Строительство в любые времена было делом актуальным. Абсолютно ничего не поменялось с годами, лишь с веками менялись архитектурные идеи, стили и, без сомнения, строительные материалы. Кроме своих внешних атрибутов, всякий строительный материал обязан быть крепким, долговечным и функциональным. В наше время под эти признаки подходит силикатный кирпич.

Силикатный кирпич: история и применение

Строительство во все времена было занятием полезным. Совсем ничего не изменилось с годами, лишь со столетиями становились другими архитектурные замыслы, стили и, несомненно, строительные материалы. Помимо присутствия эстетических свойств, каждый строительный материал должен быть крепким, долговечным и эффективным. На сегодняшний день под эти пункты подходит силикатный кирпич.

Производство силикатного кирпича стало массовым и популярным на заре XX века, а стали разрабатывать пути его получения в конце 19 века. Сам силикат, из которого изготавливают кирпич, представляет собой сплав минеральных веществ, среди которых основной составляющей выступает кремнезем.

Кирпичные заводы, которые занимаются производством силикатного кирпича, легко находят рынок сбыта и клиентов. Продажа кирпича реализуется для большого количества потребителей. Это и различного рода корпорации, и региональные предприятия, а также индивидуальные предприниматели. Может проходить строительство глобальное, или всего лишь работы по облицовке.

Такой стройматериал, как силикатный кирпич, без вопросов занимает достойное положение в первых рядах, и обладает довольно хорошими физическими свойствами, схожими с показателями керамического кирпича. Такие свойства, как большая морозостойкость, способность уравнивать температурно-влажностное отношение, даже противопожарные свойства преимущественно побеждают по сравнению с керамическим строительным материалом.

Имея правильные геометрические формы, силикатный кирпич, который определяется стандартами, может быть пористо-пустотелым, пустотелым, с пористым наполнителем, полнотелым модульным, то есть увеличенным, с габаритами 250х120х88 мм и полнотелым одинарным с габаритами 250x120x65 мм.

Силикатный кирпич называется безобжиговым стеновым строительным материалом, изготовленным технологией прессования увлажненной смеси, составленной из песка и заполнителей извести со специальными вяжущими компонентами. При помощи обработки паром в автоклаве силикатный кирпич становится твердым. Вес готового утолщенного кирпича равен около 4,3 килограмма.

ГОСТом, отличающим строительные материалы, обозначены кирпичи и камни, называемые рядовыми и лицевыми, серые и цветные (окрашенные всем объемом или с обработкой плоскостей внешних граней).

Но следует учесть, что силикатный кирпич не применим, когда разговор идет о постройке фундаментов построек, уровень которых находится под воздействием сточных и грунтовых вод. Также не нужно строить конструкции, стены которых будут в в увлажненном состоянии (прачечные или бани). Силикатный материал не рассчитан выдерживать действие высоких температур от печей и труб.

Как оптимальный выход из положения - применение силикатного кирпича повышенной хладостойкости. Для сборки стен и блоков, для возведения внутренних и наружных конструкций с подходящими уровнями влажности и в качестве средства облицовки для фасадов разных зданий силикатный кирпич точно незаменим.

Как не вредящий окружающей среде утеплитель, произведенный с помощью ускоренного обжига легкоплавкой глины, керамзит, работая вместе с с силикатным кирпичом, можно считать отличным и функциональным альянсом строительных материалов.

Силикатный завод, изготавливающий кирпич, использует гипсовую руду и делает материалы для штукатурных и отделочных работ. Это комовая и молотая технологическая разнонаправленного применения. Еще силикатный цех реализует мелкий щебень, нужный при прокладке дорог.

Мировая история создания кирпича

Если говорить о появлении кирпича в мировой истории, то безусловно на его распространение повлияла доступность дерева и природного камня для построек. Как можно понять, кирпич появляется и распространяется там, где дерево является большой редкостью и естественно первыми по датировке обнаруженными кирпичными строениями являются египетские постройки 3-2 тысячелетия до н.э.. Египетский кирпич активно использовался в строительстве городов ввиду доступности глины, солнечной погоды и малого количества дерева. Изготавливался он с добавлением песка и соломы. Это является неким аналогом самана – строительного материала горцев и степняков, представляющего собой смесь глины, навоза и соломы, которую вмазывают в деревянную обрешетку хаты, кишлака или сакли. В Египте же, благодаря постоянным высоким температурам и обилию солнца круглый год кирпич-сырец спокойно высыхал на воздухе и после непродолжительного обжига приобретал свойства, пригодные для кладки в несколько этажей.

После Египта огромное распространение кирпич получил в Месопотамии (государствах междуречья Тигра и Евфрата, древние Иран и Ирак), там из него строились дома, военные объекты, городские стены.
Весьма интересен римский опыт использования кирпича. Древние римляне производили не только кирпич привычной нам прямоугольной формы, но и кубический и даже треугольный в сечении кирпич. Благодаря такому многообразию форм получалось строить весьма крепкие сводчатые стены, арки треугольной и овальной форм, а также многие другие неповторимые по своей красоте архитектурные шедевры. Кстати Италия и в эпоху средневековья и в наши дни считается одной из ведущих стран в плане технологии производства кирпича. Итальянские мастера на протяжении всей истории приглашались не только как архитекторы, но и как технологи, ведь именно в Риме были разработаны различные добавки и присадки к глине, для того, чтобы кирпич был более твердым и более влагостойким. На территории Европы, исключая южные ее части кирпич было производить затруднительно ввиду сравнительно короткого лета, да и нерентабельно, ввиду больших запасов дерева, поэтому в период Темных Веков и Средневековья кирпич использовался нечасто, уступив позиции камню и дереву.

Российская история кирпича

Несмотря на древнюю и самобытную традицию деревянного зодчества вместе с иностранными западными умельцами и учеными кирпич занял свою нишу и в русской архитектуре. Уже Иван Третий пригласил итальянских мастеров для возведения кирпичных стен и соборов Московского Кремля. Мастера те были итальянцами, а одним из новшеств было то, что в технологии изготовления кирпича использовалась известь. Как свидетельствует летопись в Калитникове построили большую печь и там итальянцы показывали как делать кирпич более продолговатый и твердый, как резать кирпич и как вмешивать в глину известь.

Само это слово заимствовано нашими предками из тюркского. Еще при Иване Грозном искусственный камень из глины с различными добавлениями именовали «плинфа», хотя по сути данное изделие производили по технологиям кирпича. То есть спрессовывали в форму и сушили на специальных дощечках, а затем проводили обжиг. Интересно, что изделия получались качественными - до сих пор археологи находят плинфы с клеймами изготовителей и заказчиков догрозненских времен. До 19-го века процесс его изготовления был весьма трудоемким и сезонным. Летом на разработках глины появлялись сотни и тысячи подневольных рабочих, кирпич формовался вручную, сушился на солнце и обжигался в специальных печах небольшими партиями. После появления в 19-м веке сушилен, ленточного пресса и кольцевых обжиговых печей процесс изготовления кирпича был уже более-менее автоматизирован и кирпич получил большую доступность для населения.

Кирпич является одним из старейших строительных материалов и его применение восходит к глубокой древности. На это указывают постройки, относящиеся к III-II тысячелетию до н.э. Ученым на сегодняшний день не удалось точно найти место первой постройки из кирпича, однако удалось установить, что впервые такие строения стали возводится в Месопотамии, территории, находящейся в междуречье Тигра и Евфрата. И это отнюдь не случайно. Причина – обилие воды, глины и соломы в этом регионе. Именно благодаря этим компонентам местные жители могли быстро воздвигать свои жилища. Технология строительства была проста — строения возводили из соломы, которую затем обмазывали глиной. Под влиянием палящего солнца такие конструкции быстро высыхали, становились твердыми и не пропускали влагу. Эти отличительные свойства глиняных конструкций быстро заметили люди и со временем решили усовершенствовать технологию строительства, чтобы облегчить свой труд. Постройки стали возводится из штучного материала – отформованного бруска, изготовленного из клейкой глины и резаной соломы, которую добавляли для прочности и крепости. Изготовленные таким способом кирпичи под горячими солнечными лучами быстро высыхали и становились твердыми как камень. Постепенно искусственно-созданный глиняный кирпич стал вытеснять из применения натуральный каменный материал. Однако это была еще эра необожженного кирпича или кирпича-сырца.

Впервые техника обжига кирпича в печи была освоена в Древнем Египте. Об этом свидетельствуют изображения, сохранившиеся со времен фараонов, на которых запечатлены этапы строительства храмов и домов, в том числе и этап производства кирпича. К примеру, городские стены Иерихона выложены кирпичом, имеющим форму, схожую с современными батонами белого хлеба.

Из Древнего Египта и Междуречья, где обжиг кирпича применялся уже в III-II тысячелетии до нашей эры, технология производства керамического кирпича стала проникать и в другие уголки нашей планеты.

Наибольших успехов в развитии производства кирпича, а также возведения зданий и сооружений из него добились древние римляне и греки. Именно в Древней Греции началось производство плоских обожженных кирпичей, которые назывались плинфами (от греческого слова «plinthos» – «кирпич»). Плинфы – кирпичи с размерами 50х50х4,5 см в Древнем Риме и 30х35х2,5 см в Византии. Производство таких кирпичей велось в деревянных формах. После формовки плинфа сушилась на протяжении 10-14 дней, а затем подвергалась обжигу в печах.

Однако около I тысячелетия до нашей эры техника обжига кирпича была забыта из-за трудоемкости и дороговизны производства. Вплоть до IV века массовое строительство сооружений, предназначенных для бедных и средних слоев населения, осуществлялось с помощью кирпича, высушенного под солнечными лучами. Постройки богатых заказчиков возводились из мрамора. Новым толчком к возобновлению массового производства обожженного кирпича стала необходимость быстрого возведения крупных стратегически важных сооружений, например, таких как мосты и крепости, на вновь завоеванных территориях Римской империи.

С началом упадка Римской империи массовое изготовление кирпича на европейском континенте практически остановилось. Возрождение производства кирпича произошло лишь в XI-XII веках по причине стремительного роста и строительства городов (большей частью за счет строительства небольших, всего в 2-3 этажа, жилых домов с торговыми рядами и мастерскими внизу). В эту эпоху появилась фигурная кладка, началось использование кирпича с фигурной поверхностью, покрытого блестящей и прочной глазурью. В XII — XVI веках на территории современной Германии зародился новый стиль в архитектуре – готика. Сооружения готического стиля, как правило, возводились из обожженного керамического кирпича.

Кирпич в России

В IV-V столетии в Россию из Византии пришла методика производства глиняного кирпича. Произошло это вследствие крещения Руси в 988 году, так как вместе со священнослужителями из Византии прибыли и строители, привезшие технологию производства кирпичей. Плинфа в те времена являлась главным материалом для строительства храмов, крепостей, теремов и печей. Стоит отметить, что первые мастерские по производству кирпича возникали при монастырях. Однако продукция таких производств практически полностью уходила на нужды самого монастыря.

К XV веку плинфу постепенно начал вытеснять кирпич, близкий по форме и размерам современному – то есть в форме бруска. Как раз на этот период времени и приходится начало расцвета «кирпичного дела» в России. А конкретно все началось со строительства фабрики по производству обожженного кирпича в Москве. Фабрика имела обжиговую печь и по замыслу должна была удовлетворять потребность в кирпиче грандиозную стройку того времени – московский Кремль. В честь итальянского архитектора Аристотеля Фиораванти, запроектировавшего Кремль, такой кирпич прозвали «Аристотелев кирпич». Из такого «глиняного камня», имевшего похожие с современным кирпичом размеры (289х189х67 мм) также были построены стены Новгородского и Казанского кремля, собор Василия Блаженного.

До XIX века технология изготовления кирпича в России была примитивной и довольно трудоемкой. Формовка кирпича велась вручную, сушка производилась исключительно летом, обжиг осуществлялся в малопроизводительных печах. В середине XIX века в технологии производства кирпича произошла настоящая революция. Впервые были применены кольцевые обжиговые печи, а также ленточный пресс, стали использоваться сушилки для кирпича. В это же время в производстве появились глинообрабатывающие машины, такие как бегуны, вяльцы, глиномялки. В это же время для отделения бракоделов от доброкачественных изготовителей была введена система клеймения продукции. Каждый кирпичный завод обзавелся собственным фирменным знаком — клеймом, которое наносилось на кирпич. Все эти факторы позволили вывести выпуск кирпича на качественно новый уровень.

В 1847 году появился первый стандарт по выпуску кирпичной продукции - «Правила для единообразной прочной выделки кирпича, долженствующего употребляться как в Санкт-Петербурге, так и в других местах России, на казенных и частных заводах», в которых было подробно описано, как производить обжиг, сушку, сортировку, ставить клеймо. Этим стандартом фиксировался размер кирпича 6х3х1,5 вершка.

Современный кирпич обрел знакомые нам размеры — 250х120х65 мм — в 1927 году, его вес не более 4,3 кг.

Современные разработки позволили расширить ассортимент кирпича и довести этот строительный материал до совершенства по внешним и технико-технологическим параметрам. Используемый сегодня кирпич обладает всеми свойствами натурального камня, то есть, в первую очередь прочностью, водо- и морозостойкостью.

Более 5 тысяч лет кирпич остается самым популярным строительным материалом и свое первенство не собирается никому уступать.

Из всех строительных материалов кирпич является самым часто применяемым, надежным и одним из самых древних в истории человечества.

Находки археологов свидетельствуют, что первые попытки создания кирпича датируются 5 тысячелетием до новой эры. Прародиной принято считать междуречье Тигра и Евфрата — Древнюю Месопотамию.

Чуть позже, в 3-2 тысячелетиях до новой эры постройки из кирпича были обнаружены в Древнем Египте, Индии, Китае, то есть практически во всех населенных на то время частях света.

Первые кирпичи делались из глиняной массы, которая заполняла поймы и бассейны рек после затопления. Эту грязь использовали в строительстве еще до кирпичей, но было обнаружено, что лучше и удобней формировать из нее прямоугольные или квадратные формы, из которых можно дальше возводить разные конструкции.

Поначалу глиняные сырцы не обжигались, благо жаркое палящее солнце делало эту работу по ходу строительства. Обжиг в печах впервые был опробован в Египте, есть даже настенные изображения, свидетельствующие об этом.

В Западном полушарии с кирпичом познакомились тоже очень давно, первый кирпич назывался «Саман». Он изготавливался из пористой глины, в которую добавляли разрыхлитель — кварц, минералы, песок, разные смолы, после чего закаляли на солнце. Пористую известковую глину чаще всего встречают в Центральной Америке, где она и получила широкое применение.

Большинство пирамид ацтеков возводилось именно из самана, но только кирпичики были больших размеров.

В античности активно применять кирпич стали древние поселяне Апеннин — этруски, у которых занятие переняли римляне, с деятельностью которых связан рассвет кирпичного строительства. Из глиняного сырца возводили сложные конструкции, арки, своды, украшали терракотовыми вставками. Именно здесь кирпич приобрел традиционную для нас форму прямоугольника небольшого размера.

В Византии уже существовали целые кирпичные производства, они представляли из себя формовочные отделы, а также печи для обжига. Впервые были построены двух-трех этажные здания из кирпичей.

Средневековье — активное использование кирпича в любом строительстве, включая промышленное. Появляются разновидности кирпича — с блестящей глазурью, разного цвета, более прочные — закаленные. Наиболее широкомасштабно применяли кирпич в Германских княжествах.

История кирпича в России официально начинается с Иоанна III — со строительством стен и оснований Московского Кремля. Слово кирпич пришло на Русь из тюркского языка, до кирпича глиняные бруски называли «плинфой». Она представляла из себя тонкую пластину, толщиной всего 2-3 см, как правило, сушилась на солнце, изготавливалась вспециальных формах, но не применялась столь широко. Стандартный по формам кирпич стал использоваться в России с XVI века, был перенят у Византии.

Примеры грандиозного кирпичного строительства на Руси — Андроников монастырь, Новгородский, Московский кремль, собор Василия Блаженного.

При Петре I, когда с Запада перенимались не только идеи, но и технологии, качество кирпича стало строго оцениваться, если из партии кирпича пару штук ломалось или трескалось, то всю партию браковали и отправляли на лом. Совершенствовалась технология производства, создавались новые печи — времянки. В XIX веке были построены ленточные прессы, новые обжиговые печи, что позволило упростить, ускорить процесс производства. Появляются глиномялки, обрабатывающие машины, происходит постепенные технологический переворот, который позволил окончательно утвердить кирпич как основной и главные строительный материал.

В ХХ веке кирпич стал документированным строительным материалом, у которого появились свои проверяемые свойства и качества. Сейчас существуют разные кирпичи для различных нужд. Взяв в руки обыкновенный обожженный брусок, представьте себе, какой путь пришлось пройти этому материалу, сколько времени потребовалось для того, чтобы мы наслаждались достижениями кирпичного строительства.

Стандартный обожжённый кирпич использовался на Руси с конца XV века . Ярким примером стало строительство стен и храмов Московского Кремля во времена Иоанна III , которым заведовали итальянские мастера. «… и кирпичную печь устроили за Андрониковым монастырем , в Калитникове , в чём ожигать кирпич и как делать, нашего Русского кирпича уже да продолговатее и твёрже, когда его нужно ломать, то водой размачивают. Известь же густо мотыками повелели мешать, как на утро засохнет, то и ножём невозможно расколупить ».

Размеры

• 0,7 НФ («Евро») - 250х85х65 мм;
• 1,3 НФ (модульный одинарный) - 288х138х65 мм.

Неполномерный (часть):

• 3/4 - 180 мм;
• 1/2 - 120 мм;
• 1/4 - 60-65 мм.

Названия граней

Виды кирпича и их преимущества

На сегодняшний день в современном строительстве используются два основных вида кирпича: керамический и силикатный кирпич.

Силикатный кирпич

Силикатный кирпич изготавливается из смеси кварцевого песка, воздушной извести и воды. Отформованный кирпич подвергается автоклавной обработке - воздействию насыщенного водяного пара при температурах 170-200 °C и высоком давлении. В результате применения такой технологии образуется искусственный камень. :

Преимущества силикатного кирпича

• Экологичность Силикатный кирпич изготовлен из экологически чистого натурального сырья - извести и песка, по технологии, знакомой человечеству несколько столетий.
• Звукоизоляция . Это играет немаловажную роль при возведении межквартирных или межкомнатных стен. Силикатный кирпич применяют для кладки стен и столбов в гражданском и промышленном строительстве.

По сравнению с керамическим, силикатный кирпич обладает большей плотностью.

• Высокая морозостойкость и прочность . Силикатный кирпич по прочности и морозостойкости значительно превосходит марки легких бетонов. На построенные из него фасады строители дают гарантию 50 лет.

• Экономичность . Стоимость силикатного кирпича ниже, чем у его керамических аналогов.

• Надежность и широкий ассортимент . Надежность и широкий ассортимент силикатного кирпича позволяет использовать его как в новом строительстве, так и при реконструкции. Фактурный, цветной силикатный кирпич украсит фасады как общественных, жилых зданий, так и загородных коттеджей, дач.

• Тип окраски . Цветной силикатный кирпич окрашивается в массе так же, как и керамический кирпич. Но, в отличие от керамического кирпича, окраска силикатного может производиться только с помощью специальных искусственных красителей, а керамический кирпич приобретает определенный цвет в результате смешения разных сортов глины или также с помощью добавки специальных красителей.

• Неприхотливость . Строения из силикатного кирпича неприхотливы и устойчивы ко внешним факторам. Капризы природы не оказывают существенного влияния на его внешний вид, Фасад сохраняет цвет и не требует дополнительного ухода, за исключением случаев использования в агрессивных средах или в условиях повышенной влажности.

Недостатки силикатного кирпича

• Серьёзным недостатком силикатного кирпича является пониженная водостойкость и жаростойкость, поэтому его нельзя использовать в конструкциях, подвергающихся воздействию воды (фундаменты, канализационные колодцы и др.) и высоких температур (печи, дымовые трубы).

Применение силикатного кирпича

Силикатный кирпич обычно применяется для возведения несущих и самонесущих стен и перегородок, одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, внутренних перегородок, заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях, наружной части дымовых труб.

Керамический кирпич

Керамический кирпич обычно применяется для возведения несущих и самонесущих стен и перегородок, одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, внутренних перегородок, заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях, кладки фундаментов, внутренней части дымовых труб, промышленных и бытовых печей.

Керамический кирпич подразделяется на рядовой (строительный) и лицевой . Последний применяется практически во всех областях строительства .

Преимущества керамического рядового кирпича

• Прочен и износостоек. Керамический кирпич обладает высокой морозостойкостью, что подтверждается многолетним опытом его применения в строительстве.
• Хорошая звукоизоляция - стены из керамического кирпича, как правило, соответствуют требованиям СНиП 23-03-2003 «Защита от шума».
• Низкое влагопоглощение (менее 14 %, а для клинкерного кирпича этот показатель может достигать 3 %) - Более того, керамический кирпич быстро высыхает.
• Экологичность Керамический кирпич изготовлен из экологически чистого натурального сырья - глины, по технологии, знакомой человечеству десятки веков. Во время эксплуатации построенных из него зданий, красный кирпич не выделяет вредных для человека веществ, таких как газ радон .
• Устойчивость почти ко всем климатическим условиям , что позволяет сохранять надёжность и внешний вид.
• Высокая прочность (15 МПа и выше).
• Высокая плотность (1950 кг/м³, до 2000 кг/м³ при ручной формовке).

Преимущества керамического облицовочного кирпича

• Морозостойкость. Облицовочный кирпич обладает высокой морозостойкостью, а для северного климата это особенно важно. Морозостойкость кирпича является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. Керамический облицовочный кирпич идеально подходит для нашего климата.
• Прочность и устойчивость . Благодаря высокой прочности и малому объёму пористости кладка, возводимая из облицовочных изделий, отличается высокой прочностью и поразительной устойчивостью к воздействию окружающей среды.
• Различная фактура и цветовая гамма. Диапазон различных форм и цветов облицовочного кирпича даёт Вам возможность создания имитации старинных построек при возведении современного дома, а также позволит возместить утраченные фрагменты фасадов старинных особняков.

Недостатки керамического кирпича

• Высокая цена . В связи с тем, что керамический кирпич требует несколько этапов обработки, его цена довольно высокая, по сравнению с ценой силикатного кирпича
• Возможность появления высолов . В отличие от силикатного кирпича, керамический кирпич "требует" качественный раствор, в противном случае могут появляться высолы.
• Необходимость приобретать весь требуемый облицовочный кирпич из одной партии . В случае, если облицовочный керамический кирпич приобретается из разных партий, могут возникнуть проблемы с тоном.

Технология производства

До XIX века техника производства кирпичей оставалась примитивной и трудоёмкой. Формовали кирпичи вручную, сушили исключительно летом, а обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца. В середине XIX века была построена кольцевая обжиговая печь а также ленточный пресс, обусловившие переворот в технике производства. В конце XIX века стали строить сушилки. В это же время появились глинообрабатывающие машины бегуны, вальцы, глиномялки.

В наше время более 80 % всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200 млн шт. в год.

Организация кирпичного производства

Керамический кирпич

Необходимо создание условий для обеспечения основных параметров производства:

• постоянного или среднего состава глины;
• равномерной работы производства.

В кирпичном производстве результата добиваются только после длительных экспериментов с режимами сушки и обжига. Эта работа должна проводиться при постоянных основных параметрах производства.

Глина

Хороший (лицевой) керамический кирпич производится из глины, добытой мелкой фракцией с постоянным составом минералов. Месторождения с однородным составом минералов и многометровым слоем глины, пригодным для добычи одноковшовым экскаватором , очень редки и почти все разработаны.

Большинство месторождений содержит многослойную глину, поэтому лучшими механизмами, способными при добыче делать глину среднего состава, считаются многоковшовый и роторный экскаваторы. При работе они срезают глину по высоте забоя, измельчают её, и при смешивании получается средний состав. Другие типы экскаваторов не смешивают глину, а добывают её глыбами.

Постоянный или средний состав глины необходим для подбора постоянных режимов сушки и обжига. Для каждого состава нужен свой режим сушки и обжига. Один раз подобранные режимы позволяют получать высококачественный кирпич из сушилки и печи годами.

Качественный и количественный состав месторождения выясняется в результате разведки месторождения. Только разведка выясняет минеральный состав: какие суглинки пылеватые, глины легкоплавкие, глины тугоплавкие и т. д. содержатся в месторождении.

Лучшими глинами для производства кирпича считаются те глины, которые не требуют добавок. Для производства кирпича обычно используется глина, непригодная для других керамических изделий.

Сушилки камерные

Сушилки загружаются кирпичом полностью, и в них постепенно изменяется температура и влажность по всему объёму сушилки, в соответствии с заданной кривой сушки изделий.

Сушилки туннельные

Сушилки загружаются постепенно и равномерно. Вагонетки с кирпичом продвигаются через сушилку и проходят последовательно зоны с разной температурой и влажностью. Туннельные сушилки лучше всего применять для сушки кирпича из сырья среднего состава. Применяются при производстве однотипных изделий строительной керамики. Очень хорошо «держат» режим сушки при постоянной и равномерной загрузке кирпича-сырца.

Процесс сушки

Глина – это смесь минералов, состоящая по массе более чем на 50 % из частиц до 0,01 мм. К тонким глинам относятся частицы менее 0,2 мкм, к средним 0,2-0,5 мкм и крупнозернистым 0,5-2 мкм. В объёме кирпича-сырца есть множество капилляров сложной конфигурации и разных размеров, образованных глинистыми частицами при формовке.

Глины дают с водой массу, которая после высыхания сохраняет форму, а после обжига приобретает свойства камня. Пластичность объясняется проникновением воды, хорошего природного растворителя, между отдельными частицами минералов глины. Свойства глины с водой важны при формовке и сушке кирпича, а химический состав определяет свойства изделий во время обжига и после обжига.

Чувствительность глины к сушке зависит от процентного соотношения «глинистых» и «песчаных» частиц. Чем больше в глине «глинистых» частиц, тем труднее удалить воду из кирпича-сырца без образования трещин при сушке и тем больше прочность кирпича после обжига. Пригодность глины для производства кирпича определяется лабораторными испытаниями.

Если в начале сушилки в сырце образуется много паров воды, то их давление может превысить предел прочности сырца и появится трещина. Поэтому температура в первой зоне сушилки должна быть такой, чтобы давление паров воды не разрушало сырец. В третьей зоне сушилки прочность сырца достаточна для повышения температуры и увеличения скорости сушки.

Режимные характеристики сушки изделий на заводах зависят от свойств сырья и конфигурации изделий. Существующие на заводах режимы сушки нельзя рассматривать как неизменные и оптимальные. Практика многих заводов показывает, что длительность сушки можно значительно сокращать, пользуясь методами ускорения внешней и внутренней диффузии влаги в изделиях.

Кроме того, нельзя не учитывать свойства глиняного сырья конкретного месторождения. Именно в этом и заключается задача заводских технологов. Нужно подобрать такую производительность линии формовки кирпича и режимы работы сушилки кирпича, при которых обеспечивается высокое качество сырца при максимально достижимой производительности кирпичного завода.

Процесс обжига

Глина представляет смесь легкоплавких и тугоплавких минералов. При обжиге легкоплавкие минералы связывают и частично растворяют тугоплавкие минералы. Структура и прочность кирпича после обжига определяется процентным соотношением легкоплавких и тугоплавких минералов, температурой и продолжительностью обжига.

В процессе обжига керамического кирпича легкоплавкие минералы образуют стекловидную, а тугоплавкие кристаллическую фазы. С повышением температуры всё более тугоплавкие минералы переходят в расплав, возрастает содержание стеклофазы. С увеличением содержания стеклофазы повышается морозостойкость и снижается прочность керамического кирпича.

При увеличении длительности обжига возрастает процесс диффузии между стекловидной и кристаллической фазами. В местах диффузии возникают большие механические напряжения, так как коэффициент термического расширения тугоплавких минералов больше коэффициента термического расширения легкоплавких минералов, что и приводит к резкому снижению прочности.

После обжига при температуре 950-1050 °C доля стекловидной фазы в керамическом кирпиче должна составлять не более 8-10 %. В процессе обжига подбираются такие температурные режимы обжига и продолжительность обжига, чтобы все эти сложные физико-химические процессы обеспечивали максимальную прочность керамического кирпича.

Силикатный кирпич

Песок

Основным компонентом силикатного кирпича (85–90% по массе) является песок, поэтому заводы силикатного кирпича размещают, как правило, вблизи месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий. Состав и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии силикатного кирпича.

Песок – это рыхлое скопление зёрен различного минерального состава размером 0,1 – 5 мм. По происхождению пески разделяют на природные и искусственные. Последние, в свою очередь, разделяют на отходы при дроблении горных пород (хвосты от обогащения руд, высевки щебеночных карьеров и т. п.), дробленые отходы от сжигания топлива (песок из топливных шлаков), дробленые отходы металлургии (пески из доменных и ватержакетных шлаков).

Форма и характер поверхности зерен песка имеют большое значение для формуемости силикатной смеси и прочности сырца, а также влияют на скорость реакции с известью, начинающейся во время автоклавной обработки на поверхности песчинок.

При грубой шихтовке песков в карьере проверяют, в какой пропорции загружают вагонетки или автосамосвалы песками различной крупности в каждом забое. При наличии нескольких приемных бункеров для разных фракций песка необходимо проверять заданную пропорцию песков в шихте по количеству питателей одинаковой производительности, одновременно выгружающих пески различной крупности.

Песок, поступающий из забоя до его употребления в производство, должен быть отсеян от посторонних примесей – камней, комочков глины, веток, металлических предметов и т. п. Эти примеси в процессе производства вызывают брак кирпича и даже поломки машин, поэтому над песочными бункерами устанавливают барабанные грохоты.

Известь

Известь является второй составной частью сырьевой смеси, необходимой для изготовления силикатного кирпича.

Сырьём для производства извести являются карбонатные породы, содержащие не менее 95% углекислого кальция CaCO3. К ним относятся известняк плотный, известняковый туф , известняк-ракушечник, мел , мрамор . Все эти материалы представляют собой осадочную горную породу, образовавшуюся главным образом в результате отложения на дне морских бассейнов продуктов жизнедеятельности животных организмов.

Известняк состоит из известкового шпата – кальцита – и некоторого количества различных примесей: углекислого магния, солей железа, глины и др. От этих примесей зависит окраска известняка. Обычно он бывает белым или разных оттенков серого и желтого цвета. Если содержание глины в известняках более 20%, то они носят название мергелей. Известняки с большим содержанием углекислого магния называются доломитами.

Мергель является известково-глинистой породой, которая содержит от 30 до 65% глинистого вещества. Следовательно, наличие в нем углекислого кальция составляет всего 35 – 70%. Понятно, что мергели совершенно не пригодны для изготовления из них извести и поэтому не применяются для этой цели.

Доломиты, так же как известняки, относятся к карбонатным горным породам, состоящим из минерала доломита (СаСО3*МgСО3). Так как содержание в них углекислого кальция менее 55%, то для обжига на известь они также непригодны. При обжиге известняка на известь употребляют только чистые известняки, не содержащие большого количества вредных примесей в виде глины, окиси магния и др.

По размерам кусков известняки для обжига на известь делятся на крупные, средние и мелкие. Содержание мелочи в известняке определяют, просеивая породу через грохоты.

Основным вяжущим материалом для производства силикатных изделий является строительная воздушная известь. По химическому составу известь состоит из окиси кальция (СаО) с примесью некоторого количества окиси магния (МgО).

Различают два вида извести: негашеную и гашеную; на заводах силикатного кирпича применяется негашеная известь. При обжиге известняк под влиянием высокой температуры разлагается на углекислый газ и окись кальция и теряет 44% своего первоначального веса. После обжига известняка получается известь комовая (кипелка), имеющая серовато-белый, иногда желтоватый цвет.

При взаимодействии комовой извести с водой происходят реакции гидратации СаО+ Н2О = Са(ОН)2; МgО+Н2О=Мg(ОН)2 или, по другому - гашение извести. Реакции гидратации окиси кальция и магния идут с выделением тепла. Комовая известь (кипелка) в процессе гидратации увеличивается в объеме и образует рыхлую, белого цвета, легкую порошкообразную массу гидрата окиси кальция Са(ОН)2. Для полного гашения извести необходимо добавлять к ней воды не менее 69%, т.е. на каждый килограмм негашеной извести около 700 г воды. В результате получается совершенна сухая гашеная известь (пушонка). Её так же называют воздушной известью. Если гасить известь с избытком воды, получается известковое тесто.

Известь нужно хранить только в крытых складских помещениях, предохраняющих ее от воздействия влаги. Не рекомендуется длительное время хранить известь на воздухе, так как в нем всегда содержится небольшое количество влаги, которая гасит известь. Содержание в воздухе углекислого газа приводит к карбонизации извести, т. е. соединению с углекислым газом и тем самым частичному снижению ее активности.

Силикатная масса

Известково-песчаную смесь готовят двумя способами: барабанным и силосным.

Силосный способ приготовления массы имеет значительные экономические преимущества перед барабанным, так как при силосовании массы на гашение извести не расходуется пар. Кроме того, технология силосного способа производства значительно проще технологии барабанного способа. Подготовленные известь и песок непрерывно подаются питателями в заданном соотношении в одновальную мешалку непрерывного действия и увлажняются водой. Перемешанная и увлажненная масса поступает в силосы, где выдерживается от 4 до 10 часов, в течение которых известь гасится.

Силос представляет собой цилиндрический сосуд из листовой стали или железобетона; высота силоса 8 – 10 м, диаметр 3,5 – 4 м. В нижней части силос имеет конусообразную форму. Силос разгружается при помощи тарельчатого питателя на ленточный транспортёр. При этом происходит большоё выделение пыли.