Storossproject.ru

Декор и Мебель
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология обжига глины для кирпича

Как осуществляется обжиг клинкерного кирпича?

Кирпич — это обожженный при высокой температуре глиняный брусок. Каким образом производится обжиг клинкерного кирпича? Это особая разновидность керамических строительных изделий. Она отличается от всех остальных кирпичей своей плотностью. Бруски из глины полностью спекаются в процессе обжига.

Температура обжига клинкерного кирпича составляет около 1200 °C, что придает материалу высокую прочность.

Немного исторических фактов

Первичные данные о клинкере относятся к 1743 году. В это время в городе Бокхорно в Дании открылась мастерская, в которой обжигался кирпич. Эти изделия выпускались для мощения дорог.

Глубокий обжиг делал их сравнимыми по прочности с булыжником, которого в стране было очень мало. Искусственный камень в виде прямоугольных брусков в укладке был проще, обходился намного дешевле булыжника, его не нужно было везти издалека.

Через много лет в российской деревне Топчиевка, расположенной в Черниговской губернии, тоже началось производство клинкерного кирпича. Случилось это в далеком 1884 году. На заводе использовалась печь системы Гофмана и немецкие шнековые прессы.

Изображение № 1. Окись железа придает глине красноватый оттенок.

Подготовленная глина спекалась в печи в некую массу в виде пласта. Его раскалывали на части. В таком виде использовали для дорожных работ.

Через 20 лет завод начал выпускать клинкерный кирпич. Печь Гофмана заменили на камерную. Раньше процент брака был равен 50 и более, теперь он остановился на показателе 25.

В СССР на нескольких заводах стали выпускать кирпич не только для дорог, но и для возведения отопительных печей. Мощность заводов была очень небольшой. В настоящее время обжигом занимаются многие предприятия. Выпускают они несколько видов керамических изделий, в том числе и клинкерный кирпич.

Производство кирпича

Для изготовления клинкера используется специальная тугоплавкая глина. Она в своем составе содержит много оксидов алюминия, которые значительно уменьшают деформацию прессованных брикетов при обжиге. Содержание оксидов — 17-23% от общей массы смеси. В любой глине всегда есть окись железа (изображение № 1), придающая готовому изделию цвет, который может меняться от привычного вишнево-красного до необычного темно-фиолетового. Содержание оксида железа не должно превышать 8%, иначе при обжиге изделий в печи на их поверхностях образуется корка. Она не дает выхода углекислому газу, отчего кирпич вздувается.

В составе глины должно сохраняться определенное количество кальция, магния, кремния. При их недостатке изделия требуют строго определенных температур при обжиге, а от этого усложняется технология производства. При превышении содержания меняются характеристики и свойства кирпича. Он становится хрупким.

Изображение № 2. Облицовочный кирпич применяют для отделки внешних фасадов домов.

Более высокого качества изделий можно добиться использованием экструзионного метода изготовления. Применение этого способа заключается в следующем:

Такой способ производства и обжига изделий довольно дорог. Российский клинкерный кирпич подобным образом выпускается лишь на нескольких заводах. Остальные предприятия работают методом полусухого прессования, он требует более низких энергозатрат. Способ производства включает в себя следующие операции:

  • глина сушится и измельчается;
  • измельченная смесь размещается в формах;
  • происходит прессование кирпича;
  • заготовки сушатся при температуре 80°С в течение суток;
  • высушенные заготовки отравляются на обжиг.

Чаще всего для обжига находят применение туннельные печи. Эти сооружения достигают длины 200 м. Работают они по непрерывному циклу. На конвейерной ленте заготовки проходят весь путь. На пути они пересекают зоны с разными температурными режимами. Максимальная температура достигает +1100°…+1450°С. В таких условиях глина спекается и превращается в керамику. А клинкерный кирпич, как нам известно, является разновидностью керамических изделий. Его свойства и характеристики:

Читайте так же:
Кирпич отходит от раствора

Кирпич по своему назначению может быть разным. Различают следующие виды клинкерного кирпича:

  • облицовочный;
  • дорожный;
  • печной;
  • фасонный.

Облицовочный предназначен для отделки стен зданий (изображение № 2). Дорожный — для мощения дорог и тротуаров (изображение № 3). Из печного строят дымоходы, камины и печи. Фасонные изделия имеют самую разную форму. Они используются для строительства беседок, ограждений, для отделки некоторых деталей зданий. Свойства и достоинства изделий:

  • высокая прочность;
  • морозостойкость;
  • презентабельный внешний вид;
  • долговечность (порядка 100 лет).

К недостаткам можно отнести высокую плотность. Это качество требует более прочного фундамента и усложняет доставку кирпича на место использования. К этому можно добавить потерю тепла из-за теплопроводности материала и высокую стоимость.

Заключение по теме

Клинкерный кирпич часто используется в отделке зданий, в мощении дорожек, в строительстве отопительных печей и каминов. В его состав входит глина, добавки для придания некоторых особых свойств.

Сформованные заготовки проходят обжиг в специальных камерах в течение длительного времени.

Происходит это при температурах до 1450°С. Характеристики материала на выходе из печи очень хорошие. Он обладает низкой степенью водопоглощения, высокой механической прочностью. Производится кирпич методом экструзии и полусухого прессования. Экструзия — это более дорогой и энергозатратный способ.

В целом процесс изготовления похож на то, как делается обычный красный кладочный материал. Разница заключается только в специальных режимах обжига при более высоких температурах, придающих керамическому кирпичу особые свойства.

Кирпич из глины

Кирпич из глины, изготовленный своими руками, применяют в основном для небольших построек на участке – бани, гаражи, ограждения и хозпостройки, малые формы ландшафтного дизайна, дорожки и беседки. Глиняные кирпичи различаются по технологии – необожженные кирпичи (сырец) и обожженные. Термообработка кирпича производится в печах, и после обжига глиняный кирпич приобретает специфические насыщенно-терракотовые цвета и ряд качеств. Сырец по цвету напоминает сухую глину. Эксплуатационные характеристики у обожженного и сырцового самодельного кирпича могут значительно отличаться, но вопреки распространенному мнению – вовсе не в пользу обжига. Сырцовые кирпичи, сформованные из качественных глин и высушенные по технологии, по прочности обожженным не уступают. Единственный минус – это отсутствие стабильности сырца в сложных погодных условиях.

Кирпич-сырец популярен отчасти из-за упрощенной технологии, говорят, что с такой работой справится даже ребенок. Формовка кирпичей из глины почти что игровой художественный процесс, особенно в небольших количествах.

Обжиг кирпича из глины

Обожженные в условиях частной стройки кирпичи требуют немалых затрат труда и времени, но все усилия окупаются. Самодельный кирпич при следовании технологии удивляет и прочностью, и долговечностью, а также может быть художественным изделием. Чтобы сделать 50-100 красных обожженных кирпичей, не нужны глобальные работы и затраты. Но для стройки дома и даже бани нужны тысячи единиц кирпича, и здесь уже речь о скорости не идет. Кустарным методом без промышленных печей для обжига стройка далеко не уедет. Тем не менее, мангал и мини-печь, барбекю и кирпичный забор, а также ремонт кирпичного ограждения самодельным красным кирпичом доступны любому индивидуальному строителю. Если производство кирпича разовое, то устраивать на участке древнюю печь для обжига кирпича нереально, так же как и использовать бытовые печки. Мастера кирпичных дел экспериментируют с печами для обжига, но чаще всего применяют в качестве печи 200-литровую стальную бочку.

Читайте так же:
Кирпич м75 область применения

Для печи-бочки нужен участок без сетей и зеленых насаждений, погода без дождя на сутки и яма в сухом грунте глубиной около 0,5 метра. Размер ямы – намного меньше дна печи-бочки, а само железное дно вырезают (как вариант, перфорируют) бочка будет опираться на импровизированные опоры из камня, стальных профилей, кирпича и т.п., установленных по краям отрывки. Все делается таким образом, чтобы возможно было разжечь на дне костер и постоянно подкладывать топливо, держа температуру нагрева. Угольное, дровяное, торф – запасы нужны на 16-20 часов непрерывного горения. Кирпич в печку укладывают с просветами, чтобы была вентиляция и равномерный прогрев, ряды кирпичей размещают не друг над другом, а со сдвигом или по спирали. Защищают печь-бочку от холодного наружного воздуха, накрывая стальными листами. Обжиг – трудный процесс, нужен постоянный контроль, засыпка угля в яму или подкладка дров, чтобы температура в печке была максимальной. Через примерно 20 часов важно дать костру прогореть естественным путем, без тушения, иначе резкий термоудар сведет на нет всю работу: запекшаяся глина-черепок может растрескаться.

Для остывания печи-бочки нужно 3-5 часов, затем кирпичи без опаски вытаскивают и проверяют их на прочность. Один-два кирпича приходится разбить молотком и исследовать в разломе – по цветам можно судить о качестве обжига. Правильно обожженный кирпич, как заводской, так и самодельный, будет однороден по оттенкам, красно-коричневого цвета, без черноты, пятнистости и градиентных переходов цвета. Структуру кирпича проверяют, замачивая разломанные кирпичи в воде на час-другой – и структура и оттенки терракоты должны сохраниться. Не всегда первая же партия кирпича получается удачной, но нужный опыт все же приобретается. Самодельный кирпич зачастую отличается от готового в лучшую сторону – яркий, прочный, пригодный не только для кладки, но и для художественно-декоративных облицовок. Плитка «под старинный кирпич» недаром востребована и предлагается в самых дорогих коллекциях.

Традиционные глиняные смеси – не самое прочное сырье, и без дополнительной стабилизации обжигом природная глина будет расширяться в объеме и сужаться в зависимости от тепло-влажностных условий среды, а как следствие – будут усадки и трещины в кирпичных конструкциях. Чтобы стабилизировать (цементировать) глину, в строительстве применяют различные компоненты-присадки, наиболее привычен портландцемент (перемолотый цементный клинкер плюс гипс и добавки, проверенный и всем известный вид силикатного вяжущего). Но ПЦ – дорогой материал и существенно повышает итоговую стоимость кирпича. Поскольку само глиняное сырье зачастую очень дешево, особенно в районах где высота пластов природных глин измеряется десятками метров, а добыча ведется буквально с поверхности – вопрос об удешевлении стабилизации глин насущен и давно решается учеными. Например, все успешнее применяют отходы угольных ТЭЦ – зольные остатки, пыль и летучую золу, но этого недостаточно. Есть ингредиенты-стабилизаторы, которые до сих пор держатся зарубежными производителями в тайне.

Из обычной глины дом и даже садовую дорожку построить нереально, таково общее мнение и закономерность. Хотя исключения есть – например, сырцовые саманные кирпичи и блоки, а также дома из глины, щепы и соломы. Интересной разновидностью дома из глины и дерева является постройка из дров – сочетание древности и современных технологических приемов.

Читайте так же:
Облицовочный кирпич производство польша

Сырцовый кирпич из глины

Самый важный этап изготовления сырца – это сушка. Усадка кирпича будет не меньше 12-15%, при этом возможны трещины, и такой кирпич не будет прочным и годится только на садовые дорожки и возможно, обустройство септиков (второй ряд кладки). Технология сушки основана на обеспечении сырцу условий: тень или полутень, отсутствие прямого солнца и ветра, защита от атмосферной влаги (включая росу). Казалось бы, такие условия создать легко, но на практике часто получается, что обычного навеса недостаточно – требуется закрытое помещение, но при этом хорошо вентилируемое. Под деревьями в саду или под стеной дома кирпич-сырец правильно высушить тоже не получится, поскольку время сушки большое – от 6-7 дней до двух и более недель, и весь этот период нужно обеспечить кирпичам оптимальные условия по температуре и влажности воздуха, а единственный ливень станет для сформованных сырцов фатальным. Жара и солнце не ускоряют сушку глины, а только приводят к растрескиванию внешних слоев и порче материала.

  • Деревянные блок-формы или одинарные формы смачивают изнутри и присыпают цементным порошком;
  • Раскладывают глиняный замес по формам «горкой» и уплотняют (встряхивают, добиваясь чтобы смесь заполнила форму полностью), излишек глины убирают сверху заподлицо с бортиками шпателем или деревянной рейкой; закрывают формы крышками и оставляют для сушки при нормальной температуре, в затененном месте.

После того, как кирпичи подсохли (через 1-3 сутки) продолжают сушку со снятыми крышками форм еще 24 ч и более. Далее переворачивают блок-формы, осторожно вытряхивают сырец и оставляют для полной просушки. Время сушки зависит от погодных условий, влажности воздуха, качества и вида глины и наполнителя.

Обжигание кирпича

Для изготовления кирпича нужна глина. Однако недостаточно придать ей форму кирпичного блока и высушить, потребуется обжиг кирпича. Такая процедура нужна для получения качественного и прочного строительного материала. Наличие необходимого сырья и знание технологии обжига дают возможность производить стройматериал и в домашних условиях.

Что это за процесс и особенности технологии

Тепловую обработку стройматериала из глины под действием высоких температур называют обжигом. Это завершающий этап производства кирпичных блоков. Технология обжига включает 3 этапа:

  1. Прогревание.
  2. Обжиг.
  3. Охлаждение.

На первом этапе кирпич нагревают до температуры 120 градусов, с целью выпаривания из него воды. Затем, для выгорания примесей органического происхождения и окончательного вывода жидкости, его прогревают до 600 гр. На следующем этапе температура обжига кирпича составляет 920—980 градусов. При этом начинается усадка глины, приобретается прочность. В условиях постоянной максимальной температуры кирпичный блок некоторое время закаливается и томится. На завершающем этапе полученный строительный материал из глины охлаждают. Если во время термической обработки не было нарушения технологии, цвет блока будет оранжево-красный, а структура однородной. Для получения глазурованного кирпича потребуется повторный обжиг.

Чтобы в итоге получить прочный и качественный обожженный кирпич без трещин, в процессе термообработки требуется строгий контроль температурного режима

Сложности обжига кирпича

Прежде чем открывать производство и приобретать печь для обжига, необходимо составить бизнес-план. Нужно учесть объемы производства, характер и стоимость энергоносителя, способы доставки сырья и отгрузки готовой продукции. Затраты следует свести к минимуму, иначе изготовление термически обработанных кирпичных блоков будет нерентабельным. Альтернативным может стать производство кирпича без обжига. Его изготавливают способом полусухого и сухого прессования и получают стройматериал со свойствами идентичными обожженному.

Читайте так же:
Изготовления кирпича для дачи

Виды печей

Для обжига керамики и производства обожженного, в том числе керамического кирпича используют специальные печи. Они бывают 2 типов:

Туннельная печь

Устройство туннельного типа — это длинная, в виде туннеля газовая печь для обжига кирпича. Внутри находятся 3 камеры и проложены рельсы. По ним, с помощью автоматических толкателей, движутся металлические вагонетки. Перед входом в печь них загружают необожженный кирпич. Вход и выход закрывается герметично. После просушки в 1 камере, кирпичные блоки перемещаются во 2 для обжига. Его обеспечивают газовые горелки, постоянно поддерживающие температуру на уровне 920—980 градусов. Затем кирпич попадает в третью зону с более низкой температурой, где происходит его охлаждение. После завершения режима толкатели выкатывают вагонетки из печи и кирпичные блоки полностью остывают уже за ее пределами.

Кольцевая печь

Устройства этого типа состоят из множества расположенных друг возле друга секций в виде кольца. В каждой из них есть окно для загрузки и извлечения материала, а также свой источник подогрева Кольцевая печь обеспечивает непрерывность процесса обжига. Таким образом, партия кирпичных блоков проходит все стадии термической обработки, находясь в одном и том же отсеке. Соседняя камера способствует нагреву, прокаливание блоков происходит за счет своего топлива, а остывание обеспечивает температура следующей секции.

Можно ли сделать дома?

В домашних условиях возможно не только обжечь кирпич, но и изготовить самодельный стройматериал. Однако при таком процессе количество кирпичных блоков с дефектами будет больше. Излишне закаленные материалы будут непригодны для повторного использования. Существует 3 вида материалов:

  • саман — без обжига с добавлением соломы;
  • кирпич-сырец;
  • обожженный.

Для получения самодельного кирпича нужно наличие брусчатой формы. Ее тоже можно сделать своими руками. Для этого понадобятся фанера и доски толщиной 25 мм. Из этих материалов вырезают элементы формы и соединяют их гвоздями длиной 5—6 мм так, чтобы размер будущего кирпичного блока соответствовал стандартному, а именно 250×120×65. Самодельные необожженные кирпичи изготавливают из смеси тощей и жирной глины с добавлением соломы в пропорции 1:1:5, разведенной водой до однородной консистенции. Готовый раствор плотно укладывают в предварительно смоченные и присыпанные цементом формы и закрывают съемной крышкой. После высыхания в течение 7—14 суток готовое изделие вынимают. Чтобы получить кирпич-сырец, проделывают такую же процедуру, добавляя вместо соломы песок.

В промышленном производстве используют специальные печи для обжига глины. В домашних условиях подойдет самодельная печь в виде бочки из металла объемом около 200 л с вырезанным днищем. В нее укладывают блоки для обжига, накрывают металлической крышкой и устанавливают на печь с открытым верхом. При отсутствии таковой, она крепится на ножках высотой 20 см над ямой, в которой на глубине 0,5 м разводят костер. Для обеспечения необходимой температуры для обжига, огонь должен постоянно поддерживаться в течение 20 часов. На завершающем этапе процесса, его делают более слабым. По истечении 6 часов крышку снимают и дают кирпичу остыть.

Читайте так же:
Как восстановить кирпич ios

Производство кирпича

Технология производства кирпича совершенствовалась на протяжении столетий. На сегодняшний день практически весь кирпич изготавливается на огромных механизированных предприятиях. В ходе производства кирпича в основном используются легкосплавные мергелистые и песчанистые глиняные породы.

Строительство дома из кирпича крупного формата позволяет в короткий промежуток времени возводить стены и более экономно расходовать кладочную смесь, ведь чем меньше кладочных швов, тем меньше требуется раствора. У стены, сложенной из кирпича с пористой структурой, вес будет меньше, а теплоизолирующие и звукоизолирующие свойства будут выше, чем у стены такой же толщины, сложенной из полнотелого кирпича.

Сейчас в основном используются два метода производства кирпича. Первый способ производства кирпича осуществляется при помощи обжига глины, а второй без него, с использованием прессования.

Изготовления кирпича с обжигом глины

Приготовление глины для производства кирпича проводится следующим образом. Глину выкладывают в бетонированные ямы, выравнивают, затем ее заливают водой и отстаивают в течении 3х суток. По прошествии этого срока она доставляется на предприятие для последующей механической обработки. В ходе процесса обработки, глина тщательно перемешивается, из неё удаляются камни и она поступает на ленточный пресс. После этого происходит нарезка кирпичей, и отправка их в камеру для сушки. Для сушки кирпича применяют тепло отработанного пара. После сушки он поступает в кольцевую или туннельную печь, в которой происходит обжиг.

Производства кирпича без обжига

В данной методике, вместо обжига применяется трибо-прессование или гипер-прессование. Это процесс сварки минеральных сыпучих компонентов под воздействием высокого давления с применением воды и вяжущих элементов, в конце которого получивщуюся субстанцию выдерживают в течение 5ти суток. Затем материал помещается в бетоносмеситель, где он хорошенько перемешивается с цементом. Далее следует процесс, в котором формируются изделия. На складе такой кирпич остается как минимум трое суток, после чего возможна его отгрузка непосредственно покупателю.

Кирпич можно изготавливать без декоративной обработки, а также с улучшающими внешний вид покрытиями. Отличное качество кирпича, производимого на предприятиях, обеспечивается включением в процесс специализированных линий, на которых производится подготовка материала с добавлением к глине до 50% шамота, сушка кирпича в туннельных сушилках с использованием рециркуляции, формование кирпича на вакуумных прессах и его обжиг в туннельных печах.

Самый качественный кирпич производится при работе печей на жидком и газообразном топливе. Цветной лицевой кирпич создается из цветных материалов с использованием разнообразных добавок: рудообразующих пород, минеральных веществ и отходов производства.

Производство кирпича из материалов, в которых содержатся цветные примеси, требует хорошего смешивания основной массы глины с добавками и достаточно большого количества красящих компонентов. Тем не менее, его создание гораздо проще, чем производство кирпича с декоративно обработанной поверхностью.

Наш поставщик

Наш основной поставщик кирпича — компания «УНИКМА», она поставляет строительный кирпич трех видов: RAUF — завода «Победа ЛСР», кирпич POROTHERM российского завода концерна Wienerberper, керамический камень POROMAX – продукция завода «Славянский кирпич». «УНИКМА» поставляет строительный кирпич разного формата и свойств, в основном в ее ассортименте – крупноформатный пустотелый поризованный кирпич, который также называют «керамический пустотно-поризованный строительный камень».Производство кирпича происходит по самым современным технологиям и в соответствии со стандартами качества.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector