Технология производства кирпича керамического: Производство керамического кирпича: технология и этапы – Технология производства кирпича: обзор процесса изготовления разного вида изделий, и сравнение их свойств между собой | iz-kirpicha.su

Производство керамического кирпича: технология и этапы

Производство изделий: кирпич перед обжигом

В общепринятом смысле, керамический кирпич представляет собой искусственный камень, который получают из глины, подвергающейся тщательной подготовке. В последующем производится формовка и обжиг.

Химические процессы, происходящие в процессе производства под воздействием высокой температуры, провоцируют изменение цвета изделий: они становятся красными. Термическая обработка также способствует набору прочности материала.

На первый взгляд, все кажется достаточно простым, однако это не совсем так. Выпуск керамических изделий – процесс достаточно сложный, требующий тщательного контроля не только на этапе подготовки сырья, но и входе самого производства.

В данной статье мы попробуем разобраться в том, что представляет собой производство керамического кирпича, рассмотрим основные этапы, а также познакомимся с самими изделиями.

Кратко о керамическом кирпиче

Современные керамические кирпичи имеют размер, равный 250*120*65 мм. Помимо изделий данных габаритов, допускается выпуск полуторных, двойных и так называемых евро-кирпичей. Утолщенное изделие отличается толщиной, равной 88 мм, у двойного она составляет 138 мм. А вот евро-кирпич имеет габариты в 25*6,6*8,8 см.

Размеры кирпичей керамических Евро-изделие Профильные кирпичи, размеры

На заметку! В соответствии с ГОСТ, допускается изготовление и последующая реализация изделий, имеющих отклонения, не превышающие, как правило, 4-х мм. Это связано с тем, что идеального соответствия требуемому размеру добиться сравнительно трудно. Дело в том, что в процессе обжига происходит усадка, уровень которой напрямую зависит от сорта используемой глины.

Вес изделий может варьироваться в промежутке от 3, 5 до 4-х кг. Зависит он от прочности, плотности материала — и, разумеется, его пустотности.

Современные технологии позволяют выпускать изделия облегченные, отличающиеся неплохими показателями прочности при условии небольшого веса. Своими руками произвести такие кирпичи крайне сложно, так как процесс формовки – не прост.

Вес кирпичей

Теперь немного о видах. Если говорить о качестве обжига и его продолжительности, то данный процесс во многом определяет результат производства.

Рассмотрим, какие основные разновидности изделий выжженого кирпича существуют:

• Кирпич, обладающий относительно насыщенным красным цветом, обожжен лучше остальных видов. Он наименее хрупкий. Применяются такие изделия при строительстве практически любых конструкций, в зависимости от их значений прочности.

Кирпич красный

• А вот кирпичи, имеющие бледный цвет (их еще называют алыми), являются практически полной противоположностью вышеописанным. Они очень боятся механического воздействия, влага для них губительна, а качество обжига оставляет желать лучшего. Применять его можно, например, поместив в середину кладки – для забутовки. Также допускается использование при устройстве комнатной печи.

Кирпич, прошедший некачественный обжиг

• Кирпич-железняк – это фактически пережженный кирпич. Он обладает темно-красным неравномерным по всей поверхности цветом. Он достаточно водоустойчив, поэтому может быть использован при укладке, например, трубы на крыше. Также его применяют при строительстве цоколя и стен подвалов.

Кирпич-железняк

• Полужелезняк применяется при возведении конструкций, находящихся в сырости. Такое изделие также сравнительно прочное и не боится влаги.

Помимо вышеперечисленных разновидностей существуют и другие. Классификация керамических изделий сравнительно многогранна, и основывается на целом ряде факторов.

Так можно выделить:

• Кирпичи пустотелые и полнотелые;
• Рядовые и лицевые;
• Огнеупорные (шамотный кирпич).

Пустотелое изделие Кирпич полнотелый Лицевые изделия

В отдельную группу стоит отнести клинкерные изделия, отличающиеся особой прочностью и влагоустойчивостью. Они изготавливаются из особого сорта глины, называющейся тугоплавкой.

Рассмотрим при помощи таблицы основные свойства керамического кирпича разного вида.

Клинкерный кирпич

Таблица 1. Керамический кирпич: свойства изделий различного вида:

Наименование свойства	Керамический кирпич полнотелый	Клинкерные изделия	Шамотный кирпич	Облицовочный кирпич
Теплопроводность, Вт*мС	0,6-0,7	Около 1,0	0,6	0,3-0,6
Морозостойкость, циклы	15-50	50-100	15-50	35-75
Пористость	8	До 5-ти	8	6-15
Цена на изделия (категория: высокая, средняя, низкая)	Средняя	Высокая	высокая	Средняя, высокая
Плотность	1600-1900	До 2100	1700-1800	1300-1400

Кирпич шамотный

Обзор процесса выпуска

А теперь разберемся в том, что представляет собой технология изготовления керамического кирпича — и начнем с процесса подготовки сырья.

Подробнее о составе: подбор пропорций компонентов и процесс подготовки сырья

Сырье для производства керамического кирпича должно проходить тщательную подготовку, так как результат изготовления напрямую зависит от качества ее проведения.

Как мы уже говорили, глина разного сорта применяется для выпуска кирпича определенного вида. Давайте кратко рассмотрим, какими свойствами обладает основное сырье.

• Глина в сухом виде достаточно хорошо впитывает влагу, а вот после намокания данное свойство исчезает — то есть, материал становится водонепроницаемым. После перемешивания глина может принимать разную форму, которая в процессе сушки сохраняется. Такая способность получила название свойства пластичности.
• Связующая способность также имеет место быть. Дело в том, что глиняная смесь, при добавлении в нее песка, например, образует однородную массу, которая также обладает свойством пластичности. Разумеется, при увеличении количества песка пластичность снижается.
• Глина также может быть тощей и жирной. Жирные глины являются высокопластичными и характеризуются, соответственно, наименьшим количеством примесей. Во время обжига, изделия, производимые из такой глины, легко дают трещины, именно поэтому в смесь предварительно добавляют отощающие примеси.
• Тощая глина – материал малопластичный. Изделия, выпущенные из нее, получаются хрупкими, шероховатыми.
• При слишком высокой температуре глина начинает плавиться. Так вот именно температура, при которой начинает происходить данный процесс, и определяет уровень огнеупорности материала.

Существуют редкие сорта глины, которые можно обжечь при крайне высокой температуре, достигающей до 1950-2000 градусов. В этом случае, для упрощения процесса, в смесь добавляют специализированные добавки. Это могут быть: окись извести, железа, магнезия.

Жирная глина Глина тощая Виды глины в зависимости от применения

Теперь немного о процессе заготовки глины:

1. Заготовку рекомендуется производить осенью. Зимой проходит обработка, представляющая собой вымораживание и замачивание.
2. Процесс вымораживания технологически не сложен. Глину закладывают в гряды определенного размера и периодически смачивают. Удачными погодными условиями для такого процесса является неустойчивая зима, когда происходит чередование оттепели и заморозков.
3. Сколько времени занимает данный процесс? Как правило, около 3-х месяцев. Стоит отметить, что жирные глины вымораживаются дольше.
4. Глину, которая успела хорошо выморозиться, на следующем этапе замачивают. А та глина, которой времени не хватило, предварительно подвергается измельчению.

Обратите внимание! Помимо глины и песка, смесь может содержать и химические компоненты, способные влиять на свойства готовых изделий. Ниже на фото изображен химический состав кирпича.

Химический состав

Некоторые варианты используемого оборудования

Оборудование для производства керамического кирпича, как правило, представляет собой автоматизированную линию, состоящую из следующего перечня машин:

• Смеситель;
• Подъемный и линейный транспортер;
• Электронный дозатор;
• Отсеивать камня;
• Агрегаты для подачи сырья;
• Дробитель вальцевый;
• Пресс;
• Истиратель фракции;
• Печи для обжига;
• Тяговые механизмы;
• Вагонетки;
• Формы для изделий;
• Тачки и разворотные пути.

Линия производства керамических изделий

При помощи такой линии можно изготавливать до 300 м3 кирпича в смену. Как правило, производство кирпича керамического, в данном случае, полностью автоматизировано, что, соответственно, исключает ручной труд. Управление происходит, путем задания определенных параметров оператором.

Стоит такой комплект оборудования достаточно дорого, именно поэтому, используется оно только на крупных предприятиях.

Керамический кирпич может изготавливаться при помощи нескольких технологий, подробнее о которых мы поговорим ниже. Одна из них вполне позволяет производить изделия в домашних условиях. Оборудование может использоваться стационарного типа, также могут быть применены мини-установки.

Оба варианта предполагают преобладание ручного труда в большей или меньшей степени. Разумеется, мини-установка автоматизирована минимально, да и комплектация оставляет желать лучшего. Стоимость ее при этом достаточно бюджетная.

Мини-завод по производству кирпича керамического

Стационарный тип, в большинстве случаев, включает в себя следующее оборудование:

1. Установка формирования;
2. Дробилка;
3. Бетономешалка;
4. Компрессор;
5. Подъемник;
6. Приемный и выходной бункер;
7. Грохотка.

Видео в этой статье: «Технология производства керамического кирпича: обзор оборудования» наглядно продемонстрирует принцип работы некоторых линий.

Технологии производства: поэтапное описание процесса

Изготовление керамического кирпича может производиться посредством двух основных технологий: пластическим способом и методом сухого (полусухого) прессования.

Производство рядового керамического кирпича и лицевого практически ничем не отличается. Основное различие заключается лишь в требованиях к данным изделиям, изложенных в ГОСТ.

Способ пластического формования предполагает возможность изготовления как полнотелых, так и пустотелых изделий.

Инструкция выглядит так:

• Первый этап предполагает подготовку глины.
• Полученный в результате порошок увлажняют и перемешивают.
• Во время перемешивания в смесь добавляют необходимые ингредиенты в виде добавок.
• Далее происходит формовка единого пласта, который разрезается на нужные типоразмеры.
• Полученный кирпич-сырец просушивают с целью избавления от излишков влаги. В итоге ее содержание не должно превышать 9-12%.
• В завершение производят обжиг изделий. Они помещаются в специальную печь. Температуру поднимают постепенно. А после поддержания ее на уровне примерно в 800 градусов также плавно снижают.

Технологическая схема производства керамического кирпича Процесс производства Так схематично выглядит цех по производству кирпича керамического

Метод полусухого (сухого) формования представляет собой следующее:

1. Первым делом производится, опять же, выбор глиняной массы.
2. Материал дробят и помещают в сушилку.
3. Третьим этапом станет сушка.
4. Следом необходимо произвести повторное дробление. Это делается с целью большего измельчения. Также глину просеивают для того, чтобы крупные частицы не попали в готовую смесь.
5. Увлажнение паром – следующий этап. Уровень его должен составить около 10-12%.
6. Далее изделия подвергают прессованию, для этого применяется двухсторонний пресс.
7. Если используется метод полусохого прессования, то изделия сушат повторно. Метод сухого прессования этого не требует.
8. Завершающий этап – обжиг.

Кирпич керамический: производство изделий посредством способа полусухого прессования Готовые складированные изделия

Возможен ли выпуск кирпича в домашних условиях?

Выше уже говорилось о том, что домашнее производство кирпича – возможно. Готовое изделие, разумеется, будет отличаться от заводского по определенным параметрам. Однако, при соблюдении технологии, кирпичи могут быть вполне пригодны для возведения конструкций.

Производство керамического лицевого кирпича своими руками – достаточно сложный процесс. Получить материал со столь высокими внешними показателями будет нелегко, но, при желании, попробовать можно.

Итак, вот несколько советов, которые помогут вам избежать непоправимых последствий и изготовить изделия более или менее высокого качества.

На первом этапе необходимо выбрать глину, которая не должна быть жирной. Проверить это можно посредством следующего метода:

1. Глина растирается в порошок;
2. Далее она помещается в воду, в которой настаивается до момента, когда песок отделится от основного материала;
3. В завершение необходимо произвести расчет. Формула выглядит так: А=100*n/n*r. N – это высота слоя песка, а r – высота слоя воды.
4. Итоговое значение не должно быть более 30.

После подобной проверки необходимо глину просушить. Ее стоит выложить, например, во дворе — слой не должен быть более 35-40 см. Далее изделия формуют и прессуют на мини-прессе.

Прессование кирпича на мини-прессе

Завершающим этапом станет обжиг.

Обжиг кирпича керамического в кустарных условиях

Насколько рентабельным может быть производство кирпича из керамики?

Рентабельность производства зависит от многих фактов. Условия успешного ведения такого бизнеса будут разными для мелких предпринимателей и крупных производств. Мы же рассмотрим усредненный вариант.

Какова будет прибыль?

Что повлияет на рентабельность:

• Разумеется, в первую очередь стоит сказать о вложениях. Чем они больше, тем больше и риски, но, одновременно с этим, при следовании бизнес-плану, возрастают и шансы, и скорость получения прибыли.
• Стоимость сырья повлияет на себестоимость продукции и, как следствие, на розничную цену, что не может не сказаться на скорости продаж.
• Покупательская способность в регионе – также немаловажный фактор.
• Влияние окажут расходы на хозяйственные нужды, размеры отчислений в различные фонды;
• Размер налогов;
• Количество сотрудников;
• Количество бракованных изделий;
• Качество рекламной кампании и многое другое.

Рост динамики по производству кирпича керамического

То есть, точные расчеты произвести не представляется возможным в случае, когда неизвестны все условия ведения бизнеса.

Как правило, при оптимистическом варианте развития событий, производство может окупиться примерно за полгода. При пессимистическом – за 1,5 – 2. Но всегда лучше ориентироваться на золотую середину во избежание разочарований.

Даже имея четкий бизнес план, полностью защитить себя от рисков никто не сможет. А они, в свою очередь, сулят дополнительные расходы.

Основные отличия самоизготовленных изделий от заводских

Основные различия сводятся к следующему:

1. Изделия, выпущенные в домашних условиях, никем не контролируются. То есть, проверить их прочность и плотность, например, не так просто. Разумеется, проверку осуществить можно, но стоимость ее достаточно высока, что снизит, а то и вовсе исключит экономию.
2. Материал с хорошей геометрией в домашних условиях получить сложно. То же стоит сказать и об отклонениях изделий от номинальных размеров.
3. Внешние характеристики также будут значительно уступать изделиям, произведенным на заводе.
4. Единственным преимуществом кустарного изготовления является цена. Как правило, многим удается снизить стоимость строительства за счет удешевления материала.
5. При этом трудозатраты могут стать колоссальными, да и время строительства значительно увеличится.

Внешний вид изделия, произведенного в домашних условиях

Вышеуказанное однозначно говорит о преимуществе покупки готовых изделий. Однако, если решающим для вас является цена, либо просто желание попробовать себя в качестве производителя, то вы вполне можете отдать предпочтение домашнему выпуску.

В заключение

Производство кирпича керамического – процесс не столь простой, как кажется на первый взгляд. Технология предполагает четкий контроль не только при подготовке сырья, но и на всех этапах изготовления.

Методы производства кирпича

Главная страница / Статьи / 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.

1. Метод пластического формования
2. Метод полусухого прессования
3. Производство шамотного кирпича
4. Производство силикатного кирпича
5. Производство гиперпрессованного 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.

инструкция, фото и видео-уроки, цена

Введение

Производство керамического кирпича схематично представлено выше. Но, прежде чем начать производственный цикл, его надо снабдить сырьевыми компонентами.

Залежи глины, как основного  сырья  для выпуска данного вида продукции, находят с помощью геологической разведки. После находки глиняных пластов, определяют характер их залегания, объемы запасов сырья (мощность, толщину пласта).

Общая технологическая схема производства керамического кирпича пластическим способом: 1 – карьер глины; 2 – экскаватор; 3 – запасник глины; 4 – вагонетка; 5 – ящичный подаватель; 6 – добавки; 7 – бегуны; 8 -вальцы; 9 -ленточный пресс; 10 – резак; 11 – укладчик; 12 – тележка; 13 – сушильные камеры; 14 – туннельная печь; 15 – погрузчик; 16 – склад.

При принятии решения по разработке найденных запасов сырья, проводят ряд подготовительных мероприятий:

1. За 1-2 года до карьерных разработок, очищают и готовят  поверхность над будущим карьером (корчуют и удаляют растения, осуществляется удаление ненужных, «мусорных» пород с поверхности, рыхлят).
2. К карьеру строят пути для транспортной логистики (железнодорожной, автомобильной) для доставки сырья с места его добычи на производство, возводят обеспечивающие месторождение линии электроснабжения.

Валовую или селективную разработку карьеров, обычно открытым способом, могут осуществлять разными методами:

• Добыча  экскаваторами (многоковшовыми).
• С помощью средств малой механизации (бульдозеров, струг, рыхлителей).
• Разработка взрывными работами.

Метод промышленного взрыва

• Гидравлическим методом (с применением гидромониторов).

Нормативные документы

Производство и технологии изготовления керамического («красного») кирпича, всей его номенклатуры, производимый из глины с применением различных добавок,  осуществляется на керамических предприятиях.

Все производственные процессы на них организованы в соответствии с нормативными строительными документами:

• ГОСТ 9169 – 75 «Сырье глинистое для керамической промышленности. Классификация».
• ГОСТ 530 – 95 «Кирпич и камни керамические. Технические условия».
• ГОСТ 530 – 2012 (ГОСТ 530 – 2007) «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».
• ГОСТ 7484  – 78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия».
• ГОСТ 18343 – 80 «Поддоны для кирпича и керамических камней. Технические условия».

Производственный процесс на керамических заводах

Важно! При выборе вида строительного кирпича – силикатного («белого») или керамического кирпича  («красного») важно понять, какие их свойства для вас более предпочтительные. Например, если сравнить двойной силикатный кирпич М 150 и такого же типа размера, 250х120х138 (мм) и марки (М 150) керамическое изделие, то мы увидим – показатель влагопоглощения, морозостойкости, теплозащитные свойства лучше у последнего, а звукоизоляция у силикатного изделия. Цена более привлекательна у силикатного кирпича (как полнотелого, так и пустотелого), произведенного на основе сырья из песка и извести.

Для «красного»  кирпича, производимого с соблюдением требуемой технологии, применяется более дорогие средства производства (оборудование), требуется больше временных, трудовых и электроэнергетических затрат. Отсюда и цена «керамики» выше, чем у «силиката» (разница в стоимости иногда достигает 50 – 55%).

Каким бы не было широким многообразие типов керамических изделий для кирпичного строительства, само производство всегда состоит из общих для всех предприятий технологических этапов.

Фото: Керамический строительный кирпич, многообразие его видов.

Основные операции, которые необходимо выполнять от добычи  сырья и до выпуска готовой керамической номенклатуры производителя:

1. Разведка и добыча основного сырья (глины), сопутствующих  материалов, добавок (молотый уголь, песок, известняк, марганцевая руда и другие минеральные компоненты).
2. Подготовка массы из глины.
3. Формовка сырца.
4. Сушка формированных изделий (сырца).
5. Обжиг керамической продукции.

О геологоразведке сырья и разных способах его разработки, доставки мы упомянули в начале статьи.

Глиняное сырье для керамического кирпичного производства

Добытое глинистое сырье, в соответствии с ГОСТ 9169 – 75  классифицируют, по параметрам:

• огнеупорности;
• содержанию оксида алюминия;
• содержанию красящих оксидов, оксида железа и диоксида титана;
• содержанию водорастворимых солей;
• минеральному составу;
• содержанию тонкодисперсных фракций;
• содержанию крупнозернистых включений;
• пластичности;
• механической прочности на изгиб в сухом состоянии;
• спекаемости;
• содержанию свободного кремнезема.

Подготовка, обработка глиняной массы и ее формование

Глиняное сырье, добытое в карьере, как правило, не подходит в своем первоначальном виде для получения качественных изделий. Сырьевую массу доводят до готовности к использованию в производственном  процессе.

До готовности массу из глиняного сырья доводят рядом мероприятий по ее обработки. Обработку сырья можно разделить, на:

• погодно – климатическую, естественную;
• механическую.

Вот именно сочетанием этих видов обработки, сырье и делают пригодным для производства.

1. Естественная обработка – это временное вылеживание добытой  карьерной глиняной смеси. По длительности эта процедура может занять один или два года. За это время сырье естественным, а при необходимости и искусственным, путем увлажняется. Проходит несколько циклов заморозки и размораживания, выветривается.
2. Механическая обработка – это рукотворное продолжение обработки сырья. Во время этого этапа выполняются следующие работы:

• принудительное разрушение структуры карьерного сырья;
• удаление крупногабаритных «мусорных» кусковых фрагментов и вредных примесей;
• измельчение самой глины, мелких включений и добавок;
• замес многокомпонентной сырьевой массы, с целью получения однородной смеси, готовой к формованию.

Глинорыхлитель, бункер с билами на валу.

В механизации процесса массоподготовки применяется следующее оборудование и специальные машины:

• глинорыхлители;
• камневыделительные (дезинтеграторные), дырчатые, грубого и тонкого помола вальцы;
• бегуны;
• глинорастирочные  машины;
• корзинчатые  дезинтеграторы;
• роторные и шаровые мельницы;
• одно- и двухвальные  глиномешалки;
• пропеллерные мешалки и другие средства механизации.

Многофункциональная  установка заменяет собой несколько машин – бегуны, струги, вальцы, растиратели и мешалки глиномассы.

Инструкция по работам, технологическим картам, способам и методам приготовления глинномассы, зависит от вида керамических изделий. По способу подготовки и обработки сырья называют и саму технологию производства.

Способы приготовления, формования сырья из глины:

• Пластический (наиболее распространенный) – используется умеренно – среднепластичные, влажные и рыхлые глиномассы, для получения однородного глиняного теста с показателем влажности 18 – 28 процентов.

Формование в пластическом производстве всегда проходит  при пластическом способе всегда на машине одного принципа действия. Эта специализированный пресс (ленточно – шнековый). Прессы могут быть с подогревом и вакуумированием, что лучше подготавливает  глиносырьевую массу к формованию, улучшает показатели прочности обожженного сырца.

Ленточный вакуумный пресс: 1 – шнековый вал; 2 – прессовая головка; 3 – мундштук; 4 – глиняный брус; 5 – крыльчатка; 6 – вакуум-камера; 7 – решетка; 8 – глиномялка.

• Жесткий способ – разновидность пластического способа, с изготовлением глиномассы с влажностью 13 – 18 процентов из менее пластичного сырья. Формование происходит в гидравлических или вакуумных, шнековых прессах с высоким давлением.

При данном способе получение сырца с нужной прочностью, возможно без осуществления некоторых операций, которые обязательно применяются в пластическом производстве.

Обратите внимание! При пластическом и жестком методе формование заканчивается резкой ленты глиномассы на штучные изделия.

• Полусухой метод производства (менее распространен, чем пластический) – используется малопластичное сырье, «тощие» глины, в порошкообразном состоянии с влажностью 8 – 12 процентов.

Сырьевая загрузка, с большим количеством различных добавок, в виде отходов производства(шлаки, золы) обрабатывается и формуется в прессах с давлением 15 – 40 МПа. В разы большая металлоемкость, чем у пластического, но, само время такого производственного цикла  уменьшается.

• Сухой способ – сырьем является глиняный порошок с влажностью 2 – 6 процентов, что позволяет обходиться без сушки. На выходе производственного процесса при этом методе получаются очень плотные керамические изделия (напольная плитка, кирпичи для дорожного покрытия).
• При шликерном способе используется трудноспекающееся, многокомпонентное, неоднородное сырье из самой глины и разных добавок (содержание воды до 40 процентов).  С этим сырьем,  работают  методом  литья, чтобы получить сложные керамические формы.

Этап сушки изделий

Предпоследний этап всего производственного цикла изготовления керамической номенклатуры. Данная операция предназначена для понижения показателя содержания влаги в изделиях до 5 – 6 процентов. Такой показатель необходим, чтобы во время обжига «керамики» не произошло растрескивание, деформации готовой продукции.

Туннельная сушилка: 1 – камера туннеля; 2 – вагонетки; 3 – вентиляторы; 4 – калориферы.

Раньше, еще с тех времен, когда глиняные кирпичи делали своими руками, и позже на заводах, сушка проходила естественным путем, до 3 – 4 недель. В современном производстве, удаление лишней влаги из сырца происходит  искусственно в туннельных или камерных сушилках (температура воздуха 120 – 150 градусов С). В зависимости от влажности формованного сырца время процесса обычно  не занимает больше 3 дней.

Обратите внимание!   При выборе типа сушилки, рекомендуется отдавать предпочтение конструкциям  непрерывного действия.

Обжиг керамической продукции

Процесс  обжига технологически завершает изготовление керамического кирпича. Он проходит в кольцевых, туннельных и других печах. Сам этап обжига, можно разбить на следующие операции:

• прогрев форматированного сырца;
• непосредственный обжиг изделий;
• их контролируемое охлаждение.

В ходе прогрева сырца, при температуре 120 (градусов С), физически связанная влага испаряется, изделие утрачивает свою первоначальную пластичность. На этом этапе пластичность еще можно вернуть, увлажнив тело изделия.

При достижении 450 – 600 (градусов С), отделяется уже химически связанная влага, сама глина переходит в аморфное состояние, затем органические включения выгорают, и керамическое изделие окончательно теряет пластичность.

При температуре 800 (градусов С) начинаются необратимые реакции между поверхностями частиц, составляющие многокомпонентную структуру уже затвердевшего изделия. Это значительно повышает прочностные характеристики тела кирпича.

При достижении 1000 (градусов С) происходит, так называемая огневая усадка изделия. Оно спекается и уплотняется за счет легкоплавких компонентов. Они окутывают нерасплавленные составляющие, скрепляет их между собой. Усадка, от первоначального состояния, может быть в пределах 2 – 8 процентов.

В процессе охлаждения обожженного кирпича, остывающее изделие приобретает свое окончательное твердое состояние, водостойкие и прочностные свойства.

Контролируя, регулируя процесс обжига, и получают, керамические кирпичи с нужной структурой, пористостью, свойствами. Так при температурном режиме в интервалах 1100 – 1300 (градусов С) получают клинкерный кирпич, а при температурах от 1300 до 1800 (градусов С) – огнеупорный.

Туннельные секционные печи обжига

Совет! Тем, кто хочет открыть свое предприятие, выпускающий керамический кирпич, стоит обратить внимание на металлическую, секционную печь туннельного вида. Она быстрее монтируется, чем традиционные печи, да и цена намного ниже классических конструкций для обжига.

Вывод

Чтобы получить качественный керамический кирпич, его необходимо производить на современном или модернизированном производстве, оборудовании. Особенно это касается важнейшего этапа – обжига керамической продукции.

Посмотреть на автоматизированную линию изготовления кирпича можно на видео в этой статье (узнайте также как посчитать объем кирпичной кладки).

Производство кирпича: керамического, силикатного, гиперпрессированного

Основным моментом в строительстве выступает производство кирпича. Компактный, нетоксичный, удобный в транспортировке, он является надежным и проверенным источником тепла на многие годы. Линия по производству кирпича использует как новые технологии, так и методы ручной формовки. Но главную роль играет место, особенности и оборудование для производства.

Виды стройматериала

Существует определенная технология производства кирпича, которая подразделяет его на следующие виды, представленные в таблице:

Тип	Цвет	Состав
Силикатный	Белый	В состав входит кварцевый песок
Не запеченный	Желтый	Производится при смешивании воды и воздушной извести
Керамический кирпич	Красный	Состоит из глины

По своей функциональности принято разделять определенные категории кирпича:

• Строительный – выполняет прямое предназначение в строительстве для кладки стен. Производство керамического кирпича подразделяется на две разновидности:
  • пустотелый;
  • полнотелый.
• Клинкерный кирпич — строительный блок, используемый для покрытия или ремонта дорожного полотна.
• Облицовочный — имеет вид легкого бруска, пористая структура которого используется как отделочный материал. Производство венецианского кирпича сходно с натуральным камнем, имеет текстуру дерева или старой керамики.
• Гиперпрессованный — искусственно созданный стройматериал, внешне и функциями напоминающий камень. Выполняет роль фасадной обшивки конструкций (дом, здание).

Вернуться к оглавлению

Оборудование

В цех обязательно нужно установить дробилку.

Для кирпичного производства нужно помещение около 500 квадратных метров с шестиметровой высотой потолков. Производитель оснащает цех следующим техническим оборудованием:

• формовочной установкой;
• цементным дозатором;
• бетономешалкой;
• подъемниками;
• дозатором;
• винтовым и ленточным конвейерами;
• расходным и приемным бункерами;
• передвижным компрессором;
• грохотом;
• дробилкой;
• несколькими десятками гипсовых форм для производства облицовочного кирпича;
• цементным складом.

Вернуться к оглавлению

Этапы производства кирпича

Технологическая схема для изготовления кирпича стала механизированной, однако полная автоматизация процесса не налажена. Производство включает несколько этапов:

Изначально нужно добыть сырье для производств материала.

1. Добыча и обработка сырья. Из основного месторождения послойно ударным методом снимается глинистый грунт и подается в спецоборудование, где происходит переработка с добавками. Во избежание прилипания, глина поступает на конвейер, усыпанный древесными опилками.
2. Очистка и измельчение. Позволяет убрать все крупные соединения. Помол в объеме не должен превышать 0,7 мм, а качество — иметь однородность и консистенцию пластилина.
3. Перетирание и перемешивание. Шихта подается в вальцы для тонкого помола, где смешивается и проходит деаэрацию в камере с вакуумом. Масса должна поступать порционно и отделяться валком вручную.
4. Формование — автоматический раскрой бруса на заготовки, с помощью которого кирпичи получают тонкую вальцовку. Это является гарантией идеального геометрического раскроя и защитой готового блока от сколов.
5. Сушка и выдержка циклов. Проводятся посредством циркуляции воздуха в длинных туннелях и занимает по времени около 70-ти часов.
6. Обжиг. Представляет собой движение вагонетки с готовыми изделиями сквозь печь. Процесс разбивается на 3 этапа:
   • нагрев;
   • обжиг;
   • охлаждение.

Главная особенность технологии изготовления изделия — соблюдение режима постепенного повышения температур.

Вернуться к оглавлению

Материалы и технологический процесс

Если технология не предполагает обжиг, то материал можно изготавливать и дома.

Производить кирпич необходимо, формируя изделия старым методом обжига или без него. Первый тип отличается большой прочностью и используется для основного строительства зданий и несущих конструкций. Не обожженный кирпич применяется для возведения небольших построек и может изготовляться в домашних условиях. Критерием качества является жирность. При смешивании глины с водой образуется тестообразный ком, который оставляется для просушивания в течение 48 часов. При высокой жирности заметно появление трещин и легких пористых структур, а если материал гладкий на ощупь, то он подходит для строительства.

Вернуться к оглавлению

Производство силикатного кирпича

Блок состоит на 10% из извести, и на 90% песка с пигментными добавками для придания цвета. В процессе изготовления требуется более тщательная подготовка глиняной массы. Заготовка должна быть плотной и не иметь пустот. Сформированная смесь отправляется на автоклав, где за счет горячей обработки паром материал приобретает нужные свойства. Собственное производство невозможно, т. к. нужно поддерживать показатели:

• температуры 170—190°С;
• давления 1,2 МПа;
• влажности.

Вернуться к оглавлению

Изготовление керамического кирпича

Такой материал изготавливают с помощью сухого прессования.

Этот тип стройматериала является самым распространенным. К нему относят некоторые виды декоративного кирпича. Производство клинкерного кирпича получается способом гиперпрессования, а в качестве сырья используется красная тугоплавкая глина. Производители часто используют новейшую технологию изготовления поризованного кирпича, которая позволяет создавать мельчайшие поры. Наличие пор снижает теплопроводность материала и его вес. Технология производства керамического кирпича представляет 2 способа:

• Пластическая формовка. Состоит из производства полнотелых и пустотелых разновидностей красного кирпича. Процесс выпуска для обоих видов одинаков. Разницу составляет старательная подготовка исходника для получения пустотелой формы. К глине с влагосодержанием до 20% добавляется оксид алюминия и магний в количестве около 30%.
• Полусухое прессование. Куски глины сначала перетираются до 100—150 мм, а затем до 1 см с удалением всех малых частиц. Глина увлажняется до 18—25%. Формуется заготовка в виде бруса или в гипсовых формах, и делится. Сушится при возрастающей температуре от 0 до 150-ти градусов во избежание трещин. После, кирпич отправляется в печь, где обжигается при температуре от 200 до 800 С около 7—8 часов. Наличие пустот способствует:
  • повышению качества изделия;
  • быстрой сушке;
  • ускорению и равномерному нагреву бруса.

Вернуться к оглавлению

Технология изготовления гиперпрессированного кирпича

Окончательно свои свойства материал приобретает во время хранения на складе.

Смесь состоит на 8—15% из цемента, на 2—7% железоокисных пигментов, и на 85—92% сырья — основы (мрамор, известняк). Метод основан на формовке изделий при высоком давлении. За счет трения мелких частиц под воздействием пресса происходит их слипание. Эффективность метода основана на замене старого способа обжига материала холодной сваркой. Изделия проходят обсушивание в пропарочной камере около 8—10-ти часов при температуре 40—70 С, или же 3—5 суток на складе. Гиперпрессованный кирпич приобретает настоящую прочность уже в кладке спустя 30 дней при теплой температуре. Это дает возможность создать:

• прочность;
• морозостойкость;
• влагостойкость.

Вернуться к оглавлению

Процесс сушки

При обсушивании заготовок во время испарения воды частички изделия сближаются, это уменьшает его объем до 15%, но влага испаряется неполностью. Идеально подходит старая малозатратная методика для сушильного процесса — стеллажи с навесом или без него. При хорошей вентиляции и отсутствии солнечного света материал приобретет нужные качества. Высыхание кирпича приводит к его постепенной усадке до 15% от всего объема изделия. Время сушки зависит от движения воздуха, климата, температурных перепадов и занимает около 1—2-х недель при хороших условиях. Для полного затвердения и дегидратации изделия оставляют на стеллажах в помещении с хорошей вентиляцией.

Вернуться к оглавлению

Способы обжига

Обжиг материала выполняется в три этапа.

Процесс включает в себя выполнение 3-х стадий:

• прогрев;
• обжиг;
• охлаждение.

При прогревании происходит испарение гигроскопической и гидратной жидкостей из изделий. При этом карбонаты разлагаются, а органические вещества сгорают. Обжиг изменяет химическое состояние бруса с последующим образованием твердой, плотной структуры. Температурный режим колеблется в пределах от 0 до 1200 градусов, а процесс нагревания печи происходит постепенно. Форма заготовки тоже имеет значение. Если это пустотелый кирпич, то прибавления температуры будут на 200 градусов, а полнотелому — добавляется около 120—150. Процесс охлаждения необходим для прочности и заключается в постепенном снижении температуры до 600 градусов. Это делается во избежание брака готового материала.

Технология производства керамического кирпича (стр. 1 из 4)

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ

на ООО “Гостищевский кирпичный завод”

Технология производства керамического кирпича

Белгородская область

с. Гостищево

Содержание

1. Характеристика выпускаемой продукции

2. Способы доставки и разгрузки сырья и полуфабрикатов. Складирование сырья и полуфабрикатов

3. Технологические процессы производства керамического кирпича и камней

4. Организация контроля на производстве

5. Технологическая схема производства

5.1 Добыча сырья

5.2 Формовка сырца

5.3 Сушка кирпича в естественных условиях

5.4 Обжиг кирпича–сырца

6. Предложения по совершенствованию сырьевых материалов при производстве керамического кирпича

6.1 Отощающие добавки

6.2 Добавки отощающие и выгорающие полностью или частично

6.3 Выгорающие добавки

6.4 Обогащающие и пластифицирующие добавки

7. Охрана труда

7.1 Общие требования безопасности

7.2 Техника безопасности перед началом работы

7.3 Техника безопасности во время сушки кирпича-сырца в искусственных сушилках

7.4Требования безопасности труда при эксплуатации туннельных печей

1. Характеристика выпускаемой продукции

Кирпич керамический (ГОСТ 530—2007) марки «100». Предназначен для кладки наружных и внутренних стен и других элементов зданий и сооружений, а также для изготовления стеновых панелей и блоков. Эти материалы изготовляют из глинистых и кремнеземистых (трепела, диатомита) пород, лессов, а также вторичных продуктов (отходов угледобычи и углеобогащения, зол, шлаков) с минеральными или органическими добавками либо без них.

По способу формирования: изделие пластического формирования

Изготовление полуфабриката из пластичных масс является самым старым и до сих пор весьма распространенным способом керамической технологии.

Процессы пластического формования издавна основывались на использовании соответствующего природного сырья — глин и каолинов, образующих при увлажнении водой тестообразные массы, способнее к пластическому течению, т.е. к изменению формы без разрыва сплошности под влиянием приложенных внешних сил и к ее сохранению после снятия этих усилий.

В керамической технологии и теперь продолжают очень широко попользовать указанные виды природного сырья. Кроме того, все большее применение находят бентониты, т.е. породы, состоящие в основном из наиболее гидрофильных и высокодисперсных частиц глинистого минерала монтмориллонита. Бентониты, добавляемые даже в малых количествах, значительно улучшают формовочные свойства композиций, в составе которых преобладают непластичные минеральные компоненты.

Однако в массах, предназначенных для производства многих видов огнеупоров и технической керамики, присутствие любых глинистых материалов даже в небольших количествах является недопустимым. Поэтому и в технологии пластического формования часто используют безглинистые массы, пластифицированные различными органическими связующими.

В основе процессов пластического формования систем, состоящих из высокодисперсных минеральных частиц и пластифицирующих жидкостей (или суспензий, эмульсий, гелей), лежит целый комплекс весьма сложных физико-химических явлений. Несмотря на большое число выполненных исследований, теоретические основы этих процессов, а также методы оценки формовочных свойств разработаны еще далеко не достаточно. В самом подходе к определению понятий «пластичность» дисперсных систем, к количественной оценке их реологических свойств, и к изучению реальных процессов формования имеются большие расхождения между отдельными группами исследователей.

По типу и размеру: одинарный полнотелый 250×120×65 (мм)

По морозостойкости: соответствует марке F «25»

По прочности: Предел прочности на изгиб 2,34 МПа

Предел прочности на сжатие 16,97МПа

2. Способы доставки и разгрузки сырья и полуфабрикатов. Складирование сырья и полуфабрикатов

Сырьем для производства обыкновенного глиняного кирпича является суглинок средней, пылевой коричневого цвета, добываемый в карьере.

Добыча глины производится экскаватором ЭМ-201Б

Транспортировка глины производится автосамосвалом непосредственно в приемный бункер. Глина и необходимые добавки в нужной пропорции подают ленточным транспортером на вальца грубого помола.

Складирование кирпича производится в сушильных сараях. Заполнение сараев осуществляется в определенной последовательности от одного конца сарая к другому.

С целью использования сушильных сараев для складирования производится укладка сухого кирпича в брус-подушку. При необходимости укладку брус-подушки начинают с начала сезона.

3. Технологические процессы производства керамического кирпича и камней

Керамический кирпич и камни производят пластическим прессованием путем экструзии (выдавливания) массы в виде сплошного бруса с последующим разрезанием его на отдельные изделия и методом полусухого прессования сыпучей массы в пресс-формах.

К основным технологическим процессам производства керамического кирпича и камней относятся: добыча сырья и его усреднение, подготовка добавок, корректирующих свойства исходного сырья, составление массы (шихты) путем дозирования компонентов в требуемом соотношении, обработка и подготовка массы для получения полуфабриката сырца, экструзионное или полусухое прессование полуфабриката, сушка и обжиг.

В зависимости от вида и свойств исходного сырья отдельные технологические процессы и применяемое оборудование могут быть различными. При использовании пластичного глинистого сырья его часто обрабатывают при естественной карьерной влажности или с доувлажнением до формовочной относительной влажности 18 20%. Если сырье находится в переувлажненном состоянии, из него предварительно удаляют излишнюю влагу, подсушивая в естественных условиях или в сушильных барабанах, подвергают грубой обработке с удалением камней, вводят при необходимости различные добавки, смешивают их с исходным сырьем и передают на глиноперерабатывающее оборудование

Значительно засоренное карбонатными (известняковыми) включениями или твердое и трудно размокаемое сырье обрабатывают сухим способом путем высушивания до остаточной влажности 4 … 8% с последующим измельчением в тонкий порошок и затем вводят добавки, увлажняют до формовочной влажности при одновременном смешивании и проминании.

При полусухом способе прессования сырье высушивают до влажности 8 . . . 10 % , измельчают до требуемого зернового состава, смешивают для усреднения влажности и в виде сыпучей массы прессуют из него кирпич.

В особых случаях, когда требуется удалить из сырья карбонатные и другие каменистые включения, обогатить его глинистыми частицами, применяют мокрую обработку. Для, этого распускают сырье в воде до состояния шликера (влажность 40 …50%), что позволяет осадить крупные каменистые включения, и процеживают через сито для удаления мелких включений. Затем шликер обезвоживают путем распыления в башенных сушилках, из которых получают тонкий сыпучий порошок влажностью 8 … 10%. Из такого порошка или порошка с добавками прессуют кирпич в пресс-формах.

Ниже приведены технологические схемы подготовки и обработки сырья в зависимости от его свойств.

Глины с повышенной карьерной влажностью, превышающей формовочную влажность на 5 … 8% и более, рекомендуется подготавливать по следующей схеме глинорыхлитель→ящичный питатель→ленточный конвейер с магнитным сепаратором→камневыделительные вальцы (ребристые)→ленточный конвейер→сушильный барабан (обезвоживание до формовочной влажности) → ящичный питатель с бункером → смеситель лопастной с пароводяным орошением → дальнейшая переработка зависит то свойств сырья.

В результате такой подготовки получают глину с усредненной требуемой формовочной относительной влажностью 19 … 20% при температуре 40… 45°С и температуре отходящих газов 90 … 100°С.

Рыхлую, запесоченную мало пластичную, быстро размокаемую глину, а также лёссовые суглинкипри карьерной влажности, равной или меньшей формовочной, перерабатывают по следующей технологической схеме: ящичный питатель →камневыделительные вальцы( ребристые) → лопастный смеситель с пароводяным орошением→вальцы тонкого помола с зазором 3 … 4 мм→ шихтозапасник → вальцы тонкого помола с зазором не более 2 … 2,5 мм→ вальцы тонкого помола с зазором не более 1 мм (рекомендуются при наличии карбонатных примесей в сырье) →вакуумный пресс.

Глину средней плотности и пластичности и покрывные суглинки перерабатывают по такой схеме: глинорыхлитель →ящичный питатель→камневыделительные вальцы (ребристые) → лопастный смеситель с паропрогревом и увлажнением водой →бегуны мокрого помола → вальцы тонкого помола с зазором 3 … 4 мм→ шихтозапасник с многоковшовым экскаватором на 7 … 10-суточное вылеживание →ящичный питатель с бункером → вальцы тонкого помола с зазором не более 2 … 2,5 мм → вальцы тонкого помола с зазором не более 1 мм (рекомендуются при наличии карбонатных примесей в сырье) →смеситель с фильтрующей решеткой→вакуумный пресс.

Высокопластичные плотные, или алевролитовые, трудноразмокаемые в воде глиныперерабатывают по такой схеме: глинорыхлитель → ящичный питатель → зубчатая дробилка → лопастный смеситель с паропрогревом и увлажнением водой-→ бегуны мокрого помола → вальцы тонкого помола с зазором 3 … 4 мм→ шихтозапасник с многоковшовым экскаватором на 7 … 10-суточное вылеживание→ ящичный питатель с бункером → вальцы тонкого помола с зазором не более 2 … 2,5 мм → вальцы тонкого помола с зазором не более 1 мм (рекомендуются при наличии карбонатных примесей в сырье) → смеситель с фильтрующей решеткой→вакуумный пресс.

инструкция, фото и видео-уроки, цена

Сегодня трудно сказать, когда человечество изобрело кирпич. Но то, что этому древнейшему строительному материалу уже несколько тысяч лет, доказывают и археологические находки, и упоминания о нем в Библии. Сырьем для него всегда служила глина, со временем менялась лишь технология – производство кирпича постоянно совершенствовалось.

Одно из древнейших сооружений из обожженного кирпича – Великая Китайская стена

Если вам интересно, как это происходило, и как производят этот популярнейший строительный материал в наши дни, предлагаем вам прочитать эту статью.

Тысячелетняя история

Как все начиналось

Если считать первым кирпичом бруски из высушенного глинистого ила, которые делали в Древнем Египте, то его возраст – более десяти тысяч лет. Египтяне утрамбовывали его в деревянные рамки и сушили, защитив от прямых солнечных лучей, под открытым небом.

Уже тогда самодельному строительному камню старались придать стандартную форму, облегчающую кладку, и прочность. Для этого в массу добавляли солому или гальку.

Примерно таким же способом сырцовый кирпич производился во многих других странах, мало того – производится и сейчас. Многие сельские жители знают, что такое саман, из которого раньше строили дома в деревнях.

Чуть позже сырцовый кирпич научились обжигать в сложенных из того же сырца печах. Материал отличался гораздо большей прочностью, устойчивостью к влаге и долговечностью, и его стали использовать для строительства дворцов, храмов, башен, крепостных стен.

Древний Пантеон

Это интересно. С применением обожженного кирпича построены такие древние сооружения, как храм Минервы и Пантеон.

Производство кирпича в России

История развития технологии кирпича в нашей стране связана с крещением Руси и приходом в неё византийской культуры. Если до этого основным строительным материалом у наших предков было дерево, то в десятом веке стали появляться первые строения из кирпича, технологию изготовления которого они переняли у появившихся в государстве византийцев.

Новый материал быстро получил признание и стал совершенствоваться уже русскими мастерами. Из него при Иоанне III был построен Московский Кремль и несколько расположенных на его территории храмов. Однако за несколько веков в его производстве мало что изменилось: слепленный вручную кирпич сушили на воздухе, затем обжигали в выложенных из сырца печах-времянках. По понятным причинам заниматься этим делом можно было только летом.

Первый московский Кремль

И только в девятнадцатом веке, при Петре Первом, стал налаживаться массовый выпуск кирпича с применением механизации труда. К этому времени появились ленточный пресс и кольцевая обжиговая печь, глиномялки и другие глинообрабатывающие машины.

Для справки. Изготавливаемый в те времена кирпич имел размеры 267х134х67 мм (6х3х1,5 вершка) и весил около 4 кг.

Современное производство

Востребованность кирпича увеличивается с каждым годом, возрастают и требования к его качеству и ассортименту. Поэтому технологии его производства постоянно совершенствуются, а объем выпускаемой продукции растет.

Сегодня строительный кирпич делают не только из глины, люди научились использовать и другие природные материалы для изготовления прочного искусственного камня.

Керамический кирпич

Существует два основных вида глиняного кирпича: обожженный и необожженный. Для изготовления последнего не требуется сложного оборудования и специальных технических знаний, поэтому адоба, как называют кирпич-сырец, до сих пор используется в малоразвитых странах.

Обратите внимание. Такой кирпич можно сделать и своими руками для нужд личного хозяйства, но следует иметь в виду, что сырец отличается очень низкой влагостойкостью и боится дождей.

Технология производства керамического кирпича (как полнотелого, так и пустотелого) состоит из следующих этапов:

1. Добыча сырья;
2. Его подготовка, которая заключается в очистке от посторонних включений, измельчении, смешивании с необходимыми добавками;

Измельчение глины

3. Формирование кирпича;
4. Сушка;
5. Обжиг.

От применяемой схемы формирования искусственного камня зависит и весь остальной процесс.

Чаще всего применяют способ пластического прессования. При этом к измельченному сырью (глине) сначала примешивают различные добавки:

• Чтобы увеличить её пластичность, используют пластифицирующие добавки – поверхностно-активные вещества (ПАВ), бетониты, высокопластичную глину.
• Чтобы понизить излишнюю пластичность исходного сырья и снизить его огневую и воздушную усадку, применяют отощающие добавки – кварцевый песок, дегидратированную глину, шамот, пылевидный кварц, золы теплоэлектростанций.
• Для обеспечения пористости кирпича добавляют древесные опилки, измельченный бурый уголь, торф, отходы угольного производства. Такие добавки называют порообразующими или выгорающими, так как в процессе обжига они полностью сгорают.
• Чтобы снизить температуру спекания керамического черепка, используют флюсы и плавни – полевой шпат, тальк, мел, пегматит, доломит, железную руду.

На фото процесс смешивания и увлажнения глиняной массы

Необходимость той или иной добавки и её количества определяется в лабораториях завода опытным путем.

Затем перемешанную до однородного состояния массу увлажняют до 18-23% и с помощью вакуумного или безвакуумного ленточного пресса формируют из неё кирпич-сырец.

Ленточный пресс с резательным аппаратом

Следующий этап – принудительная сушка в специальных сушильных туннелях. Инструкция требует, чтобы на выходе кирпич-сырец имел уровень остаточной влажности 6-8%.

Для справки. Сушка в естественных условиях занимает 2-3 недели, тогда как появление сушильных агрегатов позволило сократить его максимум до трех суток (16-36 часов).

Способ полусухого прессования используется реже, хотя он отличается более простой схемой. Его отличие от метода пластического прессования заключается в том, что глиняную массу перед формовкой увлажняют только до 8-12%, а затем с помощью специальных прессов двухстороннего прессования формируют из неё кирпич.

Это исключает из производственного процесса стадию сушки. Соответственно, сокращаются и время изготовления кирпича, и энергетические затраты на сушку.

Кирпич, изготовленный методом полусухого прессования

В остальном процесс мало отличается от предыдущего: глиняную массу готовят также, а отформованные изделия обжигаются в печах.

Для справки. Ещё одно отличие заключается в том, что этот способ позволяет использовать в качестве сырья малопластичные глины.

Несмотря на то, что кирпич, изготовленный методом полусухого прессования, отличается недостаточной прочностью, морозоустойчивостью и повышенной водопроницаемостью, этот метод все же имеет и серьезные преимущества.

К ним относятся:

• Четкость граней и правильная форма готовых изделий;
• Более низкая цена готовой продукции, достигаемая за счет снижения затрат на сушку;
• Более полное использование сырьевой базы, возможность применения малопластичных глин, трудно поддающихся размоканию и смешиванию с добавками.

Туннельная печь для обжига

Заключительным этапом производства керамического кирпича является его обжиг, которых происходит в три этапа: сначала изделия прогреваются, затем непосредственно обжигаются при температуре около 1000 градусов, после чего постепенно охлаждаются. Резкая смена температур может привести к появлению трещин, поэтому её снижают постепенно, отбирая из камер горячий воздух и разбавляя его атмосферным.

Силикатный кирпич

Возраст этого кирпича гораздо более скромный, чем керамического, он составляет немногим более ста лет. Технология производства силикатного кирпича из кварцевого песка и воздушной извести была изобретена в конце девятнадцатого века немецким ученым Михаэлисом. Её основное отличие от производства кирпича керамического заключается в отсутствии процесса обжига. Вместо этого кирпич-сырец обрабатывается под высоким давлением горячим водяным паром в специальных автоклавных установках.

Производство начинается с обработки, дозировки и смешивания сырья.

Добыча кварцевого песка

• Используемый кварцевый песок очищают от примесей, содержание которых не должно превышать определенный предел.
• Количество извести, необходимое для процесса, определяется исходя из содержания в ней активной окиси кальция и наличия примесей.
• К воде, необходимой для запуска химического процесса между двумя этими составляющими, особых требований не предъявляется. Но её количество рассчитывается предельно точно, чтобы обеспечить полное гашение извести и требуемую пластичность силикатной массы, необходимую для нормального формирования кирпича.

В среднем берется 9 частей песка и 1 часть извести, а доля воды составляет около 7% от общего объема смеси.

Самый популярный продукт – двойной силикатный кирпич М 150

По способу приготовления известково-песчаной смеси различают силосный и барабанный метод производства силикатного кирпича.

• Силосный метод менее затратный и экономически выгодный. Перемешанные и увлажненные компоненты помещаются в непрерывно вращающийся герметичный резервуар, который и называется силосом. В нем в течение 7-12 часов происходит тщательное перемешивание и гашение извести.
• Барабанный метод технологически более сложен, но позволяет значительно сократить временные затраты на производство. Песок и тонкомолотая негашеная известь из специальных бункеров подаются в герметично закрытые вращающиеся гасильные барабаны, где процесс перемешивания и гашения происходит под давлением и при подаче водяного пара. Занимает он всего 40 минут, что позволяет значительно увеличить количество выпускаемой продукции по сравнению с силосным методом.

Готовая силикатная смесь подвергается прессованию под большим давлением. Чем оно выше, тем более высокой будет плотность и прочность кирпича и, соответственно, его марка.

Загрузка в автоклавы

Произведенный любым из описанных способов сырец помещается в автоклав для тепло-влажностной обработки и окончательного твердения.

По сравнению с керамическим кирпичом силикатный выгодно отличается более коротким циклом производства, использованием менее сложного технологического оборудования, меньшими энергетическими затратами. Отсюда и более приемлемая стоимость белого силикатного кирпича.

Как сделать кирпич своими руками

Производство кирпича – технологически сложный и длительный процесс. Но если им занимались наши предки, имея для этого минимум знаний и приспособлений, то это вполне под силу сделать любому человеку.

Чтобы изготовить кирпич своими руками по славянской технологии, необходимо добыть глину и определить её пластичность. Глину можно найти в ближайшем карьере или даже на собственном участке – недостатка в этом сырье у нас нет. А о том, как определить её пригодность и приготовить глиняное тесто, вы можете узнать, познакомившись со статьей о сырье для кирпичного производства.

Дальнейшие действия таковы:

1. Изготовьте формы нужного размера из листов фанеры и досок толщиной 20-25 мм. Нижний лист фанеры соедините с досками гвоздями, а верхний должен быть съемным.
2. Заполните формы глиняной массой, предварительно смочив их стенки и припудрив их цементом.

Внимание. Следите за тем, чтобы глина заполнила все пустоты, для чего несколько раз встряхните формы, а излишки массы удалите шпателем.

3. Закройте формы крышкой и переверните.
4. Через некоторое время снимите форму, а кирпич-сырец оставьте сушиться под навесом, чтобы на него не попадали осадки и солнечные лучи. Процесс в зависимости от погоды и температуры воздуха может занять от одной до трех недель.

Естественная сушка сырца

5. Обжиг кирпича можно производить в большой металлической бочке без дна, установленной на ножках над ямой, в которой горит костер. Кирпичи укладываются в неё друг на друга с зазором, бочка закрывается крышкой, после чего разжигается огонь и поддерживается в течение суток.
6. По истечении суток огонь постепенно уменьшается, а затем и тушится. Вынимать кирпич можно только после полного остывания бочки.

Заключение

Мы познакомили вас с общими сведениями о том, как происходит изготовление кирпича. Если вы хотите более подробно узнать обо всех технологических этапах его производства, в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Методы производства кирпича Методы производства кирпича

При всем многообразии методов производства керамического кирпича сырьем для него в любом случае служит глина. Способов производства кирпича существует несколько и они могут сильно варьироваться из-за довольно быстрого развития современных технологий.

У всех производителей керамического кирпича не может быть абсолютно одинаковое оборудование, как и в разных регионах исходное сырьё (глина) может довольно сильно различаться. Но в любом случае исходное сырьё должно быть однородно. Основной враг глины в данном случае — повышенное содержание известняка, который при обжиге кирпича-сырца способствует отстрелам на поверхности готового изделия. Основные свойства кирпича керамического в определены ГОСТ 530-2007 и ГОСТ 530-95.

В основу технологии керамики заложена последовательность следующих процессов: добыча сырья, подготовка сырьевой массы, формование изделий, сушка и обжиг. Ниже кратко описаны основные методы производства кирпича.

Метод пластического формования
Метод состоит из нескольких этапов:
• 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 не превышала скорости ее миграции из внутренних слоев. При 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 950-1000град. Необходимую температуру обжига следует строго выдерживать.

Метод полусухого прессования
Глина влажностью 6-7% 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.

Производство силикатного кирпича
Сырьевая смесь, в состав которой входит 90-95% песка, 5-10% молотой негашеной извести и некоторое количество воды, тщательно перемешивается и выдерживается до полного гашения извести. Затем из этой смеси под большим давлением (15-20МПа) прессуют кирпич, который направляют для твердения в автоклавы при давлении 0,9 МПа и температуре 175С. Кирпич твердеет за 8-14ч. Далее кирпич выдерживают 10-15 дней для карбонизации, в результате чего повышается его прочность и водостойкость.

Производство шамотного кирпича
Шамотный кирпич изготавливают путем обжига спрессованного шамота – порошка и обожженной размолотой огнеупорной глины при температуре 1650 градусов. Шамот – зернистый (0,14…2мм) материал, получаемый измельчением предварительно обожженной до температуры спекания глины. Его можно заменить измельченным браком керамических изделий.

Пример видео по производству кирпича:

Изготовление кирпичных блоков и кирпича методом экструзии

К достоинствам экструзии относится возможность изготовления блоков и кирпичей разнообразных форм. Также особо ценны углубления на кирпичах (получаются только при экструзии), что обеспечивает более надежное и плотное сцепление. Обычно технологический процесс производства блоков, кирпичей и прочих строительных материалов использует прессование. Именно оно наделяет изделия определенной структурой с заданными параметрами, что невыполнимо при экструзии.

Продавливание (экструзия) – метод получения кирпичей и блоков путем продавливания массы через экcтpyзиoннyю peшeткy. Отличие экструзии следующее: сырье, приготовленное с использованием «мокрого способа», выдавливается специальным оборудованием в требуемую фигуру, после чего она обрезается, просушивается и передается в эксплуатирование.

Для изготовления кирпича и керамических блоков применяется специальное оборудование для экструзии, которое допускает использование состава смесей строительных, как и при прямом безобжиговом прессовании. Однако лучше строительную смесь выбирать с учетом параметров местных природных материалов. Объемы добавок (волокнистые либо щебенчатые) влияют только непосредственно на качество среза при создании требуемого строительного изделия. Вместо некрупного щебня при изготовлении кирпича пустотного можно использовать просев (до 5 мм.).

Оборудование прямого прессования при продавливании применяется в качестве питателя, который забирает из бункера приготовленную смесь. Затем продавливает ее через экcтpyзиoннyю peшeткy (снаружи образуется экстpyдepным кopпyсом, а внутри – пycтoтooбpaзoвaтeлями). Глиняная смесь, проходя через пустотообразователь, подвергается уплотнению по сечению, после чего выдавливается на стол в форме бруса: сечение 250х120 мм. — для кирпича, сечение 200х200 мм. – для блоков.

Отделяет брусочный кусок требуемых размеров (90 мм. – для кирпича, 400 мм. – для блоков) отрезочное устройство. Возможно изменение параметров отрезанных частей в любых пределах по желанию заказчика. При этом край среза тем ровнее, чем меньше используемые материалы (органические добавки, щебень).

Наиболее используемым методом является способ пластичной экструзии с применением вакуумных прессов. Часто прибегают к помощи ленточных прессов, дополнительная прочность кирпичам придается рычажным прессом. При проведении вакуумной экструзии изделие на выходе получается весьма «звенящее», прочное, с хорошей морозостойкостью, с низким влагопоглощением и небольшой внутренней пористостью. Изготовление кирпичей по технологии формирования в соответствии с методом экструзии повышает качественные параметры (к примеру, морозоустойчивость увеличивается более чем на 100 циклов).