Технологические методы устранения высолов

В сжатом виде они представлены в приведенном перечне (СЛАЙД 12). Это использование добавок, которые «работают» по механизму химического и физико-химического связывания солей; минимизация формовочной владжности, отработку параметров сушки изделий с целью недопущения выхода солей на поверхность на этом переделе; регулирование режима обжига с целью максимально возможной десульфурации изделий. И хотя все приведенные приемы имеют право на жизнь, и каждое предприятие само решает вопрос о целесообразности (в том числе и экономической целесообразности) использования того или иного приема.

Далее мы остановимся на особенностях технологических приемов устранения высолов.

Технологические методы устранения высолов

1. Нанесение защитных покрытий на свежеотформованный сырец

Одним из способов борьбы с высолами на керамических стеновых изделиях является нанесение на лицевую поверхность свежеотформованного сырца разных пленок и других защитных покрытий. Однако его можно применять только для малозасоленных глин, содержащих не более 0,1% сSO₃. Это наиболее эффективный этот способ для защиты лицевой поверхности кирпича от высолов, образующихся в результате агрессивного действия дымовых газов, включая серный ангидрид SO₃, при сушке сырца в туннельных и камерных сушилках.

Для нанесения пленок используют разные пленкообразующие вещества, которые представляют собой растворы твердой синтетической смолы или битума в легколетучем растворителе. В качестве пленкообразующих растворов используют, например, 15-30% - ной раствор инден-кумароновой смолы в толуоле или раствор твердых битумов в уайт-спирите или бензине в соотношении 1:3 [5].

Приготовление растворов осуществляется в пропеллерных мешалках с подогревом. Готовый раствор перед применением перемешивается и наносится на две или три смежные лицевые поверхности свежесформованного бруса, выходящего из мундштука ленточного пресса, методами полива или распылением посредством пистолетов - распылителей в герметизированной камере в целях пожаро- и взрывоопасности.

Легколетучие растворители, например, бензин, уайт-спирит, толуол, и другие, испаряются из раствора в начале процесса сушки, а на лицевой поверхности сырца образуется тонкая гидрофобная пленка, что защищает изделия от агрессивных дымовых газов. В процессе обжига при температуре не выше 250 °С пленка сгорает, и лицевая поверхность обожженного кирпича имеет натуральный цвет без высолов и пятен.

Применяется также способ маскировки высолов с одновременным получением фактуры на поверхности лицевого кирпича путем пескоструйной обработки лицевой поверхности свежесформованного бруса [6]. Оборудование для пескоструйной обработки, размещенный между ленточным прессом и резательным автоматом, состоит из пескоструйной камеры с закрепленными на шарнирах соплами для нанесения песка, резервуара для песка, системы шлангов и компрессора. Возле исходного отверстия пескоструйной камеры установлены валики, осуществляющие давление на поверхность бруса после пескоструйной обработки. В качестве офактуривающего материала применяют кварцевый песок, в том числе искусственно окрашенный MnO₂, Cr₂O₃, CoO в соответственно коричневые, зеленые и синие тона. Кирпич, офактуренный окрашенным кварцевым песком, выпускается ровного однотонного цвета, при этом высолы полностью маскируются.

Существует способ получения прозрачного стекловидного защитного покрытия на лицевых керамических изделиях, согласно которому на свежеотформованный сырец наносят водяную суспензию измельченного в порошок стекла, содержащего глинозем и известь, а затем изделия сушат и обжигают.

Свежесформованные изделия можно покрывать слоем клейстера из низких сортов ржаной муки или каким-нибудь другим органическим клеем, который впитывает выступившие на поверхность в процессе сушки растворимые соли. При обжиге мучной клейстер или другой органический клей вместе с налетом соли полностью сгорают.

2. Офакутривание поверхности сырца

Офактуривание поверхности изделия осуществляют большей частью для маскировки высолов, а не для предотвращения их образования. Так для маскировки высолов на поверхности лицевых изделий предлагается покрывать поверхность сырца суспензией кирпичной муки (шамота) в органической жидкости [7]. Использование для закрашивания поверхности сырца пигментов, равномерно распределенных в органической жидкости, при обжиге изделий в печи, работающей на жидком топливе, и при максимальной температуре обжига 1100 °С, обеспечивает получение глянцевой закрашенной поверхности, свободной от высолов и пятен.

Применяют также метод офактуривания свежесформованного глиняного бруса, выходящего из мундштука ленточного пресса, зернистой смесью, в состав которой входят частицы стекла, плавикового шпата, кварцевых зерен или гранулированного шлака, жидкого стекла и окрашивающих окислов металлов. За счет добавки плавикового шпата образуется кристаллическое быстро отвердевающее покрытие, защищающее поверхность кирпича от высолов и вместе с тем достаточно воздухопроницаемое при эксплуатации изделий для внешних стен зданий. В смесь целесообразно добавлять небольшое количество оксида алюминия и карбоната натрия для получения интенсивно и равномерно спеченной массы. При использовании зернистых материалов, в зависимости от размера зерен и выбора окрашивающих оксидов на лицевой поверхности кирпича в процессе ее обжига образуется стеклокристаллическое цветное покрытие [8].

Иногда применяют также способ обработки лицевой поверхности свежесформованного бруса, выходящего из мундштука ленточного пресса, щеткой или суконкой заглаживающей лицевую поверхность бруса, в результате чего выход капилляров закрывается и капиллярная влага двигается к нелицевым поверхностям изделия, где и выделяются высолы [9].

Разработанный метод получения лицевого кирпича с шероховатой поверхностью путем обработки двух сторон глиняного бруса плоскими щетками, совершающими колебательное движение. Плоские щетки, размещенные между мундштуком пресса и резательным автоматом, представляют собой металлические пластины, на каждой из которых в шахматном порядке размещены стальные иглы на расстоянии одна от другой 8-10 мм длиной 7 мм. Глубина прокола иглами -2-3 мм от поверхности бруса. Изменяя диаметр и размещение игл на щетке, частоту ее колебаний или заменяя иглы металлическими лентами разной конфигурации, можно расширить ассортимент орнаментов на изделиях [10]. На поверхности обожженного кирпича, обработанного плоскими щетками, почти не заметные отдельные высоли и выцветы, очень заметные на гладкой поверхности.

3. Создание покрытий на обожженных изделиях

Для предотвращения загрязнения поверхности обожженного лицевого кирпича высолами и пылью ее пропитывают силиконом, находящимся в виде силиконатов, силиконовых смол и силиконовых эмульсий. Наиболее часто используются силиконаты, представляя собой растворимые в воде соли.

Силиконовые смолы и эмульсии представляют собой растворимые в органических растворителях или перемешанные с водой продукты.

Экспериментально установлено [11], что пропитка лицевых керамических изделий со всех сторон силиконом сводит к минимуму водопоглощение, а следовательно, продвижение солей к поверхности и их кристаллизацию. В результате устраняется возможность появления выцветов, образованных за счет солей, содержащихся в черепке, а также солей, проникающих из строительного раствора при кладке стен. При пропитывании изделий силиконом, стенки пор покрываются тонкой пленкой, которая исключает капиллярный подсос воды, но сохраняет проницаемость для воздуха и паров. Технология пропитки методом погружения заключается в том, что обожженный лицевой кирпич после сортировки на транспортере проходит через ванну с пропитывающим раствором. Длина ванны и скорость движения транспортера определяются временем, необходимым для пропитывания изделия на глубину 4-6 мм.

Установлено, что пропитка силиконом не оказывает негативного влияния на кладку кирпича и устраняет необходимость смачивать пористый кирпич перед кладкой. Прочность и морозостойкость кладки значительно повышается при использовании обработанной силиконом кирпича и при введении силиконовых эмульсий в строительный раствор. Вместе с этим отмечается, что защитное действие силикона ограничено во времени и с потерей им водоотталкивающей способности, в результате старения образованных полимеров, прекращается.

Существуют два способа покрытия изделий водоотталкивающими кремнийорганическими пленками: обработка каждого отдельного изделия и готового фасада здания. В первом случае используют водорастворимые кремнийорганические соединения, которые проявляют гидрофобные свойства при последующей полимеризации. Изделия пропитывают водным раствором кремнийорганических соединений либо со всех сторон, либо с лицевой и торцевой сторон. Глубина пропитки лицевого кирпича при односторонней обработке 6-8 мм После пропитки изделия выдерживаются в сухом месте 24 часа для завершения полимеризации кремнийорганических соединений. Готовые фасады зданий обрабатывают щелочестойкими кремнийорганическими смолами, растворенными в органическом растворе, методом пульверизации [12].

Для устранения высолов на лицевом кирпиче и повышения срока службы применяется обработка поверхности кирпича раствором силикагеля. Раствор наносится на обожженный кирпич, который затем поддается естественной сушке. Силикагель снижает водопоглощение изделий и, как следствие, уменьшается количество воды, растворяющей соли, в результате чего резко уменьшаются высоли на поверхности кирпича. Вместе с этим силикагель не снижает "дыхательные характеристики" изделий, необходимые при их эксплуатации во внешних стенах здания.

Используется также декоративное офактуривание лицевой поверхности [13] путем нанесения на обожженный кирпич смесей полимерной добавки с цементом и песком. Они отвердевают в холодном состоянии и образуют прочное защитное покрытие.

4. Устранение высолов при эксплуатации изделий в кладке

Известным способом борьбы со вредным влиянием высолов на поверхности лицевых керамических изделий и внешних стен зданий является удаление их путем механической очистки и химической обработки. Предлагается обожженные изделия в проточной воде с целью вымывания из них растворимых солей, причем сначала промывать поверхность изделий мыльной водой, а затем 10 % -ным содовым раствором [14].

Более рыхлые налеты сернокислого натрия и магния удаляют с поверхности кирпича сухой щеткой с последующим увлажнением методом пульверизации или промывают изделия в холодной и горячей воде. С целью удаления налетов углекислого кальция, образованного в результате реакции CaO с CO₂ при хранении кирпича на воздухе, поверхности изделий обрабатывают соляной кислотой.

Также для устранения высолов на поверхности внешней стенной кладки при сильной засоленной кирпича предлагается промывка ее 2 % -ным раствором милонафта. Рекомендуется и гидрофобизация кладки путем введения в строительный раствор 0,2 % мылонафта от массы цемента или путем использования гидрофобного цемента.

Существует комбинированный метод [15] удаления висолов с поверхности стенной кладки. Сначала выделенные высолы счищают с поверхности стены металлическими щетками и наносят на нее тонкий слой глинистого шликера растворонасосом или малярными кисточками. Потом высохший слой шликера с выкристаллизовавшими на его поверхности солями счищают щетками. После очистки стену обрабатывают 10 % - ым раствором HCl для удаления гипса, который не проходит через шликер. Дальше стену промывают горячей мыльной водой и покрывают одним из растворов ПАВ, например, 3 %-ним раствором мылонафта или гидрофобной кремнийорганической жидкостью ГКЖ–II. При сильной засоленности кирпичной кладки стену дважды покрывают шликером с целью вищелачивания растворимых солей.

Однако эти методы являются весьма трудоемкими и не обеспечивают полного удаления солей из изделий. Поэтому наибольшее значение для устранения висолов имеет оптимизация всех этапов производства кирпича, начиная с подготовки сырьевых материалов и заканчивая процессом обжига.