Кирпичи из глины

Содержание

Анализ глины на качественный состав

Перед привозом на производство сырья рекомендуется проверить его жирность. Первый способ проверки таков:

  1. В пол-литра глины добавить воду и перемешать.
  2. Вымешивать до полного впитывания жидкости и отставания от рук.
  3. Из полученной массы сформировать шар, диаметром равным 5 см и лепешку — 10 см.
  4. Оставить два изделия в тени на три дня.
  5. По истечении указанного срока проверить их прочность и присутствие углублений.

Если есть щели, это подтверждает чрезмерную жирность сырья. Отсутствием трещин может характеризоваться оптимальная жирность. Проверь ее можно, бросив шар с высоты одного метра, если повреждений нет — жирность в норме. Подходящий показатель получится, если постепенно подмешивать в смесь песок. Получив требуемые характеристики, раствор пригоден для промышленного производства.

Второй способ проверки: сырье заливается водой, для полного растворения периодически перемешивается раствор. Перед переходом глины во взвешенное состояние дать отстояться смеси до прозрачности. Отстоянное вещество будет насчитывать такие слои: снизу песок, потом глина, а выше вещество с примесями. Сырье, в состав которого входит 30% песка, не годится для изготовления кирпича (норма может колебаться от 10 до 30%).

Технология производства глиняных кирпичей без обжига и с обжигом

Обжиговая технология

В первую очередь готовится сам материал. Добытое в карьере сырье (глина) помещается в бетонную яму и заливается водой на четыре дня. После отмачивания выполняется процесс обработки массы: удаление грубых частиц и камней, перетирания гребнями до состояния мелкого гравия. Когда сырье пройдет первичную обработку его можно отправлять на следующий этап — помещение в прессовочный аппарат для распределения по специальным поддонам, которые помещаются в сушильную камеру. Отработанный водяной пар равномерно циркулирует, что позволяет высохнуть изделию. Финальный штрих — обжиг в печи с температурой 1000 градусов и отстой готовой продукции. Товар можно пускать в эксплуатацию.

Во время сушки безобжигового кирпича стоит учесть его влагопоглащаемость, сушить в помещениях с хорошей вентиляцией на стеллажах, куда не проникают солнечные лучи.

Технология без обжига

На первом этапе работы происходит изготовление формы по стандартным размерам 250×120×65 мм. Материалом для формы могут послужить доски и фанера. Главное, конструкция должна иметь съемную крышку. На втором этапе происходит помещение сырья в форму. Для этого его смачивают водой и присыпают просеянным цементом. Это необходимо для хорошего отставания от заготовки. Помещают смесь в конструкцию и равномерно распределяют, убрав лишнее. Во время формирования изделия уходит влага и кирпич потеряет 15% объема, это нужно учесть перед изготовлением формы. Извлеченные заготовки располагают под навесом на одну-две недели. После сушки можно использовать кирпич из глины без обжига для постройки сарая или хозяйственной постройки.

Ручной станок для кирпича помогает сэкономить деньги при создании легких построек или облицовок. Благодаря такому оборудованию можно самостоятельно изготавливать материалы для строительства без лишних затрат на покупку уже готовых товаров. Простую модель можно сварить самостоятельно в домашних условиях. Для этого понадобится схема, металлические листы, болгарка и другие вспомогательные материалы.

Зачем нужен станок?

Такой инструмент используется для создания собственного материала для построения различных зданий. Таким образом, приобретая станок для производства кирпича, человек может сам делать исходники для строительства. В первую очередь это необходимо для того, чтобы сэкономить деньги при строительстве. Стройматериалы стоят достаточно дорого, а станок позволяет без лишних затрат с использованием дорогого сырья изготовить. Но стоит помнить, что для различных построек необходимы разные виды материалов. Так, силикатный кирпич неводостойкий, потому не может использоваться для создания труб и цоколей. Поэтому потребуется обжиг.

Модели и виды

Типы кирпичных станков:

  • легкий ручной;
  • средней категории;
  • автоматизированный.

Камнерезный станок для изготовления кирпича первого типа считается малоэффективным. Его производительность составляет только 1000 единиц материала за 8 часов. Модель среднего качества изготовляет около 2 000 штук кирпичей. Полностью автоматизированные инструменты делают до 6000 материалов за 8 ч. Поставщиками являются такие страны, как Россия, Китай, Италия, Испания. Выделяют такие модели, чья характеристика описана в таблице:

Название Описание
«Мастек-Метиор» Подходит для производства в небольших помещениях
Потребляет мало сырья
Для изготовления материала необходимо 2—3 человека
Создает лего-кирпичи, стеновые блоки (размеры приспособления 390×190×188 миллиметров), тротуарную, облицовочную плитку
«АКС-7» Автоматизированный станок по производству лего-кирпича методом гиперпрессования
«Булава 2АС» Автоматический станок, который производит пустотелые или полнотелые кирпичи размером до 250×125×120 сантиметров

Самодельный станок для резки кирпича разделяется на виды по производительности:

  • малый;
  • средний;
  • промышленный.

Как выбрать модель?

Если инструмент для резки кирпича необходим только для домашнего использования, то стоит обратить внимание на ручной станок.

Это самая простая модель, которая не требует больших затрат при изготовлении. Ее может сделать каждый мужчина, который обладает навыком сварки. Но стоит помнить, что производительность такого оборудования невелика. Потому, если инструмент для гиперпрессованного кирпича нужен для развития малого строительного бизнеса, то лучше изготовить или приобрести полуавтоматический или полностью автоматизированный станок с гиперпрессованием.

При выборе также стоит обращать внимание на производительность и рабочее давление. Выработка зависит от размеров зоны, на которой формируются кирпичи: матрица может состоять из 1 и до 8 единиц. Для качественного изготовления нужно большое рабочее давление, но в ручных станках оно достигает только до 2-х т. Такие автоматические инструменты помогут изготовить материалы для облицовки или для легких строений. Но приобретая автоматизированный станок, стоит помнить, что для его обслуживания нужен оператор, который будет следить за работой оборудования.

Как сделать своими руками?

Для изготовления кирпичей в домашних условиях хорошо подойдет ручной пресс. Самую простую модель можно самостоятельно сварить дома. Для этого понадобятся схемы и исходные материалы. Перед тем, как приступать к созданию оборудования, стоит изучить принцип работы легкого станка. Чтобы изготовить пресс, понадобятся такие материалы и вспомогательные инструменты:

  • сверлильный станок;
  • оборудование для сварки;
  • лекала;
  • чертеж;
  • швеллер до 10 сантиметров;
  • труба для поршня (89 см) и для рычага (50 см);
  • крепеж;
  • пила;
  • грунт;
  • краска;
  • шлифмашина;
  • абразивная бумага;
  • листы железа.

Для начала надо нарезать листы. Это можно сделать самостоятельно болгаркой либо обратиться в мастерскую, где работают с металлом. Из швеллера делают 2 стойки по 1 метру, далее их объединяют в раму. Затем сверху необходимо приварить еще один швеллер ребрами вверх. Сверху будет крепиться бункер, который соединяется по чертежам.

Пресс — основной элемент станка. На него приходится самая большая нагрузка, потому для его изготовления лучше взять 2 листа железа толщиной в 9—10 миллиметров. Далее создаются стеллажи, поддоны и пуансоны. Затем все элементы свариваются по чертежам. Из листов металла делается поршень, в который после помещают трубы. Также можно создать инструмент для распиловки. Во время работы стоит учитывать плотность металла. Это необходимо для того, чтобы правильно выбрать электрод для сварки. Создавая отрезной самодельный кирпичный станок, матрицу стоит покупать.

Чертежи для изготовления

Создать мини станок для силикатного кирпича своими руками достаточно легко. С его помощью можно изготавливать полнотелые или пустотелые лего-материалы. Лучше обратить внимание на инструмент, который формирует кирпичи методом прессования. Но перед началом работы стоит тщательно изучить схемы инструмента для облицовочного кирпича. Это поможет в дальнейшем избежать ошибок при работе.

Как работать?

Если оборудование для производства стройматериалов было приобретено в строймагазине, то с ним идет пульт для управления работой. Отрезные ручные станки для изготовления кирпича надо контролировать самостоятельно. Сначала в смеситель загружается необходимый объем сырья. Оно транспортируется в матрицу. Далее под действием вибраций все материалы разравниваются. Пунсон создает форму для изделия. Станок может распилить кирпич. Далее материалы попадают на поддон, а оттуда в пропарочную камеры. Здесь они приобретают прочность. Если такой камеры нет, то исходники просто выгружают на солнце и оставляют на 24 часа. Далее можно прибегать к распиловке с ножовкой. Для укрепления применяется гиперпрессование, которое основывается на методе сварки с водяным охлаждением.

Когда заводится разговор о производствах, обычно думают, что это: площади с огромными помещениями, парк транспорта, тысячи трудящихся, множество техники. Большое количество заводов СНГ построены по такому принципу, но они неуспешные. Успешность оптимизированного комбината достигается не размерами, а оптимальным и эффективным оборудованием с недолгой окупаемостью. Новейшие мобильные фабрики приходят на смену заводам предыдущего обрзца.

Глина для производства кирпича цена

производство кирпича из глины

Кирпич – это один из самых древних искусственных материалов, и керамический строительный кирпич сегодня производится по технологии, которая не так сильно отличается от технологии наших предков. Однако прогресс не стоит на месте, и сегодня существует множество технологий производства искусственных камней, по привычке называемых кирпичами. Одна из таких прогрессивных технологий пришла к нам из Европы, это метод полусухого гиперпрессования. Суть метода говорит сама за себя – на кирпичи оказывается повышенное давление, спрессовывая материал (смесь дробленого известняка, цемента и красителей). Методом полусухого гиперпрессования сегодня изготавливают в основном облицовочный кирпич.

Стена из отделочного гиперпрессованного кирпича не требует какой-либо дополнительной отделки. Во-первых, технология гиперпрессования позволяет получать кирпичи практически любого цвета. Во-вторых, гиперпрессованный кирпич чаще всего имитирует натуральный камень, то есть сам по себе является отделкой.

Существует множество разновидностей облицовочного гиперпрессованного кирпича: гладкий, декорированный «под камень» ложковый, декорированный «под камень» тычковый, декорированный «под камень» угловой кирпич и пр. Каждая разновидность по-своему хороша и идеально подходит для отделки. Разнообразие оттенков и форм гиперпрессованного кирпича позволяет претворить в жизнь самые смелые архитектурные и дизайнерские решения, создав на стене поистине уникальный рисунок. Но даже обычная, без смелых дизайнерских решений кладка из гиперпрессованного кирпича будет выглядеть не просто, а изысканно.

Информация для заказа

    Цена: Оптовые цены уточняйте Способ упаковки: Палета

*****

Керамический кирпич производится из глины, добытой мелкой фракцией с постоянным составом минералов.

Необходимо, чтобы глины, используемые для производства кирпича, были чистыми, то есть без крупных каменистых включений, а также корней и других растительных остатков. Наиболее вредными являются включения известняка. Кроме того, глины должны быть пластичными, хорошо формоваться, изделия из них не должны давать при сушке трещин.

Наиболее подходящими для производства кирпича являются глины средней пластичности (жирности). Кирпич из слишком жирных глин сохнет с трудом, имеет трещины и коробится. При использовании очень тощих глин кирпич получается с низкой прочностью и морозоустойчивостью. Для получения пластичного глиняного теста к ней добавляют воду. При этом для придания глине нормальной густоты количество воды должно быть оптимальным: если ее слишком много, получается жидкое глиняное тесто, из которого нельзя сформовать изделий, при малом количестве воды масса не приобретает нужной связности, будет рассыпаться. Нормальная густота – такое состояние глиняного теста, при котором оно легко формуется, но не прилипает к рукам.

Жирные, очень пластичные глины приобретают нормальную густоту при добавлении 30-40% воды, глины средней пластичности — при 20-30% и малопластичные глины — при 15-20% воды.

Качество глины можно определить на глаз по срезу. Высокопластичные глины имеют блестящий жирный срез, в состоянии нормальной густоты прилипают к ножу. Если поверхность среза матовая, ровная, без шероховатости, то это говорит о меньшей пластичности. Такие глины при производстве кирпича требуют добавки отощителя.

При небольшой пластичности срез бывает матовый, слегка шероховатый. Подобные глины и суглинки пригодны для производства кирпича без добавки отощителя. Для определения пластичности образцу глины придают нормальную густоту и из полученного теста делают шарики диаметром 4-5 см, жгутики длиною 15-20 см и толщиною 2 см. Шарики кладут на гладкую доску и сверху медленно надавливают дощечкой, пока они не сплющатся до половины толщины. Если на смятом шарике не появится трещин, значит глина пластична, если трещины появятся — глина малопластична. Шарики из очень тощей глины разваливаются на куски.

Жгутики обвивают вокруг деревянной палки диаметром около 3 см. Пластичные глины при этом не дают трещин и надрывов, тощие глины трескаются и распадаются. О пластичности глины свидетельствует также усадка образцов при сушке. Чем глина пластичнее, тем больше воды требует она для получения теста нормальной густоты и тем больше усадка ее при сушке (усушка).

Для определения усушки из глиняного теста нормальной густоты нарезают образцы небольшого размера. На свежесформованном изделии наносят черту. Затем образцы высушивают, измеряют нанесенную ранее черту и определяют так называемую линейную усадку, которая равна отношению разницы длины черт к длине черты свежесформованного кирпича.

Глины, усадка которых более 10%, — высокопластичны, от 8 до 10% — выше средней пластичности, от б до 8%’ — средней пластичности и меньше 5% — тощие. Глины, имеющие 6-8% усушки являются наиболее пригодными. При большей усушке в глину нужно добавлять отощители. В качестве отощителей применяется песок с крупностью зерен 0,5-2 мм, просеянные или дробленые шлаки с крупностью не более 3 мм, а также опилки.

Наличие в глине каменистых включений определяют методом просеивания подсушенной глины или отмучиванием в воде пробы глины. Нежелательны включения размером более 3-4 мм. Наиболее вредны включения известняка. Для того чтобы выяснить, есть ли во включениях известняк, на остаток, полученный после просеивания или отмучивания, льют по каплям разбавленную соляную кислоту (10% раствор). Известняк вступает в реакцию с кислотой и растворяется в ней.

Глины, содержащие включения известняка, нельзя использовать для производства кирпича, поскольку при обжиге известняк превращается в известь, которая гасится под действием влаги воздуха, увеличивается в объеме и приводит к разрушению изделия.

Глину, намеченную для производства, необходимо подвергнуть испытанию, изготовив из нее пробные кирпичи. Для этого, выкопав на месте предполагаемой добычи глины шурф глубиною на всю толщу залегания глины, делают по высоте стенки шурфа борозду, собирая всю глину из борозды, и тщательно перемешивают ее. Затем, определив пластичность глины, устанавливают необходимость добавки отощителя. Добавив, если нужно, отощитель, глину замачивают, тщательно перемешивают и формуют из нее вручную несколько кирпичей, которые высушивают в помещении и обжигают на ближайшем кирпичном заводе.

Обожженный кирпич в итоге должен быть правильной формы, без трещин, при постукивании металлическим предметом издавать чистый звук, не размокать в воде. Полные испытания нужно производить в лаборатории завода.

*****

Продажа клинкерного кирпича

Компания «Будснаб» предлагает купить клинкерный кирпич от лучших производителей в городах: Одесса, Ильичевск, Симферополь, Ялта, Форос, Коктебель, Феодосия, Южное, и Крым. Наша компания предоставляет широкий ассортимент и доступные цены, также доставку строительных материалов.

Смотрите по теме

  • Домашнее производство кирпича
  • Затраты на производство кирпича

30 марта 2019 года

Часто читают…

  • Производство кирпича оквэд

    Во время того, как поднимается речь о фабриках, подавляющее большинство читателей воображают: множество трудящихся, множество станков, площади с внушительными…

  • Мини завод по производству пельменей оборудование для производства

    Когда заводится речь о фабриках, чаще всего представляют: огромное количество машин, множество трудящихся, территория с большими терминалами, множество станков….

  • Производство кирпича в россии

    В случае если беседа поднимается о производствах, большая часть читателей представляют: множество трудящихся, множество техники, гектары с внушительными помещениями, внушительное количество техники. Рентабельность оптимизированного…

Для чего знать из чего делают кирпич?

Строительные технологии обязаны знать профессионалы

Как мы уже говорили в начале статьи, в первую очередь, знать из чего сделан кирпич нужно для расширения кругозора.

Но домашним мастерам они тоже не помешают

Но это только одна причина узнать технологию изготовления кирпича. Есть еще две:

  1. зная, как и из чего изготавливают кирпич проще выбрать нужный материал для строительства и правильно его использовать;
  2. возможно, вы захотите изготовить кирпич своими руками.

Если первый аргумент неоспорим, то второй может вызвать сомнения, ведь готовый материал приобрести проще и зачастую дешевле.

Но иногда самодельные кирпичи имеют преимущества перед промышленным аналогом:

  • Заводской материал имеет стандартную форму и размеры, при самостоятельном изготовлении можно избавиться от этих ограничений.
  • Если материал и топливо бесплатны, то самодельный кирпич будет то же бесплатным, не учитывая труда.

Самодельный кирпич может быть похожим на старинный

  • Кирпич ручной формовки смотрится как старинный, и удачно вписывается в интерьер и экстерьер зданий, как на фото ниже. Хотя можно приобрести и заводской материал такого вида за приличную цену.

Иногда, самодельный материал дешевле, чем промышленный

Также, если речь идет о необожженном кирпиче-самане, то промышленным способом он не изготавливается вообще. Теперь подробно о материалах для всех этих видов кирпича, и вкратце, чтобы было более понятно, о технологии их изготовления.

Керамический кирпич

Качественный кирпич часто имеет штамп производителя

Сырьем для этого материала служат:

  • глинистые породы;
  • трепелы и диатомиты;
  • добавки минеральные и органические;
  • вода;
  • материалы для офактуривания кирпича.

Теперь о каждом из компонентов подробнее.

Глины

Основной компонент кирпича — глина

Это главное сырье для производства кирпича, фактически все остальные компоненты смеси для формовки являются всего лишь добавками к глине. Поэтому расскажем о ней наиболее подробно.

Глины это осадочные горные породы, образующиеся в первую очередь при разрушении полевых шпатов. В полностью сухом состоянии она пылевидная при размешивании с водой образует густую пластичную массу. В зависимости от месторождения состав может меняться, но всегда включает один или несколько минералов группы каолинита — состоящего оксидов кремния (кремнезема) и алюминия (глинозема), а также других химических соединений.

Глины, это в основном продукт разрушения полевого шпата

Месторождения глины

Месторождения глин бываю первичными, то есть порода находится там, где и происходило разложение шпатов, но чаще встречаются вторичные глины:

  • Делювиальные — перенесенные дождевыми или снеговыми водами. Отличаются неоднородным составом и большим количеством посторонних примесей, слоистой структурой. Месторождения обычно связаны с существующими или бывшими болотами, озерами реками и находятся в низинных местах.

Пример делювиального месторождения глины

  • Лессовидные — перенос был благодаря ветру. Месторождения отличаются однородностью породы, пористой структурой и большим количеством пылевидных частиц.

Вскрытый пласт лессовидного суглинка

  • Ледниковые — порода перенесена с движением ледника. Месторождения чаще всего в виде линз с включением каменистых частиц, от мелких до огромных валунов.

Древний ледник тоже способствовал образованию месторождений глины

Виды глин по соотношению кремнезема и глинозема

Глинистые породы также принято различать по соотношению глины и песка.

Виды пород приведены в таблице ниже:

Название породы Максимальное соотношение глинозема и кремнезема Минимальное соотношение глинозема и кремнезема
Глины 1:0 1:1
Суглинки тяжелые 1:1 1:3
Суглинки средние 1:4 1:4
Суглинки легкие 1:4 1:7
Супеси 1:7 1:10
Глинистые пески 1:10 1:50

Вид глинистых пород и песка

Для производства кирпича используют в основном суглинки. Глины обычно смешивают с отощающими добавками, которыми может служить песок или супеси. Глинистые пески сырьем для кирпича не являются.

Состав глины приведен в таблице ниже:

Наименование химического соединения Максимальный предел содержания, % Минимальный предел содержания, %
Глинозем и двуокись титана (Al2O3 и TiO2) 20 5
Кремнезем (SiO2) 80 60
Окись и закись железа (Fe2O3 и FeO) 10 3
Окись кальция (СаО) 25 0
Окись магния (MgO) 3 0
Окиси щелочных металлов натрия и калия (Na2O и К2О) 5 1

Приведем некоторые свойства каждого из окислов и расскажем об их влиянии на характеристики глины и готового (обожженного) кирпича.

Глинозем

Наиболее важный и тугоплавкий окисел в составе. При увеличении его пропорции в составе глины увеличивается пластичность смеси, прочность и огнеупорность готовых изделий.

Это глинозем

Кремнезем

При большом количестве данный минерал засоряет глину, а при обжиге может разрушить кирпич или создать в его объеме трещины за счет изменения модификации кварца. Но если пропорциональное его соотношение не больше, чем в таблице выше, то кремнезем уменьшает осадку и увеличивает прочность материала. Мелкозернистый песок улучшает просушивание заготовок кирпича.

Обыкновенный песок, это большей частью кремнезем

Окись и закись железа

Придает обожженному камню красный оттенок. При содержании более 3 процентов снижает температуру обжига. Попадает в состав глины в первую очередь как примесь в делювиальных месторождениях.

Окисел железа, известный большинству в виде ржавчины

Двуокись титана

Практически не влияет на свойства сырья и изделий, кроме того что может придавать зеленоватый оттенок.

Окисл титана придает зеленый цвет кирпичу (он используется также как пигмент)

Окись кальция

Она является вредной примесью, если включена в смесь для формовки в виде частиц. В результате обжига кирпича превращаются в известь частицы, которые при взаимодействии с водой увеличиваются в объеме и разрушают материал.

Однако в мелко распыленном состоянии делает сырец более чувствительным к сушке и уменьшает образование трещин.

Крупные частицы извести в кирпиче

Окись магния

Влияние на свойства сырья и материала такое же, как и у окисла кальция только менее выраженное.

Окиси щелочных металлов

Снижают температуру обжига (называются плавнями). Дополнительно уменьшают окрашивающее воздействие окислов железа и титана.

Также почти всегда в состав глины входят органические примеси, они придают составу для формовки серый цвет, а готовым изделиям более темные оттенки. Повышают пластичности смеси, однако после обжига увеличивают осадку и способствуют образованию трещин.

Еще в глинах могут быть летучие вещества, которые удаляются при сушке и обжиге. Они увеличивают пористость материала, что ухудшает его прочностные характеристики, зато улучшает теплоизоляционные свойства.

Этот раздел статьи дан только для теории, а не для того, чтобы самостоятельно исследовать глину, добытую в ближайшем карьере или просто на берегу речки. Однако при покупке кирпича или сырья для его самостоятельного производства можно задать несколько вопросов, ставящих в тупик продавца неспециалиста.

Размер зерен глины

Глины также делят по размеру частиц, составляющих породу, и их соотношению между собой. Набор сит, довольно недорог, поэтому исследование этой характеристики вполне возможно и в домашних условиях.

  1. Высокодиспесные — в составе частиц проходящих через сито 0,001 миллиметра больше 60 процентов и через сито 0,01 миллиметра более 85 процентов.
  2. Дисперсное — через сито 0,001 миллиметра от 20 до 60 процентов, а через сито 0,01 миллиметра 40-85 процентов.
  3. Грубодисерсное — фракций менее 0,001 миллиметра меньше 20 процентов, и через сито 0,01 миллиметр менее 40 процентов.

Также различают сырье по размерам встречаемых крупных включений:

  • мелкие включения — размер до 2 миллиметров;
  • средние — 2-5 миллиметров;
  • крупные более 5-ти.

Наилучшей для кирпича является мелкодисперсная глина, она наиболее пластична. Включения в зерновой состав недопустимы, их отсеивают на сите или дробят при подготовке смеси для формовки.

Пластичность глины

Простейшая проверка пластичности глины

Определяется разностью насыщения водой (берется абсолютно сухая порода) между порогами, когда сырье становиться жидкой массой и возможно его раскатывание.

Делят на следующие категории:

  1. разность насыщения водой более 25% — высокопластичные;
  2. 15-25% —средне пластичные;
  3. 7-15% — умеренно пластичные;
  4. 3-7% — малопластичные;
  5. меньше 7%, вообще не могут образовать пластичного раскатываемого теста.

Чем больше пластичность глины, тем более качественный кирпич из нее получится.

Если вы собираетесь делать кирпич самостоятельно, то проще всего проверить пластичность, раскатав однородный шарик из глины и раздавив его. Чем меньше трещин в получившемся «блинчике» тем выше пластичность.

Процессы, происходящие в глине при обжиге

Все керамические изделия при максимальной температуре обжига начинают светиться

При обжиге глины из сырья удаляется влага, а также происходит химическая реакция, в которой происходит преобразование каолинита. Первоначально из сырья испаряется несвязанная влага.

Затем, при нагревании до температуры более 500 градусов из кристаллической решетки удаляется вода, входящая в соединения. Если температура превысит предел 1000-1200 градусов, то образуются алюмосиликаты муллит и силлиманит, которые обладаю прочностью, твердостью и нерастворимостью в воде.

Трепелы и диатомиты

Трепел

Кроме глин на некоторых предприятиях для производства керамического кирпича еще используют трепелы и диатомиты.

Диатомит

В основном это заводы вблизи крупных месторождений этих пород. Представляют они собой осадочные горные породы, преимущественно органического происхождения (останки диатомитовых водорослей).

Так выглядят останки диатомитовых водорослей под микроскопом

Химический состав приведен в таблице ниже:

Наименование химического соединения Максимальный предел содержания, % Минимальный предел содержания, %
Глинозем и двуокись титана (Al2O3 и TiO2) 13 5
Кремнезем (SiO2) 85 70
Окись и закись железа (Fe2O3 и FeO) 5 2
Окись кальция (СаО) 5 0,5
Окись магния (MgO) 3 0,5
Окиси щелочных металлов натрия и калия (Na2O и К2О)

Как видите, по химическому составу эти породы очень близки к глинам, поэтому могут использоваться при производстве керамики. Кирпич из такого материала имеет большую пористость, чем глиняный, и поэтому имеет отличные теплоизоляционные свойства, но меньшую морозостойкость и прочность.

Добавки

В принципе изготовить кирпич можно только из одной глины, но чтобы улучшить свойства и характеристики готового кирпича, облегчить формование и сделать сушку и обжиг более качественным, в состав сырья вводят различные добавки.

Их делят на следующие разновидности:

  • отощающие;
  • отощающие и выгорающие полностью или частично;
  • выгорающие полностью;
  • обогащающие и пластифицирующие;
  • упрочняюще-флюсующие добавки.

Теперь более подробно о каждом из типов.

Отощающие добавки

Вводят в чрезмерно жирное сырье для уменьшения доли глинозема и осадки изделий. В качестве отощающих добавок используют следующие материалы:

  • Кварцевый песок. Используют только чистый крупнозернистый песок (фракции 1,5-0,15 миллиметров) без примесей. Недопустимо вводить в сырье карбонатный песок даже содержащийся в виде примесей. Мелкий песок практически не уменьшает осадку.
  • Шамот, это обожженные отходы керамических изделий. Измельчают до фракций 1,5-0,15 миллиметров. Является эффективным отощителем превосходящим песок. Лучше других добавок снижает осадку. Вводят до 15 % от общего объема массы, так как большее количество усложняет формовку, однако если кирпич изготавливается полусухим прессованием, то долю шамота можно увеличить до 25%.

Шамот

  • Дегидратированая глина — глина, из которой обжигом до 500-600 градусов удалена вода. Тоже значительно уменьшает усадку. Вводят в количестве до половины объема массы. Одновременно с дигидратированной глиной нужно добавлять уголь, а температуру обжига повышать на 35-50 оС.

Отощающие и выгорающие частично или полностью добавки

Опилки

  • Древесные опилки. Облегчают формовку кирпичей, но снижают прочность изделия и увеличивают его водопоглощение. Введение опилок также уменьшает плотность кирпича а, следовательно, и его теплоизоляционные свойства. Предпочтения следует отдавать опилкам продольной резки, так как волокна армируют кирпич. Также увеличивают морозостойкость. Вводят до 10% от общего объема массы, большее количество ухудшает внешний вид изделий. Эффективно вместе с опилками вводить другой отощитель — уголь или шамот.

Лигнин

  • Лигнин — отход при производстве спирта гидролизом из древесины. Уменьшает усадку и трещинообразование при сушке. Кроме того он одновременно является пластификатором. Добавляют до 20 % от общего объема массы. Если необходимо получить пористый кирпич за счет снижения прочности, то долю можно увеличить до 40%.

Торф

  • Торф — фрезерованный и отходы от производства брикетов. Используется, в крайнем случае, при отсутствии других отощителей, так как из-за большой влагоемкости замедляет сушку и ухудшает ее качество.

Топочный шлак

  • Топочные шлаки — эффективный отощитель улучшающий качество обжига. Желательно использовать с введением одновременно до 10 % опилок.

Зола ТЭЦ

  • Золы ТЭЦ, отходы от сгорания пыли углей, кроме отощающего действия улучшают качество обжига, так включают небольшое количество несгоревшего топлива. Вводят до 45 % от объема массы. Эффективно перед введением перемешивать с другими добавками, например опилками.
  • Отходы углеобогащения — преимущественно сланцевые породы, содержащие в составе до трети горючих веществ. Применяются точно также как золы ТЭЦ.

Выгорающие добавки

Отходы кокса

В качестве выгорающих добавок используют твердое топливо — различные виды измельченных углей, кокс и т. п. Вводят их до 3% от объема исходной массы, а топливные ресурсы для производства кирпича из этих добавок могут составлять до 60-80 % всего расхода горючего, необходимого для изготовления кирпича.

Основная задача выгорающих добавок ускорить обжиг улучшить спекание сырья, а значит и прочность готового кирпича.

Совет. Не пренебрегайте этими добавками при самостоятельном изготовлении кирпича. Введя их в смесь, можно добиться качественного обжига даже в небольшой печи.

Обогащающие и пластифицирующие добавки

Используют для увеличения доли глинозема в смеси, а также для улучшения формования кирпича и уменьшения образования трещин и усадки. В качестве обогащающих и пластифицирующих добавок применяют.

  • Высокопластичная глина. Вводят в состав, если в исходном сырье содержание глинозема менее 7-8 % процентов. Она обогащает смесь глиноземом и увеличивает их пластичность. Вводят в виде в суспензии влажностью 40 %. Количество высокопластичных глин в составе смеси может достигать 20 %.

Отходы угля

  • Отходы при добыче угля. Отбрасываемые при добыче или обогащении угля породы могут содержать глинозем и использоваться в качестве обогащающей добавки для смеси предназначенной для изготовления кирпича. Пластичные отходы вводят в виде водной суспензии, твердые в виде мелкоизмельченной пыли для облегчения смешивания.

Раствор бентонитовой глины

  • Бентонитовые глины. Обогащают и пластифицируют смесь благодаря большому количеству гидроалюмосиликата (до 70 %) в составе бентонита. Недостатком является то, что бентонитовые глины увеличиваются в объеме при повышении влажности. Увеличивают чувствительность к сушке. Вводят в количестве до 3 % от объема сырьевой смеси.

Дальше идут добавки, которые обладают только пластифицирующим действием, не обогащая смесь глиноземом, все они являются поверхностно-активными веществами (общепринятое сокращение — ПАВ).

ПАВ образуют пленку на поверхности частиц смеси, которая играет роль смазки и увеличивает пластичность состава при снижении количества воды необходимой для затворения на 2-4 %. Введение ПАВ улучшает также влагоотдачу, как при сушке, так и при обжиге, и препятствует образованию микротрещин, а значит, увеличивает прочность кирпича.

Пшеничная солома

  • Вытяжки из соломы и торфа. Готовят кипячением торфа или соломенной сечки в течение 15-20 минут (берут 1-2 килограмма на 10 литров воды). Можно получить и используя 1 % раствор каустической соды без кипячения. Добавляют в воду, предназначенную для приготовления формовочной смеси в количестве 50 %. Пластичность при этом увеличивается более чем в два раза.

Совет. Если вы собрались делать кирпич самостоятельно, то это один из самых доступных пластификаторов (не считая покупных).

  • Сульфитно-спиртовая барда. В целлюлозной промышленности является отходом. Кроме поверхностно-активных свойств, обладает еще и клеящими, благодаря наличию в составе смол и сахаров. Повышает прочность кирпича на 3-4 Мпа. Вводится в смесь в виде однопроцентного водного раствора.

Дрожжи

  • Дрожжевые отходы. Представляют собой отработанную воду, использовавшуюся для промывки дрожжей. Вводят в количестве 4 %. Действует точно также как и другие пластификаторы.

Упрочняюще-флюсующие добавки

Пиритные огарки

В качестве упрочняюще-флюсующих добавок используют пиритные огарки, отход при производстве серной кислоты из железного колчедана. Способствуют ускорению спекания и повышению прочности кирпича. Чем выше температура обжига, тем больше проявляется их действие. Также несколько снижают чувствительность смеси к сушке.

Материалы для офактуривания кирпича

Используются в первую очередь для облицовочного кирпича. Вводят в состав смеси, которой формуют лицевую часть кирпича, либо отдельно наносятся на эту поверхность.

Светлые глины

Замес светлой глины

Как правило, легкоплавкие (спекаются при низкой температуре). Изменяют цвет поверхности кирпича на более светлый (если содержат окислы титана, то с зеленоватым оттенком). Также повышают огнеупорность поверхностного слоя кирпича.

Легкоплавкое стекло

Стеклобой (этикетки не мешают, они сгорят при обжиге)

Используется, в первую очередь, для изготовления глазурованного кирпича.

Можно закупить цветное стекло глыбами

Поверхность может быть либо глянцевой, либо матовой, при смешивании стекла и глины. В качестве офактуривающей добавки применяют чаще всего отходы (стеклобой), но в отдельных случаях закупают глыбы стекла необходимого цвета.

Кварцевый песок

Применяют как отощитель поверхностного слоя. Не должен содержать соединений железа.

Бой фарфора и огнеупорных изделий

Бой фарфора это сырье

Используются отходы производства, которые тщательно измельчают на мельницах перед введением в смесь.

Подготовка материалов для формования кирпича

Мы рассказали, какие материалы используются для изготовления керамического кирпича. Однако сырье перед формованием нужно подготовить. Добавки измельчаются или смешиваются (растворяются) с водой.

Больше всего операций проводят с глиной. Дело в том, что она, добытая в карьере (особенно если месторождение вторичное), всегда неоднородна, даже взятые на небольшом расстоянии друг от друга образцы отличаются по химическому составу, влажности и посторонним примесям. Перед приготовлением формовочной смеси глину усредняют.

Для этого:

  • перемешивают глину на месте добычи ковшом с открытым дном;
  • при возможности дают глине вылежаться в отвалах на месте добычи или производства кирпича несколько лет, она перемерзает (проходят несколько циклов замерзания-оттаивания) и становится более рыхлой и однородной;

Бурт глины

  • перед приготовлением смеси ее пропускают через вальцы, которые растирают частицы, просеивают для удаления каменистых включений и тщательно перемешивают.

Оптимальный состав смеси

На производстве подбором смеси для кирпича занимаются специализированные лаборатории. Проведя анализ сырья, они подбирают соотношение глины и добавок с целью получения качественного кирпича.

Причем влажность смеси перед формовкой может быть разной. Если кирпич будет делаться по наиболее распространенному методу пластического формования, то воды исходной смеси будет более 20 процентов. При производстве полусухим прессованием около 7 процентов.

Второй способ производства подразумевает использование прессов для формования сырца, поэтому наименее подходит для изготовления кирпича своими руками. Зато при его использовании обходятся без сушки кирпича сырца, обжиг можно проводить сразу после формовки что уменьшает затраты топлива и время производства. Минус в том, что кирпич полусухого прессования несколько более пористый и имеет меньшую морозостойкость.

Если вы собираетесь делать кирпич сами, то, естественно, подобным образом вы поступить не сможете, потому что для этого нужно специальное оборудование. Поэтому можно посоветовать обратится к старым методам известным уже не одну сотню лет.

Инструкция следующая:

  • Замешайте примерно полкилограмма глины, постепенно добавляя воду, пока смесь не перестанет липнуть к рукам. Сделайте несколько подобных замесов с разным соотношением песка и глины, записывая пропорции.

Совет. Номер замеса лучше нацарапать на образце булавкой или зубочисткой. Пропорции естественно записываем на бумаге.

  • Из смеси делаем образцы в виде шара диаметром 5 сантиметров и диска диаметром 10 сантиметров.
  • Сушим наши образцы при комнатной температуре.
  • Выбираем замес (пропорции которого мы записали) из которого получились наиболее качественные образцы. Они должны быть без трещин, а шар должен выдерживать падение с высоты около метра без повреждений.

Силикатный кирпич

Поддоны с силикатным кирпичом

Данный вид кирпича, как мы уже говорили, появился гораздо позже керамического — массовое его производство началось в конце 19-го начале 20-го века. Как мы уже отметили в начале нашей статьи, основное достоинство этого материала — низкая стоимость.

Изготовление силикатного кирпича в домашних условиях практически невозможно (о технологии немного расскажем чуть ниже), так как требуются прессы и автоклавы которые нецелесообразно конструировать или закупать для мелкосерийного производства. Поэтому эта часть нашей статьи имеет скорее ознакомительное значение.

Для того чтобы изготовить такой кирпич нужны всего три материала — песок, вода и известь. Если нужен окрашенный материал, то в состав смеси дополнительно вводится пигмент.

Технология производства силикатного кирпича

Хотя наша статья посвящена сырью для производства, а не самому производству, в этом разделе вкратце расскажем, как производят кирпич из силиката, чтобы были более понятны требования к сырью.

Существует два способа подготовки сырьевой массы:

  1. Силосный — негашеную известь или ее смесь с гидратной, а также песок перемешивают и при небольшой влажности, загружают в емкости башенного типа (силосы) для гашения. Процесс занимает 8-12 часов.
  2. Барабанный — смесь извести и песка гасят в герметичных вращающихся емкостях—барабанах паром, под давлением 0,15-0,2 Мпа (1,5-2 атмосферы). Процесс отнимает менее часа, также происходит дополнительное перемешивание компонентов.

Затем из смеси прессуют под давлением заготовки кирпичей, которые отправляют в автоклавы, где происходит обработка их острым паром с температурой около 180 оС под давлением 0,8 Мпа. Причем параметры поднимают до необходимых в течение часа-полутора, затем выдерживают 5-6 часов и также медленно уменьшают.

Во время этой обработки реагируют вода, Ca(OH)2 и SiO2 (гашеная известь и песок) образуя прочные не водорастворимые соединения.

Песок

Это основной компонент смеси, расход сырья для производства кирпича состоит 90- 95 процентов от объема (без учета воды). Используют только чистый кварцевый песок (чтобы уменьшить затраты на транспорт, производства силикатного кирпича часто строят возле его месторождений). Требования к песку для производства силикатного кирпича несколько отличаются от требований к песку для приготовления растворов, перечислим их.

  1. Фракционный состав песка должен обеспечивать наиболее плотную упаковку его частиц (минимальный объем пустых мест между зернами). Для этого песок просеивают и дробят (мелют) для получения мелких частиц.
  2. Глинистых включений должно быть не более 10 %.
  3. Не допускается наличие более 0,5 % включений слюды. При тепловой обработке она вспучится, что приведет к образованию трещин и полостей внутри материала.
  4. Не допускается наличие органических и сернистых примесей.
  5. Зерна должны быть по возможности не округлой формы, а с шероховатой поверхностью. Поэтому вместо речного песка желательно использовать горный.

Известь

Это второй компонент сырьевой смеси для силикатного кирпича ее содержится в сухом составе для формовки 5-10 %. Используются негашеная известь или гидратная, а также их смесь. К извести предъявляются следующие особые требования.

  1. Она должна быть тонкомолотая.
  2. Содержание оксида магния (MgO) не более 5 %.
  3. Гашение извести должно быть максимально быстрым.
  4. Не допускается наличие частиц пережога.

Кирпич сырец (саман)

Изготовление самана

Саманный кирпич по своей сути это полуфабрикат керамического – сырец, который потом можно обжечь. По одной из версий, обнаружив, что саман, непреднамеренно обожженный пламенем очага или пожара, приобретает большую прочность и водостойкость, люди изобрели керамику.

Поэтому его состав, почти такой же, как и у керамического кирпича — глина, песок вода и добавки. Кроме них в смесь вводят материалы, которые армируют изделия. Рассмотрим подробнее каждое составляющее.

Глина

Точно такая же, как и для керамического кирпича, которая так же предварительно готовится (усредняется, перемешивается). При необходимости в нее вводят песок и добавки, регулируя долю глинозема, чтобы достичь пластичности и минимальной усадки.

Совет. Почти всегда идеально подобранная по пластичности и усадке смесь плохо отстает от формы (для самана чаще ее делают деревянной). Не стоит добавлять воду, лучше смазывайте или просто смачивайте форму.

У него не такие жесткие требования к примесям, так как не происходит обжига. Например, органически вещества не уменьшат прочность самана, если они присутствуют в виде остатков неперегнивших корней и других частей растений.

Перечень добавок, которые добавляют в саман, меньше чем для керамического кирпича, что тоже связано с отсутствием этапа обжига. Это и понятно — флюсующие и выгорающие добавки ни к чему.

Также поверхность саманного кирпича не офактуривают, при строительстве кладку из этого материала обычно защищают от влаги другими материалами, а не выставляют напоказ. В саман вводят только отощающие или обогащающие добавки и пластификаторы.

Материалы для армирования

Для армирования по всему объему кирпича сырца в смесь вводят материалы с большей, чем глина, прочностью на растяжение. Как правило, они растительного происхождения. Само слово «саман» переводится с тюркского языка как солома. Перечислим, чем можно армировать кирпич-сырец.

  1. Мелко резаная солома. Не важно, от каких злаков это может быть пшеница, рожь, овес и т. п., главное чтобы она была сухая и не поврежденная гнилью.
  2. При отсутствии соломы используют сено, стебли тростника.
  3. Опилки — лучше всего от резания дерева вдоль волокон.
  4. Костра — отход от трепания текстильных растений (льна, кенафа, конопли).
  5. Мякина — отход в виде мелких частей растения при обмолоте злаков.
  6. Можно также ввести в состав массы и полимерные материалы, обрезки полиэтиленового шпагата и т. п.

В пустынных районах в саман добавляли навоз сельскохозяйственных животных, естественно делая кирпич для дома, этот материал использовать никто, не будет.

Надеемся, что в нашей статье мы достаточно раскрыли тему — из чего делается кирпич. По нашему мнению, прочитав ее, можно даже сдать экзамен в учебном заведении. Изложенный материал также будет хорошим подспорьем, если вы собрались изготавливать тот или иной вид кирпича в домашних условиях. Пусть ваш дом из него будет прочным и удобным.