Расход цемента на кладку кирпича: Сколько надо цемента на 1000 кирпичей?

Расход цемента на кладку кирпича

Кирпичи в кладке скрепляются между собой с помощью строительного раствора, который готовится, как правило, с использованием трех основных компонентов: цемента, песка и воды. И именно от первого из них напрямую зависят характеристики долговечности, надежности и прочности кирпичной кладки. Причем смесь для выполнения кладки обязательно должна быть качественной, выполненной с определенными пропорциями. При слишком жидкой консистенции цементной массы вполне возможны возникающие в постройке дефекты: прочность строения понизится за счет того, что строительный раствор не сможет надежно связать кирпичи в кладку.

Содержание статьи:

• Виды растворов и их компоненты
• Приготовление раствора для кладки
• org/ListItem»> Норма расхода для различных смесей

Виды растворов и их компоненты

Различают три вида раствора:

1. Цементный раствор, о котором было упомянуть чуть выше. Это, так называемая, «холодная» смесь, для приготовления которой берутся песок с цементом (наиболее распространенные их соотношения – 1 к 3 либо 1 к 6),  и — замешиваются на воде. Выбор необходимых пропорций цемента и песка определяется маркой применяемого в растворе цемента и предъявляемыми требованиями к получаемому в результате раствору. Расход цемента на кладку кирпича напрямую зависит как раз от дальнейшего использования данной строительной смеси.
2. Известковый раствор, который называют «теплым». Такая смесь значительно уступает другим по прочности и в кладке кирпича практически не применяется.
3. Цементно-известковый раствор изготавливается на основе известкового теста, состоящего из цемента и гашеной извести. Для этого известь разводится водой до получения консистенции молока, а затем процеживается через сито. Далее, цемент, смешанный с песком, затворяется на подготовленном известковом молоке и вся смесь, как следует, перемешивается. Известковое молоко помогает сделать данный вид раствора очень пластичным, замечательно подходящим для самых разных видов кладки.

Часто в строительные смеси для повышения их качества и придания им определенных свойств добавляются органические добавки, типа клинкера, песка, мрамора, а также различные неорганические соединения в виде синтетических веществ. Таким образом, количеством и разновидностью разных добавок регулируются необходимые параметры цементного раствора – его схватываемость, подвижность и жесткость. Эти добавки не только придают смеси нужные характеристики, но и помогают хотя бы немного сэкономить на цементе, уменьшая тем самым окончательную стоимость раствора.

К содержанию ↑

Приготовление раствора для кладки

Цементный раствор необходимо будет использовать в пределах двух часов со времени его изготовления, а вот известковые смеси могут храниться в течение года, практически не имея срока годности.

Расход цемента на кладку кирпича для любого вида кладки остается практически неизменным. Изменяется, как правило, только марка применяемого цемента, поскольку несущие стены требуют использования цемента более высокой марки, а самонесущие – несколько более низкой.

Для приготовления 1м3 цементной смеси потребуется восемь мешков цемента, весящих каждый по 50 кг, которые смешиваются с песком в соотношении 1:4. На один куб кладки, выполняемой одинарным кирпичом, потребуется от 0,255 до 0,3 кубометров смеси и четыреста пять таких кирпичей размером 250х120х65. Конечно, этот «рецепт» является довольно неточным, поскольку, чтобы получить более крепкий раствор, подходящий для разнообразных конкретных условий окружающей среды, необходимо будет учесть некоторые параметры.

Показателем прочности кладочного раствора является его марка, наиболее популярными из которых при производстве строительных работ являются марки:

• М 4.
• М 10.
• М 25.
• М 50.
• М 75.

При разных условиях производства работ по выполнению кладки из кирпича их также необходимо учитывать во время подбора компонентов, требуемых для изготовления раствора. К примеру, для выполнения надземной кладки в условиях влажной или сухой окружающей среды, либо для производства работ по кладке фундамента в условиях ниже уровня грунтовых вод, для кладочных растворов потребуется различное количество каждого из компонентов. Например, производя кладку наружных стен на растворе М10, нужно будет взять на одну объемную долю портландцемента М400 – 15 долей песка и 2,1 доли извести.

Представляем вашему вниманию таблицу для различных составов растворов:

К содержанию ↑

Норма расхода для различных смесей

Многих интересует вопрос: «Какой расход раствора — норма для кирпичной кладки?». Ответ на него будет зависеть от ее толщины: при большей толщине кирпичной кладки, смеси также потребуется значительно большее количество. Например, при возведении 1 м2 кирпичной поверхности, толщиной, равной четверти кирпича расход цемента составит:

• При растворе М 100 – 5,0 кг.
• При растворе М 75 – 4,0 кг.
• При растворе М 50 – 2,50 кг.

При производстве внутренних работ смесь может замешиваться на известковом растворе, в который цемент подмешивают в соотношении 1:3 или же —  1:5 – это зависит от марки применяемого цемента. При добавлении в раствор еще и других составляющих, к примеру – глины, эти компоненты должны иметь соотношение 1:9, то есть количество цемента в кубе раствора уменьшается.

Рынок строительных материалов в наши дни предлагает, кроме обычного сухого цемента огромное разнообразие сухих, уже готовых смесей. Это удобно, так как избавляет от лишней головной боли, упрощая производство строительных работ, поскольку подобную смесь перед использованием просто смешивают с требуемым количеством воды, причем все необходимые нормы расхода указываются на ее упаковке.

На прочность приготовленного раствора серьезно влияет не только правильность и качество его приготовления, но и вид основания, на которое его предстоит наносить. Если у данной поверхности структура пористая, то за счет пор влага из раствора будет впитываться гораздо интенсивнее, а, значит, будет более высокой прочность его  затвердевания. А вот при плотном основании поверхности материала, влага будет впитываться гораздо хуже, а, следовательно, прочность затвердевшей смеси будет заметно ниже.

Смотрите также:

• Вес 1 м3 кирпичной кладки
• Расчет фундамента под кирпичный дом

сколько нужно цемента и песка на 1000 кирпичей

Автор: Евгений Воронов | 06. 10.2015

Во время кладки обязательно использование раствора, так как он играет скрепляющую роль, но сколько его необходимо использовать при кладке кирпича? Готовится раствор из трех составляющих:

• Цемента;
• Песка;
• Воды.

Именно от первого составляющего зависит крепость предполагаемой конструкции, ее долговечность и опора. Соединение для исполнения укладки обязательно должно быть качественным с соблюдением и применением всех необходимых пропорций и продуктов. Излишне жидкая замесь может стать причиной появления разнообразных дефектов, прочность конструкции значительно уменьшится, так как раствор не будет обладать всеми необходимыми данными для крепежа кирпича друг к другу.

Содержание статьи

• 1 Компоненты замеси и его типы
• 2 Сколько минералита уходит на приготовление замеси для кладки
• 3 Как высчитать, сколько расходуется бетонной смеси и от чего зависит полученный показатель
  • 3.1 Похожие статьи

Компоненты замеси и его типы

«Холодная» смесь, для приготовления которой нужно взять цемент и песок, обычное сочетание этих ингредиентов – 1:3 или 1:6, заливаются они водой и тщательно смешиваются. Расчет правильной пропорции бетонной смеси определяется по марке покупаемой продукции, а также полученной смеси в результате замешивания. Расчет расхода цемента на укладку из кирпича прямо зависит от использования бетонной смеси определенной марки и типа.

• «Теплая» смесь с добавлением извести. Данное соединение является совершенно непрочным, а потому во время укладки из кирпича совершенно не применяется.
• Цементно-известковый раствор на основании известкового теста, которое состоит из цемента и гашеной извести. Для этого известь нужно развести в воде до получения жидкого раствора и процедить сквозь сито. После этого минералит вместе с песком добавляется в полученную известь и перемешивается. Молоко из извести дает возможность получить из фиксатора пластичное соединение, готовое для любого вида укладки.

Во время возведения в бетонные смеси добавляются органические добавки для улучшения их свойств и прибавления им определенных качеств. Обычно такими добавками являются:

• Клинкер;
• Мрамор;
• Песок;
• Неорганические добавки синтетических веществ.

Такими добавками регулируются все параметры фиксатора, жесткость, подвижность, простота работы. Добавки дают раствору необходимые характеристики, к тому же позволяют немного сэкономить на использовании бетонной смеси, что существенно уменьшает расходы на ее покупку.

Сколько минералита уходит на приготовление замеси для кладки

Приготовленный стройраствор нужно использовать сразу же после приготовления, примерное время – 2 часа, известковые смеси могут храниться годами и не портится, поскольку не имеют срока годности.

Расход цемента на кирпичную кладку в 1000 кирпичей практически всегда один и тот же. Изменяется только марка цемента, который приобретается в результате, так как при разных видах кладки необходимы разные показатели плотности в составе.

Для изготовления одного кубического метра раствора нужно 8 мешков минералита весом 50 кг, при смешении с песком в соотношении 1:4. На 2,5 кубических метров кладки из одинарного кирпича необходимо 0,5-0,6 кубических метра раствора и 1000 кирпича соответственно. Предоставленные данные и рецепт цемента являются не совсем точными, так как в связи с действием окружающей среды необходимо увеличивать либо уменьшать крепость цемента и его качества.

Как высчитать, сколько расходуется бетонной смеси и от чего зависит полученный показатель

Расход цемента на кладку кирпича напрямую зависит от действия внешнего окружения, природы, а потому расчет его использования необходимо производить не по одному параметру, а одновременно по всем. Для укладки на улице, где максимально высокое воздействие влаги, палящего солнца, ветра, морозов нужно проводить расчет относительно этих данных, учитывая технические характеристики каждого добавляемого компонента. Сколько в действительности необходимо каждого компонента можно определить после изучения характеристик каждого из них при помощи вычислений. Во время кладки наружной стен с использованием раствора М10 нужно сделать смесь из цемента, песка и извести в соотношении 1:15:2,1 с использованием марки бетонной смеси М400.

Во время укладки внутри здания можно использовать раствор на извести. Обычно такой раствор замешивается в соотношении к извести 1:3 или 1:5 в зависимости от марки используемых материалов. Если в замесь для кладки насыпать еще и глины, то необходимо провести дополнительный расчет вхождения бетонной смеси.

На рынке стройматериалов предоставлен широкий выбор необходимых ингредиентов для приготовления стройсмеси, а в интернете множество информации о том, как провести расчет использования продуктов для строительства стены или даже дома. Даже начинающий строитель сможет отыскать всю нужную информацию и начать серьезное строительство.

Похожие статьи

• зеркальные двери межкомнатные

  dveriakma.ru

© 2021 PlusKirpich.ru — Плюс Кирпич — Сайт о применении кирпичей в строительстве.
При копировании материалов с сайта активная гиперссылка на сайт обязательна.

Concrete Masonry Units

Бетонные кладочные системы (CMS) знакомы большинству людей, потому что они используются уже очень давно. Из этих материалов возводятся все типы малоэтажных зданий, от жилых до учебных, коммерческих и промышленных. Жесткий внешний вид открытых блоков обеспечивает прочную отделку в сложных условиях. И архитекторы часто предпочитают эстетическую привлекательность кирпичной кладки многим другим видам отделки.

Бетонные блоки изготавливаются из очень сухих, жестких бетонных смесей. Материал «без осадки» или «с низкой осадкой» помещается в формы, подвергается вибрации и уплотнению, а затем быстро извлекается из формы. Блоки достаточно жесткие, чтобы сохранять свою форму, когда они входят в камеру отверждения. После этого они укладываются на поддоны и готовятся к отправке. Заводы по всей стране производили бетонные каменные блоки, способствуя местной экономике и отвечая устойчивым критериям доступности.

Обзор и история

За последние 100 лет производство бетонных кладочных блоков (БКМ) перешло от процесса ручного литья к высокоавтоматизированному. Одиночные пресс-формы, уплотняемые вручную, уступили место групповым пресс-формам, которые перемещаются по сборочным линиям на высокотехнологичных производственных предприятиях. Эти изменения также привели к превосходному контролю качества и единообразию единиц.

Бетонные блоки изготавливаются из очень сухих, жестких бетонных смесей. Материал «без осадки» или «с низкой осадкой» помещается в формы, подвергается вибрации и уплотнению, а затем быстро извлекается из формы. Блоки достаточно жесткие, чтобы сохранять свою форму, когда они входят в камеру отверждения. После этого они укладываются на поддоны и готовятся к отправке. Они производятся по всей стране, внося свой вклад в местную экономику и отвечая устойчивым критериям доступности.

Преимущества

Трудно определить, какой атрибут CMU лучше всего. Он может варьироваться от одного проекта к другому. Конечно, тот факт, что они негорючие, очень важен. Они прочны и долговечны, могут обеспечить привлекательную отделку, могут быть усилены по мере необходимости для соответствия требованиям структурных применений, могут содержать переработанные материалы, не требуют окраски или другой обработки, не содержат летучих органических соединений (ЛОС) или других потенциально вредных газовыделений. материалы и обеспечивают тепловую массу для поддержания постоянной температуры.

С точки зрения строительства приятной особенностью кирпичной кладки является то, что ее можно построить без большого пространства для постановки строительства. Это полезно на тесных участках или между зданиями. Это может быть более трудоемко, чем любая другая бетонная конструкция, но материалы буквально доступны с полки, и это выгодно, потому что меньше шансов на временные задержки в ожидании специальных заказов.

Размеры, компоненты, конфигурации, системы

CMU являются модульными. Самый распространенный размер — номинальные 8 на 8 на 16 дюймов. Дверные и оконные проемы расположены таким образом, чтобы свести к минимуму разрезание блоков. Стены, которые содержат один вертикальный слой блоков, называются одинарными, а два слоя — двойными. Стены чаще всего строят одинарными или двойными. Когда створки разделены непрерывным вертикальным пространством, сборка известна как стенка с полостью. Отряды скрепляются минометом.

Арматура укладывается в горизонтальные и вертикальные полости по мере необходимости, вокруг нее размещается цементный раствор. Это помогает стенам нести нагрузки и сопротивляться другим силам, действующим на них.

Изоляция может быть добавлена ​​к внутренней или внешней поверхности, между витками или внутри полостей специальных блоков. Преимущество сохранения изоляции внутри стены заключается в том, что каменные поверхности достаточно прочны. Другие аксессуары могут понадобиться для обеспечения надлежащего дренажа, прикрепления отделки или иного завершения стены.

Монтаж, соединения, отделка

Кладка выполняется опытными каменщиками. Они помещают миномет между частями, чтобы связать их вместе. Каменная кладка требует небольшой техники для укладки: каменщик и мастерок — это две основные необходимые вещи.

Стены внутри и между ними связаны между собой арматурой. Армирование швов может быть использовано вдоль растворных швов, чтобы предотвратить растрескивание стены. В кладке также используются анкеры, пластины и другие элементы, которые являются общими для других конструкций.

Отделку часто упрощают при использовании кирпичной кладки. Его можно заклеить или покрасить. Его можно оштукатурить для эстетики и повышения влагостойкости. Но во многих случаях он остается незащищенным. Это можно сделать с помощью простых или архитектурных единиц. Некоторые отделки сделаны специально для долговечности во влажных условиях, например, в раздевалках, бассейнах, на кухне или в прачечной. Эти каменные поверхности часто ярко окрашены, чтобы обеспечить прочную привлекательную отделку.

Устойчивое развитие и энергетика

Бетонная кладка устойчива по ряду причин. Он может содержать переработанные материалы. Он изготавливается из местных материалов и обычно доставляется на небольшие расстояния до объекта. Эти аспекты часто способствуют получению кредитов в системах зеленого рейтинга.

Кирпичная конструкция энергоэффективна, обеспечивая тепловую массу, помогающую снизить температуру в зданиях. Более легкие блоки изготавливаются из легкого заполнителя, чтобы обеспечить дополнительную термостойкость. Кроме того, кирпичные стены можно утеплять самыми разнообразными способами.

Строительные нормы и правила

К каменной кладке предъявляются собственные требования. Кодекс и спецификация, совместно опубликованные Обществом масонства, Американским институтом бетона и Институтом строительной инженерии Американского общества инженеров-строителей, написаны как юридические документы, чтобы их можно было принять путем ссылки в общих строительных нормах и правилах. Они касаются материалов, труда, дизайна и строительства.

Проекты бетонной кладки

Бетонная кладка дает возможности для озеленения участков заполнения

Участки засыпки — это заброшенные общественные места и скопления незанятых или почти пустых зданий и земель в городских или пригородных районах. Бетонные блоки кладки (CMU) являются идеальным строительным материалом для проектов с заполнением, потому что часто нет прилегающего пространства для крупного оборудования или площадок для размещения. И поскольку эти проекты, как правило, высокие, тонкие и расположены близко к границам собственности, присущая CMU прочность, огнестойкость и снижение шума обеспечивают экономичное решение.

Один из недавних проектов — это экологически чистая резиденция в южной Калифорнии. Он имеет небольшой углеродный след в сочетании с обычным для этого района образом жизни, но функционирует как высокоэффективное здание.

Расположенная недалеко от Цинциннати средняя школа Твенхофела была одной из первых школ Кентукки, в которой были внедрены принципы устойчивого строительства и меры по энергосбережению. В 2004 году эти идеи не обязательно были революционными, но до этого они не были в центре внимания школьной администрации. Отличные результаты, достигнутые с Twenhofel, только увеличили усилия округа, чтобы сделать то же самое.

Основу этой школы составляет бетонная кладка. Как правило, одной из причин популярности бетонной кладки в школах является ее долговечность. Твердые поверхности выдерживают износ, что так часто встречается в школах и других местах с интенсивным использованием. Стены Твенхофеля представляют собой каменную кладку с двойным витком, состоящую из опоры CMU и внешней отделки из глиняного кирпича с 1,5-дюймовой изоляцией между ними для рейтинга R-15. Как и большинство стен с тепловой массой, эти участки кладки работают лучше, чем их кажущееся значение R. Эта конструкция, наряду со многими другими энергосберегающими функциями, приводит к снижению энергопотребления на 31 процент по сравнению со средней школой в Кентукки. Это хорошо для окружающей среды и является прямой экономией средств школы.

Помимо энергоэффективного конверта, эта школа разработана с целым набором функций, ориентированных на производительность. Существует геотермальная система HVAC, увеличенное остекление для улучшения дневного освещения и минимизации искусственного освещения, сбор солнечной энергии с помощью фотоэлектрической системы и сокращение потребления воды.

Преимущества строительства высокоэффективных школ включают:

• Повышение успеваемости учащихся

• Увеличение среднедневной посещаемости

• Повышение удовлетворенности учителей и их удержание

• Снижение затрат на электроэнергию и эксплуатационные расходы

• Положительное влияние на окружающую среду

Будучи одной из первых школ в Кентукки, добившихся таких успехов, Twenhofel стала образцом и учебным пособием. В самом здании есть мониторы и прозрачные панели, чтобы сосредоточить внимание на эксплуатации здания и научить экологичному и энергоэффективному проектированию и эксплуатации. Возможность использовать объект в качестве учебного пособия способствует сохранению окружающей среды среди жильцов, учителей, администраторов и студентов.

Ресурсы

Существует множество полезных инструментов для проектирования и строительства из кирпичной кладки. Национальная ассоциация бетонщиков имеет техническую публикацию в Интернете, известную как листы TEK и сведения о бетонной кладке.

Ассоциация кирпичной промышленности также публикует технические примечания для глиняной кладки (кирпича). Ряд других групп, таких как Масонское общество , публикуют руководства и другие документы, используемые для проектирования и строительства каменной кладки.

Изменение картины основных огнеупоров

Бернд Шойбель рассматривает, как изменение динамики цементного сектора, в частности стремление сократить выбросы CO ₂ , может повлиять на глобальный сектор огнеупоров.

Потребление цемента в последние десятилетия быстро росло, что объясняется ростом населения планеты. Тем не менее, потребление на душу населения также выросло в то же время. Это связано с тем, что по мере развития страна строит большую часть своей инфраструктуры за относительно короткий период. После разработки использование цемента в стране возвращается к более низкому уровню. В настоящее время быстро растет новое население, что указывает на то, что следует ожидать дальнейшего увеличения потребления цемента. Согласно эталонному технологическому сценарию МЭА, к 2050 году это будет на 12-23% больше по сравнению с текущими уровнями.

Однако ожидается, что это приведет к увеличению выбросов CO ₂ всего на 4% за тот же период времени, так как ряд испытанных «рычагов сокращения CO ₂ » продолжает сильно нажиматься. К ним относятся дальнейшее снижение клинкерного фактора, более широкое распространение биогенных («CO ₂ -нейтральных») альтернативных видов топлива, постепенное повышение эффективности установок, все более актуальные технологии улавливания и хранения углерода (CCS), схемы торговли выбросами и более низкие температуры. клинкерообразующие процессы. (Являются ли биогенные альтернативные виды топлива на самом деле CO ₂ и климатически нейтральным, является спорным и не может быть полностью рассмотрен в этих пунктах).

Сосредоточив внимание на факторе клинкера как на лучшем «рычаге» для снижения выбросов CO ₂ в цементном секторе, CEM I (95% клинкера) выбрасывает 870 кг CO ₂ на тонну цемента. При текущем глобальном среднем клинкерном коэффициенте 75% выбросы CO ₂ составляют около 685 кг/т цемента. Если его можно уменьшить до 60%, как это уже имеет место для некоторых видов цемента, выбросы приблизится к 550 кг/т. Изменив коэффициент содержания клинкера с 75% до 60%, мы могли бы произвести 5,5 млрд тонн цемента при том же общем количестве CO 9 .0099 2 выбросов, так как в настоящее время мы производим 4,4 млрд. Это отделяет растущий спрос на цемент от производства клинкера и, следовательно, от спроса на огнеупорные изделия в этом секторе.

В прошлом общий объем продаж огнеупорных материалов в цементном секторе, в частности объем продаж основных продуктов, рос вместе с потреблением цемента. Однако удельный расход огнеупоров за тот же период постоянно снижался. Это связано с более долговечными огнеупорными изделиями и более стабильными и большими печами. Печь производительностью 3000 т/сутки, которая заменяет всю основную зону на ~350 т кирпича после 12-месячной кампании, потребляет ~350 г огнеупора на тонну клинкера. Для печи производительностью 5000 т/сутки этот показатель составляет 200 г/т, а для печи производительностью 12 000 т/сутки – всего 130 г/т. Из-за того, что не всегда изменяется вся базовая зона и многие печи могут работать без остановки более 12 месяцев, реальные цифры могут быть ниже даже этих.

Даже если конкретное потребление основных огнеупоров, показанное на Рисунке 2, несколько неопределенно, оно ясно показывает, что спрос на основные огнеупорные изделия в цементном секторе достиг своего пика. Даже при увеличении спроса на цемент в странах с развивающейся экономикой он не будет продолжать расти. Китай, в частности, продолжит укреплять свои устаревшие цементные мощности. Другие экономики могут сделать то же самое в будущем. Новые цементные заводы будут большими и современными, с более низким уровнем потребления огнеупоров, чем заводы, которые они заменят. Это указывает на долгосрочную тенденцию к снижению основных огнеупорных изделий.

Это будет означать, что усиление регулирования сектора в Китае, одном из крупнейших мировых производителей, вряд ли повлияет на способность глобального сектора огнеупоров поставлять на рынок. Китай ранее закрыл всю свою магнезитовую промышленность в 2017 и 2018 годах. Это привело к тому, что цены на магнезию глубокого обжига (DBM) чистотой 97% выросли более чем в три раза с 400 долларов США за тонну до 1300 долларов США за тонну. Однако это представляет собой кратковременный всплеск. В будущем на этот сектор в Китае будут распространяться гораздо более строгие правила, аналогичные тому, что уже происходит в его цементном секторе, что, вероятно, приведет к сокращению предложения. Однако даже это снижение не удержит цены на высоком уровне. Пик цен вернется к уровню 2016 года в 2020 году. Это также будет иметь косвенные последствия для спроса и цен DBM.

CO

Что касается CO ₂ , то основная огнеупорная промышленность сталкивается с той же проблемой, что и цементная промышленность. Все огнеупоры на основе MgO, будь то из добытого MgCO ₃ или из морской воды/рассолов, выделяют CO ₂ . Материал из горных источников дважды термически обрабатывается, сначала до обожженного каустра, а затем до ДБМ, перед обжигом в огнеупорный кирпич.

В случае морской воды/рассолов гидроксид магния осаждается при изменении рН, достигаемом добавлением негашеной извести или, чаще, жженого доломита. При производстве которых выделяется CO2. Осажденный Mg(OH) ₂ отфильтровывают и сжигают, получая каустер MgO.

На втором этапе производится высокотемпературный агломерат. Только после двух термических процессов материал из любого источника может быть обожжен в огнеупорные кирпичи.

На тонну, CO ₂ Выбросы в огнеупорной промышленности значительно выше, чем в цементной, поскольку необходимо учитывать всю технологическую цепочку, а не только конечную технологическую стадию. К счастью, необходимое количество огнеупоров на несколько порядков меньше, чем количество производимого цемента.

Низкотемпературные процессы производства клинкера

Много было написано о существующих способах снижения выбросов CO на цементных заводах ₂ : биогенное топливо, клинкерный фактор, повышение эффективности и т. д. Одной из менее изученных областей являются низкотемпературные процессы производства клинкера. Более знакомым является процесс Aether, разработанный Lafarge до его слияния с Holcim. Такие процессы могут снизить температуру печи до 1200-1250°C. Они представляют собой разумный промежуточный шаг для снижения CO ₂ выбросов, между имеющимися в настоящее время «рычагами» и CCS, которые могут стать возможными в период до 2030 года. CCS, со своей стороны, не изменит радикально огнеупорный сектор. Это связано с тем, что большинство концепций УХУ учитывают выбросы от существующего производственного процесса.

Наоборот, низкотемпературные клинкерные процессы могут оказать огромное влияние на основную футеровку печи. В самом деле, больше не было бы необходимости иметь базовую подкладку. Это не обязательно означает конец производства основных кирпичей, но они будут продолжать терять свое значение. С другой стороны, разработки в этой области будут положительными для андалузитовых кирпичей с SiC/ZrO, а также для неформованных изделий. Это связано с тем, что требования к огнеупорной футеровке будут ниже из-за более низких температур процесса. Кирпичи из 60-70% глинозема, например, с SiC и/или ZrO2, используются в верхней переходной зоне, так почему бы не использовать их во всей зоне обжига?

Более низкие температуры в печах даже окажут дополнительное положительное влияние на весь процесс производства цемента. Чем ниже температура обжига, тем ниже температура кожуха печи. Этот эффект дополнительно усиливается более низкой теплопроводностью глиноземистых кирпичей. Это может означать снижение температуры кожуха печи на 80°C. Более низкая температура горения и температура корпуса также означают более низкие потери энергии и, следовательно, более низкие выбросы CO ₂ . Кроме того, печь становится более устойчивой к механическим воздействиям.

Если спрос на основной кирпич уменьшится за счет производства низкотемпературного клинкера, это может иметь интересные последствия для DBM. Если спрос на основной кирпич упадет из-за более низких температур и, с другой стороны, глиноземистый кирпич еще не зарекомендовал себя, центральное место могут занять обожженные кирпичи на основе каустической кальцинированной магнезии (CCM) и DBM с более низкой плотностью. Это интересная альтернатива. На протяжении поколений плотность была характеристикой качества DBM, поскольку, среди прочего, их плотность противостоит воздействию щелочей, связанных со сжиганием альтернативных видов топлива. Действительно, в течение многих лет догма «Чем выше, тем лучше» не позволяла вывести на рынок агломерат DBM с более низкой плотностью и CCM в качестве сырья для основных кирпичей. Движение здесь принесет только приближение снижения температуры корпуса печи в основной зоне. По сравнению с обычным базовым кирпичом с открытой пористостью около 15%, изделия DBM/CCM с меньшей плотностью имеют открытую пористость около 25%. Теоретически это заметно снижает температуру корпуса печи. Эти кирпичи станут хорошим выбором для обжига при более низких температурах.

Однако клинкеры, изготовленные с использованием процессов обжига при более низкой температуре, будут иметь химический и минералогический состав, существенно отличающийся от существующего клинкера OPC. Низкотемпературный процесс означает не только более низкие температуры обжига, но, прежде всего, другую фазу плавления. Их фаза плавления намного богаче железом и поэтому менее вязкая. Это поднимает вопросы о поведении покрытия, инфильтрации и реакциях с огнеупорным материалом. Вязкость и количество плавящейся фазы являются кинетически жизненно важными для образования необходимых минералов при более низких температурах. Таким образом, это может служить аргументом против использования высокопористых кирпичей в низкотемпературных процессах.

В связи с этим возникает тревожный вопрос для сектора огнеупоров: подходят ли вообще какие-либо из существующих обычных огнеупорных продуктов, основных и высокоглиноземистых, для низкотемпературных процессов? Производители цемента, которые уже провели исследования низкотемпературных процессов, возможно, уже знают ответы, но некоторым производителям огнеупоров, возможно, придется играть в «догонялки». ₂ выбросов в ЕС на 55% к 2030 году, а не на 40%, по сравнению с 1990, необходимость разработки новых способов сокращения выбросов CO ₂ может быть выше, чем кто-либо ожидал ранее. Последствия для цементного и, следовательно, огнеупорного секторов могут проявиться быстрее, чем мы думаем.

Резюме

Спрос на цемент, который в последние годы был относительно стабильным, в будущем не будет подвергаться ошеломляющему увеличению с «фактором X». Это связано с тем, что рост в некоторых регионах мира будет компенсирован снижением спроса в Китае. Это приведет к снижению CO ₂ выбросы не только из цементного сектора, но и из-за более низкого спроса на основные огнеупоры, особенно если процессы производства клинкера при более низких температурах могут быть реализованы на коммерческой основе.

Эти факторы могут ускорить давно установившееся снижение спроса на основной кирпич с переключением внимания на другие огнеупорные материалы. По мере развития ситуации благосостояние производителей цементных огнеупоров будет все больше отвязываться от объемов производства цемента. Изменение требований в обоих секторах приведет к появлению новых технологий, которые бросят вызов устоявшейся практике и откроют новые возможности как для производителей цемента, так и для производителей огнеупоров.

Примечание к рисунку 2

Поскольку официальной статистики мирового потребления огнеупоров нет, делается ряд допущений. Это стало более трудным после бума увеличения цементных мощностей в начале 2000-х годов. Таким образом, после 2000 года рассматриваются два сценария с одним и тем же коэффициентом клинкера, но с различиями в удельном потреблении базовых огнеупоров.

Сценарий 1 показывает потребление от 500 г/т клинкера в 2005 г. до 200 г/т клинкера в 2040 г. Это консервативное предположение, представленное верхней частью линии тренда.

Сценарий 2 начинается с 450 г/т клинкера в 2005 г. и заканчивается 100 г/т клинкера в 2040 г. Это представлено нижней частью линии тренда.

Для каждого сценария в столбцах показано общее количество необходимого основного огнеупора. Общая базовая потребность в огнеупорах в сценарии 1 представлена ​​полной высотой колонны. Общий базовый спрос на огнеупоры в сценарии 2 представлен только более легкой частью.