жылдар аралығында өндіріс көлемі атаулы мәнде 1,6 есеге өсті. Еңбек өнімділігі - 2,3 есе. Алайда, ЭЫДҰ елдеріндегі осы көрсеткіштің орташа мәнімен салыстырғанда Қазақстандағы бұл сектордағы еңбек өнімділігі 47%-ға төмен [2].

Беттік кірпіштер мен керамикалық тастар сыртқы және ішкі қабырғаларды қалау үшін және сонымен бірге қаптау үшін қолданады. Мұндай кірпіштердің және тастардың беттерін теп-тегіс немесе кедір-бұдыр немесе әрленген етіп шығарады. Бұларды жасау үшін кәдімгі қызыл болып күйдірілетін саздан басқа диотомиттерді де және трепельдерді де пайдаланады. Жасау технологиясы кірпіштікінен аумайды.Тек шикізаттардың біртектілігіне, пішіндерінің дұрыс, түстерінің бірыңғай болуына қойылатын талаптарды орындау қажет және керамикалық массаның құрамын таңдай отырып, күйдіру тәртібін реттеумен ақ, қоңыр және ақсары түсті кірпіштер мен керамикалық тастарды шығаруға болады.

Қазылып алынған балшық арнайы майдалағыш айналмалар мен жанышқыш біліктердің көмегімен ұсақталады, және төменгі жағына орнықтырылған елек арқылы еленеді, ал төменгі беріктіктегі саздың ірілері ұсақталып сумен араластырылады. Жеткіліксіз араласқан балшық дайындалған бұйымның сапасын нашарлатуға және техникалық талаптарға сай келмеуіне септігін тигізеді. Балшықты ерітіндіні дұрыс араластыру, әсіресе қалыңдығы үлкен емес керамикалық беттік бұйымдарды өндіру кезінде өте қажет.

Құрылыс материалдарының ішкі нарығының сыйымдылығы шамамен 800 млрд. теңгені құрайды. Құрылыс материалдарының (сүректен, пластмассадан, өзге де бейметалл минералдық өнімге жататын материалдардан) импорты шамамен 2 млрд. АҚШ долларын 9 құрайды. Басым тауарлар бойынша макроөңірдің импорттық қажеттілігі шамамен 3 млрд. АҚШ долларын құрайды.

Керамикалық беттік кірпішті өндірудің 3 әдісі бар: илімділік; жартылай құрғақ әдісімен престеу және құю (шликер) әдісі. Кірпіштерді илімді (пластикалық) әдіспен өндіру іс жүзінде таспалы тығыздатқыштардың (шнек) көмегімен балшықты аралас массаны қалыптау кең тараған. Тасымалдап жеткізілген топырақ балшық езетін мащиналарда ылғалдылығы 18-25% ға дейін ылғалданып біртекті иілгіштік құрамдағы масса алынғанша ұқыпты түрде араластырады. Осындай жолмен дайындалған балшық, бұйымдарға керекті пішін беретін, соңына мундштук орныққан, таспалы тығыздайтын құрылғыға түскен дайын балшық қысымының әсерінен жылжып, мундштуктегі саңылаулар арқылы қалыпталады. Қысымдығы 1,6-7 МПа аралығында. Балшықтың илімділігін арттыру үшін және оның қуыстығын кеміту үшін таспалы вакуумды тығыздатқыштың жетілдірілген жаңа түрін ойлап тапты. Осындай машиналарда қалыпталған кірпіштер, балшық массасындағы ауа көпіршіктері мен артық ылғалды, вакуумды қондырғының шығарып жіберуіне орай, көтеріңкі беріктік пен тығыздыққа ие болады. Содан кейін таспалы (ленталы) пресске түсіріледі. Пресс өнімділігі сағатына 10000 дана кірпіш. Пресстен үзіліссіз шығатын кескін (брус) автомат арқылы кірпіш қышқа кесілініп, камералық немесе туннельдік кептіргіш пеш вагонеткаларына тиеледі. Қыштардың кептірілу ұзақтығы 1-3 тәулік. Алдын ала кептірілген қыштар үздіксіз істейтін туннельдік пеште пайдаланған шикі түріне байланысты, 950 -1050 С температурада күйдіріледі. Күйдірілу уақыты 18-24 сағаттай болады [3].

Шала құрғақ тәсілімен қалыптарда шикі материалдар алдын ала жанышқыларда майдаланған соң, кептіргіш доңғалақта (барабанда) ылғалдылығын 6-8 ға жеткізе кептіріледі, одан кейін ұнтақтағышта (дезинтеграторда) тағы да майдаланады, еленеді, 8-12 ға дейін суланады және жақсылап араластырылады. Дайын массаны гидравликалық немесе механикалық престерде пресстерде қалыптайды. Қалыпталынған бұйымдар бірден күйдіру пешіне, одан әрі дайын өнім қоймасына жөнелтіледі.

Кірпіштің тығыздығы 1600 – 1900 кг\ м3, ал жылу өткізгіштігі 0,70-0,82 Вт\ (м* град С). Бұл қасиеттер көрсеткіштерінің жоғары мағыналары шала құрғақтай пресстелінген кірпішке жатады.

Созымталдық тәсілмен керамикалық кірпіш өндірудің технологиялық схемасы:1- жәшіктік бергіш; 2- таспалы тасымалдағыш; 3- майдалағыш; 4- айнала жүгірмелердегі саздың талқандалыуы; 5- таспалы тасымалдағыш; 6- таспалы прессте кірпіштің қалыпталуы; 7 – кескіннің автоматпен кірпіш – қышқа кесілуі.

Беттік кірпіш пен керамикалық тастардың мықтылығы бойынша маркалары: М75, 100, 125, 150, су сіңіргіштігі - 6% кем емес және 14% тен аспауы керек, аязға төзімділігі 25 циклдан кем болмауы керек [4].

Тұрғын және қоғам үйлерінде (санитарлық-техникалық бөлмелерді, асханаларды, тұрмыстық жайларды, емханаларды, сауда жайларын, бассейндерді, метрополитендерді т\б ғимараттарды) ішкі қабырғаларын қаптауға керамикалық өнеркәсіптерінде түрлі-түсті плиткалар мен плиталар шығарылады. Плиткалар квадратты тіктөртбұрышты және бейнелі пішінде жасалынады. Квадраттық плиткалар 200*200; 150*150; және 100*100 мм. Тік бұрышты плиткалар 200*150; 200*100; 150*100; 150*75; 150*25 мм мөлшерінде шығарылады [4].

Іштен қаптайтын керамикалық плиткаларды жасауға қолданатын шикізат шихтасының құрамы, массасы бойынша %: 25-75 саздан, 10-26 каолиннен, 10-28 құмнан, 5-20 шамоттан, 10-30 перлиттен, шыны сынықтары, дала шпаттық концентрат сияқты балқымалардан тұрады. Керамикалық массаның температуралық ұзындық ұлғаю коэффициентін бор, әктас, талқандалған құм т.б. қосу арқылы реттейді. Саздардан ақшыл күйдірілетін отқа төзімді қиын балқитын, сондай- ақ қызғылт күйдірілетін оңай балқығыш түрлері қолдана беріледі. Құрастырылған шихтаны белгілі технологиялық тәсілдермен майдалап, бір камералық доңғалақ диірменде суға араластыра ұнтақтайды және т.с.с. операциядан кейін қаймақ сияқты шликер дайындалады да қалыптарға құйылып, кептірілу және күйдірілу технологиялық сатыларынан соң дайын қаптаушы бұйым шығады. Іштен қаптауға қолданатын плиткалар пайдаланатын шикізатына байланысты майоликалық және фаянсалық деп екіге бөлінеді.

Фаянсалық плиткалар отқа төзімді және қиын балқығыш саздарға кварцтық құм және дала шпаты, әктас немесе бор сияқты балқығыштарды қоса дайындаған керамикалық массадан автоматикалық буынды рычагты пресстерде пресстеп жасайды. Плиткалардың сапасын жақсарту үшін, қалыптау процессін 2-3 сатыда жүргізеді. Алдымен тығыздау күшін 4-5 МПа жеткізеді, одан кейін пресстелінген массадан сығылысқан ауаны шығару үшін штамп көтеріледі. Екінші сатыда пресстің тығыздау күшін 18-22 МПа дейін жоғарылатады. Плиткалар және қаптаушы бұйымдар шығаратын конвейірлік созындылар бірнеше пресстері бар пресстік бөлімнен, плиткаларды кептіргіш камераларға жіберетін шынжырлы немесе торлы тронспортерден, глазурлайтын бөлімнен және күйдіру пешінен тұрады. Әдетте, плиткаларды дамылсыз істейтін роликті пештерде күйдіреді. Пештен күйдіріліп шыққан плиткаларды түсі, мөлшері және сапасы бойынша сорттап ағаш жәшіктерге тығыздап салады [3].

Құйылған керамикалық плиталар (МСТ) табиғи және жасанды қосындылары бар саздан дайындалған шликерден құйма тәсілі бойынша жасалынады. Олар үй жайлардың, ғимараттардың ішін және сыртын қаптау үшін арналған. Пішіндері бойынша бұл плиткалар квадратты және тура бұрышты болады. 21*21; 46*46; қалыңдығы 3 мм; 71*71; 96*96; қалыңдығы 3,5мм; Тікбұрыштылары 46*21; 71*21; қалыңдығы 3мм; 71*46; 96*21; 96*46; 96*71; 121*21; 121*46; 121*71; 121* қалыңдығы 3,5 мм.

Техникалық талаптар: МСТ бойынша қабырғаны іштен қаптауға арналған плиткаларға қойылатын талап қатаң. Бір партиядағы плиткалардың түстері міндетті түрде біркелкі болу керек. Ешқандай жарық – шетінегендік, күйіп кеткен немесе күйдірілуі жетілмегендік және т.б. жіберілмейді. Плиткалардың су сіңіргіщтігі 17 ден көп болмауы керек. Игендегі беріктік шегінің орташа шамасы 12 МПа кем болмауы керек, ал ең азы 8 МПа төмен болмауы керек. Термиялық тұрақты жағынан бұл плиткалар 125 +- 5 град.С температурадан 15+20 С дейін кенеттен төмендеуіне ешбір бүліну белгісіз шыдауы керек.

Еденге төсеуге арналған плиткаларды жасау үшін жоғарғы сапалы созымтал және балқулық температура интервалы кем дегенде 80-100 град.С болатын саздарды қолданады. Саздың созымталдығын реттеу үшін құнарсыздандырғыш материалдарды, балқу температурасын төмендету үшін белгілі қоспаларды және минералдық бояғыштарды шихтаға қосады. Осындай құрастырылған шихтадан құрғақ немесе сулы (құймалық-шликерлік) тәсілмен ұлпа дайындайды. Құрғақ тәсіл ешқандай қоспаны қажет етпейтін біртекті саздарды пайдаланғанда қолданады.

Сулы (құймалық) тәсіл балқымаларды және минералдық қосымшаларды қосуды талап ететін саздарды пайдаланғанда қолданады. Бұл тәсіл бойынша сазды белгілі механикалық жабдықтар көмегімен майдалайды, ұнтақтайды, сосын үлкен сыйымдылықта суды көптеу құйып және керекті қосымшаларын қосып үдемелете араластырады. Осындай операциялардан кейінгі қаймақ тәрізді құйма фильтр пресске немесе шашыратқыш кептіргішке жіберіліп, ылғалдылығын 20-ға дейін жеткізе сусыздандырады. Сосын 5-7-ға дейін құрғатады да айналмалы жүгірмелерде ұнтақтайды. Осылайша ұнтақталған шала құрғақ масса салмалыға (бункерге) түсіп 24-28 сағат бойы сақталады да пресске жіберіледі. Плиткаларды жартылай автоматты гидравликалық немесе автоматты механикалық пресстерде 25-30 МПа қысымдықпен тығыздап қалыптайды. Сонан соң, оларды саңылаулық роликті пештерде 1100-1300 град.С температурада күйдіреді. Еденге арналған плиткалар МСТ бойынша кеуектігінің төмендігімен, тығыздығының жоғарылығымен, отқа тұрақтылығымен ерекшелінеді. Олар глазурланған, жартылай глазурланған, глазурланбаған, беті тегістелінген немесе кедір бұдырланған болып шығарылады.

Қорыта айтқанда, құрылыс материалдарының өндірісі – өңдеуші өнеркәсіптегі өндіріс көлемінің 8,6%-ын қамтамасыз етіп отырған Қазақстан экономикасының тұрақты өсіп келе жатқан маңызды саласы. Осы сектордың басымдығы, бір жағынан, құрылыс индустриясының ішкі сұранысымен, отандық өнімді дамытумен және макроөңір елдерінің нарықтарында өткізумен, екінші жағынан - меншікті шикізат базасының болуымен және қазақстандық кәсіпорындардың әлеуетімен айқындалады.

Әдебиеттер:

1. Қазақстан Республикасының Президенті Н.Назарбаевтың Қазақстан халқына Жолдауы. 2015 жылғы 30 қараша.

2. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н. Попов, М.Б. Каддо – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2005-438 с.

3. Комар А.Г. Материалы и изделия: Учеб. для инст. экон. спец. строит. вузов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк. , 1988-527 с.

4. Сатеков Б.С. Табиғи және жасанды құрылыс матариалдары мен бұйымдары. 1том. 342-348 б.

5. Үдербаев С.Н. Құрылыс материалдары мен бұйымдары. –Алматы, 2006, 169 б.