Глиняный кирпич известен еще с 3-го тысячелетия до н.э. Однако сейчас кроме традиционного керамического выпускаются силикатные, клинкерные, шамотные, гиперпрессованные кирпичи, рядовые и облицовочные, одинарные, полуторные, двойные, сплошные и пустотелые, причем производство кирпича конкретного вида ведется по индивидуальной технологии.
Виды кирпича и их характеристики
Классификация строительного кирпича производится по материалу, назначению и структуре. По материалу кирпич бывает:
- керамическим, изготовленным из природной глины, придающей кирпичу характерный красно-коричневый цвет и соответствующий набор технических характеристик – прочность, морозостойкость и др. Основным процессом производства кирпича из глины становится обжиг, т.к. пережог и недожог не позволят достичь паспортных характеристик кирпича;
- силикатным, на 90% состоящим из кварцевого песка средней и мелкой фракции, 8% извести, модификаторов. Силикатный кирпич обладает хорошими теплотехническими характеристиками, но невысокой тепло- и влагостойкостью;
- шамотным, полученным в результате обжига огнеупорной глины. Шамотный кирпич отличается прочностью, высокой огнестойкостью, устойчивостью к воздействию агрессивных жидкостей и газов;
- клинкерным, изготовленным из специальных глин высокой пластичности, эластичности и тугоплавкости. В ходе производства клинкерного кирпича заготовки обрабатываются при высокой температуре, придающей кирпичу высокую прочность, морозо-, термо-, влагостойкость и различные цвета;
- гиперпрессованным, после формовки подвергающийся прессованию под давлением выше 40 МПа, с последующим дозреванием не менее 5 суток.
По назначению выделяют кирпич:
- строительный, соответствующий требованиям ГОСТ 530-2012, применяемый для многоэтажного строительства и для возведения домов усадебного типа. В ходе производства керамического кирпича в камне могут образовываться трещины, сколы, но паспортная прочность позволит использовать его по назначению;
- облицовочный предназначен для лицевой кладки наружных стен. По составу бывает керамическим, силикатным, клинкерным, гиперпрессованным, а по внешнему виду:
- фактурным – стандартных размеров с рельефом или текстурой на тычке и ложке;
- фасонным – различной геометрической формы для кладки дизайнерских фасадов;
- печной – шамотный кирпич для облицовки внутренней поверхности печей, каминов защищающий обычный кирпич от воздействия высоких температур.
По структуре кирпичи бывают:
- сплошными, обладающими высокой прочностью, но невысокими теплоизоляционными характеристиками. Наружные стены из полнотелого кирпича должны иметь большую толщину, либо дополнительно утепляться;
- пустотелыми, с технологией производства кирпича позволяющей изготовить массу с 45% пустот, существенно облегчающую кирпич, повышающую его тепло- и звукоизоляционные характеристики, но снижающую прочность и не позволяющую использовать кирпич в конструкциях, воспринимающих значительные статические и динамические нагрузки;
- поризованными, где множество мелких пор позволяют обеспечить высокие показатели тепло- и звукоизоляции.
Номенклатура оборудования для производства кирпича определяется в соответствии с технологическими особенностями замеса, сушки, прессовки, обжига.
Основные характеристики кирпича различного вида
Вид кирпича | Плотность, кг/м3
|
Прочность, кг/см2
|
Морозостойкость, циклов | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×⁰К)
|
Размеры, мм | |||
длина | ширина | толщина | ||||||
Керамический | сплошной | 1700-1900 | 75-300 | 300 | 0,6-0,8 | 250,288 | 60, 85, 120, 138 | 55, 65, 88 |
пустотелый | 1800-1900 | 25-100 | ||||||
Силикатный | сплошной | 2050-2100 | 75-300 | 100 | 0,56 | 250 | 60, 85, 120 | 65, 88 |
пустотелый | 1100-1600 | 75-300 | ||||||
Шамотный | 1700-1900 | 75-250 | 15-50 | 0,6 | 230, 250, 300 | 114, 124, 150 | 40,65 | |
Клинкерный | 1500 | 250-350 | 200 | 0,8 | 240, 250 | 60, 85, 115, 120 | 65, 71 | |
Гиперпрессованный | 1900-2200 | 100-300 | 300 | 0,43-1,09 | 230, 250 | 60, 85, 115, 120 | 65 |
Производство кирпича
Характеристиками материалов и особенностями технологий заводов по производству кирпича обусловлены различные свойства и показатели материала. Большинство производственных компаний, выпускающих глиняный кирпич используют метод пластического формования, разделяющегося на несколько этапов:
- подготовительный: сырье очищается от каменистых включений, производится его паровое увлажнение с последующей интенсивной обработкой благодаря чему образуется пластичная масса;
- формовки: непрерывный глиняный брус режется на отдельные куски немного крупнее стандартных габаритов кирпича т.к. в ходе дальнейшей обработки произойдет 10-15%-ная усадка глины;
- сушки – процесс, требующий неспешного испарения влаги, он не может проистекать быстрее скорости перемещения воды из кирпича наружу. На обжиг кирпич-сырец поступает 6-8%-ной влажности;
- обжига, производимого при температуре 950-1000⁰С. Одинаковая температура должна поддерживаться постоянно.
Этот метод используется при производстве облицовочного кирпича, сплошного и пустотелого, а в случае обжига при температуре около 1450⁰С и клинкерного.
Второй технологией кирпичного производства стал метод полусухого прессования, когда влажность глины лимитируется 6 – 7%, измельчается до состояния порошка, спрессованного в заготовку, идущую на обжиг минуя сушку. Полученный кирпич обладает правильной геометрией и малым числом внешних дефектов, но невысокой морозостойкостью.
При производстве силикатного кирпича глина не применяется. Смесь песка и негашеной извести затворяется водой и выстаивается до момента гашения. Из раствора под давлением 15 – 20 МПа формуют заготовки, твердеющие при давлении 0,9 МПа и температуре 175⁰С. После 14-часовой выдержки заготовки извлекают и в течение 10-15 дней держат на открытом воздухе для карбонизации. Силикатный кирпич обладает звукоизоляционными характеристиками, но невысокими влаго- и морозостойкостью.
На предприятиях, где производят кирпич повышенной огнестойкости используют технологию обжига при 1650 ⁰С заготовок из прессованного порошка, полученного в результате размола обожженной специальной огнеупорной глины (шамота). Шамотный кирпич негорюч, огнестоек и выдерживает воздействие агрессивных сред.
Описывая, как на заводе производят кирпич методом гиперпрессования, по безобжиговой технологии, когда смесь цемента, известняка и доломита подвергается двухстороннему прессованию под давлением более 40 МПа. Затем прессованная заготовка 5 дней находится в помещении, что позволяет заготовке набрать 70%-ую прочность.
Заключение
Заводские технологи хорошо знают, как производят кирпич различного вида и поддерживают регламентированные режимы оборудования, выпуская качественную продукцию, потребную строителям и энергетикам для строительства зданий, футеровки печей и котлов. В то же время существующее производство гибкого кирпича позволяет заменить традиционный материал его полимерной имитацией, хотя стандартный кирпич, изготовленный из природных материалов предпочтительнее.