Производство кирпича

Кирпич — строительный материал, используемый для возведения стен, заборов, кладки тротуаров и прочих строений. Традиционно им называли материал, состоящий из глины, но на Западе данный термин применяют для обозначения любых прямоугольных блоков, для изготовления которых применяли любые строительные растворы, но имеющие сходные размеры со стандартными. Обычно в качестве сырья для производства кирпича используют глину, песок, известь или бетон.

Несмотря на то, что традиционное производство обожженным методом известно с 5000 годов до нашей эры, самым старым является не оно, а формовочный вид, в смеси которого использовали солому и при этом не обжигали, а просто сушили на воздухе. Это вид сегодня пользуется просом в некоторых регионах Африки.

Виды кирпича

Кирпич делится по классам, типам, сырью и размерам, которые варьируются в зависимости от региона происхождения и назначения. При этом существуют два основных вида, различающих по методу производства кирпича: 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 производства кирпича:

  • Экструдированный. Для изготовления применяют экструдер, 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 сырцы.

  • Формовочный. Для производства кирпича используют формы. 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 прессованного кирпича применяют станки и линии с прессами.

Классификация по применению:

  • Обычный или строительный – используемый для возведения внутренних стен и перегородок.
  • Лицевой – используемый для наружной кладки.
  • Полый – вид с отверстиями. Обычно они составляют менее 25% от объема, 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, применяют для облицовки и маскировки.

Кирпичи специального назначения:

  • Химически стойкие – 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 кладки применяют определенный клей/раствор, исходя из места применения. Пример: печной кирпич.
Стафордширский синий кирпич
Здание из стафордширского синего

Некоторые виды существенно отличаются по месту производства. Например, в Англии существует «стафордширский синий», в составе которого добавляют красную глину с содержанием карбоната кальция. При высокой температуре и низком содержании кислорода в атмосфере глина приобретает синий цвет.

По размерам:

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

Стандартные размеры по странам
СтандартИнчиМиллиметры
Австралия9 × 4⅓ × 3 in230 × 110 × 76 мм
Голландия9 × 4¼ × 2¼ in228 × 108 × 54 мм
Германия9 × 4¼ × 2¾ in240 × 115 × 71 мм
Индия9 × 4¼ × 2¾ in228 × 107 × 69 мм
Румыния9 × 4¼ × 2½ in240 × 115 × 63 мм
Россия10 × 4¾ × 2½ in250 × 120 × 65 мм
ЮАР8¾ × 4 × 3 in222 × 106 × 73 мм
Швеция10 × 4¾ × 2½ in250 × 120 × 62 мм
Великобритания8½ × 4 × 2½ in215 × 102.5 × 65 мм
США7⅝ × 3⅝ × 2¼ in194 × 92 × 57 мм

Технология производства кирпича методом обжига

Сырье

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

  1. Глина – 20-30%. Является главным сырьем для производства кирпича и требует предварительной подготовки для дальнейшего пользования – 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 при производстве. Избыток песка нарушает сцепление между частицами, что делает готовый кирпич 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. 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 сырца.


Существуют и другие виды, где сырье для производства кирпича существенно отличается. К примеру, кирпич 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 подают тепло от печи для обжига.

Для производства прессованного кирпича используют 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 сырцы в подобие пирамид, обмазывали конструкцию снаружи слабым земляным раствором и поджигали. Сейчас на производстве кирпича популярны 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. Некоторые кирпичные заводы России и Германии используют в производстве старинные кольцевые печи Хоффмана.

В Индии и по сей день в производстве кирпича активно 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 штук в день.

Минусом таких печей является полностью ручная разгрузка и погрузка.

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

Производство кирпича химическими способами

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

Кальций-силикатный кирпич

Для его производства используют песчаник, либо кремнезем, 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 это сырье для производства кирпича смешивают и оставляют отлежаться до полного растворения извести. Затем смесь прессуют в формы и подсушивают в автоклаве на протяжении 3-14 часов. Готовые к-чи имеют всегда четкую геометрию.

Цвета у кальций-силикатного 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 для производства кирпича из силиката используют стандарт ASTM C73-10, в странах СНГ – ГОСТ 379-2015.

Подробнее про изготовление силикатного кирпича.

Бетонные

Кирпичи, сделанные из бетона, обычно называют блоками. Для производства используют традиционные бетонные смеси с применением прессовальных и вибрационных станков, за счет которых смесь уплотняется, что делает блок гораздо надежнее и долговечнее. Как правило, они имеют декоративные формы. Но цвета тоже могут быть разными.

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

Блоки сжатого грунта

Данный вид распространен для территории Южной Америки. Для производства кирпича 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 производства надежной продукции вам понадобится хорошая установка для прессования, так как при слабой силе (как на видео выше) кирпичи будут обладать высоким уровнем поглощения воды. Для постройки гаражей и сараев они подойдут, но для домов маловероятно.


1
Комментарии и отзывы

avatar
1 Цепочка комментария
0 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
новее старее большинство голосов
Анонимно
Анонимно

А как насчёт обжига в муфельной печи?