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 пластиче