Производство кирпича

Кирпич – строительный материал, используемый для возведения стен, заборов, кладки тротуаров и прочих строений. Традиционно кирпичом называли материал, состоящий из глины, но на Западе данный термин применяю для обозначения любых прямоугольных блоков, сделанных из любых строительных растворов и имеющие сходные размеры со стандартными. Наиболее популярные виды кирпича состоят из глины, песка, извести или бетона.

Несмотря на то, что традиционный обожженный кирпич известен с 5000 годов до нашей эры, самым старым является не он, а вид, в смеси которого использовали солому и при этом не обжигали, а просто сушили на воздухе. Это вид сегодня используются в некоторых регионах Африки.

Виды кирпича

Кирпичи делятся по классам, типам, сырью изготовления и размерам, которые варьируются в зависимости от региона происхождения и назначения. При этом существуют два основных вида кирпича по методу производства: с обжигом и без обжига. Кирпичи, производимые методом обжига, являются одними из самых крепких и сильных строительных материалов, поэтому их еще называют искусственным (керамическим) камнем.

Классификация по методу изготовления:

  • Экструдированный. Изготавливается путем использования экструдера, в котором замешивается раствор, а потом пропускается через специальное отверстие. Из него выходит длинная полоса, внутри которой могут быть отверстия. Полосу разрезают ножами и проволокой на кирпичи.

  • Формовочный. Изготавливается путем использования форм. Может делаться и вручную, и с использованием различного автоматизированного оборудования. Чаще всего именно он имеет различные декоративные формы (закругленный, с разной толщиной сторон), благодаря чему используется, например, в арках.

  • Прессованный. Для производства такого кирпича используются станки и линии с прессами.

Классификация по использованию:

  • Обычный или строительный – кирпич, используемый чаще для возведения внутренних стен и перегородок.
  • Лицевой – кирпич, используемый для наружной кладки.
  • Полый – вид с отверстиями. Обычно они составляют менее 25% от объема кирпича, но в перфорированном типе могут и более 25%.
  • Рифленый. Как минимум с одной стороны имеет полосы, являющимися замками для раствора.
  • Мощеный. Используется для мощения дорожек.
  • Тонкий. По ширине, используется для облицовки и маскировки.

Кирпичи специального назначения:

  • Химически стойкие – кирпичи с устойчивостью к химическим веществам.
  • Инженерные. Такое название применяется на Западе к полнотелым кирпичам с низкой пористостью, благодаря чему их можно использовать в помещениях с высокой влажностью или дымовыми газами. При этом для них используется и определенный клей/раствор, исходя из места применения. Пример: печной кирпич.
Стафордширский синий кирпич
Здание из стафордширского синего

Некоторые кирпичи существенно отличаются по месту происхождения. Например, в Англии существует «стафордширский синий кирпич», изготавливаемый из красной глины с содержанием карбоната кальция, которая при высокой температуре и низком содержании кислорода в атмосфере приобретает синий цвет.

По размерам:

В России и странах СНГ используются одинарные, полуторные и блочные размеры, но в остальных странах стандарты немного отличаются.

Стандартные размеры по странам
Стандарт Инчи Миллиметры
Австралия 9 × 4⅓ × 3 in 230 × 110 × 76 мм
Голландия 9 × 4¼ × 2¼ in 228 × 108 × 54 мм
Германия 9 × 4¼ × 2¾ in 240 × 115 × 71 мм
Индия 9 × 4¼ × 2¾ in 228 × 107 × 69 мм
Румыния 9 × 4¼ × 2½ in 240 × 115 × 63 мм
Россия 10 × 4¾ × 2½ in 250 × 120 × 65 мм
ЮАР 8¾ × 4 × 3 in 222 × 106 × 73 мм
Швеция 10 × 4¾ × 2½ in 250 × 120 × 62 мм
Великобритания 8½ × 4 × 2½ in 215 × 102.5 × 65 мм
США 7⅝ × 3⅝ × 2¼ in 194 × 92 × 57 мм

Технология производства методом обжига

Сырье

Благодаря данному методу кирпичи получаются более долговечными. Обычно они содержат следующие ингредиенты:

  1. Глина – 20-30%. Является главным сырьем, требующей подготовки для использования – после добычи из карьера ее в течение года вылеживают на открытом воздухе. Это помогает ослабить сцепление между отдельными гранулами глины и качественнее замешать в растворе.
  2. Песок – 50-60% от массы. Часто бывает в составе глины. Песок помогает предотвратить растрескивание, сжатие и разрушение сырца. Избыток песка нарушает сцепление между частицами, что делает готовый продукт хрупким.
  3. Известь – 2-5%. Также предотвращает усадку сырца. Является цементирующимся веществом.
  4. Оксид железа – не более 7%. Выполняет ту же функцию, что и песок с известью, но также придает красный цвет кирпичу. Избыток оксида железа делает синий цвет или черноватый, а его недостаток – желтый.
  5. Магнезия – не более 1%. Придает желтый оттенок и уменьшает усадку. Избыток приводит к распаду кирпича.

Процентное соотношение существенно отличается от способа получения кирпича-сырца.

Также есть виды, где сырье существенно отличается. К примеру, можно делать из глины и опилок, но область его применения будет узкой.

Если в производстве используется вакуумная машина для экструдирования, то глину смешивают с 10-15% воды (жесткая экструзия) или 20-25% (мягкая экструзия). Полученную смесь выталкивают через матрицу для создания длинной полосы определенных размеров. Затем ее нарезают на кирпичи. Полые кирпичи закаливают сушкой в течение 20-40 часов при температуре 50-150 градусов по Цельсию перед тем, как обжечь. Часто в качестве тепла для сушки используется тепло от печи для обжига.

Для производства прессованного кирпича используется меньше воды, но для этого вида требуется более длительный обжиг, что делает метод и саму продукцию более дорогостоящими.

Сырцу всегда дают отлежаться и просохнуть.

Обжиг

Раньше люди просто складировали кирпичи-сырцы в подобие пирамид, обмазывали конструкцию снаружи слабым земляным раствором и поджигали. Сейчас на промышленных производствах используют в основном туннельные печи, в которые сырец загоняется на рельсовых платформах, а обжиг происходит за счет использования газа и электричества. Такие печи могут быть и прямоугольными и кольцевыми. Этот метод позволяет круглосуточно изготавливать продукцию, значительно увеличить скорость производства, а также качество продукции.

Всегда сырец складируют так, чтобы между кирпичами воздуху было легко проходить через ряды. Время обжига составляет от 6 до 48 часов.

Печи многих заводов строились на месте из кирпича. Некоторые заводы России и Германии используют старинные кольцевые печи Хоффмана.

В Индии и по сей день используют печи, разработанные в конце 19 века английским инженером Уильямом Булом. Конструкция состоит из траншеи с окружностью 100-150 метров, в центре которой труба. Траншею заполняют на половину кирпичом и закрывают сверху. Через отверстия в крыше закидывается топливо (уголь, мусор, масло и т.п.) и поджигается. При данном процессе 6 человек обжигают 15.000-20.000 кирпичей в день.

Минусом таких печей является полностью ручная разгрузка и погрузка.

Для небольшого производства можно сделать печь полностью самому и небольшого размера.

Производство химическими способами

Такие кирпичи не обжигают, но в процессе изготовления тепло и высокое давление в автоклаве могут использоваться для ускорения отверждения.

Кальций-силикатный кирпич

Данный вид делают либо песчаника, либо кремнезема, но основным связующим здесь выступает не глина, а известь. Основными ингредиентами являются:

  • Известь – пропорция 1 к 10 с песком;
  • Кварц;
  • Измельченный кремний или кремнистая порода с минеральными красителями.

Все эти материалы смешивают и оставляют отлежаться до полного растворения извести. Затем смесь прессуют в формы и подсушивают в автоклаве на протяжении 3-14 часов. Готовые кирпичи имеют всегда четкую геометрию.

Цвета у кальций-силикатного кирпича могут быть не только традиционно белыми, но и черными, бежевыми, серо-голубыми.

Данный вид очень распространен в Швеции, Индии, Канаде, США и странах СНГ. В странах северной Америки его изготавливают по стандарту ASTM C73-10, в странах СНГ – ГОСТ 379-2015.

Подробнее про изготовление силикатного кирпича.

Бетонные кирпичи

Кирпичи, сделанные из бетона, обычно называют блоками. Изготавливаются из традиционных бетонных смесей с применением прессовальных и вибрационных станков, за счет которых смесь уплотняется, что делает блок гораздо надежнее и долговечнее. Как правило, бетонные кирпичи редко имеют декоративные формы. Но цвета тоже могут быть разными.

Бетонные кирпичи сжимаются больше, чем глиняные и силикатные, но имеют отличные свойства огнестойкости и звуковой изоляции.

Блоки сжатого грунта

Данный распространен для территории Южной Америки. Берется местный грунт и просто прессуется под давлением 21 МПа на квадратный дюйм, за счет чего обычная почва становится очень плотной и способна прослужить не один десяток лет. Иногда для дополнительного укрепления структуры в состав почвы добавляют немного цемента.

Производство кирпича на дому

На дому можно делать бетонный кирпич, к примеру, лего, и традиционный. Но традиционный в домашних условиях редко делают, так как мало кому захочется строить на своем участке печку.

Следует учесть, что для выпуска надежной продукции вам понадобится хорошая установка для прессования, так как при слабой силе (как на видео выше) продукция будет обладать высоким уровнем поглощения воды. Для постройки гаражей и сараев она подойдет, конечно же, но для домов маловероятно.


Читайте также

Комментарии и отзывы

Оставьте первый комментарий!

avatar
wpDiscuz