Силикатный кирпич как делается

Силикатный кирпич как делается

Виды кирпича, методы изготовления и сферы применения

Кирпичи классифицируется на четыре основных вида: силикатный, облицовочный, огнеупорный и керамический. Чтобы понять их предназначение и свойства, необходимо рассмотреть каждый вид отдельно:

• Керамический – классический кирпич красного цвета.
Его производят из обожженной глины. Строительный материал обладает высокой прочностью, является универсальным, поэтому его широко применяют в строительстве. Здание из керамического кирпича отличается долговечностью и надёжностью.
Сегодня встречаются изделия практически любого цвета. По своей структуре кирпич может быть полнотелым или пустотелым – от этого критерия зависит его стоимость и прочность.
• Силикатный – кирпич белого цвета.
Изготавливают его из песка и извести. Технология производства заключается в автоклавном синтезе. Чтобы строительный материал обрел дополнительные эксплуатационные свойства или другой оттенок, добавляют красящие пигменты и функциональные добавки.
Силикатный кирпич, в отличие от керамического аналога, обладает более высокой звукоизоляцией, но низкой влагоустойчивостью, поэтому его не используют при строительстве объектов с завышенными требованиями долговечности и прочности.
• Огнеупорный кирпич. Производят из огнеупорной обожжённой глины – шамот. С целью повышения прочности, в состав добавляют графит или кокс.
Данный строительный материал, в свою очередь, разделяют на четыре типа – глиноземный, кварцевый, углеродистый и известково-магнезиальный. Огнеупорный кирпич обычно применяют для строительства дымоходов, печей и каминов.
• Облицовочный кирпич – надежный и прочный строительный материал.
Он отличается длительным сроком службы и презентабельной внешностью. Кирпич превосходно защищает стены здания от любых погодных явлений и атмосферных осадков. Изготавливают кирпич из цемента, пигментного компонента и известняка по технологии прессования.
Сфера применения – реставрация фасадов старых зданий и отделка новых, укладка пешеходных дорожек и тротуаров, возведения заборов, стен и архитектурных элементов. Первозданный внешний вид кирпича сохраняется долгие годы, он не выцветает и не накапливает грязь.

Технические характеристики

Силикатный одинарный полнотелый кирпич обладает следующими параметрами:

• • размеры, в мм – длина 250, ширина – 120, высота –65мм;
• • плотность – 1300–1900 кг/см3;
• • надежность (прочность на сжатие) – 75–250 кг/см2;
• • прочность на излом– 40 кг/см2;
• • морозоустойчивость от 15 до 100 циклов заморозки/разморозки;
• • теплопроводность – 0,7 Вт/(м·°С).
• • пожаробезопасность – кирпич силикатный не горит и не плавится может выдержать температуру до 550°С;
• • водопоглощение изделий составляет не меньше 6% от массы, что является не очень хорошим показателем;
• • коэффициент паропроницаемости – 0,11 мг/(м·ч·Па).

Изготовления силикатного кирпича

Для начала надо знать из чего делают силикатный кирпич. Любой производственный процесс начинается с подготовительных операций, связанных с подготовкой сырья.

Основой такой подготовки является получение исходного сырья, которое состоит из входящих в него компонентов, таких, как известь и песок.

Схема производства силикатного кирпича

• Процентное содержание извести в составе смеси определяется в зависимости от активности самой извести, которая зависит от количественного содержания в извести окиси кальция.

Внимание: Каждое предприятие может устанавливать свое процентное содержание извести в зависимости от показателей ее активности, но, как правило, эти показатели находятся в пределах 6-8%.

• Если на предприятии используют свежеобожженную известь, то процентное содержание такой извести может быть меньше, если не свежеобожженная и с примесями, то ее может быть больше. В любом случае, недостаток извести в готовой смеси, как и ее избыток, отрицательно влияют на качество готовой продукции. В связи с этим, постоянно проводят лабораторные испытания активности извести перед тем, как ее добавить в силикатную смесь.
• Перед заготовкой смеси, необходимое количество песка отмеривается на весах, а затем, отмеривают нужный объем извести, после чего в смесь добавляется вода. В результате получается пластическая масса, из которой делаются заготовки силикатного кирпича. Вода не только помогает завершить процесс гашения извести, но и позволяет обеспечить нормальное протекание различных процессов на этапе запаривания.
• На этапе заготовки силикатной массы необходим точный контроль количественного состава всех ингредиентов, в том числе и воды. Ее должно быть ровно столько, сколько может обеспечить получение качественного конечного продукта.

Внимание: При недостатке воды не смогут закончиться процессы гашения извести, а при ее избытке силикатная масса будет слишком мягкая и процесс формирования кирпича-сырца будет затруднительным.

• Количество воды, также зависит, насколько влажный песок поступает на производство. Поэтому, влажность песка регулярно проверяют в лабораторных требованиях. Расчет количества воды производят на определенный объем готовой продукции или на 1 метр кубический силикатной смеси. Исходя из расчетов, вода в определенном объеме распределяется следующим образом: 2,5% уходит на процесс гашения извести, 3,5% воды испаряется в процессе гашения, 7% – это естественная влажность готовой массы.
• Силикатный состав может быть приготовлен двумя способами: силосным и барабанным. Силосный способ более простой и более выгоден экономически, так как не требует больших потреблений энергии.
• Известь и песок поступают в мешалку и тщательно перемешиваются с добавлением нужного количества воды, после чего состав выдерживают в течении 4-10часов, для полного гашения извести. В это время в воздух выделяется огромное количество продуктов гашения, что делает не возможным пребывание людей в помещении. Поэтому, процесс разгрузки силоса автоматизирован, чтобы не подвергать обслуживающий персонал опасности.
• После полной готовности и разгрузки силикатной массы, она поступает на процесс прессования. Этот технологический процесс имеет свои особенности, которая напрямую оказывает влияние на качество конечного продукта. При этом, большую роль играет сила давления. Она должна быть такой, чтобы внутри кирпича не было пустот, заполненных воздухом или влагой, а частицы кирпича соединялись между собой лишь за счет вяжущих свойств вещества. Только при таких условиях можно получить максимально качественный продукт.
• Если сила давления окажется слишком резкой, то формования не получится, и заготовка может разрушиться. Исходя из этого, сила давления должна увеличиваться постепенно до величины 150-230кг на 1 см кубический. Не последнюю роль играет влажность готовой силикатной смеси. В процессе прессования ее влажность должна находиться на уровне 7%. Это оптимальная величина влажности и уменьшение или увеличение не желательны.
• Если влажность будет меньше, то трудно будет формовать массу, если показатели влажности будут выше, то эластичность массы будет хуже, и заготовки будут разламываться.
• Прессование – это многоступенчатый технологический процесс, включающий в себя следующие этапы: наполнение пресс-форм силикатной смесью, процесс прессования, выталкивание заготовок из пресс-форм и погрузка их на вагонетки, после чего кирпич-сырец отправляется в пропарочную камеру.
• Кирпич-сырец на выходе должен соответствовать размерам, установленным ГОСТом, иначе он бракуется и отправляется на повторную переработку. Плотность кирпича можно регулировать путем количества силикатной массы, наполняемой пресс-формы. Чтобы получался кирпич одинаковой плотности, необходимо подавать в пресс-формы постоянно одинаковую массу, что делается путем автоматизации данного процесса.
• После прохождения этапа прессования кирпич-сырец загружается в вагонетки и отправляется в автоклав для обработки паром. Этот процесс состоит из трех этапов. Первый этап характеризуется поступлением кирпича в автоклав, где начинается процесс выравнивания температуры пара и температуры кирпича.
• На второй стадии поддерживается температура постоянной определенное время, что позволяет завершить все физико-химические процессы в толще изделия. В этот период происходит процесс выпаривания лишней влаги, а также происходит образование гидросиликата кальция.

Внимание: На втором этапе происходят процессы, обеспечивающие силикатному кирпичу основные прочностные характеристики. Третий этап характеризуется процессом остывания кирпича, после чего его отправляют на склад готовой продукции.

Разновидности силикатного материала

Технология изготовления силикатного кирпича может несколько отличаться, поэтому материал можно разделить и на несколько видов. Существуют такие разновидности кирпичей, как зольный и шлаковый, которые также относятся к группе силикатных.

• Шлаковый кирпич производят из домашних шлаков, добавляя к ним различные добавки, а зольный делают из золы. Они имеют несколько иные свойства, характеризующиеся более низкой плотностью и более низкой теплопроводностью. Очень часто используют эти виды кирпича, в силу их меньшей стойкости. К сожалению, они уступают по прочности силикатному кирпичу и их применение ограничивается малоэтажным строительством не выше 3-х этажей. Этот вид кирпичей можно использовать для кладки верхних этажей многоэтажек.
• Существует еще один подвид кирпича, который изготавливается аналогичной технологии, но отличается от него по размерам, но не по составу. Его называют силикатным блоком или камнем.
• Различные специалисты называют его по-разному, хотя технология изготовления практически одинакова. Такое изделие похоже больше на блоки, с размерами 225, 250, 512 на 88-248 мм и на 44-188 мм. Он значительно больше кирпича и тяжелее, вес такого камня может достигать 21кг. Такие блоки изготавливаются пустотелыми, но могут иметь различную фактуру поверхности: могут быть гладкими или рельефными, рядовыми и лицевыми.
• Достоинство таких блоков заключается в том, что они в 4-5 раз уменьшают время на строительство и экономят кладочный раствор, где-то в полтора раза. Что касается основных эксплуатационных характеристик, то они схожие с обычным силикатным кирпичом. Но если сравнить их с другими стройматериалами, то их характеристики несколько лучше, если взять, например, гипсоблоки или бетонные перегородки. Они прочнее и имеют хорошие звукоизолирующие характеристики, при этом, они могут быть дешевле других типов блоков.

Цветовые решения

Как правило, после всех технологических операций силикатный кирпич имеет светлый оттенок, что дает огромные возможности для дизайнерских задумок.

Такому кирпичу можно придать любой оттенок, хотя разноцветного силикатного кирпича никто еще не видел. Дело в том, что в его состав входит известь, которая может вступить в реакцию с красителем, и тогда не известно, какой оттенок получится в конечном итоге. Здесь нужны очень серьезные исследования.

Особенности состава для производства силикатного кирпича

В зависимости от размера зерна используемого кварцевого песка можно достаточно гибко подбирать и регулировать основные прочностные характеристики силикатного кирпича. Чем мельче фракция, тем прочнее и плотнее получается тело силикатного кирпича. Но абсолютно не проницаемый материал не годится для строительства – он просто не будет впитывать в необходимом количестве раствор и вяжущие материалы кладки. Поэтому крупные фракции песка также добавляются в исходную смесь в определенной пропорции, вследствие чего образуются приповерхностные поры и цементирующие зерна силикатов кальция.

Перед использованием песок очищают от вредных примесей, особенно таких, как глина и слюда. Глиняных конкреций в подготовленном песке должно быть не более 10 кг на каждые 1000 кг или 0,5 м 3 готовой формовочной смеси, а слюды – не более 5 кг на каждый м 3 смеси. Особый контроль осуществляется за чистотой исходного материала от сернистых или органических включений, из-за чего активность образования прочной связки кирпича резко уменьшается.

Отдельно пунктом производства качественных силикатных материалов осуществляется контроль над чистотой извести. Известь может использоваться негашеной или частично гашеной, но чаще всего в виде гидратной гашеной формы. Особо уделяется внимание содержанию окиси магния, ее не должно быть более 5 кг на 1/2 м 3 подготовленной извести.

Для увеличения морозостойкости в раствор добавляют продукты переработки алюмощелочных отходов металлургической промышленности. Добавление в раствор 70 кг на каждый м 3 или 1600 кг исходной смеси позволяет поднять индекс морозостойкости на 30-35%. Кроме того, добавка уменьшает коэффициент теплопроводности материала на 10-12%. Зачастую модифицированные варианты подобных веществ могут добавляться в раствор кладки для силикатного кирпича, в результате чего снижается коэффициент теплопроводности всей кирпичной кладки.

Преимущества и недостатки

Кирпич силикатный, помимо более экономичной технологии изготовления и ценовой доступности, обладает рядом характерных преимуществ:

1. высокая надежность и экологическая безопасность для окружающей среды;
2. низкая теплопроводность и лучшие звукоизоляционные характеристики по сравнению с обычным кирпичом;
3. точная геометрия форм и привлекательный внешний вид, исключающий необходимость дополнительной наружной облицовки фасада;
4. возможность получения силикатных кирпичей различных оттенков путем добавления в смесь красящих пигментов.

За всеми этими достоинствами нельзя упустить и существенные недостатки, которыми обладает силикатный кирпич: низкая водостойкость, морозостойкость и огнестойкость.

Такая особенность не позволяет использовать такой стеновой материал для проведения фундаментных и подвальных работ, возведения каминов, печных дымоходов и труб. Зато идеально подходит для создания декоративных перегородок и несущих стен архитектурных сооружений любого назначения.

Минусы силикатного кирпича

Конечно, не бывает идеального строительного материала, поэтому перечислим и недостатки силикатного кирпича:

Он более тяжел за керамику и даже за природный известняк (на 30-15%). Требуется фундамент с большей несущей способностью. Хотя в некоторых случаях массивные стены являются и плюсом.

– Быстро разрушается при постоянном воздействии воды

Хотя по морозостойкости он не уступает керамике, при постоянном воздействии воды силикат начинает разрушаться. Поэтому его не используют для цоколей. Кроме того, часто при сильных ливнях стены из силикатного кирпича пропитываются водой, так что повышается влажность и внутри помещений.

Силикат (даже не полнотелый) имеет лучшую теплопроводность. Поэтому нужно либо увеличение толщины стен, либо дополнительное утепление.

– Не выдерживает высоких температур

Также, в от отличие от керамики, силикат не выдерживает высоких температур. Поэтому для дымоходов, а тем более топок его использовать тоже нельзя. Он может непредсказанно разрушиться от резкого нагрева и охлаждения или постоянного воздействия пламени либо дымовых газов.

– Отсутствие плавных форм и декоративных элементов

В продаже встречаются только кирпичи прямоугольной формы с прямыми углами.

Водопоглощение силикатного кирпича может доходить до 7 — 8%. Что не позволяет использовать данный материал для возведения различных элементов где может наблюдаться повышенная влажность.

Примечание: По своему опыту часто вижу, что в сельской местности силикатный кирпич часто служит альтернативой огнеупорному. Пожарный надзор естественно этого не может определить. Но стоит предостеречь от использования таких материалов для печей. Они могут прослужить неплохо несколько лет.

НО, по наблюдениям:

• Любая такая печь обязательно с трещинами (через которые вырывается дым, а в худшем случае пламя). Это связано с тем, что невозможно обеспечить надежную кладку силиката на глине. У них почти на порядок различается коэффициент температурного расширения.
• При длительном нагреве силикатный кирпич может разрушиться практически мгновенно. Вырвавшееся пламя будет служить источником пожара.