Производство кирпича

• Введение
• Производство кирпича
• Изготовление керамического кирпича
• Изготовление силикатного кирпича
• Заключение
• Список использованной литературы

Одним из самых распространенных материалов, традиционно используемым при возведении зданий и сооружений, является кирпич. Более чем тысячелетняя практика применения кирпича позволяет однозначно отнести его к категории наиболее долговечных строительных материалов. Наряду с этим, технология кирпичной кладки предоставляет архитекторам и дизайнерам неограниченные возможности для воплощения творческих замыслов. Обеспечивая надежную защиту от воздействия внешних факторов, обладая высокой огнестойкостью и сравнительно низкой теплопроводностью, кирпич предопределяет высокий уровень безопасности и комфорта как жилых, так и промышленных зданий и сооружений.

По составу и способу производства кирпич делится на две группы — керамический и силикатный. Керамический кирпич получают путем обжига глин и их смесей.

Силикатный кирпич — состоит примерно из 90% песка, 10% извести и небольшой доли добавок. Смесь отправляется в автоклав, а не в обжиговую печь, как в случае с керамическим кирпичом. Если добавить пигменты, можно получить силикатный кирпич практически любого цвета — синий, зеленый, малиновый, фиолетовый.

По логике толкового словаря, кирпич — это брусок обожженной глины. Но тогда силикатный (то есть не глиняный) кирпич — и не кирпич вовсе, а некий твердый материал похожий на него по форме. Кстати, так и есть: на эти два материала существуют разные ГОСТы, и строители очень четко проводят между ними границу.

Производство кирпича

Технология производства кирпича эволюционировала на протяжении столетий. В наши дни практически весь кирпич изготавливается на больших механизированных предприятиях. В процессе производства кирпича в основном используются легкосплавные песчанистые и мергелистые глиняные породы.

Сейчас в основном применяются два метода производства кирпича. Первый метод производства кирпича осуществляется с обжигом глины, а второй без обжига.

Технология изготовления кирпича с обжигом глины.

Подготовка глины для производства кирпича происходит следующим образом. Глина выкладывается в бетонированные ямы, выравнивается, заливается водой и отстаивается в течении 3−4 суток. По прошествии этого срока материал доставляется на предприятие по изготовлению кирпича для механической обработки. В процессе обработки из глины удаляются камни, она хорошо перемешивается, и поступает в ленточный пресс. Далее происходит нарезка кирпичей, и их отправка в камеру для сушки. Для сушки кирпича используют тепло отработанного пара. После сушки кирпич поступает в кольцевую или туннельную печь, в которой осуществляется обжиг.

Технология производства кирпича без обжига.

При таком методе изготовления кирпича применяется гипер-прессование или трибо-прессование. Это процесс сварки минеральных сыпучих компонентов под воздействием высокого давления с применением вяжущих элементов и воды, который заканчивается выдержкой субстанции в течение 3−5 суток. После этого материал помещается в бетоносмеситель, где он тщательно перемешивается с цементом. Далее следует процесс формования изделий. На складе прессованный кирпич остается от 3 до 7 суток, после чего возможна отгрузка готового кирпича покупателю.

Кирпич можно производить без декоративной обработки, а также с покрытиями, улучшающими внешний вид кирпича. Хорошее качество кирпича, изготавливаемого на предприятиях, обеспечивается включением в процесс специализированных линий, которые производят подготовку материала с добавлением к глине до 50% шамота, формование кирпича на вакуумных прессах, сушку кирпича в туннельных сушилках с использованием рециркуляции и обжиг кирпича в туннельных печах.

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

Изготовление кирпича из материалов, содержащих цветные примеси, требует хорошего смешивания основной массы глины с добавками и большого количества красящих компонентов. Тем не менее, изготовление такого кирпича проще, чем производство кирпича с декоративно обработанной поверхностью.

Изготовление керамического кирпича

По назначению керамический кирпич делится на рядовой (он же строительный) и лицевой (он же облицовочный, облицовка, отделочный, фасадный). Особняком стоит печной кирпич. Рядовой кирпич используется для внутренних рядов кладки или для внешних рядов, но с последующей штукатуркой. Рядовой кирпич может иметь на боковой стороне вдавленный геометрический рисунок (для лучшего сцепления со штукатурным раствором).

Лицевой кирпич — однородного цвета, имеет две гладкие, ровные лицевые поверхности (так называемые «тычок» и «ложок»). Он, как правило, пустотелый (то есть в его «теле» много пустот, что делает стену из такого кирпича «теплей»).

К облицовке относится также фактурный кирпич (с рельефным рисунком лицевой поверхности) и фасонный (или фигурный, профильный) для кладки сложных форм: арок, столбов и т. п.

Печной кирпич бывает разных размеров (даже с ладошку). Иногда его делают с рельефом. Для топочной части каминов используют шамотный кирпич, изготовленный из огнеупорных глин и выдерживающий температуру выше 1000 °C. Шамотный кирпич имеет песочно-желтый цвет и зернистую структуру.

Производство керамического кирпича осуществляется из глиняных пород, в основном красных, по окончании процесса изготовления керамического кирпича происходит его обжиг с использованием температуры до 1000 °C.

На сегодняшний день есть два метода производства керамического кирпича. В основном используется пластичный способ. При использовании этой технологии производства керамического кирпича глиняная масса (влажностью 17 — 30%) поступает из ленточного пресса, а затем подвергается обжигу. Второй метод различен по способу подготовки глины — ее формуют с влажностью 8 — 10% прессованием с высоким давлением. Однако, керамический кирпич, изготовленный таким методом, не рекомендовано применять для строительства объектов, которые могут подвергаться высокой влажности.

Выделяют множество подвидов керамического кирпича: пустотелый керамический кирпич, полнотелый керамический кирпич, облицовочный керамический кирпич и его разновидности: глазурованный, фасадный, фасонный и т. п. Также различают гладкие и рельефные керамические кирпичи, в зависимости от рельефа поверхности.

В настоящее время, кроме стандартного красно-коричневого кирпича, имеется оборудование для производства керамического кирпича белого, абрикосового и жёлтого цветов, в зависимости от материала. Тем не менее, используя цветной керамический кирпич в строительстве, рекомендуется покупать одну готовую партию у одного поставщика, так можно избежать долгих поисков аналогичного оттенка у других производителей, так как в основном цветовая гамма у разных производителей может резко отличаться. При этом белый керамический кирпич можно брать разными партиями, не опасаясь различия оттенков.

Для более экономного строительства по времени и средствам популярностью пользуется своеобразный двойной керамический кирпич. Его параметры выше стандартного одинарного примерно в два раза. Есть также и средний вариант — полуторный керамический кирпич (250−120−88 мм).

Технические характеристики керамического кирпича отражены в соответствующих ГОСТах. Вес кирпича в пригодном для использования, состоянии не может быть выше 4,3 кг. В характеристиках керамического кирпича должны указываться значения морозостойкости (литерой F с числовым значением количества циклов замерзания и оттаивания в лабораторных условиях). К примеру, для средней полосы России наиболее подходящей маркой будут керамические кирпичи со значением F35. Характеристика прочности на нагрузку соотносится с типом сооружения. Обозначается она литерой М и числовым значением, которое говорит о прочности керамического кирпича при испытаниях с высоким давлением. Чем масштабнее сооружение, тем выше должно быть числовое значение.

Керамический кирпич низкого качества содержит различные посторонние включения (к примеру, известняка или камня). В последующем, это может плохо отразиться не только на внешнем виде строения, но и на характеристиках прочности, морозостойкости, безопасности.

По наличию пустот в теле кирпич лицевой и рядовой делится на пустотелый и полнотелый (камни керамические бывают только пустотелыми). Чем больше пустот (их может быть больше 50%), тем кирпич теплее. Получается, что при использовании пустотелого кирпича стены можно сделать меньшей толщины, и теплоизоляция от этого не ухудшится. У пустотелого кирпича меньше масса, и в результате — меньше нагрузка на фундамент. Это — его достоинство. Но есть и сложность: при кладке такого кирпича отверстия могут забиться раствором, и он станет более «холодным». Чтобы этого избежать, нужно брать кирпич с пустотами меньшего диаметра и более вязкий раствор.

Кирпич можно сделать еще более «теплым» за счет внутренней пористости керамического черепка (то есть самого материала). Такой кирпич называют поризованным. Кстати, поризованный кирпич по сравнению с обычным лучше заглушает звуки.

Технические характеристики Прочность — основная характеристика кирпича — способность материала сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям, не разрушаясь.

Марка — это показатель прочности, обозначается «М» с цифровым значением. Цифры показывают, какую нагрузку на 1 кв.см. может выдержать кирпич. Например, марка 100 (М100) обозначает, что кирпич гарантированно выдерживает нагрузку в 100 кг на 1 кв.см. Кирпич может иметь марку от 75 до 300. В продаже чаще всего встречается кирпич М100, 125, 150, 175.

Морозостойкость — способность материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание в водонасыщенном состоянии.

Морозостойкость (обозначается «Мрз») измеряется в циклах. Во время стандартных испытаний кирпич опускают в воду на 8 часов, потом помещают на 8 часов в морозильную камеру (это один цикл). И так до тех пор, пока кирпич не начнет менять свои характеристики (массу, прочность и т. п.). Тогда испытания останавливают и делают заключение о морозостойкости кирпича.

Керамический кирпич используется практически во всех видах строительства: для закладки фундамента, построении несущих стен и межкомнатных перегородок, для изготовления печей и каминов (кроме соприкосновения с огнем), для декорирования сооружений и внутренней отделки помещений. При всех своих плюсах керамический кирпич устойчив к негативным внешним факторам, это доказано многолетним опытом использования керамического кирпича.

Изготовление силикатного кирпича

керамический силикатный кирпич

Силикатный кирпич — это экологически чистый материал, применяемый в основном для кладки стен и перегородок. Это так называемый «белый» кирпич, который в настоящее время знаком каждому. От кирпича «красного», керамического, кирпич силикатный отличается не только цветом, но и составом и способом изготовления. Силикатный строительный кирпич изготовлен из песка и извести (так называемой силикатной смеси), с помощью автоклавной обработки. Если к традиционным компонентам добавляются особые пигменты, то кирпич получается не белым, а цветным.

Кирпич силикатный имеет ряд неоценимых преимуществ перед «красным» керамическим кирпичом.

Во-первых, он имеет лучшие технико-экономические показатели. Процесс производства силикатного строительного кирпича длится 15−18 часов против 5−6 суток производства кирпича керамического. Таким образом, производство «белого» кирпича является менее трудоемким и менее затратным процессом. Поэтому цена кирпича силикатного обычно ниже цены «красного» кирпича на 15−30%.

Во-вторых, силикатный кирпич обладает лучшей звукоизоляцией и более низкой теплопроводностью. То есть стены из кирпича силикатного строительного могут быть более тонкими, сохраняя при этом высокие теплои звукоизоляционные характеристики. А если при строительстве используется не полнотелый, а пустотелый силикатный кирпич, это еще и уменьшает давление на фундамент, делая стены «легкими», но прочными. В-третьих, стены из силикатного кирпича имеют презентабельный внешний вид и не требуют дополнительной отделки. Для кладки стен часто используется тонированный силикатный кирпич, который благодаря добавлению специальных пигментов может быть любого цвета.

В числе недостатков у кирпича силикатного можно отметить более низкую, чем у керамического, водостойкость, огнестойкость и морозостойкость. В условиях повышенной влажности или экстремальных температур уменьшается плотность силикатного кирпича, поэтому его не используют для кладки фундаментов, каминов, печей и труб. Но в целом, выполненный в соответствии с ГОСТ силикатный кирпич — это надежный, экологичный и сравнительно недорогой материал, который оптимально подходит для строительства в наших климатических условиях.

Силикатный, как и всякий строительный кирпич, бывает трех видов: полнотелый, пустотелый и поризованный. Выбор вида кирпича обусловлен целями, на которые этот кирпич пойдет. Кроме того, силикатный кирпич бывает разной размерности: одинарный, полуторный и двойной. Использование того или иного размера чаще всего зависит от типа кладки.

Силикатные кирпичи состоят из смеси песка (около 90%), извести (около 10%), а также добавок. Они применяются для кладки каменных и армокаменных наружных и внутренних стен зданий и сооружений, а также для облицовки. Силикатный кирпич не используется для стен в условиях повышенной влажности, поскольку хорошо впитывает влагу, а также для кладок, подвергающихся воздействию высоких температур, так как при высокой температуре происходит разложение гидратных составляющих кирпича. Силикатный кирпич характеризуется высокими механической прочностью и теплопроводностью (выше, чем керамический). По прочности силикатные изделия изготавливают следующих марок: 75, 100, 125, 150, 250, 300.

В зависимости от средней плотности полнотелые изделия подразделяют на пористые со средней плотностью до 1500 кг/м3 и плотные — свыше 1500 кг/м3.

Как и керамический кирпич, силикатные изготавливают лицевыми и рядовыми. Лицевые изделия выпускаются гладкими, как неокрашенными (имеющими цвет сырья, из которого они изготовлены), так и окрашенными в массе или с поверхностной окраской лицевых граней. Силикатный кирпич является экологически чистым продуктом. По технико-экономическим показателям он значительно превосходит глиняный кирпич. На его производство затрачивается 15…18 часов, в то время как на производство глиняного кирпича — 5…6 дней и больше. В два раза снижаются трудоемкость и расход топлива, а стоимость — на 15…40%. Однако у силикатного кирпича меньше огнестойкость, химическая стойкость, морозостойкость, водостойкость, несколько больше плотность и теплопроводность. В условиях постоянного увлажнения прочность силикатного кирпича снижается. Силикатный кирпич производится нескольких размеров: 250*120*65м; 250*120*88мм, и других видов.

Для улучшения качества и потребительских свойств рекомендуется производить, наряду со стандартным известково-песчаным кирпичом, из-вестково-зольный кирпич, а также различные красители.

Известково-зольный кирпич содержит 20…25% извести и 75…80% золы. Технология изготовления такая же, как и известково-песчаного кирпича. Плотность — 1400…1600 кг/м3, теплопроводность — 0,6…0,7 Вт/(м С). Кирпич используют для строительства малоэтажных зданий, а также для надстройки верхних этажей.

Размеры силикатного кирпича ничем не отличается от обычного керамического кирпича и также как и керамический подразделяется на следующие виды: одинарный силикатный кирпич, полуторный силикатный кирпич и двойной силикатный кирпич. Эти размеры кирпича регламентированы соответствующими ГОСТ’ами. Тем не менее, силикатный кирпич имеет некоторые особенности, они как раз и объясняют специфику его применения.

В основном, Силикатный кирпич используют для построения несущих стен многоэтажных сооружений. Также реально его применение для изготовления внутренних перегородок. Силикатный кирпич не должен контактировать с водой и подвергаться воздействию высоких температур, а потому запрещено использовать такой кирпич при постройке фундаментов, колодцев, каминов, печных труб.

Производство силикатного кирпича осуществляется с применением смеси песка, извести и некоторых дополнительных добавок. Получившуюся субстанцию подвергают влиянию водяного пара при температуре 170−200 градусов и давлении 8−12 атмосфер. Сегодняшние оборудование и технология производства силикатного кирпича позволяют изготавливать как неокрашенный, т. е. белый силикатный кирпич, так и цветной посредством использования при изготовлении силикатного кирпича различных красителей. Можно придать цвет, как всему кирпичу, так и лицевым поверхностям отдельно. Цветной силикатный кирпич, как правило, используется для облицовки строений.

В настоящее время появилось множество специальных красителей для отделки фасадов, это позволяет придать силикатному кирпичу любой цвет и оттенок. Широкое распространение получила отделка стен колотым силикатным кирпичом.

Разновидностями силикатного кирпича являются известково-шлаковый и известково-зольный кирпич. Отличаются они от обычного силикатного кирпича меньшей плотностью и лучшими теплоизоляционными свойствами. Для их приготовления вместо кварцевого песка используют шлаки или золу.

Заключение

Керамический полнотелый кирпич — это один из древнейших искусственных строительных материалов. За века технология его изготовления практически не изменилась, но сегодня полнотелый кирпич практически не используется для кладки стен, как это было раньше. В кладке стен полнотелый кирпич уступил пальму первенства кирпичу пустотелому — более легкому, экономичному и обеспечивающему лучшую теплоизоляцию. Однако пустотелый кирпич уступает полнотелому по прочности, поэтому в настоящее время основная сфера применения керамического полнотелого кирпича — это кладка фундаментов, цокольных этажей, колонн и прочих важных несущих элементов. Применяется полнотелый керамический кирпич и при кладке домашних печей, каминов и печных труб.

Керамический полнотелый кирпич производится путем обжига глиняного кирпича-сырца при температуре 1000 градусов по Цельсию. Обожженный по всем правилам полнотелый кирпич имеет красно-коричневый цвет и при ударе издает характерный звон.

Белый (силикатный) кирпич изготавливают из силикатной смеси, а проще говоря — из смеси песка и извести. Главными преимуществами силикатного строительного кирпича являются хорошая звукоизоляция и пониженная теплопроводность. Более тонкие стены из силикатного кирпича будут обладать теми же показателями звукоизоляции и сохранения тепла, что и более толстые стены из кирпича керамического. Кроме того, дом из качественного силикатного строительного кирпича и спустя годы будет выглядеть привлекательно. Недостаток силикатного кирпича в сравнении с керамическим — это меньшая влагоустойчивость. Поэтому белый кирпич применяют лишь при постройке стен и перегородок, но ни в коем случае не фундаментов, печей, каминов и пр.

Основные характеристики кирпича — это прочность, морозостойкость и пустотность. Прочность кирпича можно определить по его марке. К примеру, марка М-100 означает, что данный строительный кирпич выдерживает нагрузку 100 кг на 1 кв. см. поверхности, а марка М-125 — что нагрузка составляет 125 кг. Морозостойкость кирпича определяется индексом F (F-15, F-25, F-35, F-50, F-100 и более). Индекс показывает, сколько циклов заморозки/оттаивания прошел кирпич. Пустотность кирпича можно определить с первого взгляда. Кирпич бывает полнотелый (без пустот — для закладки фундамента, реже — стен), пустотелый (с отверстиями — более легкий, с пониженной теплопроводностью) и поризованный (с отверстиями и пористой структурой — самый легкий, лучше всех сохраняет тепло).

Несомненное преимущество силикатного кирпича перед керамическим, это его высокие звукоизоляционные свойства, такое преимущество является очень необходимым при строении межквартирных или межкомнатных стен.

Силикатный кирпич бывает полнотелым и пустотелым. Пустотелый силикатный кирпич легче полнотелого в результате мы имеем уменьшение нагрузки на фундамент. Также силикатный кирпич имеет небольшую теплопроводность, а значит, стены из него могут быть не такими толстыми, но, тем не менее, хорошо сохранять тепло.

1. Вахнин М. П., А. А. Анищенко Производство силикатного кирпича. — М., 1989

2. Воробьёв В. А. Строительные материалы. — М., 1979

3. Воронин В. П., Заровнятных В. А. Эффективный силикатный кирпич на основе золы ТЭС и порошкообразной извести/ Строительные материалы, № 8 — М., 2000.

4. Гвоздарев И. П. Производство силикатного кирпича — М., 1951.

5. Горбовец М. Н. Строительные машины (справочник). Том 2. Оборудование для производства строительных материалов. М.: Машиностроение. 1991.

6. Павленко В. И., Тушева И. С. Радиационный мониторинг производства извести и силикатного кирпича/ Строительные материалы, № 4 — М., 2001

7. Морозов И. И. Технология строительной керамики. К.: Высшая школа, 1980.

8. Салахов А. М., Ремезникова В. И., Спирина О. В., Мочалов А. Ю. Производство строительной керамики. Казань.: Центр инновационных технологий. 2003.

9. Хавкин Л. М. Технология силикатного кирпича. — М., 1982.