Модернизация производства керамического кирпича

Содержание

Введение

1. Общая характеристика проектируемого предприятия

1.1 Перспективы развития народного хозяйства

1.1.1 Обоснование необходимости модернизации производства

1.2 Сырьевая база, источники электроснабжения, транспортные связи

1.3 Характеристика условий района

1.4 Номенклатура выпускаемой продукции

1.5 Технические требования к выпускаемой продукции

1.6 Мероприятия по улучшению теплотехнических характеристик

1.7 Перечень основных и вспомогательных цехов

2. Расчёт конструкций

2.1 Требования, предъявляемые к кирпичной кладке

2.2 Теплотехнический расчет толщины наружной стены

2.3 Требования, предъявляемые к железобетонной перемычке в процессе эксплуатации, транспортирования и монтажа

2.4 Расчет железобетонной перемычки в стадии эксплуатации

2.5 Расчет железобетонной перемычки на усилия, возникающие при эксплуатации, изготовлении, транспортировании и монтаже

2.5.1 Расчет железобетонной перемычки по предельным состояниям первой группы

2.5.2 Расчет железобетонной перемычки по предельным состояниям второй группы

2.5.2 Расчет железобетонной перемычки на усилия возникающие при изготовлении, транспортировании и монтаже

3. Технологическая часть

3.1 Состав и свойства глины, добавок и сырьевой шихты

3.2 Выбор и обоснование способа и схемы производства

3.3 Режим работы отделений предприятия

3.4 Расчет расхода компонентов

3.5 Описание процесса производства

3.5.1 Добыча, транспортирование и складирование материалов

3.5.2 Массоподготовительное отделение

3.5.3 Формовочно-перегрузочное отделение

3.5.4 Сушильно-перегрузочное отделение

3.5.5 Обжиговое отделение

3.5.6 Отделение выгрузки и складирования готовой продукции

3.6 Физико-механические и физико-химические процессы

3.7 Производственно-технологические расчёты основных отделений

3.7.1 Расчет количества туннельных сушилок, сушильных вагонеток

3.7.2 Расчет туннельной печи и количества печных вагонеток

3.7.3 Основное технологическое оборудование

3.7.4 Транспортирующее и дозирующее оборудование

3.7.5 Оборудование и сооружения для хранения компонентов

3.7.6 Пылеосадительное оборудование и аспирационные системы

3.7.7 Ведомость основного технологического оборудования

3.8 Контроль технологического оборудования, качества продукции

3.9 Вопросы стандартизации

4. Теплотехнический расчёт

4.1 Расчёт туннельной печи

4.2 Мероприятия по экономии топлива и энергетических ресурсов

5. Электрические устройства и автоматика

5.1 Комплексная механизация и автоматизация производства кирпича, уровень автоматизации технологических процессов

5.2 Силовое оборудование, расход электроэнергии

6. Строительные и санитарно-технические сооружения и устройства

6.1 Объемно-планировочные и конструктивные решения

6.1.1 Данные для разработки архитектурно-конструктивной части

6.1.2 Краткая характеристика главного производственного корпуса

6.1.3 Конструктивные решения реконструируемых сооружений с указанием структурных элементов и основных размеров

6.1.4 Санитарно-технические и бытовые условия

6.2 Генеральный план предприятия

6.2.1 Климатические и геологические условия местности

6.2.2 Мероприятия, обеспечивающие блокировку цехов и зонирование

6.2.3 Инженерные коммуникации

6.2.4 Объёмно-планировочные решения застройки территории

7. Организационно-экономическая часть

7.1 Расчёт сводной сметы затрат на модернизацию предприятия

7.2 Расчёт себестоимости продукции

7.3 Расчёт годового экономического эффекта

8. Безопасность жизнедеятельности на предприятии

8.1 Безопасные условия труда при выполнении каменных работ

9. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях

9.1 Строительство простейших сооружений в особый период

9.2 График строительства перекрытой щели

Заключение

Введение

В современном строительстве, на данном этапе его развития, доля керамического кирпича в общем объеме стеновых материалов в Краснодарском крае составляет 40%. Его широкое использование в строительстве объясняется повсеместным залеганием сырья и относительно простой технологией, которая имеет колоссальную базовую основу во всех аспектах производства.

Глиняный кирпич обладает рядом достоинств, которые делают его конкурентоспособным по сравнению с силикатным кирпичом: более высокая огнестойкость, морозостойкость, химическая стойкость и водостойкость, а также меньшая теплопроводность и масса. Он имеет более широкую сферу применения, в том числе в сейсмически активных районах. Пустотелый кирпич имеет следующие преимущества: при производстве снижается расход сырья и топлива, повышается производительность сушилок, а применение его для наружных стен позволяет уменьшить их толщину, сокращает транспортные расходы и снижает нагрузки на фундамент. Экономическая эффективность применения пустотелых кирпичей определяется максимально допустимой средней плотностью изделий, составляющей 1350 кг/м³, при которой возможно уменьшить во II климатическом поясе толщину наружной стены на 120 мм (Ѕ кирпича). Лицевой керамический кирпич обладает высокой декоративностью и широким цветовым ассортиментом. Наиболее целесообразной является технология получения лицевого кирпича широкой цветовой палитры путем объемного окрашивания глиняной массы тонкомолотыми недефицитными металлическими рудами и комплексными добавками. Актуальность его применения выражается в умеренных затратах на сооружение зданий с высокой архитектурно-художественной выразительностью, но главное - в значительном сокращении затрат на ремонт фасадов при их длительной эксплуатации, так как срок службы лицевого кирпича более 50 лет.

В старину мастерство русских зодчих давало возможность минимальным числом типов профильного кирпича достигать большой выразительности элементов и фасадов зданий. В наше время особенность цвета служит прекрасным средством для подчеркивания зрительных соотношений. Например, в цокольных этажах используется лицевой кирпич тяжелых темных тонов, а в вышележащих частях здания более легких светлых тонов и другие комбинации.

Развитие производства лицевого керамического кирпича широкой цветовой палитры, фактуры и формы способствует улучшению архитектурного облика застройки населённых пунктов с учетом особенностей природного ландшафта, что позволит обеспечить духовные потребности, моральное и физическое здоровье человека. Все данные факторы обуславливают ликвидность продукции, предлагаемой к выпуску, и предоставляют перспективные предпосылки для дальнейшего развития технологии.

В массовом строительстве наиболее разумен и экономически оправдан подход, используемый краснодарскими строительными организациями: строительство несущих конструкций из железобетона, а ограждающих из эффективного лицевого кирпича. Общий ввод жилья в России в 2002 г. составил 35 млн. м², а в то же время в стране ежегодно в аварийное состояние приходит 23 млн. м² жилого фонда. Значит, производство высококачественной стеновой керамики является одним из важных условий выполнения программ строительства жилья, ремонта и реконструкции существующего жилого фонда. В 2002 г. в России было произведено 10781,4 млн. шт. усл. кирпича. /2.4/

В настоящее время набирает обороты Федеральная целевая программа «Жилище». Однако в Градостроительном кодексе РФ и в градостроительной доктрине не уделяется достаточно внимания такому показателю качества жилья, как долговечность или жизненный цикл. Поэтому некорректно сравнивать эффективность инвестиций в жилье, ориентируясь только на себестоимость строительства 1м². Необходимо, чтобы проекты разных объектов имели характеристику долговечности, а государство стимулировало застройщиков к строительству более экологически чистого и долговечного жилья.

Наиболее приемлема реконструкция и модернизация существующих предприятий. Стоимость модернизации будет окупаема за 2-4 года, завод сможет выйти на новый уровень качества продукции и приобрести экономическую устойчивость. Таким образом, широкий спектр керамических стеновых материалов, который востребован рынком, может быть обеспечен действующими предприятиями при условии их усовершенствования с учетом индивидуальных особенностей и внедрения эффективных технологических решений.

1. Общая характеристика проектируемого предприятия

Энемский кирпичный завод построен в 50-е годы 20-го века. В настоящее время на нем выпускается только полнотелый кирпич марок 75 и 100. За годы длительной эксплуатации производство было механизировано, но не отвечает современным требованиям: большая часть оборудования изношена, низкая конкурентоспособность, а годовая производительность снизилась с проектной мощности завода в 20 млн. шт. усл. кирп. до 12 млн. шт. усл. кирп.

1.1 Перспективы развития народного хозяйства

Посёлок городского типа Энем находится на удалении 15 км от города Краснодар, на предприятиях и в организациях которого работает большинство жителей. Другая часть населения занята в местной сфере услуг и торговли.

Краснодар - один из крупнейших административно-промышленных центров Северо-Кавказского региона России. Город расположен на пересечении важнейших транспортных путей, связывающих Черноморское побережье с центральными регионами Российской Федерации. По объёму производства промышленной и сельскохозяйственной продукции, развитию курортной сферы и туризма Краснодарский край занимает ведущее место в стране.

В Краснодаре и его пригородной зоне проживает более 1 миллиона жителей; население постоянно растёт. В городе хорошо развито машиностроение, нефтепереработка, особенно широко - лёгкая и пищевая промышленность. В последние годы администрацией поставлена и выполняется задача благоустройства центра, а также значительного роста жилищного многоэтажного и индивидуального строительства.

Промышленность строительных материалов и изделий в Краснодаре представлена: ДСК, ОБД, рядом заводов ЖБИ и несколькими кирпичными заводами, но большая часть их технически устарела, и они не обеспечивают потребности в качественной продукции. Лицевой кирпич в крае выпускает только Славянский завод в объёме 25 млн. шт. усл. кирп. в год, удалённый от Краснодара на значительное расстояние. Все эти факторы привели к использованию дальнепривозного лицевого кирпича из Ростовской области и Украины.

1.1.1 Обоснование необходимости модернизации производства

В условиях структурной перестройки в области гражданского строительства с ориентированием на индивидуальное жилье, с повышением требований к качеству и комфортности жилых помещений, внешнему виду зданий повысились требования к стеновым материалам, в том числе и к керамическому кирпичу. Значителен спрос на лицевой эффективный керамический кирпич высоких марок, в том числе фигурный, безусловно, по доступной цене. Устойчивая тенденция к повышению рыночного спроса на качественный керамический кирпич находится в явном несоответствии с современным положением дел в отрасли производства, где многие заводы практически полностью технически изношены и нуждаются в реструктуризации. Многие предприятия перешли или переходят в собственность владельцев, не обладающих профессиональными знаниями и не имеющих опыта работы в кирпичном производстве. В сложившихся условиях удовлетворить запросы строителей и архитекторов по объемам производства, номенклатуре и качеству керамического кирпича необходимо решениями оперативного характера. /2.4/

Наиболее рационально прибегнуть к реконструкции и техническому перевооружению предприятий с использованием новых технологических решений. Основной принцип модернизации - работа «под ключ»:

-- комплексное обследование производства и разработка технического предложения, основанного на наиболее эффективных и экономичных решениях, учитывающих наличие сырьевой базы и энергоресурсов, свойств сырья и возможности увеличения производственной мощности;

-- рабочий проект, соответствующий регламентирующим документам и согласованному с заказчиком техническому заданию; поставка технологического оборудования, систем автоматического управления; наладка системы с выводом на оптимальные параметры и получение продукции высокого качества;

-- обучение специалистов заказчика правилам эксплуатации и методам поддержания работоспособного состояния оборудования, а также ремонтным и профилактическим работам. /2.4/

Мелкоштучные стеновые материалы из бетона, керамический и силикатный кирпич, а также другие, конкурируя между собой, все чаще используются в различных конструкциях при создании одного строительного объекта. Определяющим является качество материала при определенных условиях строительства, влияние его на скорость строительства и финансовые затраты.

В Европе при существенно ограниченных земельных возможностях доля индивидуального жилищного строительства весьма велика, и достигает 80%.

Применение керамических стеновых материалов занимает одно из ведущих мест в решении проблем повышения уровня жизни и обустройства населенных пунктов в ЕЭС. С 1990 г. по 1999 г., производство керамических стеновых материалов увеличилось в Германии на 28,4%, Австрии - 15,8%, Франции - 8,8% при снижении количества работающих. Анализ состояния в целом производства керамических стеновых материалов по ведущим странам европейского экономического союза приведен в табл. 1. /2.3/

Таблица 1 - Объёмы производства керамического кирпича в ЕЭС.

Государство	Объем производства, в млн. шт.	Количество действующих компаний, шт.	Количество работающих, тыс. чел.
	1990г.	1999г.	%	1990г.	1999г.	%	1990г.	1999г.	%
Германия	4833	6204,7	128,4	280	201	71,8	14	13,2	94,3
Австрия	1143,5	1323,5	115,7	50	42	84	1,73	1,57	90,8
Франция	1364,1	1620,1	118,8	160	144	90	6,2	5,8	93,5
Италия	7402,6	7445,7	100,6	343	242	70,6	16	10,5	65,6
Испания	5059,7	5230	103,4	700	380	54,3	16	10	62,5

Существенны различия в структуре производства керамического кирпича по степени пустотности, что наглядно показано в табл. 2. /2.3/

Таблица 2 - Производство эффективных изделий в ЕЭС

Государство	Кирпич лицевой пустотностью до 15%	Изделия пустотностью 15 - 20%	Изделия пустотностью 15 - 40%	Изделия пустотностью более 40%
	Кол-во*	%	Кол-во*	%	Кол-во*	%	Кол-во*	%
Германия	766,9	12,4	5437,8	87,6	-	-	-	-
Бельгия	518,1	41,8	-	-	721,3	58,2	-	-
Франция	135,4	8,4	-	-	464,3	28,7	1020,4	62,9
Италия	375,5	5	-	-	1726,6	23,2	5255,7	70,6
Испания	836,2	16	-	-	1205,6	23,1	3188,3	60,9
* Количество указано в млн. шт. усл. кирп. Российского формата.

За 2001 г. в ЕЭС произведено 5 млрд. 292 млн. шт. усл. кирпича (250x125x65).

Немаловажное значение имеет создание и выпуск специализированной литературы по производству керамического кирпича, а также обеспечение специалистов отрасли достоверными сведениями. Российские предприятия должны вернуться к существовавшей ранее системе производственной практики студентов на производстве, в том числе на современных заводах. /4.2/

В целом отечественная промышленность строительных материалов ориентирована в основном на внутренний рынок и обеспечивает основные потребности строительного комплекса. Осуществляется перепрофилирование предприятий индустриального домостроения на выпуск изделий и конструкций архитектурно-строительных систем. Но степень износа основных фондов в отрасли достигла угрожающих величин, а тенденция их сокращения сохраняется. Средний возраст основной части машин и оборудования превышает 30 лет. Промышленность строительных материалов и изделий является одной из наиболее энергоёмких отраслей народного хозяйства, поэтому энергосбережение является одной из первостепенных задач.

В России, в том числе в Краснодарском крае, керамический кирпич был в прошлом и остается в настоящем предпочтительным материалом в строительстве жилья, а доля эффективных изделий за последние двадцать лет выросла. Сейчас она достигает 25%. В 80-е - 90-е годы прошлого века, общий объем строительства и выпуск керамического кирпича снизился, но, начиная с 2002 г. наблюдается рост его производства, при заметном изменении ассортимента. На Кубани по текущему состоянию доля эффективного кирпича и камня достигла приблизительно 1/3 части общего объема, что близко к показателям в целом по России и значительно ниже, чем за рубежом.

Полная автоматизация всех переделов и высокая насыщенность оборудованием глиноподготовительных отделений приводит к большему удельному расходу газ и электроэнергии (табл. 3). /2.3/

Таблица 3 - Энергоёмкость заводов Краснодарского края

Заводы	Средний расход электроэнергии, КВт ч/тыс., шт. усл. кирпича	Средний расход газа, м3/тыс. шт. усл. кирп.
Старые (Краснодарский и др.)	95	156
Новые (Новокубанский и др.)	163	117

Значительны успехи в механизации производства, снижении доли ручного труда, введён в эксплуатацию ряд автоматизированных заводов (ФКИ, Губский, Славянский, Новокубанский), но следует учитывать, что полная автоматизация требует больших капиталовложений и принципиального изменения технологической линии, а также является сложной в плане осуществления внедрения в реальных условиях и энергоёмкой. В связи с этим в данном проекте применена частичная автоматизация

Изделия из керамики благодаря своим физико-механическим свойствам, в частности равновесной гигроскопической влажности, создают здоровый, комфортный климат в помещении. Простой надежный способ строительства, сравнительно низкие затраты, невысокие эксплуатационные издержки и долговечность сооружений также весьма веские аргументы в пользу керамических материалов. Стены, возведённые с использованием лицевого кирпича, практически не требуют обслуживания и ремонта, то есть являются более эффективными при долговременной эксплуатации. Краснодарский край в течение многих лет является лидером среди регионов России по производству керамического кирпича. Его удельный выпуск сопоставим с развитыми странами и заметно выше среднего по России (табл. 4). /2.3/

Таблица 4 - Удельное производство керамического кирпича

Страны	Удельное производство керамического кирпича, шт. усл. кирпича на 1 жителя
Россия, в том числе Краснодарский край	36 112
Испания	131
Италия	128
Германия	76
Франция	28
США	16

Общий выпуск керамического кирпича в крае имеет тенденцию к снижению. Кубань имеет хорошую сырьевую базу, но для получения качественной продукции требуется приготовление сложной шихты. Стоимость энергоносителей в значительной мере определяет себестоимость керамического кирпича. Это вызывает необходимость технического перевооружения заводов, направленного на экономию энергетических затрат.

Традиции строительства в крае, особенно в частном секторе, ориентированы на предпочтение керамического кирпича и потребность в нём выше, чем в среднем по стране. Сложилась следующая ситуация: удельное производство лицевого и обычного эффективного керамического кирпича и камня на современном этапе развития увеличилось на 50% и на 2002 год составило 180 млн. шт. усл. кирп., а рядового полнотелого уменьшилось на 35% (с 550 млн. шт. усл. кирп. до 360 млн. шт. усл. кирп.). Таким образом, общий выпуск стеновой керамики в крае снизился на 20%, что является закономерным на фоне уменьшения количества предприятий в стране и снижения выпуска керамических стеновых изделий заводами с устаревшей материально-технической базой.

Учитывая всё вышеперечисленное, ввиду рациональности и экономической выгоды, в выполняемом проекте предусмотрено совершенствование технологии керамического кирпича на Энемском заводе: изменение ассортимента, перевод предприятия на выпуск пустотелого кирпича с улучшенными теплозащитными свойствами, увеличение мощности до 20 млн. шт. усл. кирп., повышение марки изделий за счёт улучшенной переработки сырьевой шихты и введения комплексных добавок. Половину продукции предлагается выпускать в виде лицевого кирпича широкой цветовой гаммы.

1.2 Сырьевая база, источники электроснабжения, транспортные связи

Энемский кирпичный завод в качестве основного сырья для производства керамических изделий использует глину Энемского месторождения, расположенного на удалении 2-х километров от предприятия, имеющего общую площадь 20 гектар. /10/ Данный фактор исключает дальние перевозки главного компонента шихты, что в свою очередь уменьшает себестоимость выпускаемой продукции. В целях дополнительного улучшения технико-экономических параметров в проекте предусмотрено создание собственного автопарка грузовых автомобилей и переход от практики привлечения подрядных организаций для доставки глины с карьера самосвалами к автономной транспортировке исходных материалов и при необходимости готовой продукции.

Для получения эффективного кирпича и камня высокого качества используются:

молотый уголь - комплексная добавка, которая улучшает спекаемость керамической массы. Он доставляется на завод со склада, находящегося около железнодорожной станции «Энем-2», которая располагается на удалении менее одного километра от модернизируемого предприятия и храниться в расходном бункере отделения добавок;

песок и молотый брак из сушки - смешанная отощающая добавка, которая благоприятно влияет на сушильные и обжиговые процессы. Источником песка является Вишневский участок Гирейского песчано-гравийного месторождения, общие запасы которого равняются 9766,7 тыс. м³, а удалённость до него составляет 106 километров. Залежи песчаника располагаются в 6 километрах от железнодорожной станции «Гирей» на левом берегу реки Кубань. Брак из сушки используется для создания замкнутого цикла производства и вводится в шихту в измельчённом виде после двух стадий дробления на этапе грубого измельчения из совместного расходного бункера;

лузга - выгорающая добавка, призванная обеспечить повышение формовочных характеристик шихты, трещеностойкость при сушке и поддержать окислительно-восстановительную среду при обжиге. Она является отходами сельского хозяйства, так что её применение экономически оправдано, и доставляется из находящегося в 12 километрах от завода сельхоза «Восход» Тахтамукайского района в расходный бункер отделения добавок.

Для получения лицевого эффективного кирпича и камня применяются:

шамот - отощающая добавка, которая к тому же является центром кристаллизации и положительно влияет на прочностные параметры. Он является браком от обжига, который используется для создания замкнутого цикла производства и вводится в шихту в измельчённом виде после двух стадий дробления на этапе грубого измельчения из расходного бункера;

Для объёмного окрашивания лицевых эффективных изделий применяются:

известняк и МР «ЮНС» - комплексная добавка, вводимая в виде шликера. ЮжНИИстром поставляет модифицирующий реагент с каталитическим эффектом МР «ЮНС». Он позволяет достигать заданного светлого цвета черепка при введении в глиняную массу относительно небольшого количества карбонатной породы, которая в свою очередь доставляется с Шедокского месторождения известняков, находящегося по координатам: 44^о13^I20^II СШ и 40^о50^I10^II ВД и имеющего общие запасы 131 млн. тонн.

марганцевая руда - объёмно-окрашивающий рудный компонент, вводимый в виде шликера. В качестве источника рекомендуется использовать Лабинское месторождение с общими запасами 33,9 млн. тонн, располагающееся между реками Белая и Лаба на удалении 86 километров от предприятия.

Завод снабжается электроэнергией от Майкопских электросетей. Общая мощность трансформаторной подстанции составляет 800 киловатт. Водоснабжение осуществляется собственной артезианской скважиной. Снабжение главного цеха топливом производится природным газом через трубопровод Новый сад - Краснодар. К предприятию со стороны посёлка примыкает асфальтированная дорога. Все остальные коммуникации входят в местную сеть населённого пункта. /10/

1.3 Характеристика условий района

Энемский кирпичный завод расположен в посёлке Энем Тахтамукайского района республики Адыгея на удалении 15 километров к юго-западу от города Краснодар. Климатический пояс - умеренный. Средняя месячная относительная влажность воздуха - 60%. Среднегодовая температура наружного воздуха +10,8^оС, а средняя амплитуда колебаний температуры воздуха за сутки - 10,2^оС. Доминирующее направление ветров: юго-запад - северо-восток. Уровень грунтовых вод 4 метра. Рельеф местности - равнинный.

1.4 Номенклатура выпускаемой продукции

На модернизируемом Энемском заводе, в соответствии с рекомендациями к выпуску, предполагается изготавливать одинарный и утолщенный кирпич и камень керамические, (см. табл. 5.) Вся продукция - изделия с 18 сквозными щелевидными технологическими пустотами расположенными перпендикулярно постели /8/; 1/2 - по ГОСТ 530 - 95 и 1/2 - по ГОСТ 7484 - 78.

Рекомендуемая мощность завода - 20 млн. шт. усл. кирп. По производственной программой необходимо выпускать: эффективного - 10 млн. шт. усл. кирп.; лицевого эффективного с добавкой марганцевой руды - 5 млн. шт. усл. кирп.; лицевого эффективного, используя МР «ЮНС» - 5 млн. шт. усл. кирп. /10/

Таблица 5 - Номенклатура выпускаемых изделий

№ п/п	Наименование (цвет изделия)	Эскиз	Размеры
			Длина	Ширина	Высота
Обычный эффективный
1	Кирпич одинарный (кирпичный)		250	120	65
2	Кирпич утолщённый (кирпичный)				88
3	Камень (кирпичный)		250	120	138
Лицевой эффективный
4	Кирпич одинарный (светло-кремовый) (тёмно-коричневый)		250	120	65
5	Кирпич утолщённый (светло-кремовый) (тёмно-коричневый)				88
6	Камень (светло-кремовый) (тёмно-коричневый)		250	120	138

1.5 Технические требования к выпускаемой продукции, правила приемки, маркировки, хранения и транспортировки

Требования ГОСТ 530-95:

Таблица 6 - Номинальные размеры эффективных изделий

Вид изделия	Номинальные размеры, мм
	длина	ширина	толщина
Кирпич одинарный	250 ± 5	120 ± 4	65 ± 3
Кирпич утолщенный	250 ± 5	120 ± 4	88 ± 3
Камень	250 ± 5	120 ± 4	138 ± 4

Отклонение от перпендикулярности граней не должно превышать ± 3 мм. Известковые включения, вызывающие после пропаривания изделий разрушение поверхностей и отколы глубиной более 6 мм, не допускаются. На поверхности изделий допускается наличие отколов по наибольшему измерению от 3 до 10 мм числом не более 3 шт. Количество половняка в партии не должно быть более 5%. Не допускается поставка потребителю недожженных и пережженных изделий.

Таблица 7 - Нормы дефективности эффективных изделий

Вид дефекта	Число дефектов
1. Отбитости углов глубиной от 10 до 15 мм	2
2. Отбитости и притупленности ребер глубиной не более 10 мм и длиной от 10 до 15 мм	2
3. Трещины протяженностью до 300 мм по постели не более чем до первого ряда пустот (глубиной на всю толщину кирпича или на 1/2 толщины тычковой или ложковой грани): - на ложковых гранях - на тычковых гранях	1 1

Прочность изделий с вертикально расположенными щелевидными пустотами, ширина которых должна быть не более 16 мм [8], приведена в таблице 3.

Таблица 8 - Марки выпускаемых эффективных изделий

Марка изделия	Предел прочности, МПа (кгс/см2), не менее
	при сжатии	при изгибе
	Средний для 5 образцов	Наименьший для отдельного образца	Средний для 5 образцов	Наименьший для отдельного образца
150	15,0 (150)	12,5 (125)	2,1 (21)	1,0 (10)
125	12,5 (125)	10,0 (100)	1,9 (19)	0,9 (9)
100	10,0 (100)	7,5 (75)	1,6 (16)	0,8 (8)

Экономическая эффективность применения пустотелых кирпичей определяется максимально допустимой средней плотностью изделий, составляющей 1350 кг/м³, при которой возможно уменьшить во втором климатическом поясе толщину наружной стены на 120 мм (Ѕ кирпича). Масса такого кирпича в высушенном состоянии не должна быть более 2,6 кг. По морозостойкости изделия подразделяют на марки: F15, F25, F35 и должны выдерживать количество циклов не меньше нижнего предела. Водопоглощение не должно быть для пустотелых изделий менее 6%. Кирпич керамический относят к группе негорючих строительных материалов по ГОСТ 30244. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов (А_ЭФФ) в изделиях не должна быть более 370 Бк/кг.

Изделия должны изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТа по технологическому регламенту, утвержденному предприятием-изготовителем и маркироваться в каждом пакете по одному в среднем ряду по ГОСТ 14192.

Изделия должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя. Изделия принимают партиями. Объем партии устанавливают в количестве не более выработки одной печи в сутки. Партия должна состоять из изделий одного вида, одной марки по прочности и морозостойкости. Для проверки соответствия изделий требованиям настоящего стандарта проводят приемосдаточные и периодические испытания.

Приемосдаточные испытания осуществляют по следующим показателям: внешний вид (наличие дефектов внешнего вида), размеры и правильность формы, масса изделия, предел прочности при сжатии изделий, предел прочности при изгибе для кирпичей марки 100. Периодические испытания проводят не реже одною раза: в две недели - для определения наличия известковых включений; в месяц - для определения водопоглощения, предела прочности при изгибе кирпичей марки 125 и 150; в квартал - для определения морозостойкости; в год - для определения А_эфф в том случае, если отсутствуют данные поставщика сырьевых материалов. Периодические испытания по показателям водопоглощения, морозостойкости и А_эфф проводят при изменении сырья и технологии, а также других влияющих факторах.

Теплопроводность изделий определяют при постановке продукции на производство, а также каждый раз при изменении сырьевых материалов, размера и количества пустот. Для проведения приемосдаточных и периодических испытаний изделия отбирают методом случайного отбора из разных мест партии.

Приемку изделий по показателям внешнего вида проводят по двухступенчатому нормальному плану контроля в соответствии с требованиями ГОСТ 18242, при этом объем выборки, приемочные и браковочные числа должны соответствовать указанным в таблице 9.

Таблица 9 - Объёмы выборки по показателям внешнего вида

Объем партии изделия	Ступень контроля	Объем выборки	Общий объем выборки	Приемочное число Ас	Браковочное число Rс
10001 - 35000	I	80	80	7	11
	II	80	160	8	19
35000 - 150000	I	125	125	11	16
	II	125	250	26	27
Свыше 150000	I	125	125	11	16
	II	125	250	26	27

Для проведения контроля и периодических испытаний из выборки изделий, соответствующих требованиям настоящего стандарта по показателям внешнего вида, отбирают число образцов в соответствии с таблицей 10.

Таблица 10 - Объёмы выборки по физико-механическим показателям

Наименование показателя	Число образцов
Размеры и правильность формы	24
Наличие известковых включений	5
Масса, водопоглощение	3
Предел прочности при сжатии камней	5
Предел прочности при сжатии кирпичей	10 (или 10 парных половинок)
Предел прочности при изгибе кирпичей	5
Морозостойкость	5

Если при проверке размеров и правильности формы, отобранных от партии изделий окажется одно изделие, не соответствующее требованиям стандарта, партию принимают, если два - партия приемке не подлежит. Если при испытаниях изделий по другим показателям, указанным в таблице 10, получены неудовлетворительные результаты, проводят повторные испытания изделий по этому показателю удвоенного количества образцов, отобранных от этой партии. Партию изделий принимают, если результаты повторных испытаний удовлетворяют требованиям стандарта.

Каждая партия поставляемых изделий должна сопровождаться документом о качестве, в котором указывают: наименование предприятия-изготовителя и (или) его товарный знак; наименование и условное обозначение изделий; номер и дату выдачи документа; номер партии и количество отгружаемых изделий; массу кирпича и камней; водопоглощение; предел прочности при изгибе для кирпича марки 100; удельную эффективную активность естественных радионуклидов; теплопроводность изделий; обозначение настоящего стандарта.

Транспортирование изделий должно производиться с применением в качестве средств пакетирования поддонов типа "ПОД" по ГОСТ 18343. Допускается транспортирование изделий автомобильным транспортом технологическими (разреженными) пакетами без поддонов с применением в качестве средств пакетирования скрепляющих устройств (съемных и стационарных) в кузовах автотранспортных средств.

Транспортирование изделий автомобильным, железнодорожным и водным транспортом должно производиться в соответствии с требованиями нормативной документации, действующей на каждом виде транспорта. Транспортирование изделий в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 15846.

Погрузка и выгрузка пакетов изделий должны производиться механизированным способом при помощи специальных грузозахватных устройств. Погрузка изделий навалом (набрасыванием) и выгрузка их сбрасыванием не допускаются. На поддонах изделия должны быть уложены в "елку" или "на плашок" и "на ребро" с перекрестной перевязкой. Масса одного пакета должна быть не более 0,85 т. Пакеты кирпича, уложенные с перекрестной перевязкой, должны быть упакованы металлической лентой по ГОСТ 3560 или термоусадочной пленкой по ГОСТ 25951, или растягивающейся пленкой по ГОСТ 10354. Изделия должны храниться пакетами на поддонах по ГОСТ 18343 раздельно по маркам и видам в сплошных одноленточных штабелях в один ярус. Допускается установка пакета друг на друга не выше двух ярусов. Допускается хранение изделий на ровных площадках с твердым покрытием в одноленточных штабелях пакетами без поддонов.

Требования ГОСТ 7484-78:

Кирпич и камни по теплопроводности и прочности при сжатии классифицируются по ГОСТ 22951-78. По форме, размерам и объемной массе кирпич и камни должны соответствовать требованиям ГОСТ 530-95.

По морозостойкости кирпич и камни подразделяют на марки: Мрз 25, Мрз 35 и Мрз 50. Изделия в проекте с гладкой лицевой поверхностью окрашенные в массе путем ввода в сырьевые материалы добавок

Кирпич и камни должны соответствовать требованиям стандарта и изготовляться по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке. Кирпич и камни по форме, размерам и расположению пустот в изделиях, толщине наружных стенок, ширине щелевых пустот, трещинам в межпустотных перегородках, недожогу и пережогу, отклонениям для нелицевой поверхности изделий по внешним признакам (неперпендикулярность поверхностей и ребер, отбитость и притупленность углов и ребер, наличие трещин) должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТ 530-95.

Трещины на лицевой поверхности кирпича и камней, а также трещины и расслоения по контакту фактурного слоя с основной массой изделий не допускаются. Кирпич и камни должны иметь две лицевые поверхности тычковую и ложковую.

Цвет и другие показатели внешнего вида лицевой поверхности изделий должны соответствовать утвержденному в установленном порядке образцу-эталону. Допускаемые отклонения от номинальных размеров и показателей внешнего вида лицевой поверхности кирпича и камней не должны превышать на одном изделии величин, указанных в табл. 11.

Таблица 11 - Номинальные размеры эффективных лицевых изделий

Вид изделия	Номинальные размеры, мм
	длина	ширина	толщина
Кирпич одинарный	250 ± 4	120 ± 3	65 + 3 (или -2)
Кирпич утолщенный	250 ± 4	120 ± 3	88 + 3 (или -2)
Камень	250 ± 4	120 ± 3	138 + 3 (или -2)

Таблица 12 - Нормы дефективности эффективных лицевых изделий

Вид дефекта	Число дефектов
Неперпендикулярность граней и ребер кирпича и камня, отнесенная к длине 120 мм, мм, не более	2
Непрямолинейность лицевых поверхностей и ребер, по ложку мм, не более:	3
Непрямолинейность лицевых поверхностей и ребер, по тычку мм, не более:	2
Отбитость или притупленность углов и ребер длиной от 5 до 15 мм, шт., не более	1
Отдельные посечки шириной не более 0,5 и длиной до 40 мм на 1 кв. дм лицевой поверхности, шт., не более	2

Общее количество кирпича и камней с отбитостями, превышающими допустимые параметры стандарта, включая парный половняк, не должно быть более 5%. Предел прочности при сжатии и изгибе кирпичей и предел прочности при сжатии камней (без вычета площади пустот) должны быть не менее величин, указанных в таблице 13.

Таблица 13 - Марки выпускаемых эффективных лицевых изделий

Марка изделия	Предел прочности, МПа (кгс/см2), не менее
	при сжатии	при изгибе
	Средний для 5 образцов	Наименьший для отдельного образца	Средний для 5 образцов	Наименьший для отдельного образца
150	15,0 (150)	12,5 (125)	2,0 (20)	1,0 (10)
125	12,5 (125)	10,0 (100)	1,8 (18)	0,9 (9)
100	10,0 (100)	7,5 (75)	1,6 (16)	0,8 (8)

Водопоглощение кирпича и камней должно быть не менее 6%. Кирпич и камни высшей категории качества должны удовлетворять требованиям:

- марка изделий по прочности должна быть не менее 100;

- марка по морозостойкости не менее 35 циклов;

- отбитости и притупленности углов и ребер длиной от 5 до 10 мм не допускаются в количестве более одной, а общее количество изделий с отбитостями, включая парный половняк, не должно быть более 3%.

Кирпич и камни должны быть приняты отделом технического контроля предприятия-изготовителя, которое гарантирует соответствие кирпича и камней требованиям настоящего стандарта при соблюдении потребителем условий их погрузки, транспортирования, выгрузки и хранения. Размер партии кирпича и камней устанавливается в соответствии с ГОСТ 530-95. Для приемочного контроля от каждой партии кирпича или камней отбирают образцы в количестве 0,5%, но не менее чем по 25 шт. кирпича и 15 шт. камней. Для испытания изделий на морозостойкость дополнительно отбирают 5 шт. кирпича или камней. Образцы отбирают из разных клеток или поддонов в заранее согласованной последовательности. Отобранные образцы проверяют по размерам и показателям внешнего вида. Из числа образцов, отобранных по предварительным испытаниям, подвергают проверке для определения:

- предела прочности при сжатии кирпича - 10 шт., камней - 5 шт.;

- предела прочности при изгибе кирпича - 5 шт.;

- водопоглощения кирпича или камней - 3 шт.;

- морозостойкости кирпича или камней - 5 шт.;

- наличия известковых включений в кирпиче или камнях - 5 шт.

Если в результате испытаний отобранных образцов будет установлено несоответствие хотя бы одному из показателей настоящего стандарта, то по этому показателю проводят повторное испытание удвоенного количества образцов, отобранных из той же партии. При неудовлетворительных результатах повторных испытаний партия приемке не подлежит. Контрольную проверку качества кирпича и камней осуществляют государственные и ведомственные инспекции по качеству или потребитель, применяя указанный выше порядок отбора образцов и проведения их испытаний.

Размеры кирпича и камней, а также пустот, толщину наружных стенок, длину трещин и отбитости или притупленности углов и ребер, показатели (дефекты) внешнего вида глазурованной поверхности кирпича и камней измеряют с погрешностью до 1 мм металлической измерительной линейкой по ГОСТ 427-75 или специальными контрольными шаблонами.

Ширину посечек определяют с помощью мерной лупы с четырехкратным увеличением по ГОСТ 25706-83. Непрямолинейность лицевых поверхностей и ребер кирпича и камней определяют по ГОСТ 530-80. Предел прочности кирпича и камней при сжатии и предел прочности кирпича при изгибе определяют по ГОСТ 8462-85. Водопоглощение и морозостойкость кирпича и камней определяют по ГОСТ 7025-78.

При определении соответствия лицевой поверхности кирпича и камней утвержденным образцам-эталонам по цвету и тону окраски, выцветов, отколов, в том числе от известковых включений, недожога и пережога, а также других дефектов внешнего вида отобранную от партии пробу кирпича и камней укладывают вперемежку с образцами-эталонами на вертикально установленном щите площадью не менее 1 кв.м. Осмотр производят с расстояния 10 м на открытой площадке при дневном освещении. При несоответствии изделий образцам-эталонам партия приемке не подлежит.

Предприятие-изготовитель обязано сопровождать партию кирпича и камней паспортом, в котором должно быть указано: наименование и адрес предприятия-изготовителя и его подчиненность; наименование продукции и вид лицевой поверхности; номер партии, количество отгружаемой продукции; марка кирпича по прочности при сжатии и изгибе, марка камней по прочности при сжатии; результаты испытаний на водопоглощение и гарантированная марка по морозостойкости; дата выдачи паспорта; в правом верхнем углу паспорта на кирпич и камни, которым в установленном порядке присвоена высшая категория качества, наносится изображение государственного Знака качества.

Кирпич и камни должны храниться в клетках на подкладках, поддонах или в контейнерах раздельно по маркам, виду и цвету лицевых поверхностей. При хранении не разрешается устанавливать поддоны с кирпичом или камнями друг на друга выше двух рядов. Перевозку кирпича и камней в транспортных средствах (автомобили, железнодорожные платформы и вагоны, суда) должны производить на поддонах или в контейнерах.

На поддон кирпич и камни должны укладывать "елочкой" или другим способом, обеспечивающим устойчивость пакета в процессе транспортирования.

При погрузке, транспортировании и выгрузке кирпича и камней должны быть приняты меры, обеспечивающие их сохранность от механических повреждений и загрязнения. Погрузку и выгрузку кирпича и камней должны производить механизированным способом с помощью специальных захватов и механизмов. Погрузка кирпича и камней навалом (набрасыванием) и выгрузка их сбрасыванием запрещаются.

1.6 Мероприятия по улучшению теплотехнических характеристик керамического кирпича, обеспечивающие термическое сопротивление стен жилых зданий по требованиям СНиП

Термическое сопротивление наружных стен, возведённых с использованием пустотелых керамических мелкоштучных материалов, зависит от теплофизических свойств данных изделий, используемого связующего раствора и утеплителя, а также технологии кладки и уровня теплоизоляции при определённой их компоновке. По своей структуре мелкоштучные материалы являются капиллярно-пористыми телами. Керамический кирпич после обжига в процессе химических превращений содержит в своём объёме кроме кристаллической фазы и аморфную (стекловидную), которая способствует закрытию пор при термообработке. В процессе укладки в стену керамический кирпич приобретает дополнительное увлажнение от кладочного раствора, но, несмотря на это, влажность стены, возведённой с их применением, значительно ниже, чем из бетонных камней и силикатного кирпича.

При получении качественного стенового строительного материала стремятся по возможности создавать закрытую структуру пор, чтобы уменьшить количество свободной воды, химически не связанной. Оставшиеся после изготовления открытые поры при заполнении водой пли паром в условиях эксплуатации зданий являются причиной, снижающей морозостойкость, долговечность и теплотехнические качества ограждающей конструкции. Подобное действие обусловлено характером связи воды в порах. Научные исследование показали, что влажностное состояние керамики в основном формирует не её сорбционные свойства, а высокое влажностное состояние цементо-песчаного раствора. Наиболее эффективными мерами в решении данного вопроса являются технологии использования гидрофобизирующих растворов и сухих смесей, а также увеличение размеров пустотелых камней из пористой керамики с рациональными размерами пустот. В большинстве зарубежных странах кладку из пустотного кирпича и камня выполняют на клею или на растворе по технологии, исключающей заполнение пустот. Это наиболее рациональное решение проблемы и именно его следует применять на практике отечественным предприятиям.

В целях повышения уровня теплозащитных качеств керамического кирпича в ГОСТ 530-95 в качестве контролируемого параметра, наравне с прочностью и морозостойкостью, приведён показатель теплопроводности. Он должен определяться на фрагменте кирпичной стены, с учетом влияния раствора и воздуха в пустотах на её теплозащитные качества. Такой показатель способен быть абстрактной характеристикой, приемлемой для проектирования. Расчёты и изыскательские проработки последних лет показали, что сплошные стены не удовлетворяют теплотехническим и экономическим критериям. Независимо от основного материала стен их конструкция должна быть слоистой с использованием утеплителя с теплопроводностью менее 0,09 Вт/мК. /**********/

Еще один немаловажный факт - плотность керамического черепка, которую необходимо увеличивать для сохранения марок выпускаемой продукции. Для улучшения теплофизических свойств наружной стены в целом наиболее актуальны следующие решения:

- эффективный кирпич и камень изготавливать с применением выгорающей добавки, а используемый для внешней отделки лицевой эффективный кирпич и камень, с применением комплексных добавок;

- выпускать продукцию в соответствии с рекомендациями ГОСТ 530-95. По приложению А - эффективный кирпич и камень с шириной щелевидных пустот 16 миллиметров;

- по согласованию с заказчиком, повышать выпуск керамического камня, в том числе укрупнённого, в силу того, что он имеет лучшие теплофизические свойства по сравнению с кирпичом;

- применять зарубежный опыт по исполнению каменной и армокаменной кладки с использование клеёв, сухих и гидрофобизирующих растворов, а также других технологий, благотворно влияющих на теплозащитные свойства ограждающих конструкций.

- контролировать все этапы технологии производства и применять входной контроль для сырьевых материалов, следить за современными тенденциями в сфере строительства, интегрировать наиболее удачные и экономически оправданные мероприятия.

1.7 Перечень основных и вспомогательных цехов

Энемский кирпичный завод условно можно разделить на предзаводскую, подготовительную и производственную зоны. Вспомогательные и складские помещения расположены в разных местах по принципу максимальной рациональности. Остальная территория предприятия отведена под места отдыха и благоустроенные зеленые зоны.

В предзаводскую зону входят: административно-бытовой корпус и общежитие, совмещенное со столовой. Предусмотрена автостоянка на 13 автомобилей.

Подготовительное отделение включает в себя 5 зданий, связанных галереями, которые оборудованы ленточными конвейерами. Главный производственный корпус состоит из отделений формовки и ремонтно-монтажного отделения, а также сушки и обжига. К нему примыкает склад готовой продукции с башенным краном. Котельная дислоцируется отдельно и находится на безопасном удалении от других зданий и сооружений.

Вспомогательные производства включают в себя: гараж, отдел главного механика, ремонтно-монтажный цех, блокированный к главному производственному корпусу, столярный и упаковочный цеха и лабораторию. Складские помещения можно условно поделить на 4 типа: отделение добавок, глинохранилище, материальный склад и склад горюче-смазочных веществ.

2. Расчет конструкций

2.1 Требования, предъявляемые к кирпичной кладке в процессе эксплуатации

Кирпич и камень керамический являются искусственными конструкционно-теплоизоляционными материалами, и применяется для кладки каменных, а также армокаменных наружных и внутренних стен зданий и сооружений. Здания с фасадами из лицевого объёмно-окрашенного кирпича светлых и тёмных тонов, а также их комбинаций отвечают современным архитектурным, инженерным и экологическим требованиям.

Лицевой кирпич и камень используют для отделки стен вестибюлей, лестничных клеток, переходов, интерьеров и отдельных архитектурных элементов зданий. Он перспективен для внутренней отделки помещений общественных зданий - кинотеатров, столовых, магазинов, учебных заведений и т.п. В проекте предусматриваются планировочные решения, которые позволяют перейти к управлению процессами изменения природных сред, формированию их равновесного состояния, обеспечивающего благоприятные условия труда, быта и отдыха людей путём создания многослойных эффективных ограждающих конструкций и благоприятного микроклимата в помещениях.

Кирпичная кладка из сочетания обычного и лицевого эффективного керамического кирпича, который используется в проектируемом частном доме, является конструкционно-изоляционным элементом. Для внешней отделки рекомендуется совместное применение лицевого керамического кирпича тёмно-коричневого и светло-кремового цветов. Необходимую теплозащиту здания обеспечивает трехслойная ограждающая конструкция, представляющая собой внешнюю пространственную оболочку, в центре которой монтируется теплоизоляционный слой минераловатных плит, заключённый между армокирпичными стенами. Они в свою очередь воспринимают действующие на них нагрузки, в том числе сейсмические, и с перемычками, плитами покрытия и перекрытия образуют каркасную конструкцию. Это обеспечивает единую работу всех элементов сооружения, как в стадии эксплуатации, так и при их возведении. Толщина внешней стены рассчитывается согласно требованиям СНиП.

Основные требования к проекту частного дома:

- в районе предполагаемого строительства сейсмичность составляет 8 баллов по шкале Рихтера;

- погодно-климатические условия местности требуют защиты подверженных значительному увлажнению частей здания (подоконников и др.);

- для стен необходима гидроизоляция от фундамента, со стороны примыкающих тротуаров и технического покрытия, а также централизованный водосток;

- устойчивость обеспечивается стандартным методом перевязки кирпичной кладки с применением цементо-песчаного раствора и арматурных сеток.

2.2 Теплотехнический расчет толщины наружной стены

В начале необходимо определить толщину наружной стены по СНиП II-3-79*. Термическое сопротивление ограждающей конструкции, отвечающее санитарно-гигиеническим и комфортным требованиям, найдём по формуле 2.1.

, (2.1)

где, n = 1 - коэффициент, зависящий от расположения наружной поверхности, принимаемый по данным таблицы 3 /21/;

t_В = + 18^оС - расчётная температура внутреннего воздуха, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005 и нормами проектирования;

t_Н = - 19^оС - расчётная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки (Вероятность = 0.92) по СНиП 2.01.01-82;

Дt = 4^оС - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по данным таблицы 2 /21/;

б_В = 8,7Вт/м²*^оС - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 4 /21/;

(Вт/м²)

Термическое сопротивление R, м²С/Вт, стены многослойной ограждающей конструкции следует определять по формуле:

, (2.2)

где, - толщина слоя, м;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * С), принимаемый по приложению 3 /21/.

Термическое сопротивление R_к, мС/Вт, ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев: R_к = R₁ + R₂ +... + R_n.

Сопротивление теплопередаче R_o, м²С/Вт, ограждающей конструкции:

, (2.3)

где, _В = 8,7- то же, что в формуле (2.1);

R_К - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²С/Вт;