Технология производства кирпича сухого

Способы изготовления и применения керамического кирпича

Керамический кирпич — популярный строительный материал, обладающий массой достоинств. Его используют для возведения любых объектов: наружных и внутренних стен зданий, заборов, беседок, арок, дымовых труб, печей, каминов. Существует несколько видов и подвидов керамического кирпича, которые отличаются по составу, габаритам, форме, предназначению, техническим характеристикам.

Керамические кирпичи часто применяются для строительства и отделки помещений.

Приготовление глины для изготовления кирпича производится в шесть этапов:

1. Раскатка глины — нужна чистая глина для приготовления кирпича. Верхний слой почвы может содержать примеси, поэтому глина в верхнем слое почвы глубиной около 200 мм выбрасывается. Это называется раскручиванием. После снятия верхнего слоя глину выкапывают из земли и выкладывают на ровный грунт.
2. Чистка. На этой стадии глина очищается от камней, растительных веществ и т. д. Если присутствует большое количество твердых частиц, то глину промывают и просеивают. Комки глины превращаются в порошок с помощью дробильных роликов для Земли.
3. Выветривание — очищенная глина подвергается воздействию атмосферы для размягчения. Период выветривания может составлять от 3 до 4 недель или полный сезон дождей. Как правило, глина выкапывается непосредственно перед сезоном дождей для более крупных проектов.
4. Смешивание. Если нужно добавить какой-либо ингредиент в глину, лучше это сделать на данной стадии, разрыхлив глину и распределив ингредиент по ней. Затем нужно взять в руки небольшую порцию глины и направить ее вверх-вниз в вертикальном направлении. Этот процесс называется смешиванием глины.
5. Закалка. На этой стадии в глину добавляют воду и прессуют или перемешивают. Прессование будет производиться крупным рогатым скотом или ногами людей для мелкомасштабных проектов, мельница мопса используется в качестве шлифовальной машины для крупномасштабных проектов. Таким образом, глина приобретает пластическую природу и теперь пригодна для формования.

Гиперпрессованный кирпич: характеристики, состав, технология производства

В России гиперпрессованный кирпич запущен в производство сравнительно недавно. В целом это одно из разновидностей бетонных изделий, которое нашло применение в облицовочных работах. Уже многие современные предприятия производят кирпич методом полусухого гиперпрессования. Сущность производства кирпича состоит в том, что смесь цементно минерального состава (мраморная крошка, известняк, цемент, красящие пигменты) с очень малым количеством воды прессуют под очень высоким давлением. Именно высокое давление гиперпресса целиком и полностью обуславливает красоту и завершенность наружной поверхности кирпича.

Технология производства гиперпрессованного кирпича гораздо проще по сравнению с традиционными технологиями производства силикатного и керамического кирпича, не требует дорогостоящего оборудования и состоит из следующих технологических этапов (рис. 1):

• подготовка сырья (заполнителя);
• дозирование компонентов;
• приготовление формовочной массы;
• прессование;
• набор прочности;
• участок колки кирпича.

Сырье для производства гиперпрессованного кирпича

Основным сырьем при производстве гиперпрессованного кирпича служит отсев дробления известняка – самая мелкая фракция, получаемая при производстве щебня. Как заполнитель также может использоваться доломит, ракушечник (тырса), мраморная крошка, отходы пиления камня, отходы от обогащения руды и каменного угля (терриконы), различные шлаки и т.д.

Рис. 1. Схема процесса производства гиперпрессованного кирпича: 1 — гиперпресс; 2 — распределитель смеси двухрукавный; 3 — ленточный конвейер; 4 — бетоносмеситель принудительного действия; 5 — дозатор цемента; 6 — конвейер винтовой; 7 — силос для цемента; 8 — питатель ленточный; 9 — бункер инертных; 10 — конвейер ленточный; 11 — кран балка; 12 — первичный бункер инертных

В сырьевую смесь можно добавлять измельченный брак и лом кирпича, бетонных изделий и блоков, керамзитовую крошку. Фракция заполнителя 0-5 мм. Если заполнитель более крупной фракции, то непосредственно в технологическую линию производства гиперпрессованного кирпича устанавливают дробильно сортировочное оборудование, для измельчения и распределения сырья на фракции.

Доля заполнителя в составе сырья 85-93%, цемента М500, М600 7-15%, красителя 0,5-2% (в среднем 1%). В качестве красителя используются, в основном, порошковые железоокисные пигменты, производства Испания, Германия, Чехия, Китай, Россия.

Технология производства гиперпрессованного кирпича

Далее при производстве гиперпрессованного кирпича отдозированные компоненты формовочной смеси поступают в смеситель для перемешивания. Для получения высокой степени гомогенности смеси сначала ведется сухое перемешивание, а затем, при необходимости, добавляется вода. Готовая смесь поступает в бункер пресса для формования кирпича.

Гиперпресс для кирпича в автоматическом (или полуавтоматическом) режиме ведет прессование одновременно двух, или трех кирпичей. При простейшей переналадке пресса для кирпича имеется возможность изготавливать одинарный или полуторный кирпич, полнотелый или с пустотами.

Отформованный кирпич снимается со стола пресса и укладывается на технологическом поддоне. Прочность свежеотформованного кирпича позволяет набирать высоту в 10 рядов.

Технология производства гиперпрессованного кирпича предусматривает, что кирпич-сырец должен пройти стадию набора прочности. Процесс твердения кирпича происходит за счет реакции гидратации цемента, которая может происходить как в естественных условиях при положительной температуре окружающего воздуха, так и ускоренно в паровоздушной среде при температуре 80°С. В первом случае кирпич выдерживается 28 суток при температуре не менее 20°С. Особенно эффективен этот прием летом при укрытии поддонов с кирпичом пленкой.

Во втором случае необходимо обустраивать специальные камеры тепловлажностной обработки (ТВО), где под воздействием пара при высокой температуре пропаривается кирпич 8-12 часов. После этого кирпич вывозиться на склад. Набравший прочность гиперпрессованный кирпич (не менее 70% от проектной марки) перекладывается на транспортный поддон, упаковывается стрейч-пленкой и обвязывается лентой.

Для придания декоративных свойств в производстве гиперпрессованного кирпича может присутствовать этап декоративной обработки, при которой скалывается лицевая поверхность. Скалывание производится двумя способами:

• рубка на установке гильотинного типа;
• двухстороннее скалывание ребер на установке типа «дятел».

В основном на предприятиях часто встречается полуавтоматизированный производственный процесс. Подача сырья в бункер производиться рабочими. За один цикл производится по 2 кирпича. Высота кирпича регулируется настройкой программы, которая установлена на данном оборудовании. Размеры кирпича: 250*120*65 мм, 250*120*88 мм (рис. 2).

Рабочий цикл кирпичного пресса составляет в среднем 10-18 с. Проектная мощность небольших производств в среднем составляет 500-1000 шт./ч. При непрерывном режиме работы (24 часа) объем производства в год составит ориентировочно 6 млн. шт. Стоимость одного кирпича варьируется в зависимости от цвета и размера от 11 до 25 руб. Средняя стоимость кирпича составляет 15 руб. Общая сумма выручки от реализации кирпича составляет 90 млн. руб.

Таким образом, рассмотренный производственный процесс является достаточно простым. Сырье, используемое в производстве, отличается низкой стоимостью, что позволяет получать прибыль уже на первых этапах производства гиперпрессованного кирпича.

Рис. 2. Фасадный облицовочный гиперпрессованный кирпич различных оттенков

Изучение состава гиперпрессованного кирпича

В 1990 г. в Научно-производственном объединении стеновых и вяжущих материалов СССР (ВНИИСТРОМ им. П. П. Будникова) группой ученых были досконально исследованы физико-технические свойства гиперпрессованных кирпичей, в состав смеси которых входили следующие компоненты:

• отсевы известняка-ракушечника – 84% (природная прочность известняка 30 кг/см2);
• портландцемент М300 серый – 7÷12%;
• вода проточная питьевая – 8%;

По окончании исследований физико-технических свойств сплошного гиперпрессованного кирпича были получены следующие результаты:

• по пределу прочности (в соответствии с ГОСТ 379-79) и на изгиб кирпичи соответствуют марке 250;
• плотность сухих кирпичей составляет 2,19 г/см3, что выше плотности силикатного кирпича на 0,19 г/см3;
• показатель водопоглощения, в соответствии с ГОСТ 7025-78, составляет 4,7÷4,8%, что ниже керамического и силикатного;
• теплопроводность, в соответствии с ГОСТ 7076-87 составляет 1,08÷1,09 Вт/м. K, выше керамического, близко к силикатному;
• структура кирпича согласно микроскопическому и рентгенофазовому анализу следующая: кирпич пористый, поры изолированные; размер крупных пор 0,2÷0,3 мм, мелких 0,03÷0,07 мм; основной фазой является кальцит; средний размер основной массы зерен составляет 0,1÷0,3 мм.

При оценке долговечности сплошного гиперпрессованного кирпича, состав которого в большей части был представлен отсевами карбонатных пород, были получены следующие результаты:

• выявленные показатели морозостойкости прессованного кирпича, в соответствии с ГОСТ 7025-78, подтверждают что образцы выдержали без потери массы и без видимых повреждений 150 циклов попеременного замораживания и оттаивания. По морозостойкости исследуемый кирпич характеризуется маркой F250. Морозостойкость гиперпрессованного кирпича во много раз превышает показатель для керамического и силикатного кирпича, что свидетельствует о высокой долговечности нового вида стенового материала».
• параметры стойкости кирпича к попеременному увлажнению и высушиванию, при комплексных испытаниях в климатической камере FEUTRON (в процессе 50 циклов увлажнения, замораживания, оттаивания и сушки) свидетельствуют о том, что потеря массы не превышала 1%, водопоглощение практически не изменилось, изменение прочности на сжатие не превысило 12% от начальных величин. Гиперпрессованный кирпич имеет высокую стойкость к попеременному замораживанию и оттаиванию, к увлажнению и высушиванию, что позволяет сделать вывод о его высокой долговечности.
• атмосферостойкость (после 50 циклов комплексных воздействий в камере FEUTRON – карбонизация кирпичей в среде углекислого газа 100% концентрации в течение 3-х суток). В результате установлено, что гиперпрессованный кирпич имеет высокую стойкость к комплексному воздействию агрессивных факторов, что позволяет сделать вывод о его высокой долговечности».

Исследование кладки гиперпрессованного кирпича

Исследовались физико-технические свойства кладки из полнотелого гиперпрессованного кирпича на цементно-песчаном растворе трёх марок, включая: предел прочности, деформативность и модуль деформации. В результате испытаний были сформулированы основные выводы:

• Кирпич гиперпрессованный может использоваться для кладки несущих конструкций сооружений с сухим, нормальным и влажным режимами эксплуатации, в том числе наружных и внутренних стен жилых зданий: для стен, подвалов и цоколей.
• Сопротивление сжатию кладки из гиперпрессованного кирпича соответствует требованиям СНиП 11-22-81, для кирпича керамического и силикатного. Упругая характеристика кладки из гиперпрессованного кирпича занимает промежуточное положение между упругими характеристиками кладки из сплошного керамического и силикатного кирпича (СНиП 11-22-81).

Подписанного 29 ноября 1990 г. от имени ВНПО стеновых и вяжущих материалов, Генеральным директором Гудковым П. В., руководителем темы, заместителем Генерального директора, доктором технических наук, Ахундовым А. А., ответственным исполнителем, ведущим научным сотрудником, кандидатом технических наук Хвостинковым С. И.

На основе результатов проведённых исследований, впервые в СССР, были введены Технические Условия на «Кирпич строительный гиперпрессованный» ТУ 21-0284757-3-90, что было зарегистрировано в МЦСМ Госстандарта СССР под номером № 005/023505, 07.12.90 г. Прочность сцепления с раствором СНИП П-7-81.

Гиперпрессованные строительные материалы представляют собой «тощий бетон» глубокого прессования, в составе которого «дефицит» вяжущего, по сравнению с бетонным камнем, заменяется явлением «холодная сварка» наполнителя образующимся под высоким давлением.

Традиционными наполнителями входящими в состав гиперпрессованных кирпичей являются известняк и доломит. На уровне химических элементов, раствор с цементным составляющим ближе к известняку, чем к керамике.

Гиперпрессованные материалы имеют в своем составе и сам цемент, что еще больше увеличивает адгезию кладочных растворов на основе цемента. Повышенная адгезия цементных растворов к гиперпрессованным кирпичам определяет прочность сцепления раствора с кирпичом в районе 2,53 кг/см2, более чем достаточную для кладки I-ой категории, у которой нормальное сцепление с раствором свыше 1,80 кг/см2.

В Ростовагропромстрой, в 1996 г., были произведены сравнительные испытания прочности сцепления керамического и гиперпрессованного кирпича с цементным раствором, в соответствии с ГОСТ 24992-81 Конструкции каменные. Методы определения прочности сцепления в каменной кладке – в 14 суточном возрасте. Использовался кладочный раствор с прочностью 100 кг/см2, в 28 дневном возрасте (рис. 3).

Рис. 3. Прочность сцепления керамических и гиперпрессованных кирпичей с раствором

Лего кирпич технология производства.

Технология производства лего кирпича довольно проста.

В смеситель засыпаются просеянные компоненты, замешивается сухая смесь.

Далее по транспортёрной ленте смесь засыпается в приёмный бункер станка.

Из бункера смесь попадает в дозатор, из которого высыпается в форму матрицу нужное количество смеси.

Включается гидравлический пресс, смесь в форме прессуется.

Пресс поднимается, рычажный механизм поднимает из матрицы выдвижную платформу вместе с кирпичом.

Кирпич снимают со станка в ручную или с помощью автоматической линии и укладывают на поддон, где он набирает окончательную прочность в течение 30 дней.

Описание технологий производства

Технология производства керамического кирпича подразумевает два метода его изготовления. Первый – это способ пластического формирования, а второй — сухого или полусухого формирования. Последний из них не пользуется большой популярностью, так как конечный продукт может сильно отличаться по своей плотности.

Технологическая схема производства керамического кирпича пластичным методом состоит из четырех этапов: подготовки глиняной массы, формовки сырца, его сушки и обжига. На первом этапе сырье измельчают (полученная фракция составляет один миллиметр) и удаляют инородные вкрапления. При этом глина для производства керамического кирпича может иметь до 33 процентов различных примесей.

Показатель влажности должен составить 20 процентов. На этапе формирования в специальном оборудовании сырье для производства керамического кирпича увлажняется, и в него вводятся все необходимые добавки и примеси. Влажность сырца составляет 25 процентов. Далее из полученной смеси формируют специальный брус и нарезают его на конвейерной ленте. Для полного просушивания полученные сырцы подвергаются воздействию высокой температуры. Ее уровень медленно поднимают до ста пятидесяти градусов, после чего влажность изделия не превышает десяти процентов.

На завершающем этапе технологического процесса происходит обжиг сырца. Для этого он помещается в специальную печь. Температура здесь медленно поднимается до восьмисот градусов. Для того чтобы кирпич не растрескался, его охлаждение следует проводить постепенно. После этого полученный строительный материал подлежит складированию.

Самостоятельное изготовление кирпичей в домашних условиях

Современный промышленный метод изготовления кирпича включает добычу сырья, формовку, обжиг. Последний этап выполняется при очень высокой температуре. Полученный камень выдерживает нагрев до +1200ºС, совершенно нечувствителен к солнцу и перепадам температуры и очень слабо впитывает влагу.

Самостоятельное изготовление производится по той же схеме. Однако условия формовки, сушки и обжига другие. Материал, получаемый в домашних условиях, не может похвастаться столь низкой пористостью и прочностью, как промышленный, однако более чем подходит для возведения хозяйственных задних пристроек.

Для получения кирпича из глины своими руками в домашних условиях потребуются следующие материалы и инструменты:

• глина – карьерная, очищенная, достаточной жирности;
• песок – речной, просеянный, с размерами гранул не более 3–5 мм;
• дополнительное наполнение – лузга от зерновых культур, торфяная крошка;
• форма для кирпича – обычно изготавливается из дерева, хотя металлические формы более долговечны;

1 пест (толкун), 2 настил, 3 песок с совком, 4 глина с лопатой, 5 творило, 6 скоба или скребок

Для обжига кирпича нужна печь. Ее сооружают самыми разными способами. Используется как полноценная кирпичная конструкция, так и приспособление из металлической бочки. Это зависит от объема работ.

Обжиг керамического кирпича : без него невозможен технологический процесс его производства

Ещё с юных лет мы знаем историю, как корзина, обмазанная глиной, упала в костёр. Прутья сгорели, а получившаяся от такого «усовершенствования» форма приобрела свойства, которых ранее не было.

Прогресс ушёл далеко вперёд, но принцип остался прежним. В печь туннельного типа благодаря конвейеру или на вагонетках поступает кирпич-сырец. А вот при использовании устаревших печей кольцевого типа блоки закладываются вручную.

После температура постепенно поднимается до 850 … 1.000 градусов (обжиг клинкерного кирпича с улучшенной прочностью и морозостойкостью предполагает ещё большие значения), а затем также медленно понижается. В противном случае на ещё не совсем готовых кирпичах появятся множественные мелкие трещины, и они станут некондиционными.

Изготовление методом гиперпрессования не предусматривает этот этап совсем. Сырцы, изготовленные из смеси, пропариваются (как вариант, просушиваются под открытым небом) и приобретают все необходимые свойства. Однако обжига нет: находится немало тех, кто этот материал вообще не причисляет к классическому керамическому кирпичу, хотя по характеристикам он полностью ему соответствует и выглядит абсолютно так же.

Всё то, что только что прочитали, не претендует на рекомендации эксперта-практика с многолетним опытом. Но разобраться, что такое керамический кирпич, какой именно вариант выбрать для отделки дома, возведения забора, постройки беседки или даже декорирования садового участка, станет намного проще.