Из чего делаются кирпичи
Из чего и как делают кирпич?
- Состав в зависимости от вида
- Керамический
- Силикатный
- Технология производства
- Красный
- Белый
- Типы обжига
Существует масса преимуществ, делающих кирпич одним из самых востребованных строительных материалов. Помимо стандартных размеров и простой формы, этот искусственный камень может похвастать прочностью, долговечностью и красотой, из-за чего он применяется очень давно и почти повсеместно.
Заслуживают внимания и технологии, с помощью которых делают кирпич – как совокупности процессов, позволяющие получить материал со всеми нужными заказчику характеристиками.
Состав в зависимости от вида
Среди всех разновидностей кирпича наибольшей популярностью пользуются две – керамическая и силикатная, также именуемые красной и белой соответственно.
Они отличаются следующими особенностями.
- Главным компонентом керамического кирпича, производимого посредством обжига, является глина. Такой материал имеет эстетичный внешний вид, гасит шумы и отлично хранит тепло в помещении.
- Состав силикатного кирпича, изготавливаемого под действием высокого давления и пара, предусматривает наличие песка и извести. Соблюдение технологии позволяет получить прочные и недорогие изделия, стойко переносящие перепады температуры и влажности.
Также необходимо выделить огнеупорный кирпич, изготавливаемый из шамота с добавлением кокса или графита – компонентов, значительно повышающих его прочность.
Ещё одна актуальная разновидность – облицовочная, производство которой предполагает использование цемента, известняка и пигментного ингредиента. Такой кирпич, изготавливаемый по технологии прессования, обладает не только эстетичным внешним видом, но и впечатляющим эксплуатационным ресурсом.
Учитывая наибольшую значимость красной и белой разновидностей, их стоит рассмотреть более подробно – что и будет сделано далее.
Керамический
Основным ингредиентом данного вида кирпича является обыкновенная глина. Она представляет собой минеральную массу, которая:
- становится пластичной при добавлении в неё воды;
- хранит форму в процессе сушки;
- твердеет в результате обжига, обретая сопоставимую с натуральным камнем прочность.
Отдельного внимания заслуживает происхождение используемой глины. В зависимости от глубины залегания, она может иметь различные свойства – как подходящие для производства кирпича, так и не соответствующие установленным требованиям.
Если же выделить компонент, который чаще всего формирует основу глины, то это каолинит – один из водных силикатов алюминия. Также в состав применяемого сырья могут входить монтмориллонит, иллит, кварц и другие второстепенные ингредиенты.
Помимо глины, керамический кирпич состоит из других компонентов, представляющих собой добавки. Их применяют для придания тех или иных свойств изготавливаемой продукции, а основными среди них являются следующие.
- Отощающие – зола, песок, шлак. Способствуют лучшему формированию массы и меньшей усадке.
- Выгорающие – опилки, порошкообразный уголь или торф. Увеличивают пористость материала, что закономерно снижает его плотность.
- Окрашивающие – как правило, металлические окислы. Придают изделиям необходимый цвет или оттенок.
Кроме того, стоит упомянуть о железосодержащих рудах и песчанике, использование которых позволяет эффективно регулировать температуру обжига.
акже могут применяться пластификаторы – добавки, минимизирующие вероятность растрескивания керамического материала. Конкретное количество каждого из перечисленных ингредиентов определяется требованиями заказчика и/или политикой производителя.
Силикатный
Производство белого кирпича предусматривает использование трёх обязательных составляющих, перечень которых выглядит следующим образом.
- Песок. Может иметь как натуральное, так и искусственное происхождение. Желательно, чтобы используемые зёрна были однородными и имели размер от 0.1 до 5 мм. Не меньшее значение имеют особенности поверхности песчинок (при наличии острых углов они обеспечивают лучшее сцепление). Обязательным условием является предварительная очистка материала от посторонних включений.
Рекомендуемая доля песка в составе силикатного кирпича – от 85 до 90%.
- Известь. Для получения данного компонента используют сырьё, которое отличается повышенным содержанием карбоната кальция (90% и более) – прежде всего, известняк и мел. Перед обжигом при температуре около 1150°С подготовленную породу дробят до размеров, не превышающих 10 см. По завершении перечисленных процедур известь вводят в состав силикатного кирпича (оптимальное значение – 7%).
- Вода. Этот ингредиент нужен для решения двух основных задач – гашения извести и придания пластичности формируемой массе. Применяется на всех этапах изготовления силикатного кирпича.
Нередко производство описываемых изделий предусматривает использование дополнительных составляющих, необходимых для придания продукции желаемых характеристик.
- Химические соединения. В качестве примера можно привести диоксид титана, благодаря которому силикатные кирпичи остаются белыми максимально долго.
- Компоненты, повышающие морозостойкость. Чаще всего для решения данной задачи используют продукты промышленной переработки, позволяющие уменьшить теплопроводность материала на 10-12%.
- Красители. Применяются в ситуациях, когда производителю нужно придать изделиям конкретный оттенок или тон.
Заслуживает упоминания и керамзитовый песок – добавка, способная одновременно решить сразу две задачи. Помимо заметного увеличения тепловой эффективности силикатных изделий, она придаёт им красивый кофейный цвет, благодаря которому они выглядят более солидно.
Технология производства
В зависимости от разновидности изготавливаемых кирпичей, их производство имеет свои особенности. Это объясняется спецификой используемых ингредиентов, требующей применения различных технологических процессов.
Красный
Существует два основных метода производства керамических кирпичей – полусухое формование и пластический. Последний, являющийся более популярным, предполагает пошаговое решение следующих задач.
- Подготовка главного компонента – глины. Допускается включение в состав смеси добавок – не более 1/3 от общего её количества. При этом фракция основного ингредиента не должна превышать 1.2 мм.
- Перемещение подготовленной массы для дальнейшей формовки.
- Разделение общего массива на типоразмеры.
- Сушка керамических кирпичей.
- Перфорация изделий (актуальна в ситуациях, когда продукцию нужно сделать пустотелой).
- Обжиг. Этот вид обработки предусматривает плавное изменение температуры в печи (сначала в сторону повышения, а потом – наоборот). Следование данному правилу позволяет избежать появления трещин на кирпичах из-за резких температурных перепадов.
Что касается производства керамических кирпичей методом полусухого формования, то оно подразумевает следующий порядок действий:
- подготовка сырья и его измельчение;
- сушка и повторное дробление;
- незначительное увлажнение при помощи пара;
- повторная сушка;
- удаление последних следов влаги из керамических изделий.
Резонно упомянуть и о производстве красного кирпича в домашних условиях: подобным образом вполне реально изготовить полнотелую «сырую» разновидность данного материала.
Для решения такой задачи необходимо:
- сделать шарик из однородного куска глины, предварительно смоченного водой;
- тщательно осмотреть образец по истечении 4 суток – на предмет наличия неравномерной усадки и трещин;
- при условии отсутствия видимых дефектов шарик нужно уронить на землю;
- если образец не пройдёт проверку на прочность, его состав необходимо усилить соответствующими добавками.
По завершении всех подготовительных процедур смесь нужно распределить по формам, выполненным из дерева. Готовые керамические изделия останется досушить в тени, после чего их можно использовать для возведения лёгких одноэтажных строений.
Чтобы сделать поверхности более долговечными, желательно покрыть их краской или качественным цементным раствором.
Белый
Одной из главных особенностей изготовления силикатных кирпичей является сложность, не позволяющая решить данную задачу в домашних условиях. В частности, это объясняется внушительным перечнем необходимого оборудования – транспортёров и конвейеров, дробилок и дозаторов, смесителей и автоклавов, кранов и погрузчиков.
Основных методик производства рассматриваемых изделий две – барабанная и силосная.
Технология изготовления силикатного кирпича предусматривает следующие этапы:
- проверка и подготовка главных составляющих – песка и извести (первый отделяют от крупных включений, а вторую – измельчают);
- смешивание компонентов с последующим отстаиванием в бункере;
- помол смеси и добавление в неё воды;
- гашение извести, осуществляемое в барабане или силосе (определяется выбранным способом производства);
- удаление влаги из песка;
- формовка при помощи пресса;
- обработка паром в автоклаве (рекомендуемая температура – 180-190°С, давление – 10 атмосфер).
На заключительном этапе температуру и давление постепенно снижают. По завершении всех предусмотренных технологией процедур готовые силикатные кирпичи упаковывают и отправляют заказчику.
Типы обжига
Отдельного рассмотрения заслуживает процесс тепловой обработки керамических кирпичей, именуемый обжигом. Он представляет собой финальную стадию производства этих изделий и предусматривает наличие 3 этапов – прогревания, собственно обжига и охлаждения.
- Кирпичи разогревают до 120°С, чтобы удалить из них остатки воды.
- Для устранения включений органического происхождения и последних следов влаги температуру повышают до 600°С, а потом – до 950°С, что придаёт изделиям дополнительную прочность.
- По завершении закаливания кирпичи охлаждают, постепенно снижая температуру.
При условии соблюдения технологии будет получено изделие с равномерной структурой и оранжево-красным оттенком.
Также хотелось бы упомянуть о двух типах устройств, используемых для решения описанной выше задачи.
- Туннельный. Представляет собой длинную герметичную печь, состоящую из 3 камер, внутри которой проложены рельсы для транспортировки керамических кирпичей. В первой камере происходит сушка изделий, во второй – обжиг с применением горелок, а в третьей – охлаждение.
- Кольцевой. Конструкция данной печи предполагает наличие большого количества отдельных секций, имеющих собственный источник тепла и размещённых в форме кольца. Её особенность в том, что кирпичи проходят все стадии обжига, не покидая пределов одной камеры. Так, соседний отсек обеспечивает первоначальный нагрев, прокаливание осуществляется благодаря собственному тепловому источнику, а остывание изделия происходит под влиянием следующей секции.
Таким образом, знание технологии производства кирпича позволяет получить крепкий, эстетичный и устойчивый к износу материал из хрупкого и податливого сырья, изначально не представляющего ценности для строителя.
О тонкостях современного производства кирпича подробно рассказывается в видео ниже.
Способы производства кирпича
Кирпич — это искусственный камень, произведенный из минеральных материалов, используемый в строительстве. Классическим материалом для производства кирпича является глина. Кирпич из глины известен с незапамятных времен. В основу технологии керамики заложена последовательность следующих процессов: добыча сырья, подготовка сырьевой массы, формование изделий, сушка и обжиг. Но время не стоит на месте, и современные технологии позволяют изготавливать кирпич не только из глины, и не только традиционным способом, что позволяет получать изделия с разными характеристиками, увеличить прочность, улучшить геометрию, расширить цветовую палитру или устойчивость к действию внешних агрессивных факторов.
Ниже кратко описаны основные методы производства кирпича.
Метод пластического формования
Способ производства кирпича пластическим формованием состоит из нескольких этапов:
- Добыча сырья (глины)
- Подготовка сырья. Глину увлажняют паром и интенсивно обрабатывают (это заменяет процесс вылеживания) до получения пластичной, удобно формируемой массы без крупных каменистых включений.
- Формование кирпича-сырца. Глиняная лента нарезается автоматическим устройством на кирпич-сырец. Размер таких кирпичей несколько больше требуемого, так как в процессе последующей обработки глина дважды (при сушке и обжиге) претерпевает усадку, достигающую 10-15%.
- Сушка. Важный и сложный этап производства кирпича. Простейший способ предохранить кирпич от растекания — сушить его медленно, то есть так, чтобы скорость испарения воды не превышала скорости ее миграции из внутренних слоев. По достижении влажности кирпича-сырца 6-8% его можно подавать на обжиг.
- Обжиг. Для обжига используют печи различной конструкции. Это и старые кольцевые печи, в которые кирпич укладывают и вынимают вручную, и современные туннельные, где кирпич обжигается в процессе продвижения его по печи. Температура обжига зависит от состава сырьевой массы и обычно находится в пределах 950-1000°С. Необходимую температуру обжига следует строго выдерживать до окончания процесса обжига.
Методом пластического формования производят полнотелый и щелевой керамический кирпич, теплую керамику, клинкерный кирпич. Кирпич, изготовленный данным способом, отличается низким водопоглощением, как следствие, высокой морозостойкостью и долговечностью.
При производстве поризованного кирпича (теплой керамики) используют добавки, например, опилки, которые, выгорая в процессе обжига, образуют поры, понижающие его плотность приблизительно на 30% и повышающие теплоизоляционные свойства. Небольшой вес таких изделий позволяет снизить нагрузку на нижележащие конструкции, и дает возможность производить крупноформатные блоки
Клинкерный кирпич обжигается при более высокой температуре. Технология и качество сырья обеспечивают более плотную структуру, повышенную прочность, морозостойкость, долговечность, но повышает теплопроводность.
 |
 |
 |
 |
Метод полусухого прессования
Сырьем для кирпича, производимого таким способом, также служит глина, но в отличие от пластического формования глина увлажняется до 6-7%, затем измельчается в порошок, из которого на специальных прессах поштучно формуется кирпич-сырец.
Такой сырец не требует сушки. Его можно обжигать сразу после формования. Кирпич полусухого прессования имеет гладкие грани и значительно меньше дефектов, чем кирпич пластического формования, но, в то же время, он менее морозостоек, что сужает спектр его применения.
Производство шамотного кирпича
Шамотный кирпич изготавливают путем обжига спрессованного шамота — порошка из обожженной размолотой огнеупорной глины при температуре 1650°С. Шамот — зернистый материал, получаемый измельчением предварительно обожженной до температуры спекания глины. Его можно заменить измельченным браком керамических изделий.
Шамотный кирпич отличается высокой огнеупорностью, прочностью, устойчивостью к агрессивным средам, например, действию кислот и щелочей, не подвержен деформации.
Производство силикатного кирпича
При изготовлении силикатного кирпича не используется глина. Сырьевая смесь для производства силикатного кирпича содержит 90-95% песка, 5-10% молотой негашеной извести и некоторое количество воды.
Смесь тщательно перемешивается и выдерживается до полного гашения извести. После завершения этого процесса из смеси под большим давлением (15-20 МПа) прессуют кирпич, который направляют для твердения в автоклавы при давлении 0,9 МПа и температуре 175 °С. Кирпич твердеет за 8-14ч. Далее кирпич выдерживают 10-15 дней для карбонизации, в результате чего повышается его прочность и водостойкость.
Кирпич, полученный таким способом отличается ровными гранями с гладкой поверхностью, он не имеет тех дефектов, которые свойственны кирпичу, произведенному способом пластического формования, кроме того, силикатный кирпич отличается хорошей звукоизоляцией. Но он значительно тяжелее керамического кирпича, менее водо- и морозостоек, его теплопроводность выше, такой кирпич не может применяться в частях здания с влажным режимом: в санузлах, ванных комнатах, для кладки фундаментов, подвалов, цоколей.
Производство гиперпрессованного кирпича
Сырьем для изготовления гиперпрессованного кирпича служит смесь цемента, известняка (ракушечника), доломита и красителя. В качестве наполнителя также могут использоваться: кварцевый песок, отсевы доломита, мрамора, травертина, гранита и других пород.
Гиперпрессованный кирпич не требует обжига, технология изготовления включает в себя двустороннее прессование под очень высоким давлением (не менее 40 МПа) в специальных пресс-формах. После этого спрессованный кирпич должен пройти процедуру «созревания» в теплом помещении не менее 5 дней, в течение которых кирпич получает 60-70% своей конечной прочности.
Гиперпрессованный кирпич имеет гладкие грани и значительно меньше дефектов, чем кирпич пластического формования. Такой кирпич может применяться для кладки фундаментов (полнотелый), несущих стен, облицовки фасада, при благоустройстве территории.
Подробно о производстве кирпича. Виды, состав, способы производства, технические характеристики кирпича
Как сделать выбор кирпича правильно
– Ну что ж, мистер Сайрес, с чего начнем? – спросил на следующее утро Пенкроф. – С самого начала, – ответил инженер… …Производство кирпича дело не такое уж сложное. Надобно было глину замесить с песком, слепить кирпичи и обжечь их в огне большого костра… Глину, смоченную водой, колонисты месили и руками и ногами, потом массу делили на бруски равной величины. Опытный рабочий может за двенадцать часов изготовить вручную до десяти тысяч кирпичей…
(Жюль Верн. «Таинственный остров»)
. Солидная фирма строила элитный кирпичный дом. Начали облицовку фасада, но вдруг засомневались. Кирпичи показались им подозрительными. Отдали на экспертизу, и выяснилось, что морозостойкость кирпича не отвечает московским нормам. Пришлось избавляться от него в спешном порядке, а дом облицевали новым, «правильным» кирпичом. Эта история закончилась хорошо. А многие другие, увы, заканчивались плохо. Например, сделали купол церкви из кирпича полусухого прессования, еще не покрыли «чистым золотом», а купол стал протекать. Или: привезли кирпич на стройку, оставили на несколько месяцев, а когда пришло время строить, оказалось, что весь кирпич потрескался. А причина, как оказалось, везде одна: кирпич неправильно выбран.
Поэтому давайте попробуем разобраться, какой же кирпич – «правильный».
Как утверждает «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова, кирпич это: 1. Искусственный камень, изготовляемый в виде брусков из обожженной глины и употребляемый для построек. 2. Одна штука такого камня. 3. Твердый материал в форме такого камня.
Какие бывают кирпичи
Разноцветные силикатные кирпичи По составу и способу производства кирпич делится на две группы – керамический и силикатный.
По логике толкового словаря, кирпич – это брусок обожженной глины. Но тогда силикатный (то есть не глиняный) кирпич – и не кирпич вовсе, а некий твердый материал похожий на него по форме. Кстати, так и есть: на эти два материала существуют разные ГОСТы, и строители очень четко проводят между ними границу. Итак, мы будем рассматривать в основном керамический кирпич, потому что он и есть настоящий кирпич (и по словарю, и по ГОСТу). Какой кирпич – для чего?
|
Загрузка...