Сырье для производства кирпича: Сырье для производства кирпича

Содержание

Сырье для производства керамического кирпича.

   
    Для производства керамического кирпича и других керамических строительных материалов в качестве сырья используется глина. Несмотря на то, что глина является довольно распространённой, разработка её месторождений имеет свою специфику.

 Керамический кирпич в строительстве используется на протяжении нескольких веков в разных странах и с ростом населения возрастала необходимость в разработках всё новых месторождений по добыче сырья для его производства. Так как
места залегания глины
на поверхности с необходимыми качествами уже давно разработаны, применяются новые методы по добыче этого сырья. Кроме поверхностных глин, добыча которых является наименее затратной, существуют ещё сланцевые и огнеупорные глины, а также бентонит, имеющий весьма специфические свойства.

Глина является осадочной горной породой, которая появилась в результате выветривания и последующего разрушения скальных пород, а атмосферные осадки спровоцировали образование каолинита, который является породообразующим минералом в составе глины. В сухом состоянии глина напоминает пыль, а в увлажнённом приобретает пластичность, благодаря чему она так ценится среди строителей всего мира не одно тысячелетие. Большинство месторождений глины образовалось благодаря многолетним водным потокам, которые из года в год наносили в определённые места продукты распада скальных пород. Именно поэтому и начиналась

добыча глины вдоль речных берегов и на местах высохших озёр. Хотя в природе чаще всего глина имеет серый оттенок, но в зависимости от наличия различных примесей в своём составе глина может иметь различную цветовую окраску — синий, красный, жёлтый, чёрный, коричневый, а также белый цвет, которые указывают на наличие в глине определённых химических элементов.


Различия по глубине залегания определяют и физические характеристики добываемого сырья. До начала разработки какого-либо месторождения глины на место направляются специалисты для геолого-разведочных работ по определению качественного состава и количественного объёма сырья. К тому же даже в одном месте глина не может быть абсолютно однородной по своему составу — различные её пласты могут налегать друг на друга и иметь всевозможные хитросплетения. В настоящее время натолкнуться на месторождение глины с однородным составом считалось бы большой удачей — подобные месторождения уже давно разработаны. Глина с постоянным минеральным составом считается наиболее подходящей для производства не только керамического кирпича, но и других керамических изделий, к тому же в процессе производства не понадобится использование различных добавок.

В местах разработки залежей глины довольно часто применяется метод среза. При таком способе используется грубая физическая сила многоковшового экскаватора, который одновременно срезает несколько пластов глины по всей высоте забоя, получая таким образом некоторое усреднённое значение в характеристиках срезаемых пластов. Добытая таким способом глина подвергается измельчению, после чего перемешивается для получения состава с однородными характеристиками. Окончательная подготовка сырья происходит после добавления в его состав нужных добавок, которые придают сырью необходимые качественные характеристики для прохождения процесса обжига и сушки. В случаях, когда залежи глины находятся на значительной глубине и использование экскаватора не является рациональным, на выручку приходят радикальные методы — взрывные работы. Глину добывают целыми кусками, после чего она проходит такой же процесс, как и при добыче при помощи многоковшового экскаватора.


 

Основные сырьевые материалы для производства кирпича керамического

    1. Свойства, состав сырьевых материалов

В качестве сырья для производства керамического кирпича и керамических камней применяют:

  • Глинистые породы, встречающиеся в природе в плотном, рыхлом и пластическом состоянии, называемые в целом легкоплавкими глинами, а также трепельные и диатомитовые породы.

  • Органические и минеральные добавки, корректирующие свойства природного сырья (кварцевый песок, шлаки, шамот, опилки, уголь, зола и другие.).

  • Светложгущиеся огнеупорные и тугоплавкие глины, стекло, мел, отходы фарфорового производства, огнеупорного кирпича для получения офактуренного лицевого кирпича, изготавливаемого из легкоплавких глин.

Основным сырьём для производства кирпича являются легкоплавкие глины — горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800- 10000С в камнеподобный материал.

Легкоплавкие глины относятся к остаточным и осадочным породам. Для производства кирпича наибольшее применение нашли элювиальные, ледниково-моренные, гумидные, аллювиальные, морские и некоторые другие глины и суглинки.

Для определения возможности использования глин и суглинков для производства стеновых материалов необходимо знать их зерновой, химический и минералогический состав, пластичность и технологические свойства.

Наиболее ценной для производства кирпича является глинистая фракция, содержание которой не должно быть менее 20%.

Очень важно для характеристики глины содержание в ней глинозёма Аl2O3, повышающего технологические свойства сырья: в легкоплавких глинах оно колеблется в пределах от 10 до 15%.

Содержание кремнезёма SiO2 колеблется в пределах от 60 до 75%. В глинах часть кремнезёма находится в связанном виде в глинообразующих минералах и в несвязанном виде как примесь, обладающая свойством отощающих материалов.

Кальций содержится в глинах в виде карбонатов и сульфатов, а магний — в виде доломита. В некоторых сортах глин наличие кальция и магния в пересчете на их оксиды (CaO и MgO) достигает 25%, но, как правило, общее их содержание не превышает 5-10%. Обычно соединения кальция и магния отрицательно влияют на спекаемость и прочность керамических изделий. При наличии в глинистых породах свыше 20% карбонатных примесей они не могут использоваться без соответствующей обработки или обогащения. Оксиды железа, титана, марганца и других металлов содержатся в глинах в количестве до 10-12% и оказывают существенное влияние на целый ряд важнейших свойств керамических изделий. Наибольшее влияние оказывают оксиды железа, находящиеся в глине в виде оксида Fe

2O3 и гидроокиси Fe(OH)3 и оксиды марганца MnO2. Они улучшают спекаемость изделий и придают им окраску.

Калий и натрий входят в глины в виде щелочных оксидов, содержание которых находится в пределах 3,5-5%.

Сера присутствует в глинах в различных соединениях, ее содержание не оказывает на качество стеновых керамических изделий.

Органические вещества обычно содержатся в глинах в количестве от 5-10%. При обжиге изделий они выгорают, увеличивая пористость черепка. В зависимости от содержания в глине органических веществ, воды и карбонатов (CaCO

3, MgCO3) находится показатель потерь при прокаливании (табл. 1).

Таблица 1

Примерный химический состав кирпичных глин и суглинков, %.

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O+K2O

60-75

10-15

2-12

2-15

1-6

2-6

Глинообразующие минералы, определяющие основные свойства глин, представляют собой в основном гидросиликаты глинозема, содержащие кремнезем и окислы железа, а также сульфаты, карбонаты и растворимые в воде соли различных металлов.

Наиболее важным свойством глины является ее пластичность, т.е. способность при добавлении к ней воды образовывать тесто, которое под воздействием внешних усилий может принимать любую форму и сохранять ее после прекращений действия внешних усилий.

В качестве непластичных материалов применяют крупнозернистый песок, шлак, дегидратированную глину, шамот (бой изделий), в качестве выгорающих добавок – молотый уголь, торф и опилки. Также используют добавки, улучшающие природные свойства глины.

Сырье для производства кирпича

производство кирпича

Глава II

ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЮ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КИРПИЧА

Глины и суглинки, применяемые в качестве сырья для производства кирпича, представляют собой землистые породы. При проминке с водой они образуют пластичное тесто, способное принимать придаваемую ему форму, сохранять эту форму при высушивании, а после обжига приобретать твердость и прочность.
На земной поверхности глины и суглинки возникли в результате разрушения горных полевошпатовых пород. К этим породам относятся гранит, порфир, гнейс, сиенит и др. Разрушение этих пород происходило и происходит постепенно, под переменным воздействием ветра, воды, тепла и мороза.
Глины, оставшиеся на месте образования, называются первичными или остаточными. В большинстве же случаев глины были смыты водой или перенесены ледниками и ветром, а затем осели в виде отложений у подножьев гор, в низменностях, в долинах рек, на дне морей и озер. Такие перенесенные глины называют вторичными или отложенными. Именно эти глины в большинстве случаев и используют для производства кирпича.
Глины и суглинки, перенесенные ветром, называют лёссом, а перенесенные ледниками — моренными глинами и суглинками. Последние обычно содержат много окатанной гальки и валунов. Глины, осаждавшиеся на дне озер, часто называются ленточны- м и вследствие характерного для них отложения в виде расположенных один над другим тонких слоев — лент. Все эти разновидности отложенных глин во время своего перемещения, как правило, смешивались с песками, песчаной и известняковой пылью, пропитывались растворами различных минеральных солей. Этим объясняется чрезвычайно большое разнообразие состава и свойств различных глин.
Природная окраска глин и суглинков так же разнообразна, как и их свойства. Встречаются глины белые, черные, различных оттенков желтого, красного, коричневого, голубого и других цветов. Цвет глины после обжига зависит от содержания окислов железа. Глины, содержащие значительные примеси окислов железа, после обжига имеют красный цвет. При небольшом (3—4%) содержании окислов железа обожженная глина получается кремового или бледно-розового цвета, а при еще меньшем их содержании •— белого цвета.
В кирпичном производстве чаще всего используют наиболее распространенные поверхностные отложения суглинков желтовато- землистого цвета, дающих после обжига красный (кирпичный) цвет.
Глины и суглинки, используемые для изготовления кирпича, в зависимости от их качества применяют в чистом виде или в смеси с добавками. В качестве добавок берут песок, глины и суглинки других слоев или месторождений, а также опилки, торф или иные примеси, выгорающие при обжиге кирпича. Смесь глины с различными добавками называют шихтой.
Качество готового кирпича во многом зависит от качества сырья. Так, при использовании глины, засоренной камнями, получается брак при формовке, сушке и обжиге. Кроме того, камни могут повлечь поломку оборудования. Слишком жирная глина плохо перемешивается и дает много трещин при сушке сырца. Из чрезмерно тощей глины получается непрочный, легко разрушающийся кирпич.
Основные требования к сырью, свойства глин и способы их оп-ределения необходимо знать для правильного выбора участка сырья.
Используемая для изготовления кирпича глина не должна быть засорена включениями гальки и камешков, особенно известняковых (называемых дутиком). Известняковые включения при обжиге кирпича превращаются в комочки негашеной извести. При выдерживании на воздухе эти включения поглощают влагу из воздуха (гасятся) и, увеличиваясь в объеме (приблизительно в 3 раза), разрушают кирпич.
В исключительных случаях, когда уже построенный завод вынужден использовать сырье с включениями дутика (ввиду отсутствия другого сырья), должны приниматься меры к его обезвреживанию. Эти меры заключаются в следующем. Во-первых, при добыче глины необходимо по возможности отбирать и отбрасывать все обнаруженные включения, а участки глины, наиболее засоренные дутишм, не ‘разрабатывать. Во-вторых, для обезвреживания мелких зерен дутика (до 3—4 мм) глину следует увлажнять соленой водой, добавляя к воде поваренную соль из расчета 30—35 кг на 1 тыс. кирпичей. И, наконец, рекомендуется обожженный кирпич сразу же после его выгрузки из печи погружать на несколько минут в воду. При этом комочки обожженной извести внутри кирпича сразу превращаются в известковое молоко, равномерно распределяющееся в порах кирпича, благодаря чему кирпич не разрушается.
Однако все перечисленные меры усложняют и удорожают произ-водство, поэтому при выборе сырьевой базы для нового кирпичного предприятия следует избегать сырья, засоренного известняковыми включениями.
Одним из важнейших свойств глины, определяющих ее пригодность для кирпичного производства, является пластичность. Под (пластичностью понимают способность глины три ее замачивании и проминке давать связное, легко формующееся (пластичное) тесто, сохраняющее приданную ему форму. Зто свойство у разных глин выражено їв различной степени. Различают глины малопластич ные (тощие), средней пластичности (кирпичные) и высокопластичные (жирные — гончарные). Лучшими для производства кирпича являются глины и суглинки, средней пластичности. Если таких глин нет, можно использовать и жирные глины, но с обязательным отощением, т. е. добавкой песка или других непластичных материалов.
Пластичность глины зависит от ее зернового (гранулометрического) состава, т. е. наличия в ней песка, Іпьши и мельчайших частиц (менее 0,005 мм), последние собственно и являются глинистым веществом. Большое количество ныли в глине нежелательно, так как пыль понижает связность глины, затрудняет сушку, способствует растрескиванию кирпича при обжиге и охлаждении, а также уменьшает прочность кирпича.
С увеличением содержания песка пластичность глины понижается. Глины с повышенным содержанием песка — суглинки — обычно используют в кир’дичном производстве без отощения, а иноада они сами служат отощителями для более жирных глин.
При высушивании глиняных изделий происходит так называемая воздушная усадка, т. е. изделия уменьшаются в размерах. Воздушная усадка у различных глин может быть от 5 до 12°/о, а иногда и более. С увеличением воздушной усадки при других равных условиях ухудшаются сушильные свойства глины, поэтому в глины с большой усадкой вводят песок или другие отощающие добавки в таком количестве, чтобы усадка не превышала б—$%.
Сушильные свойства глины имеют важное значение. Эти свойства должны обеспечивать высушивание кирпича-сьгрща в нормальных ‘производственных условиях без особых мер предосто-рожности, в короткие сроки, без трещин и искривлений. 8
Высушенный сырец должен быть достаточно прочным. Он дат- жен выдержать, не ломаясь, перевозку к обжигательной печи и садку їв нее высотой до 30 и более рядов кирпича в зависимости от размеров печи.
Кирпич из разных глин большей частью обжигают лри температуре от 900 до 1000°. Если температура обжига более высокая, чем это допустимо для данной глины, то кирпичи пережигаются, т. е. размягчаются, теряют правильность формы или даже сплавляются между собой ,в сплошные глыбы. Желательно, чтобы глина имела достаточный, как говорят, интервал спекания, т. е. достаточную (не менее 50—80°) разницу между температурой нормального обжига и температурой размягчения и сплавления кирпича. При наличии такого интервала спекания случайное увеличение температуры при обжиге не будет опасным и не повлечет брака. Кроме того, обжиговые свойства глины должны позволять проводить обжиг и охлаждение кирпича в небольшие сроки и получать кирпич без трещин.
Наконец, что самое важное, глина должна быть такой, чтобы изготовленный из нее в производственных условиях кирпич обладал достаточной прочностью, достаточной морозоустойчивостью, и, по возможности, не только отвечал всем другим требованиям существующего стандарта на кирпич, но и превышал эти требования.
Если глины по своему качеству не отвечают некоторым из пере-численных выше требований, а крупных залежей лучшей глины поблизости от данного колхоза не имеется, следует подобрать искус-ственную сырьевую смесь, пригодную для получения из нее кирпича. Для этого к глине добавляют, как уже указывалось, те или иные примеси (песок, суглинок, опилки, торф, другие сорта привозной глины и т. п.), подбирая такой состав шихты, который обеспечил бы наилучшее качество кирпича при наименьших производственных затратах.
Одновременно- с подбором оптимальной (наилучшей) шихты не-обходимо разработать технологический процесс с учетом особенностей сырья. Надо предусмотреть также надлежащую подготовку и обработку .глины, соответствующие условия формовки, сушки и обжига кирпича для обеспечения нормального хода .производства и продуктивной работы кирпичного завода .

Производство шлакоблоков — очень тяжелый вид бизнеса, как для исполнителей — т.е. рабочих, которые выполняют работы по изготовлению шлакоблоков. Даже в автоматизированных линиях рабочим в любом случае придется познакомится с …

Французским камнем называют кирпич или стеновой камень или блок из раствора отсева-цемента размерами 12х20х40см с прямоугольными пустотами внутри. Возможны другие размеры французского камня. Название исходя из французского оборудования, применяемого для …

Правила безопасности труда на кирпичных заводах, как и на других предприятиях, слагаются, во-первых, из требований к безопасному для работающих состоянию оборудования и, во-вторых, из правил поведения самих работающих. Основные требования …

Сырье для изготовления кирпича — Строительный журнал Palitrabazar.ru

Требования к сырью для производства кирпича

Глины и суглинки, применяемые в качестве сырья для производства кирпича, представляют собой землистые породы. При проминке с водой они образуют пластичное тесто, способное принимать придаваемую ему форму, сохранять эту форму при высушивании, а после обжига приобретать твердость и прочность.

На земной поверхности глины и суглинки возникли в результате разрушения горных полевошпатовых пород. К этим породам относятся гранит, порфир, гнейс, сиенит и др. Разрушение этих пород происходило и происходит постепенно, под переменным воздействием ветра, воды, тепла и мороза.

Глины, оставшиеся на месте образования, называются первичными или остаточными. В большинстве же случаев глины, были смыты водой или перенесены ледниками и ветром, а затем осели в виде отложений у подножьев гор, в низменностях, в долинах рек, на дне морей и озер. Такие перенесенные глины называют вторичными или отложенными. Именно эти глины в большинстве случаев и используют для производства кирпича.

Глины и суглинки, перенесенные ветром, называют лёссом, а перенесенные ледниками — моренными глинами и суглинками. Последние обычно содержат много окатанной гальки и валунов. Глины, осаждавшиеся на дне озер, часто называются ленточными вследствие характерного для них отложения в виде расположенных один над другим тонких слоев — лент. Все эти разновидности отложенных глин во время своего перемещения, как правило, смешивались с песками, песчаной и известняковой пылью, пропитывались растворами различных минеральных солей. Этим объясняется чрезвычайно большое разнообразие состава и свойств различных глин.

Природная окраска глин и суглинков так же разнообразна, как и их свойства. Встречаются глины белые, черные, различных оттенков желтого, красного, коричневого, голубого и других цветов. Цвет глины после обжига зависит от содержания окислов железа. Глины, содержащие значительные примеси окислов железа, после обжига имеют красный цвет. При небольшом (3—4%) содержании окислов железа обожженная глина получается кремового или бледно-розового цвета, а при еще меньшем их содержании — белого цвета.

В кирпичном производстве чаще всего используют наиболее распространенные поверхностные отложения суглинков желтовато-землистого цвета, дающих после обжига красный (кирпичный) цвет.

Глины и суглинки, используемые для изготовления кирпича, в зависимости от их качества применяют в чистом виде или в смеси с добавками. В качестве добавок берут песок, глины и суглинки других слоев или месторождений, а также опилки, торф или иные примеси, выгорающие при обжиге кирпича. Смесь глины с различными добавками называют шихтой.

Качество готового кирпича во многом зависит от качества сырья. Так, при использовании глины, засоренной камнями, получается брак при формовке, сушке и обжиге. Кроме того, камни могут повлечь поломку оборудования. Слишком жирная глина плохо перемешивается и дает много трещин при сушке сырца. Из чрезмерно тощей глины получается непрочный, легко разрушающийся кирпич.

Основные требования к сырью, свойства глин и способы их определения необходимо знать для правильного выбора участка сырья.

Используемая для изготовления кирпича глина не должна быть засорена включениями гальки и камешков, особенно известняковых (называемых дутиком). Известняковые включения при обжиге кирпича превращаются в комочки негашеной извести. При выдерживании на воздухе эти включения поглощают влагу из воздуха (гасятся) и, увеличиваясь в объеме (приблизительно в 3 раза), разрушают кирпич.

В исключительных случаях, когда уже построенный завод вынужден использовать сырье с включениями дутика (ввиду отсутствия другого сырья), должны приниматься меры к его обезвреживанию. Эти меры заключаются в следующем. Во-первых, при добыче глины необходимо по возможности отбирать и отбрасывать все обнаруженные включения, а участии глины, наиболее засоренные дутитам, не разрабатывать. Во-вторых, для обезвреживания мелких зерен дутика (до 3—4 мм) глину следует увлажнять соленой водой, добавляя к воде поваренную соль из расчета 30—35 кг на 1 тыс. кирпичей. И, наконец, рекомендуется обожженный кирпич сразу же после его выгрузки из печи погружать на несколько минут в воду. При этом комочки обожженной извести внутри кирпича сразу превращаются в известковое молоко, равномерно распределяющееся в порах кирпича, благодаря чему кирпич не разрушается.

Однако все перечисленные меры усложняют и удорожают производство, поэтому при выборе сырьевой базы для нового кирпичного предприятия следует избегать сырья, засоренного известняковыми включениями.

Одним из важнейших свойств глины, определяющих ее пригодность для кирпичного производства, является пластичность. Под (пластичностью понимают способность глины при ее замачивании и проминке давать связное, легко формующееся (пластичное) тесто, сохраняющее приданную ему форму. Это свойство у разных глин выражено в различной степени. Различают глины малопластичные (тощие), средней пластичности (кирпичные) и высокопластичные (жирные — гончарные). Лучшими для производства кирпича являются глины и суглинки средней пластичности. Если таких глин нет, можно использовать и жирные глины, но с обязательным отощением, т. е. добавкой песка или других непластичных материалов.

Пластичность глины зависит от ее зернового (гранулометрического) состава, т. е. наличия в ней песка, Пыли и мельчайших частиц (менее 0,005 мм), последние собственно и являются глинистым веществом. Большое количество пыли в глине нежелательно, так как пыль понижает связность глины, затрудняет сушку, способствует растрескиванию кирпича при обжиге и ‘охлаждении, а также уменьшает прочность кирпича.

С увеличением ‘Содержания песка пластичность глины понижается. Глины с повышенным содержанием песка — суглинки — обычно используют в кирпичном производстве без отощения, а иногда они сами служат отощителями для более жирных глин.

При высушивании глиняных изделий происходит так называемая воздушная усадка, т. е. изделия уменьшаются в размерах. Воздушная усадка у различных глин может быть от 5 до 12°/о, а иногда и более. С увеличением воздушной усадки при других равных условиях ухудшаются сушильные свойства глины, поэтому в глины с большой усадкой вводят песок или другие отощающие добавки в таком количестве, чтобы усадка не превышала б—8%.

Сушильные свойства глины имеют важное значение. Эти свойства должны обеспечивать высушивание кирпича-сырца в нормальных производственных условиях без особых мер предосторожности, в короткие сроки, без трещин и искривлений.

Высушенный сырец должен быть достаточно прочным. Он должен выдержать, не ломаясь, перевозку к обжигательной печи и садку в нее высотой до 30 и более рядов кирпича в зависимости от размеров печи.

Кирпич из разных глин большей частью обжигают при температуре от 900 до 1000°. Если температура обжига более высокая, чем это допустимо для данной глины, то кирпичи пережигаются, т. е. размягчаются, теряют правильность формы или даже сплавляются между собой ,в сплошные глыбы. Желательно, чтобы глина имела достаточный, как говорят, интервал спекания, т. е. достаточную (не менее 50—80°) разницу между температурой нормального обжига и температурой размягчения и сплавления кирпича. При наличии такого интервала спекания случайное увеличение температуры при обжиге не будет опасным и не повлечет брака. Кроме того, обжиговые свойства глины должны позволять проводить обжиг и охлаждение кирпича в небольшие сроки и получать кирпич без трещин.

Наконец, что самое важное, глина должна быть такой, чтобы изготовленный из нее в производственных условиях кирпич обладал достаточной прочностью, достаточной морозоустойчивостью, и, по возможности, не только отвечал всем другим требованиям существующего стандарта на кирпич, «о и превышал эти требования.

Если глины по своему качеству не отвечают некоторым из перечисленных выше требований, а крупных залежей лучшей глины поблизости от данного колхоза не имеется, следует подобрать искусственную сырьевую смесь, пригодную для получения из нее кирпича. Для этого к глине добавляют, как уже указывалось, те или иные примеси (песок, суглинок, опилки, торф, другие сорта привозной глины и т. п.), подбирая такой состав шихты, который обеспечил бы наилучшее качество кирпича при наименьших производственных затратах.

Одновременно с подбором оптимальной (наилучшей) шихты необходимо разработать технологический процесс с учетом особенностей сырья. Надо предусмотреть также надлежащую подготовку и обработку глины, соответствующие условия формовки, сушки и обжига кирпича для обеспечения нормального хода производства и продуктивной работы кирпичного завода.

Технология изготовления керамического кирпича — какие бывают его виды

Виды кирпича

Существует множество разновидностей кирпича, среди всех типов можно выделить основные параметры различия:

    материал изготовления степень наполнения размер применение

Теперь давайте разберемся и рассмотрим каждую характеристику отдельно.

Различие по материалу изготовления

Силикатный кирпич — его основу составляет кварцевый песок (80-90%), известь (10-15%) и вода.

Керамический кирпич — основной компонент это мелкие фракции глины с одного слоя.

Гиперпрессованный — в состав этого типа кирпича входит цемент (

20%), он служит связующим материалом. Основу составляет: известняк, отходы от разработок камня, мрамора или мергеля.

Степень наполнения

Полнотелый — из названия понятно, что это кирпич не имеющий в себе отверстий. Он обладает высокой прочностью, но хуже сохраняет тепло. Несущие стены и кладку для печи делают только из такого кирпича.

Пустотелый — можно разбить на 2 типа: с техническими отверстиями и щелевой. Первый имеет пустоты с одной стороны, второй сквозной. Такой кирпич обладает меньшей прочностью и жаростойкостью, но очень высокой тепло-шумоизоляцией. Именно благодаря камерам с сухим воздухом эта характеристика повышена. Также этот кирпич более экономичен, так как для его производства требуется меньше сырья. Подавляющее большинство облицовочных стен и перегородок делают именно из таких кирпичей.

Размер

Существует 3 основных размера:

  • одинарный — 250*120*68 мм
  • полуторный — 250*120*88 мм
  • двойной — 250*120*138 мм

Применение

Рядовой (строительный) — широко используется в строительстве стен, домов.

Облицовочный (лицевой, фасадный) — имеет красивый внешний вид, идеально гладкую или искусственно сколотую (рваный камень) поверхность, используется для внешней отделки.

Клинкерный — также используется для облицовки, делается из чистой и тугоплавкой глины, имеет большое количество цветов.

Шамотный (печной) — высокая жароустойчивость, применяется для печной кладки.

Состав

Основой кирпича являются природные глинистые минералы, в том числе каолин и сланцы. Небольшие количества марганца, бария и других добавок смешиваются с глиной для получения разных оттенков, а карбонат бария используется для повышения химической стойкости кирпича к элементам.

В современных технологиях производства кирпича применяют многие другие добавки, в том числе побочные продукты из бумаги, аммониевые соединения, смачивающие агенты, флокулянты (вызывают образование частиц в виде свободных кластеров) и дефлокулянты (рассеивают такие кластеры). Некоторым глинам требуется добавление песка или грога ( подземный , предварительно сжигаемый материал, такой как лом кирпича).

Для производства кирпича определенной цветной или поверхностной текстуры используется широкий спектр материалов и способов покрытия. Чтобы создать типичное покрытие, песок (основной компонент) механически смешивается с некоторым типом красителя. Иногда для получения текстур поверхности добавляют флюс или фритту (стекло, содержащее красители). Флюс снижает температуру плавления песка, поэтому он может связываться с поверхностью кирпича. Могут использоваться и другие материалы, включая гранулированный и необожженный кирпич, нефелиновый сиенит и гранулированный агрегат.

Производство керамического кирпича

Начальный этап изготовления кирпича — дробление и измельчение сырья в сепараторе и щековой дробилке. Затем смесь ингредиентов, желаемых для каждой конкретной партии, выбирают и фильтруют перед отправкой на один из трех процессов формования кирпичей — экструзию, формование или прессование, первая из которых наиболее адаптируемая и, следовательно, наиболее распространена. После формования кирпичей и любых последующих процедур их сушат для удаления избыточной влаги, которая в противном случае могла бы вызвать растрескивание во время последующего процесса обжига. Затем их обжигают в печах, после чего охлаждают. Наконец, их снимают — автоматически складывают, обматывают стальными лентами и дополняют пластиковыми угловыми защитными устройствами.

Подготовка сырья

Во-первых, каждый из ингредиентов транспортируется в сепаратор, который удаляет негабаритный материал. Щековая дробилка с горизонтальными стальными пластинами затем сжимает частицы, делая их еще меньше. После того как сырье для каждой партии кирпичей было выбрано, сканирующий экран часто используется для разделения различных размеров материала. Материал правильного размера отправляется на бункеры хранения, а сверхразмерный материал поступает на дробилку, которая измельчает его быстро перемещающимися стальными молотками.

Экструзия

Экструзия наиболее распространенный метод формования кирпича. Измельченный материал и вода подается на один конец мопса, который использует ножи на вращающемся валу для прорезания и складывания материала в мелкой камере. Затем смесь подается в экструдер в дальнем конце мельницы.

Экструдер обычно состоит из двух камер. Первая удаляет воздух из грунтовой глины с помощью вакуума, тем самым предотвращая растрескивание и другие дефекты. Вторая камера — это цилиндр высокого давления, который уплотняет материал, чтобы шнек мог выдавливать его через матрицу. После его сжатия пластмассовый материал выталкивается из камеры, несмотря на специальное отверстие для штамповки. Поперечное сечение экструдированной колонны, называемой «мопс», формируется в форме матрицы. Сечения желаемой длины разрезаются по размеру с помощью вращающихся ножей или жестких проволок.

При формовании мягкая, влажная глина обычно помещается в деревянную коробку. Внутренняя часть ящика часто покрыта песком, который обеспечивает желаемую текстуру и облегчает удаление формованного кирпича из формы. Вода также может использоваться для облегчения выпуска.

Прессование, третий тип формирования кирпича, требует материала с низким содержанием воды. Материал помещают в матрицу, а затем уплотняют стальным поршнем при нужном давлении.

Снятие фаски кирпича

Станки для снятия фаски были разработаны для производства борозды из кирпича для таких применений, как мощение. Эти машины используют ролики для отступов кирпича при его экструзии. Они иногда оснащены проволочными резаками для снятия фаски и резки за один шаг. Такие машины могут производить до 20 000 единиц в час.

Покрытие

Выбор песчаного покрытия, также применяемого в качестве кирпича, экструдируется, зависит от того, насколько мягким или жестким является экструдированный материал. Для покрытия мягкого материала используется непрерывный вибрационный питатель, тогда как для текстурированного материала покрытие, при необходимости, нужно намазать или намотать. Для более твердых материалов используется прижимной ролик или сжатый воздух, а для чрезвычайно твердых материалов требуется пескоструйная обработка.

Сушка

Перед обжигом кирпича его необходимо высушить, чтобы удалить лишнюю влагу. Если эта влажность не удаляется, вода будет гореть слишком быстро во время обжига, вызывая растрескивание. Используются два типа сушилок. Туннельные сушилки используют автомобили для перемещения кирпича через контролируемые влажностью зоны, которые предотвращают растрескивание. Они состоят из длинной камеры, через которую медленно сдвигается посуда. Внешние источники горячего воздуха с циркуляцией вентилятора подаются в сушилку для ускорения процесса.

Также используются автоматические камерные сушилки, особенно в Европе. Экструдированные кирпичи автоматически помещаются рядами по двум параллельным стержням. Затем кирпичи подаются на специальные стойки с пальцевидными устройствами, которые содержат несколько пар стержней в нескольких слоях. Затем эти стойки переносятся с помощью рельсовых транспортных средств или подъемников в сушильные машины.

Обжиг

После формования и нанесения покрытия кирпичи высушиваются с использованием туннельных сушилок или автоматических камерных сушилок. Затем кирпичи автоматически загружаются на автомобили и перемещаются в большие печи, называемые туннельными печами. При обжиге кирпич затвердевает и укрепляется. После охлаждения кирпичи устанавливают и упаковывают.

Установка и упаковка

После того, как кирпич был обжиг и охлажден, он выгружается из машины в печь через процесс дезактивации, который был автоматизирован до такой степени, что практически все ручные блокировки кирпича устраняются. Были разработаны автоматизированные машины для установки, которые могут устанавливать кирпич со скоростью более 18 000 в час и могут поворачивать кирпич на 180 градусов. Обычно устанавливают рядами одиннадцать кирпичей в ширину, стопку обматывают стальными лентами и снабжают пластиковыми полосками, которые служат в качестве защитных устройств для угла. Затем упакованный кирпич отправляется на место работы, где он обычно разгружается с помощью грузовых автомобилей.

Сырье для производства кирпича

ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЮ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КИРПИЧА

Глины и суглинки, применяемые в качестве сырья для производства кирпича, представляют собой землистые породы. При проминке с водой они образуют пластичное тесто, способное принимать придаваемую ему форму, сохранять эту форму при высушивании, а после обжига приобретать твердость и прочность.
На земной поверхности глины и суглинки возникли в результате разрушения горных полевошпатовых пород. К этим породам относятся гранит, порфир, гнейс, сиенит и др. Разрушение этих пород происходило и происходит постепенно, под переменным воздействием ветра, воды, тепла и мороза.
Глины, оставшиеся на месте образования, называются первичными или остаточными. В большинстве же случаев глины были смыты водой или перенесены ледниками и ветром, а затем осели в виде отложений у подножьев гор, в низменностях, в долинах рек, на дне морей и озер. Такие перенесенные глины называют вторичными или отложенными. Именно эти глины в большинстве случаев и используют для производства кирпича.
Глины и суглинки, перенесенные ветром, называют лёссом, а перенесенные ледниками — моренными глинами и суглинками. Последние обычно содержат много окатанной гальки и валунов. Глины, осаждавшиеся на дне озер, часто называются ленточны- м и вследствие характерного для них отложения в виде расположенных один над другим тонких слоев — лент. Все эти разновидности отложенных глин во время своего перемещения, как правило, смешивались с песками, песчаной и известняковой пылью, пропитывались растворами различных минеральных солей. Этим объясняется чрезвычайно большое разнообразие состава и свойств различных глин.
Природная окраска глин и суглинков так же разнообразна, как и их свойства. Встречаются глины белые, черные, различных оттенков желтого, красного, коричневого, голубого и других цветов. Цвет глины после обжига зависит от содержания окислов железа. Глины, содержащие значительные примеси окислов железа, после обжига имеют красный цвет. При небольшом (3—4%) содержании окислов железа обожженная глина получается кремового или бледно-розового цвета, а при еще меньшем их содержании •— белого цвета.
В кирпичном производстве чаще всего используют наиболее распространенные поверхностные отложения суглинков желтовато- землистого цвета, дающих после обжига красный (кирпичный) цвет.
Глины и суглинки, используемые для изготовления кирпича, в зависимости от их качества применяют в чистом виде или в смеси с добавками. В качестве добавок берут песок, глины и суглинки других слоев или месторождений, а также опилки, торф или иные примеси, выгорающие при обжиге кирпича. Смесь глины с различными добавками называют шихтой.
Качество готового кирпича во многом зависит от качества сырья. Так, при использовании глины, засоренной камнями, получается брак при формовке, сушке и обжиге. Кроме того, камни могут повлечь поломку оборудования. Слишком жирная глина плохо перемешивается и дает много трещин при сушке сырца. Из чрезмерно тощей глины получается непрочный, легко разрушающийся кирпич.
Основные требования к сырью, свойства глин и способы их оп-ределения необходимо знать для правильного выбора участка сырья.
Используемая для изготовления кирпича глина не должна быть засорена включениями гальки и камешков, особенно известняковых (называемых дутиком). Известняковые включения при обжиге кирпича превращаются в комочки негашеной извести. При выдерживании на воздухе эти включения поглощают влагу из воздуха (гасятся) и, увеличиваясь в объеме (приблизительно в 3 раза), разрушают кирпич.
В исключительных случаях, когда уже построенный завод вынужден использовать сырье с включениями дутика (ввиду отсутствия другого сырья), должны приниматься меры к его обезвреживанию. Эти меры заключаются в следующем. Во-первых, при добыче глины необходимо по возможности отбирать и отбрасывать все обнаруженные включения, а участки глины, наиболее засоренные дутишм, не ‘разрабатывать. Во-вторых, для обезвреживания мелких зерен дутика (до 3—4 мм) глину следует увлажнять соленой водой, добавляя к воде поваренную соль из расчета 30—35 кг на 1 тыс. кирпичей. И, наконец, рекомендуется обожженный кирпич сразу же после его выгрузки из печи погружать на несколько минут в воду. При этом комочки обожженной извести внутри кирпича сразу превращаются в известковое молоко, равномерно распределяющееся в порах кирпича, благодаря чему кирпич не разрушается.
Однако все перечисленные меры усложняют и удорожают произ-водство, поэтому при выборе сырьевой базы для нового кирпичного предприятия следует избегать сырья, засоренного известняковыми включениями.
Одним из важнейших свойств глины, определяющих ее пригодность для кирпичного производства, является пластичность. Под (пластичностью понимают способность глины три ее замачивании и проминке давать связное, легко формующееся (пластичное) тесто, сохраняющее приданную ему форму. Зто свойство у разных глин выражено їв различной степени. Различают глины малопластич ные (тощие), средней пластичности (кирпичные) и высокопластичные (жирные — гончарные). Лучшими для производства кирпича являются глины и суглинки, средней пластичности. Если таких глин нет, можно использовать и жирные глины, но с обязательным отощением, т. е. добавкой песка или других непластичных материалов.
Пластичность глины зависит от ее зернового (гранулометрического) состава, т. е. наличия в ней песка, Іпьши и мельчайших частиц (менее 0,005 мм), последние собственно и являются глинистым веществом. Большое количество ныли в глине нежелательно, так как пыль понижает связность глины, затрудняет сушку, способствует растрескиванию кирпича при обжиге и охлаждении, а также уменьшает прочность кирпича.
С увеличением содержания песка пластичность глины понижается. Глины с повышенным содержанием песка — суглинки — обычно используют в кир’дичном производстве без отощения, а иноада они сами служат отощителями для более жирных глин.
При высушивании глиняных изделий происходит так называемая воздушная усадка, т. е. изделия уменьшаются в размерах. Воздушная усадка у различных глин может быть от 5 до 12°/о, а иногда и более. С увеличением воздушной усадки при других равных условиях ухудшаются сушильные свойства глины, поэтому в глины с большой усадкой вводят песок или другие отощающие добавки в таком количестве, чтобы усадка не превышала б—$%.
Сушильные свойства глины имеют важное значение. Эти свойства должны обеспечивать высушивание кирпича-сьгрща в нормальных ‘производственных условиях без особых мер предосто-рожности, в короткие сроки, без трещин и искривлений. 8
Высушенный сырец должен быть достаточно прочным. Он дат- жен выдержать, не ломаясь, перевозку к обжигательной печи и садку їв нее высотой до 30 и более рядов кирпича в зависимости от размеров печи.
Кирпич из разных глин большей частью обжигают лри температуре от 900 до 1000°. Если температура обжига более высокая, чем это допустимо для данной глины, то кирпичи пережигаются, т. е. размягчаются, теряют правильность формы или даже сплавляются между собой ,в сплошные глыбы. Желательно, чтобы глина имела достаточный, как говорят, интервал спекания, т. е. достаточную (не менее 50—80°) разницу между температурой нормального обжига и температурой размягчения и сплавления кирпича. При наличии такого интервала спекания случайное увеличение температуры при обжиге не будет опасным и не повлечет брака. Кроме того, обжиговые свойства глины должны позволять проводить обжиг и охлаждение кирпича в небольшие сроки и получать кирпич без трещин.
Наконец, что самое важное, глина должна быть такой, чтобы изготовленный из нее в производственных условиях кирпич обладал достаточной прочностью, достаточной морозоустойчивостью, и, по возможности, не только отвечал всем другим требованиям существующего стандарта на кирпич, но и превышал эти требования.
Если глины по своему качеству не отвечают некоторым из пере-численных выше требований, а крупных залежей лучшей глины поблизости от данного колхоза не имеется, следует подобрать искус-ственную сырьевую смесь, пригодную для получения из нее кирпича. Для этого к глине добавляют, как уже указывалось, те или иные примеси (песок, суглинок, опилки, торф, другие сорта привозной глины и т. п.), подбирая такой состав шихты, который обеспечил бы наилучшее качество кирпича при наименьших производственных затратах.
Одновременно- с подбором оптимальной (наилучшей) шихты не-обходимо разработать технологический процесс с учетом особенностей сырья. Надо предусмотреть также надлежащую подготовку и обработку .глины, соответствующие условия формовки, сушки и обжига кирпича для обеспечения нормального хода .производства и продуктивной работы кирпичного завода .

Оглавление книги

Производство кирпича

производство кирпича

Производство шлакоблоков

Производство шлакоблоков — очень тяжелый вид бизнеса, как для исполнителей — т.е. рабочих, которые выполняют работы по изготовлению шлакоблоков. Даже в автоматизированных линиях рабочим в любом случае придется познакомится с …

Производство французского камня

Французским камнем называют кирпич или стеновой камень или блок из раствора отсева-цемента размерами 12х20х40см с прямоугольными пустотами внутри. Возможны другие размеры французского камня. Название исходя из французского оборудования, применяемого для …

Техника безопасности и противопожарные мероприятия

Правила безопасности труда на кирпичных заводах, как и на других предприятиях, слагаются, во-первых, из требований к безопасному для работающих состоянию оборудования и, во-вторых, из правил поведения самих работающих. Основные требования …

Состав кирпича, сырье для его изготовления и технология производства

Каков химический состав кирпича? Что служит сырьем для разных его видов? Как выглядит процесс превращения этого сырья в готовые изделия?

Давайте проявим немного любопытства и постараемся узнать, как и из чего производится древнейший строительный материал.

Виды кирпича

Начнем с небольшого лирического отступления.

В плане сырья, состава и технологий нельзя говорить о кирпиче как о каком-то одном строительном материале. На современном строительном рынке присутствует несколько разных его видов, которые подчиняются разным стандартам и производятся совершенно разными способами.

  • Красный кирпич.
  • Клинкерный.
  • Шамотный.
  • Силикатный.
  • Гиперпрессованный.

Полезно: шамот – не единственный вид огнеупорного кирпича.
Однако остальные его типы вы едва ли встретите в строительном магазине: они применяются исключительно в производственных условиях, прежде всего в горно-металлургической и сталелитейной промышленности.

В этом порядке и разберем интересующие нас материалы.

Красный (керамический)

Сырье

Им является обычная глина – продукт размывания водой горных пород. Основной компонент – полевой шпат. Если глина слишком жирная, для снижения избыточной пластичности в нее добавляется крупнозернистый песок, зола или шлак – отход металлургической промышленности. В тощую глину добавляется более жирная.

Разные сорта глины различаются размером зерна: оно может достигать миллиметра. Для производства кирпича оптимально зерно не более 0,005 мм.

Кроме того, применяется еще несколько типов добавок:

  • Для снижения температуры обжига добавляются отходы стекла, опять-таки шлак и перлит.
  • Пористую структуру глине придают выгорающие при обжиге добавки – уголь, торф и обычные опилки.
  • Для окраски в различные цвета и оттенки используются минеральные стойкие к температуре красители: карбонатные породы, марганцевые, фосфорные и железные руды.

Красный строительный кирпич.

Состав

Каков химический состав красного кирпича?

Если добавки могут иметь весьма произвольный химический состав, то основа – размытый водой полевой шпат – довольно стабильна:

  • Основная часть глины – кремнезем SiO2. Он составляет от 60 до 80 процентов ее массы.
  • Глинозем Al2O3 – второй в списке (5 – 20%).
  • До 8 процентов глины могут составлять оксиды калия, магния, натрия и кальция.
  • Характерную красную окраску изделиям придает небольшое содержание окиси железа Fe2O3.

Производство

Оно осуществляется двумя основными способами:

  1. Из глины с влажностью 18 – 24%. Она формуется и проходит длительную сушку, после которой отправляется в печь для обжига.
  2. Из полусухой массы (влажность не превышает 8%) заготовки для обжига получаются прессованием. Такое производство достаточно высокотехнологично и энергоемко, однако существенно сокращает продолжительность производственного цикла.

Первый метод чаще используется на небольших по объемам полукустарных производствах. Второй характерен для крупных предприятий с годовой производительностью более миллиона кирпичей.

Ключевая фаза производства – обжиг – приводит к спеканию частиц глины в единую массу. Температура в туннельной печи во время обжига красного кирпича достигает 1050 градусов; продолжительность операции может достигать суток. Дело в том, что быстрый нагрев и быстрое охлаждение в равной степени губительны для продукта: ускоренное испарение воды и внутренние напряжения при неравномерном нагреве неизбежно вызовут повреждения.

Полезно: обжиг кирпича-сырца вполне возможно выполнить и своими руками в кустарных условиях.
Сырец помещается в любую стальную емкость над разведенным в яме костром.
Принцип обжига тот же: температура медленно поднимается до максимальной; затем пламя постепенно уменьшается до минимума.

Клинкерный

Сырье и состав

Клинкер, в сущности, представляет собой ту же керамику, прошедшую обжиг при более высокой температуре.

Характерные особенности клинкера – высочайшая прочность и низкое водопоглощение.

Состав керамического кирпича нами уже изучен; и здесь в качестве сырья выступает глина с небольшими добавками для коррекции свойств конечного продукта.

Однако есть несколько нюансов.

  • Оптимальным содержанием глинозема Al2O3 для клинкера считается 17 – 25%. Глинозем делает расплав менее пластичным, что уменьшает деформацию кирпича при обжиге. В бедное глиноземом сырье в качестве его источника добавляются каолинитовые глины.
  • Максимальное содержание окиси железа Fe2O3 в случае клинкера ограничено 6-8 процентами. Причина – специфика условий обжига: при температуре выше 1000 градусов в восстановительной среде оксид железа теряет атом кислорода и превращается в закись железа FeO; та же в сочетании с кремнеземом образует легкоплавкий фаелит (SiO2+2FeO).

В результате поверхность спекающегося кирпича покрывается сплошной коркой, которая мешает углекислому газу покидать его. Откуда берется углекислота? Она образуется при выгорании содержащегося в самой глине и поризующих добавках углерода.

Любопытно: для максимально полного и равномерного выгорания углерода в диапазоне 900-1000 градусов скорость нагрева клинкера при обжиге снижается.
Без замедления роста температуры в печи всегда есть риск получить вздутия поверхности: образующаяся при более быстром нагреве углекислота не успевает покидать сырье.

Какие еще ограничения состава сырья актуальны для клинкерного производства?

  • Содержание оксида кальция CaO должно быть ограничено 7-8 процентами. Если его больше – вместо спекания есть риск получить быстрое плавление и деформацию.
  • Оксид магния MgO при содержании в глине более 4% резко увеличивает ее усадку при обжиге.

Производство

Способ производства, при котором изделия получаются наиболее качественными – экструзия с применением вакуумных прессов. Применение пластичного сырья подразумевает длительную сушку перед обжигом, что, разумеется, дополнительно увеличивает затраты на производство.

Альтернатива – уже знакомое нам полусухое прессование кирпича с последующим обжигом. Цена полученных таким образом изделий заметно ниже; однако прочность и внешний вид при этом страдают.

Производство клинкерного кирпича.

Ключевая фаза – обжиг. Если обычная керамика обжигается при температуре до 1000 градусов, то здесь она выше и может достигать 1450С; при этом происходит куда более глубокое спекание частиц глины. Рост температуры приводит к резкому удорожанию производства: расход энергоносителей увеличивается нелинейно. При 1300С энергозатраты вчетверо больше, чем при 800С.

Шамотный

Сырье

И здесь им служит глина. Однако глина с особыми свойствами: для производства шамотного кирпича используется каолин, масса белого цвета, состоящая из каолинита. Минерал назван в честь города Гаолин в юго-восточной области Китая, где он был впервые обнаружен.

Производство шамотного кирпича – не единственная область применения каолина:

  • Он лежит в основе состава белого цемента.
  • Фарфор и фаянс производятся из него же.
  • Мелованная бумага, белая резина и многие пластмассы используют его в качестве наполнителя.
  • В фармацевтике каолин применяется как абсорбер. В частности, он помогает при резях в желудке и отравлениях.
  • В косметологии он известен под незамысловатым названием “белая глина”.

Нам, однако, более интересны физико-химические свойства каолинита.

  • Его плотность достигает 2600 кг/м3. Именно этим обусловлена и сравнительно высокая плотность полнотелого шамотного кирпича без поризующих добавок.
  • При постепенном нагреве до 500-600С каолин полностью обезвоживается; при 1200С он разлагается с выделением тепла.

Измельченный каолинит – сырье для производства шамотного кирпича.

Состав

Основа каолина – водный силикат алюминия Al4[Si4O10](OH)8.

  • Уже знакомый нам глинозем Al2O3 – 39.5%.
  • Кремнезем Si2O3 – 46.5%.
  • Вода – 14%.

Разумеется, в глине неизбежно присутствуют и примеси других минералов.

Производство

Технология производства шамотного кирпича довольно необычна.

  1. Каолин проходит обжиг при температуре 1300-1500 градусов.
  2. Обожженная глина измельчается. Размер зерна не превышает 2 миллиметров.
  3. Измельченный шамот используется как наполнитель для… опять-таки огнеупорной глины. Которая, естественно, проходит повторное спекание после формовки.

Именно столь сложной технологией производства объясняется характерная зернистая структура огнеупорного кирпича; именно благодаря ей, он не растрескивается при сильном и неравномерном нагреве.

Силикатный

Сырье

Сырьем для его производства служат кварцевый песок и известь. В качестве опциональных добавок для увеличения механической прочности могут присутствовать глиняный солевой или алюмощелочной шлам и зола.

На фото – двойной силикатный кирпич М 150.

Состав

Каков химический состав силикатного кирпича? Разберем его компоненты.

Кварцевый песок
  • Большую его часть (90-95%) составляет SiO2 – все тот же кремнезем.
  • Глинозем (Al2O3) составляет 3-4% массы.
  • Остальное – присутствующие в долях не больше полутора процентов Na2O, K2O, MgO, Fe2O3 и CaO. Иногда в состав песка входит двуокись титана TiO2.
Известь

Она выступает в роли связующего.

  • Углекислый кальций CaCO3 образует большую часть массы известняка – 96 – 100%.
  • Углекислый магний MgCO3 может составлять до 2% массы.
  • В том же количестве – не больше 2% – могут присутствовать глинистые примеси – хорошо знакомые нам глинозем и кремнезем.

Производство

Известь измельчается; затем она перемешивается с песком и небольшим количеством воды, после чего выдерживается до полного гашения.

Следующий этап – формовка. Пресс под большим (до 200 кг/см2) давлением создает из рассыпчатой массы будущий кирпич, который сразу же отправляется на пропарку. В автоклаве при давлении в 8-10 атмосфер и температуре 180-20 градусов перегретый пар придает изделию стабильность: известь связывает частицы песка в единое целое.

В следующие 10-15 дней готовый кирпич хранится в складских условиях. Инструкция по столь длительному хранению связана с длительностью процессов карбонизации: изделия набирают прочность и водостойкость.

Гиперпрессованный

Сырье

  • Заполнитель – как правило, измельченные известняк, ракушечник или отходы горной, металлургической, цементной промышленности, шлак и прочие некондиционные материалы.

Здесь в качестве наполнителя использован бой ракушечника.

  • В роли связующего выступает портландцемент марок М400 – М500. Его объем равен 7-12 процентам от объема готового изделия.
  • Небольшое количество воды позволяет на этапе формовки удержать спрессованное сырье вместе.

Состав

В качестве заполнителя могут использоваться настолько разные и непредсказуемые материалы, что описать все возможные сочетания элементов нереально. Состав воды тоже вроде как общеизвестен: два атома водорода и один – кислорода.

Из чего состоит цемент?

Производство

  1. Наполнитель измельчается дробилкой до размера частицы в 2-5 миллиметра.
  2. Затем в миксере он смешивается с цементом; при особо низкой влажности может быть добавлено небольшое (до 8%) количество воды. Для окраски в произвольный цвет применяются минеральные пигменты.
  3. Готовая смесь прессуется и в дальнейшем сохраняет форму.
  4. После этого кирпич набирает прочность во время пропарки: в течение 8-10 часов он выдерживается во влажной среде с температурой 40-70С.
  5. Окончательный набор прочности происходит в течение 30 дней с момента производства на складе или непосредственно в кладке.

Оборудование для производства гиперпрессованного кирпича сравнительно компактно.

Вывод

Мы познакомились с основами производства разных типов кирпича, с видами сырья и его составом. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Успехов в строительстве!

голоса

Рейтинг статьи

Глинистое сырье для производства светлоокрашенного керамического кирпича в аспекте высолообразования солей ванадия Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

DOI: 10.34031/2071-7318-2019-4-12-130-139 *Сыса О.К., Морева И.Ю., Трепалина Ю.Н., Чепурных А.А., Локтионов В.А.,

Локтионова Е.В.

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Россия, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, д. 46 *E-mail: [email protected]

ГЛИНИСТОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВЕТЛООКРАШЕННОГО КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА В АСПЕКТЕ ВЫСОЛООБРАЗОВАНИЯ СОЛЕЙ

ВАНАДИЯ

Аннотация. Лицевой керамический кирпич — один из самых экологичных в эксплуатации стеновых материалов, что обуславливает его широкое использование в строительстве. На сегодняшний день особым интересом среди потребителей пользуется кирпич именно светлых оттенков (персиковый, соломенный, бежевый т.д.). Однако существенным недостатком кирпичных зданий, ухудшающим технические и эстетические свойства, является появление солей на поверхности кладки керамического кирпича. Причины этого явления разнообразны — повышенное содержание водорастворимых солей в глинистом сырье, миграция солей из цементной кладки, жесткость воды и т.д. Существует множество способов борьбы с высолами на стеновых изделиях, однако особое значение имеет подбор сырьевых материалов и предварительный анализ их склонности к высолообразованию. В данной работе изучены причины образования и микроструктура высолов солей ванадия на лицевом керамическом кирпиче светлых тонов. Проанализирован минералогический состав, физические и формовочные свойства глин месторождений «Большая Карповка», Талалаевское, Часов-Ярское в аспекте высоло-образования солей ванадия. Установлено, что образовавшиеся высолы на образцах исследуемых глин состоят из сульфатов щелочных металлов и ванадатов кальция от зеленовато-желтого до оранжевого цвета. Приведены рекомендации по использованию исследуемых глин в производстве светлоокрашенного кирпича.

Ключевые слова: Лицевой керамический кирпич, светлоокрашенный кирпич, тугоплавкая глина, пластическое формование, высолообразование, соли ванадия.

Введение. Лицевой керамический кирпич -один из самых экологичных в эксплуатации стеновых материалов, что обуславливает его широкое использование в строительстве [1—5].

На сегодняшний день особым интересом среди потребителей пользуется кирпич именно светлых оттенков (персиковый, соломенный, бежевый т.д.). Такой кирпич можно получить как из светложгущейся, так и из красножгущейся глины методом объемного окрашивания, а также методами декоративной обработки лицевой поверхности (ангобирование и т.д.) [6, 7].

Одним из существенных недостатков кирпичных зданий, ухудшающих технические и эстетические свойства, является высолообразование -появления солей на поверхности кладки керамического кирпича. Предотвращение высолов на лицевом керамическом кирпиче и других стеновых материалов является актуальной задачей, поскольку позволяет не только улучшить технологические характеристики изделий (морозостойкость, прочность), но и значительно облагородить состояние поверхности [8, 9].

Причины появления высолов на керамическом кирпиче зависят от многих факторов, например, повышенного содержания водорастворимых

солей в глинистом сырье, миграции солей из цементной кладки, жесткости воды, применяемой для керамической массы, а также могут быть следствием использования топлива, содержащего сернистые соединения или несовершенства работы сушильного и обжигового оборудования. Образование высолов может напрямую зависеть от структуры материала — пористости и характера пор [10—12], а также может являться результатом воздействия окружающей среды непосредственно на материал кладки [13, 14].

Одним из эффективных способов устранения выцветов на поверхности лицевого кирпича является введение в состав глиномассы различных добавок, которые переводят растворимые соли в нерастворимые [15]. Другим способом борьбы с вы-солами является нанесение различных пленок и других защитных покрытий на лицевую поверхность свежесформованного сырца, которые препятствуют испарению влаги с поверхностей в процессе сушки, а, следовательно, и появлению высолов [16, 17].

Целью данной работы является изучение склонности к высолообразованию тугоплавких светло-серых глин и возможности их использования для производства лицевого керамического

кирпича светлых тонов, а также изучение строения и состава высолов солей ванадия.

В качестве сырьевых материалов в работе использовались глины месторождений: «Большая Карповка» (БК-3), п. Кшенский, Курская область;

Химический состав

Талалаевское (ТЛ-3), г. Стерлитамак, республика Башкирия; Часов-Ярское (ЧП), Украина. Химический состав исследуемых материалов приведен в таблице 1.

Таблица 1

исследуемых глин

Наим. Содержание, масс.%

SiO2 АЮ3 ТЮ2 Ре203 СаО Mg0 К2О №20 V205 ппп Е

БК-3 61,1 24,85 2,0 3,40 0,17 0,22 0,18 0,05 0,03 8,0 100

ТЛ-3 60,6 24,0 2,0 1,65 0,48 1,1 0,50 0,13 0,04 9,5 100

ЧП 63,1 24,8 1,1 0,80 0,24 0,81 2,02 0,5 0,03 6,6 100

Исследуемые глины по содержанию АЬОз относятся к полукислым глинам (28-14 %).е20з>3 %, ТЮ2>2 %), которые могут влиять на цвет черепка. Глина ТЛ-3 относится к глинам со средним содержанием, а глина ЧП — с низким содержанием красящих оксидов. По огнеупорности всё глинистое сырье относится к тугоплавкому (1350-1580 °С) [18].

По данным рентгенофазового анализа установлено, что основные минералы в глине БК-3 представлены каолинитом, иллитом, кварцем, полевыми шпатами. БК-3 имеет светло-серую окраску и относится к категории алевритовых бе-ложгущихся глин каолинитового состава. В глине наблюдается высокое содержание соединений железа, представленных мелкодисперсным сиде-

Технологические

ритом, а также высокое содержание двуокиси титана, представленной анатазом. Присутствует совсем немного щелочных оксидов, около 1%.

По минералогическому составу ТЛ-3 является полиминеральной, составленной каолинитом, гидрослюдой, монтмориллонитом. Установлено высокое содержание двуокиси титана и 2 % щелочных оксидов (табл. 1).

Глина Часов-Ярского месторождения — серая, по минеральному составу относится к каоли-нито-гидрослюдистым глинам, основной минеральной составляющей которых является монотермит. Присутствие монотермита (как разновидности каолинита) подтверждает повышенное содержание калия (табл. 1).

Были определены показатели, характеризующие основные технологические свойства глинистого сырья (табл. 2).

Таблица 2

ва исследуемых глин

Глина Свойства » БК-3 ТЛ-3 ЧП

Формовочная влажность, % 15% 20% 17%

Число пластичности 9,8 20,4 13,2

Классификация по ГОСТ 9169-75 умеренно-пластичная средне-пластичная умеренно-пластичная

Коэффициент чувствительности к сушке Кч 0,45 0,79 0,65

нечувствительная

Водопоглощение (обжиг при 1050 °С), % 14 7,5 9

Воздушная усадка, % 10 19,5 14

Огневая усадка, % (обжиг при 1050 °С) 2,4 5,5 4,5

Цвет после обжига кремовый бежевый кремово -розовый

Глина Часов-Ярская и «Большая Карповка» относятся к умерено пластичным, малочувствительным к сушке. А глина Талалаевская — к средне пластичным, малочувствительным к сушке. Основные формовочные свойства позволяют формовать кирпич пластическим способом, т.к. глины пластичны (от 9,8 до 20,4) и имеют низкую чувствительность к сушке.

В соответствии с окраской после обжига исследуемые глины относятся к категории беложгу-щихся, что определяет возможность их применения для производства светлоокрашенного керамического кирпича.

Образцы всех трех видов глин, обожженных при традиционной для производства лицевого кирпича температуре 1050 оС, соответствуют по водопоглощению требованиям ГОСТ 530-2012

(не менее 6 %). Причем водопоглощение глины БК-3 больше, чем у ТЛ-3 и ЧП, что является нежелательным.

Определена дисперсность глины с применением

ANALYSETTE22 (рис. 1). Все глины по содержанию тонкодисперсных фракций (ГОСТ 21216.293) относятся к среднедисперсным.

лазерного анализатора размеров частиц

0,1 0,5 1 5 10 50 100

Диаметр, мкм

Рис. 1. Содержание тонкодисперсных фракций в исследуемых глинах

Глина БК-3 характеризуется высоким содержанием пылевидной крупной фракцией (размер частиц 0,063-0,01 мм) — 36,9 % и глинистой фракцией (0,005-0,001 и <0,001 мм) — 47,4 % и низким содержанием песчаной (более 0,063 мм) и пылевидной мелкой (0,01-0,005 мм) -14,6 %.

Гранулометрия глины ТЛ-3 представлена относительно более высоким содержанием глинистой фракции — 59,9 %, средним содержанием пылевидной крупной — 21,2 % и пылевидной мелкой — 18,9 % фракций.Ю2 составили от 0,22 до 0,24, а молярная доля плавней 0,03-0,07. В чистом виде изученные глины непригодны для производства кирпича, и требуют ввода добавок плавней и отощителей для корректировки состава.

Определенно содержание водорастворимых

солей в исследуемом сырье (табл. 3).

0.4

0,5

0,2

0,1

0.1

I (К: О — Ха:0 —

0,2 0,3

СаО + + РчОз) е .«о.гчл

0,4

0.6

Рис. 2. Расположение исследуемых глин на диаграмме Августиника

Таблица 3

Содержание водорастворимых солей в глинах

Наим. глин Содержание водорастворимых солей, мг-экв на 100 г Группа по содержанию водорастворимых солей

Са2+ Mg2+ С1- SO42- К+ I

БК-3 1,80 1,50 0,36 1,35 0,16 1,60 6,77 Среднее содержание

ТЛ-3 1,91 0,75 0,85 2,48 0,12 1,45 7,56 Среднее содержание

ЧП 1,53 0,90 0,56 1,84 0,45 1,97 7,25 Среднее содержание

В исследуемых глинах наблюдается среднее содержание водорастворимых солей (табл. 4). Данная характеристика означает возможность появления солей на поверхности кирпича непосредственно в кладке, если после сушки сырца высо-лообразование не наблюдается. Вследствие этого была определена необходимость оценки высоло-образования изделий после обжига методом капиллярного подсоса.

На следующем этапе работы исследована природа желтых налетов (высолов), появляющихся на поверхности образцов керамического

кирпича, исходным сырьем для которых служили светложгущиеся глины месторождений Талала-евского, Часов-Ярского и «Большая Карповка». Обжиг керамических образцов пластического формования производили при максимальной температуре 1050 °С.

Определена скорость начальной адсорбции воды образцов керамического кирпича по ГОСТ 530-2012 (табл.4).

Таблица 4

Скорость начальной адсорбции воды контрольных образцов керамического кирпича

Наименование глины БК-3 ТЛ-3 ЧП

Скорость начальной адсорбции воды, кг/мтш 1,4-1,45 0,15-0,2 0,65-0,7

Скорость адсорбции воды в материале влияет на интенсивность высолообразования, так как способствует капиллярному перемещению воды в материале, а значит передвижению водорастворимых солей. Как видно из таблицы 8, наибольшую впитывающую способность имеют образцы из глины БК-3, что подтверждается обильным образованием на них высолов (рис. 3.). Подобное

явление наблюдается на образцах из Часов-Яр-ской глины, при этом скорость начальной адсорбции имеет среднее значение. Менее значительное высолообразование наблюдаются на образцах из глины ТЛ-3, показатель адсорбции воды также минимален (рис. 3.).

Рис. 3. Образцы после определения скорости адсорбции воды и капиллярного подсоса с красителем: а) глина Талалаевского месторождения, б) глина Часов-Ярского месторождения, в) глина месторождения «Большая Карповка»

интенсивного спекания, и, как следствие, мини-Исходя из того, что скорость начальной ад- мальное перемещение влаги в порах. Изделия из сорбции воды зависит от плотности изделия, глин ЧП и БК-3 более пористые, перемещение можно утверждать, что образцы на основе глины

ТЛ-3 имеют более плотную структуру, за счет влаги в структуре пор интенсивнее, что увеличивает скорость адсорбции.

Керамические образцы проверяли на склонность к высолообразованию по ГОСТ 530-2012 (рис. 4). Установлено, что наиболее подвержена появлению солей глина БК-3, на верхнем ребре кубиков образовалось наибольшее количество яркого желто-оранжевого налета. На образцах из

глины ТЛ-3 можно увидеть среднее количество желто-зеленого налета. Меньше всего подвержена выделению солей глина ЧП — на ребрах образцов выступило небольшое количество желто-зеленых налетов.

до испытания

1 а

Рис. 4. Результаты определения склонности к высолообразованию на образцах: 1.1, 1.2 — БК-3; 2.1, 2.2 — ТЛ-3; 3.1, 3.2 — ЧП

Для исследования природы высолов были (табл. 5). Химический состав обожженных об-сделаны химические и минералогические иссле- разцов представлен в таблице 6. дования соскоба налета с образцов керамики

Таблица 5

Химический состав образовавшихся высолов

Содержание, масс.%

Si02 А12О3 S0з СаО Fe20з МяО №20 У205 К20 ТЮ2 Е

51,9 20,2 9,52 7,55 2,44 2,15 1,90 1,57 1,47 1,30 100

Таблица 6

Химический состав обожженных образцов

Наим. Содержание, масс.%

Si02 АЮ3 ТЮ2 Fe20з Са0 Мя0 К20 №20 S0з У205 Е

БК-3 63,3 29,87 1,80 3,22 0,80 0,37 0,40 0,11 0,10 0,03 100

ТЛ-3 69,0 23,6 2,35 1,68 1,24 1,17 0,61 0,25 0,06 0,04 100

ЧП 68,8 23,95 1,10 0,98 1,10 1,20 1,82 0,90 0,12 0,03 100

Как видно из таблицы 5, в составе высолов, кроме наличия компонентов керамического черепка, которые не берутся в рассмотрение, наблюдается значительное содержание оксидов SOз и У205, а также наличие щелочных и щелоче-земельных оксидов СаО, MgO, N20 (табл. 4, 5). Это подтверждает содержание в высолах сульфатов и ванадатов: сульфата кальция или ангидрита (CaS04), гипса (CaS04•2h30), сульфата магния (MgS04), мирабилита (MgS04•2h30), сульфата

натрия (Na2S04), ванадата кальция (Са3(У04)2 или СаУ04).

Микрофотографии полученных налетов на образцах после испытания на капиллярный подсос представлены на рисунках 5-7.

Структура высолов на образцах из глины «Большая Карповка» представлена пластинчатыми призматическими кристаллами с образованными на них мелкодисперсными агрегатами бесформенного почкообразного строения.

V»w field: 10.86 ¡ил | DitiSE

SEh’ HV: 7,0 hV БМ: RESOLUTION 2 |jrn 81 10.0C WD: B.Ti mm

MFRA3 TESCAN View field- 100.9 |,m

И’ SEM HV: 7.0 fcV Bi: 10.00

Det: SE БМ: RESOLUTION 20 prn WD: 8*79 mm

MIRA3 TESCAN

БГТУ им. В.Г. Шухова |

В

Рис. 5. Микрофотографии высолов на образцах из глины месторождения «Большая Карповка», БК-3

View field: 10.00 jm Dot; SE

5EW HV! 7,0 kV 5M: RESOLUTION z ym BI: 10-00 WD: 7.75 mm

БГТУ им. В.Г. Шухова|

HIRA3 TESCAN View field: 100.0 Jim

B’ 5EM HV: 7.9 KV BI: 10 04

Dat; SE SM; RESOLUTION 20 Jim WD: 776 mm

БГГУ им. В.Г. Шухова |

Рис. 6. Микрофотографии высолов на образцах из глины месторождения Талалаевское, ТЛ-3

View field: 10.00 jim SEM HV: 7.0 kV SM; RESOLUTION 2 цп St: 10.00 WD: 7.70 mm

БГТУ ву. В.Г Шухова

WIRA3 TESCAN View field: 100.0 jim

B’ SEM HV: 7.0 kV BE: 10.00

Det: SE Shi; RESOLUTION 20 ym

WD: 7.70 mm

MIRA3 TESCAN

БГТ’У им. В Г Шухова |

Рис. 7. Микрофотографии высолов на образцах из глины месторождения Часов-Ярское, ЧП

На образцах на основе глины Талалаевской (рис. 6) и Часов-Ярской (рис. 7), высолы представлены мелкими четырехугольными и ромбическими кристаллами, возможно ангидрида или гипса, образовавшиеся в момент быстрой кристаллизации, так как при медленной кристаллизации гипса образуются игольчатые, пластинчатые кристаллы.

Основываясь на том, что все высолы имели желтый цвет, можно утверждать присутствие в них солей ванадия, в том числе метаванадата кальция, кристаллы которого имеют моноклинную структуру [19].

Проведенные исследования устанавливают присутствие в исследуемых глинах соединений ванадия, которые в водный раствор в обычных условиях не переходят. Обжиг керамического кирпича на основе данных глин при температуре 900-1100 С в окислительной среде приводит к окислению ванадия до высшего оксида V2O5. В процессе эксплуатации кирпича образовавшийся пятивалентный ванадий легко выщелачивается водой и мигрирует в виде растворимых солей ванадия на поверхность изделий.

Таким образом выяснено, что образовавшиеся высолы на образцах состоят из сульфатов щелочных металлов и ванадатов кальция, которые придают налету различный цвет: от зеленовато-желтого до оранжевого.

В результате проведенных комплексных исследований установлена возможность производства керамического кирпича светлых тонов на основе изученных глин. Для российских производителей может быть рекомендовано отечественное глинистое сырье Талалаевкого месторождения. Изделия на ее основе удовлетворяют требованиям ГОСТ 530-2012 и менее подвержены высолообразованию. Глина БК-3 месторождения «Большая Карповка» [20] также может быть использована в кирпичном производстве, но с применением высолоустраняющих добавок.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Альперович И.А. Лицевой керамический кирпич — экологически чистый стеновой материал // Строительные материалы. 1994. № 10. С. 5-7.

2. Баранов А.О., Павлов В.Н., Тагаева Т.О. Тревожные перспективы: прогноз развития экономики России на 2015-2017 гг. Concerning outlook: forecasting of Russian economical development for 2015-2017 years // ЭКО. 2014. №12. С. 15-35.

3. Ананьев А.И., Лобов О.И. Керамический кирпич и его место в современном строительстве // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 10. С. 62-65.

4. Бегоулев С.А. Факторы развития в условиях кризиса на примере кирпичного объединения «Победа ЛСР» // Строительные материалы. 2009. №4. С. 12-13.

5. Гаврилов А.В., Гринфельд Г.И. Краткий обзор истории, состояния и перспектив рынка клинкерного кирпича в России // Строительные материалы. 2013. № 4. С. 20-22.

6. Зубехин А.П., Ященко Н.Д., Филатова Е.В., Боряк В.И., Веревкин К.А. Влияние химического и фазового состава на цвет керамического кирпича // Строительные материалы. 2008. №4. С. 31-33.

7. Баранов Е.В., Шелковникова Т.И. Особенности получения керамического кирпича светлых тонов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. №7. С. 18-21.

8. Вакалова Т.В., Погребенков В.М., Ревва И.Б. Причины образования и способы устранения высолов в технологии керамического кирпича // Строительные материалы. 2004. № 2. С. 30-31.

9. Бабков В.В., Габитов А.И., Чуйкин А.Е., Мохов А.В., Климов В.П, Гайсин А.М., Сухарева И.А. Высолообразование на поверхностях наружных стен зданий из штучных стеновых материалов // Строительные материалы. 2008. № 3. С. 47-49.

10.0городник И.В., Дмитренко Н.Д., Окса-мит Т.В. Причины появления и способы нейтрализации водорастворимых солей при производстве лицевого керамического кирпича // Строительные материалы и изделия. 2008. № 6. С. 9-12.

11.Yakovlev G., Ginchitskaia I., Valeriy G., Khaseev D., Saidova Z. Modification of masonry mortar and structure of ceramic bricks to reduce efflorescence. Key Engineering Materials 808 KEM. 2019. Pp. 3-8. D0I:4028/www.scien-tific.net/KEM.808.3

12.Kaczmarek, A. Evolution of Salt Efflorescence on Clinker Face Walls. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 471. Issue 3. 032036. D0I:10.1088/1757-899X/471/3/032036

13.Vinichenko V., Ryazanova V.A., Gabitov A.I., Udalova Ye.A., Salov A.S. Efflorescence processes in exterior wall surface of buildings. Materials Science Forum. 2019. Vol. 968. Pp. 115-121 https://doi.org/10.4028/www.scien-tific.net/MSF.968.115

14.Наумов А.А. Устранение высолов на керамическом кирпиче // Строительные материалы. 2016. №5. С. 37-38.

15.Козловская Г.П., Макаров В.В., Овчинников Н.Л., Косенок В.А., Панов А.В. Зола ТЭЦ для устранения выцветов керамического кирпича //

Экология и промышленность России. 2012. № 1. С.30-32.

16.Manohar S., Santhanam M., Chockalingam N. Performance and microstructure of bricks with protective coatings subjected to salt weathering. 2019. Construction and Building Materials. Vol. 226. pp. 94-105. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.06.080

17.Emery S.N.D., Charola A.E. Coatings on brick masonry: are they protective or can they en-

hance deterioration? Journal of The American Institute for Conservation. 2007. Vol.46. № 1. Pp. 39-52. DOI: 10.1179/019713607806112387

18.Августиник А.И. Керамика. Л: Стройиз-дат, 1975. 592 с.

19.Химическая энциклопедия. Т.1. М.: Советская энциклопедия, 1988. 348 с.

20.Богдановский А.Л., Пищик А.В. Применение глин месторождения Большая Карповка в производстве строительной керамики // Строительные материалы. 2012. №5. С. 22-25.

Информация об авторах

Сыса Оксана Константиновна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии стекла и керамики. E-mail: [email protected] Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Россия, 308012, Белгород, ул. Костюкова, д. 46.

Морева Ирина Юрьевна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии стекла и керамики. E-mail: [email protected] Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Россия, 308012, Белгород, ул. Костюкова, д. 46.

Трепалина Юлия Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии стекла и керамики. E-mail: [email protected] Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Россия, 308012, Белгород, ул. Костюкова, д. 46.

Чепурных Алина Александровна, аспирант кафедры технологии стекла и керамики. E-mail: [email protected] Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Россия, 308012, Белгород, ул. Костюкова, д. 46.

Локтионов Виктор Алексеевич, аспирант кафедры технологии стекла и керамики. E-mail: [email protected] Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Россия, 308012, Белгород, ул.Костюкова, д. 46.

Локтионова Екатерина Владимировна, студент кафедры промышленной экологии.., 2019

*Sysa O.K., Moreva I. Yu., Trepalina Y.N., Chepurnyh A.A., Loktionov V.A., Loktionova E. V.

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov Russia, 308012, Belgorod, st. Kostyukova, 46 *E-mail: [email protected]

RAW CLAY MATERIALS FOR THE LIGHT-TONE CERAMIC BRICK FROM THE STANDPOINT OF VANADIUM SALT EFFLORESCENCE

Abstract. Ceramic lining brick is the most eco-friendly material and it is widely spread in modern construction. To date, the brick of light colors is of particular interest among consumers (peach, straw, beige, etc.). One of the main problem of brick constructions which impair technical and aesthetical properties is the salt weathering on the ceramic masonry surface. The reasons for this phenomenon are various-high content of water-soluble salts in clay raw materials, migration of salts from cement masonry, water hardness, etc. There are plenty methods to reduce damage and protect lining brick from salt efflorescence but raw materials selection and preliminary analysis of its liability to salt weathering is ofparticular importance. This paper addresses to the occurrence causes and microstructure of vanadium salts on the light-tone lining brick. The mineral composition, physical and molding properties of raw clay materials from Bolshaya Karpovka, Tala-laevskoe, Chasov-Yarskoe deposits is analized from the standpoint of vanadium salt efflorescence. It is found that salt formation on the test sample surface consists of alkalis sulphates and calcium vanadates from the

greenish-yellow to orange colors. The paper provided recommendations for using above-mentioned clays in light-tone ceramic brick manufacturing.

Keywords: lining ceramic brick, light-toned brick, high-melting clay, plasic shaping, salt efflorescence, vanadium salts

REFERENCES

1. Alperovich I.A. The lining ceramic brick -green material [Licevoy keramicheskiy kirpich -ekologicheski chisty stenovoy material]. Stroitel’nye Materialy (Construction Materials Russia). 1994. No. 10. Pp. 5-7. (rus)

2. Baranov A.O., Pavlov V.N., Tagaeva T.O. Concerning outlook: forecasting of Russian economic development for 2015-2017 years. [Tre-vozhnye perspectivy: prognoz razvitiya ekonomiki Rossii na 2015-2017 gg]. ECO Journal. 2014. No. 12. Pp. 15-35. (rus)

3. Ananiev A.I. Lobov O.I. Ceramic brick and its place in the construction of modern buildings [Keramicheskiy kirpich I ego mesto v sovremennom stroitelstve]. Industrial and Civil Engineering. 2014. No. 10. Pp. 62-65. (rus)

4. Begoulev S.A. Evolution factors under the crisis drawing in example of brick association «Pobeda LSR» [Faktory razvitiya v usloviyah krizisa na primere kirpichnogo ob’edineniya «Pobeda LSR»]. Stroitel’nye Materialy (Construction Materials Russia). 2009. No. 4. Pp. 12-13. (rus)

5. Gavrilov A.V., Grinfeld. G.I. The short overview of the clinker brick market history, situation and prospect in Russia [Kratkii obzor istorii, sostoyaniya I perspective rynka klinkernogo kirpicha v Rossii]. Stroitel’nye Materialy (Construction Materials Russia). 2013. No. 4. Pp. 20-22. (rus)

6. Zubehin A.P., Yaschenko N.D., Filatova E.V., Boryak V.I., Verevkin K.A. The influencing of chemical and phase composition on the ceramic brick color [Vliyanie himicheskogo I phazovogo sostava na cvet keramicheskogo kirpicha] Stroi-tel’nye Materialy (Construction Materials Russia). 2008. No. 4. Pp. 31-33 (rus)

7. Baranov E.V., Shelkovnikova T.I., The features of the production of a ceramic brick of light tones [Osobennosti polucheniya keramicheskogo kirpicha svetlyh tonov]. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2016. №7. Pp. 18-21 (rus)

8. Vakalova T.V., Pogrebenkov V.M., Revva I.B. The salt efflorescences reasons and its eliminating ways in ceramic brick technology [Prichiny obra-zovaniya I sposoby ustraneniya vysolov v tehnologii keramicheskogo kirpicha] Stroitel’nye Materialy (Construction Materials Russia). 2004. No. 2. Pp. 30-31 (rus)

9. Babkov V.V., Gabitov A.I., Chuikin A.E., Mohov A.V., Klimov V.P., Gaisin A.M., Suhareva I.A. Wall saltpetre formation on the surface of external walls of buildings made on the basis of piece wall

materials [Vysoloobrazovanie na poverhnostyah naruzhnyh sten zdaniy iz shtuchnyh stenovyh mate-rialov]. Stroitel’nye Materialy (Construction Materials Russia). 2008. No. 3. Pp. 47-49 (rus)

10.0gorodnik I.V., Dmitrenko N.D., Oksamit T.V. The reasons and neutralization ways of salt efflorescences in lining ceramic brick manufacturing [Prichiny poyavleniya I sposoby neitralizacii vodo-rastvorimyh soley pri proizvodstve licevogo keramicheskogo kirpicha]. Stroitel’nye Materialy (Construction Materials Russia). 2008. No. 6. Pp. 9-12 (rus)

11.Yakovlev G., Ginchitskaia I., Valeriy G., Khaseev, D., Saidova, Z. Modification of masonry mortar and structure of ceramic bricks to reduce efflorescence. Key Engineering Materials 808 KEM. 2019. Pp. 3-8. D0I:4028/www.scien-tific.net/KEM.808.3

12.Kaczmarek, A. Evolution of Salt Efflorescence on Clinker Face Walls. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 471. Issue 3. 032036. DOI:10.1088/1757-899X/471/3/032036

13.Vinichenko V., Ryazanova V.A., Gabitov A.I., Udalova Ye.A., Salov A.S. Efflorescence processes in exterior wall surface of buildings. Materials Science Forum. 2019. Vol. 968. Pp. 115-121 https://doi.org/10.4028/www.scien-tific.net/MSF.968.115

14.Naumov A.A. The salt efflorescence elimination on ceramic brick [Ustranenie vysolov na ke-ramicheskom kirpiche] Stroitel’nye Materialy (Construction Materials Russia). 2016. No. 5. Pp.37-38 (rus)

15.Kozlovskaya G.P., Makarov V.V., Ovchin-nikov N.L., Kosenok V.A., Panov A.V. TPP fly ash for the brick bloom elimination [Zola TEC dlya us-traneniya vycvetov keramicheskogo kirpicha] Ecology and Industry of Russia. 2012. № 1. pp. 30-32

16.Manohar S., Santhanam M., Chockalingam N. Performance and microstructure of bricks with protective coatings subjected to salt weathering. 2019. Construction and Building Materials. Vol. 226. Pp. 94-105. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.06.080

17.Emery S.N.D., Charola A.E. Coatings on brick masonry: are they protective or can they enhance deterioration? Journal of The American Institute for Conservation. 2007. Vol.46. No. 1. Pp. 3952. DOI: 10.1179/019713607806112387

18.Avgustinik A.I. Ceramic. Stroyizdat. 1975. 592 p.

19.Encyclopedia of Chemistry. Vol.1. So-vetskaya enciklopediya. 1988. 348 p.

20.Bogdanovskiy A.L., Pischik A.V. Using of deposit «Bolshaya Karpovka» clays in ceramics

manufacturing [Primenenie glin mestorozhdeniya Bolshaya Karpovka v proizvodstve stroitelnoy keramiki]. Stroitel’nye Materialy (Construction Materials Russia). 2012. No. 5. Pp. 22-25 (rus)

Information about the authors

Sysa, Oksana K. PhD, Assistant professor. E-mail: [email protected] Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. Russia, 308012, Belgorod, st. Kostyukova, 46.

Moreva, Irina Yu. PhD, Assistant professor. E-mail: [email protected] Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. Russia, 308012, Belgorod, st. Kostyukova, 46.

Trepalina, Yulia N. PhD, Assistantprofessor. E-mail: [email protected] Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. Russia, 308012, Belgorod, st. Kostyukova, 46.

Chepurnyh, Alina A. Postgraduate student. E-mail: [email protected] Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. Russia, 308012, Belgorod, st. Kostyukova, 46.

Loktionov, Viktor A. Postgraduate student. E-mail: [email protected] Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. Russia, 308012, Belgorod, st. Kostyukova, 46.

Loktionova, Ekaterina V. Bachelor student. E-mail: [email protected] Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. Russia, 308012, Belgorod, st. Kostyukova, 46.

Received in October 2019 Для цитирования:

Сыса О.К., Морева И.Ю., Трепалина Ю.Н., Чепурных А.А., Локтионов В.А., Локтионова Е.В. Глинистое сырье для производства светлоокрашенного керамического кирпича в аспекте высолообразования солей ванадия // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. № 12. С. 130-139. DOI: 10.34031/2071-73182019-4-12-130-139

For citation:

Sysa O.K., Moreva I.Y., Trepalina Y.N., Chepurnyh A.A., Loktionov V.A., Loktionova E.V. Raw clay materials for the light-tone ceramic brick from the standpoint of vanadium salt efflorescence. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2019. No. 12. Pp. 130-139. DOI: 10.34031/2071-7318-2019-4-12-130-139

Линия производства керамического кирпича — Оборудование из Китая

Оборудование из Китая для производства керамического кирпича характеризуется достойным качеством и разумной ценой.

На сегодняшний день самым популярным материалом в строительстве считается обожженный или керамический кирпич. Производят такой кирпич двумя способами. Первый – это пластическое формование. Второй – полусухое или сухое прессование. Эти методы отличаются тем, что в сырьевой массе содержится различное количество влаги. Однако, самым распространенным является производства кирпича методом пластического формования. Надо заметить, что изготовленный этим способом кирпич может быть как полнотелым, так и пустотелым. Изготовление и пустотелых кирпичей, и полнотелых практически одинаковое. Отличие только в подготовке сырья. Для производства пустотелых кирпичей глина подготавливается тщательнее, а пустоты делаются при помощи специальных кернов на выходе из экструдера.

Мы производим оборудование для производства обживого кирпича методом пластического формования. Кирпичное оборудование из Китая это высокопроизводительное и надежное оборудование. Различают технологическое оборудование, используемое при способе пластического формования для рыхления глин и приготовления глиняной массы влажностью 18—22%; для формования и резки глиняного бруса; для укладки, разгрузки и транспортирования изделий в процессе сушки и обжига. Наиболее распространены на кирпичных заводах туннельные, камерные сушила и туннельные печи. В туннельных сушилах кирпич высушивают на рамках или рейках вагонетки, в камерных сушилах рамки или рейки с кирпичом устанавливают на выступы в стенках сушила. Для передачи вагонеток от сушил к печам и возврата порожних вагонеток к прессам применяют электропередаточные тележки. В сушилах и печах вагонетки передвигаются цепными или гидравлическими  толкателями.

Качество керамического кирпича начинается с исследования сырья

Программа испытаний глинистого сырья

Керамический кирпич является универсальным отделочно-конструкционным материалом с высокими архитектурно-декоративными свойствами. В большинстве случаев низкое качество выпускаемого кирпича связано с недостаточным уровнем исследования глин и слабой отработкой технологических параметров. Именно глинистое сырье, его физико-химические и керамические свойства определяют особенности разработки карьера, состав шихты, оптимальные технологические параметры, необходимый количественный и качественный состав оборудования и в конечном итоге — свойства готовых изделий.

Программа испытаний глинистого сырья разработана таким образом, чтобы при проведении исследований получить наиболее полную информацию о данной глине, ее составе, свойствах, поведении в процессе технологической переработки, формования, сушки и обжига. Данная программа включает: 1) физико-химический анализ; 2) определение керамических характеристик сырья; 3) технологические испытания методом пластического формования для получения лицевого, поризованного кирпича и камня, клинкерных изделий. Определение минералогического состава глин — необходимое условие при проведении испытаний сырья. Объясняется это тем, что технологические свойства сырья в большей степени зависят от содержания и соотношения в сырье глинистых минералов — каолинита, гидрослюды и монтмориллонита. На следующем этапе необходимо определить керамические характеристики сырья: засоренность крупнозернистыми включениями, активность карбонатных включений, гранулометрический состав, пластичность, чувствительность к сушке, показатель критической влажности, спекаемость и огнеупорность.

В целом анализ результатов исследований физико-химических и керамических свойств сырья дает первоначальное представление о поведении глины в процессах технологической переработки, формования, сушки, обжига, а также о будущих свойствах изделий. Это позволяет оценить возможные проблемы, принять меры для их устранения и сориентироваться при проведении технологических испытаний.

Результат исследований

В результате исследований составляют заключение о пригодности глинистого сырья для производства керамического кирпича. Разрабатывают технологический регламент производства, включающий рекомендации по разработке карьера, составы шихт, параметры технологии, набор и качественный состав оборудования, предполагаемые свойства готовых изделий и т.д.

 

Технологический процесс производства керамического кирпича

  

1. фронтальный погрузчик 2. виброгрохот 3. скребковый конвейер 4. двухвальцовая дробилка 5. ленточный конвейер 6. пылеуловитель 7. молотковая дробилка 8. барабанное сито 9. творильный бункер 10. гидравлический многоковшовый экскаватор 11. вальцовая дробилка мелкого дробления 12. камерный питатель 13. двухвалковый смеситель 14. воздушный компрессор 15. двухступенчатый вакуумный экструдер 16. вакуумный насос 17. автомат для резки шламовой полосы 18. автомат для резки кирпича-сырца 19. многофункциональный манипулятор 20. автоматическая штабель-укладывающая система 21. вагонетка 22. гидравлический толкач 23. оборотный трансферкар 24. туннельные печи 25. теплоутилизационная система 26. аппарат для выхода готовой продукции из печи 27. автоматическая штабель-укладывающая система

 Подготовка сырья на кирпичном заводе 

На первом этапе производства керамических или обожженных кирпичей происходит подготовка сырья, в качестве которого может быть глина и суглинки, содержащие карбиды кальция, магния и оксиды алюминия.Извлеченную из карьера глину необходимо поместить в бетонированные творильные ямы, где должно осуществляться ее разравнивание. Для выделения камней из массы используются камневыделительные вальцы. Во многих случаях качество глины очень высоко, поэтому она может сразу поступать в ящичный питатель. Выходное отверстие питателя оснащено вращающимся валом с посаженными на него кулаками или подвижными граблями, которые служат для частичного разбивания твердых кусков материала и его выталкивания на бегуны. На бегунах глина измельчается и проваливается вниз через дырчатую тарелку. В процессе подготовки сырья приготовляется такая глиняная масса, которая содержит до 20 процентов влаги. В смесь могут быть включены различные добавки. Ими служат всевозможные отходы, как углеобогащения, так и другие местные отходы. Например, это могут быть золошлаки и отходы от добычи угля. В составе глиняной смеси для производства качественного кирпича добавки могут занимать до 30 процентов. Процесс подготовки сырьевой массы представляет собой измельчение кусков глины. Сначала размер кусок доводят до 100-150 миллиметров, а затем измельчают массу при помощи специальный конвейеров и вальцов до такой степени, чтобы размеры частиц составляли 1 миллиметр. На этом же этапе подготовки сырьевой массы из смеси удаляются вкрапления камня.

 Формование глинянного бруса. 

 После подготовки, глиняный порошок увлажняют и перемешивают в специальном фильтрующем смесителе. Надо отметить, что влаги в этой глиняной массе должно быть от 18 до 25 процентов. В это же время к глине добавляют необходимые добавки. После тщательного замеса, глину формуют в брус.

Этот брус и является своеобразной заготовкой для будущих кирпичей. Далее необходимо заготовленный бурс разрезать на отдельные части, которые называются кирпич-сырец. Делается это конвейерным способом при помощи автоматических резаков. Кирпич-сырец нельзя обжигать сразу после нарезания. Сейчас в нем содержится очень много влаги. Поэтому при быстром обжиге изделие растрескается.

 Сушка кирпича-сырца

Следующим этапом производства стала сушка кирпича-сырца. В процессе высушивания, влага перемещается изнутри изделия на поверхность и испаряется, в результате чего изменяется объем кирпича, происходит так называемая усадка.Очень важную роль в производстве кирпича играет температура. Она должна быть определенной и постоянной как при сушке изделия, так и при обжиге. Нарушение температурного режима может привести к возникновению брака. Таким образом, влага испаряется из кирпича-сырца при изменении температуры от 0 до 150о. Однако, нагревание должно быть плавным и постепенным. После того, как влажность достигнет 8-12 %, кирпич-сырец считается высушенным, и его можно отправлять в специальные печи для обжига.

Обжиг керамического кирпича в туннельной печи

 Обжиг является завершающим этапом в производстве кирпичей способом пластического формования. Итак, кирпич-сырец, который имеет 8-12 % влажности, отправляется в специальную печь. Так он сначала досушивается. И только после этого температура поднимается до 550-800оС, при которой происходит дегидратация минералов глины. Снова происходит усадка будущего кирпича. После того, как температура поднимается свыше 200оС, появляются летучие органические примеси и добавки. Следует отметить, что в процессе обжига кирпича скорость роста температуры достигает 300-350оС  в час. Температуру некоторое время держат постоянной, до тех пор, пока окончательно не выгорит углерод. И только после этого изделие нагревают более чем на 800оС. Под воздействием таких температур производит структурное изменение продукции. Сейчас температуру поднимают на 100-150оС в час для полнотелых кирпичей и на 200-220оС в час для пустотелых. Предельную температуру некоторое время выдерживают, чтобы прогреть кирпич равномерно. А затем начинают постепенно снижать температуру. Сначала скорость понижения температуры составляет 100-150оС в час. А после того, как температура достигнет 8000, темп увеличивается до 250-300оС в час. Обжиг партии кирпича может достигать 6-48 ч. В процессе обжига изделие несколько раз меняет свою структуру и усаживается. В результате получается прочный, водостойкий материал, устойчивый к температурным изменениям, обладающий звуко- и теплоизоляционными свойствами.

 

Примеры Исследований Сырья Для Лего Кирпича

Математическое моделирование свойств каменного материала искусственно созданного по технологии гиперпрессования, предпринимается с целью оптимизации составов бетона по содержанию цемента и химических модификаторов.

Основным этапом исследования является планирование, проведение и анализ эксперимента. Данный этап строится по следующему принципу:

Ступень А – анализ накопленной информации, направленный на выделение из системы факторов, гипотетически влияющих на выходы (Yi), определенного ряда факторов Xi, роль которых в изменении Yi наиболее ощутима.

При помощи операции центрирования осуществляется перенос начала координат системы переменных факторов в центр эксперимента с координатами в натуральных переменных:

X0i=0,5x(Ximax+ Ximin)

При планировании эксперимента выявленные ранее факторы из натуральных переменных (Xi) переводится в кодированные (xi) с ограничением -1 ≤ xi ≤ +1. Таким образом, факторное пространство представляет собой К-мерный куб.

Ступень Б – эксперимент для описания поведения объекта и оптимизации его функционирования по нелинейным моделям. Ступень Б состоит из последовательных шагов статистического анализа:

  • Оценка параметров распределения случайных величин Yi;
  • Корреляция между Yi;
  • Оценки коэффициентов и их ошибок;
  • Последовательный регрессионный анализ и проверка адекватности модели;
  • Поиск оптимальных условий работы объекта по каждому критерию качества Yi;
  • Поиск компромиссных решений по всем критериям Yi;
  • Построение графиков для оперативного управления объектом.

В конкретных экспериментальных исследованиях, представленные выше шаги могут выполняться лишь частично, в зависимости от преследуемых целей и задач.

Для анализа разрабатываемых систем в рамках проводимых экспериментальных исследований применяется локально интегральное моделирование в виде полинома n-го порядка.

Основное достоинство полиномиальных моделей (за исключением однофакторных) состоит в наличии эффекта взаимодействия (bij), позволяющего учитывать степень влияния сочетания определенных факторов и, соответственно, более полно и четко описывать сложные системы. Кроме того, модели подобного рода позволяют учитывать нелинейный характер влияния каждого конкретного фактора.

Схема организации эксперимента – эксперимент с сериями опытов в каждой точке. При использовании подобной схемы проведения экспериментального исследования в каждой из N точек К-мерного куба факторного пространства, обозначенного разработанным ранее планом эксперимента, производится m = const дублирующих измерений параметра выхода. Критерии, применяемые при построении и регрессионном анализе моделей, приведены на рис. 1.

Как делают кирпичи? — Охотник за камнями

Миллионы кирпичей производятся каждый год во всем мире.

Но вы когда-нибудь задумывались, как их делают?

Производство кирпича значительно изменилось с тех пор, как мы начали его производить. Ознакомьтесь с нашей историей кирпича и кирпичного производства, чтобы узнать больше об этом.

За прошедшие годы этот процесс был несколько усовершенствован, и теперь современное производство кирпича следует особому процессу.

В этом посте мы рассмотрим, как изготавливают кирпич, обжигаемый в печи.

Сырье

Основным ингредиентом большинства кирпичей является глина. Так было всегда.

Существуют определенные виды глинистых минералов, которые больше подходят для изготовления кирпичей, и часто расположение глины может влиять на цвет конечного продукта.

Что еще в кирпиче?

Важным компонентом кирпича является добавка песка. Многие кирпичи также содержат другие добавки, такие как известь, оксид железа и магнезия, которые обладают другими преимуществами.

Последний важный ингредиент в процессе изготовления кирпича — вода.

Производственный процесс

Теперь мы подошли к самому процессу изготовления.

Как мы упоминали выше, не каждый кирпич, который вы видите, будет изготовлен в формате, который мы объясняем ниже, но подавляющее большинство обожженных кирпичей таковы.

1. Дробление / измельчение

Во-первых, сухой сырой глиняный материал дробится и измельчается в так называемой щековой дробилке. Это превращает материал в более мелкие частицы, и именно на этом этапе добавляются другие материалы.

Куски разного размера отделяются друг от друга, а куски большего размера откладываются для обработки, чтобы их можно было использовать в другой партии.

2. Формовочные кирпичи

Есть несколько различных вариантов этой сцены, которые сегодня используются во всем мире.

Экструзия (или Wirecut) является наиболее популярной, поскольку она обеспечивает наименьшие затраты на производство кирпича в больших масштабах — это вариант массового производства.

Вот некоторые подробности о трех наиболее распространенных формах производства кирпича.

Экструзия (или проволочная резка)

После измельчения измельченный материал подается в один конец мельницы. Затем материал складывается вместе, чтобы все было как следует перемешано.

Затем он подается в экструдер, где проходит еще две фазы: весь воздух удаляется в вакууме, и материал уплотняется.

Форма кирпича формируется путем проталкивания материала через матрицу. Это отверстие в конце машины, имеющее форму кирпича.

Затем отрезки нужной длины отрезаются пилой или проволокой, или в некоторых случаях формируется длинный кабель, который затем разрезается на отрезки.

Матрицы обеспечивают определенную универсальность производства. Например, цилиндрические секции могут быть включены для создания отверстий в кирпиче.

Багет

Мягкая влажная глина вылеплена с помощью формы. Из кирпичей ручной работы эту глину бросают в форму — часто деревянную коробку, засыпанную песком, и оставляют сушиться.

При крупномасштабном производстве гидравлический пресс уплотняет материал до необходимой формы. Песок внутри формы помогает удалить кирпич, а также придает ему определенную текстуру поверхности.

Прессование

Этот метод похож на метод формования, но использует более толстую глину и большее усилие при прессовании.

Густая глиняная смесь имеет более низкое содержание воды, что при нажатии приводит к получению более точного кирпича с более острыми краями. Материал помещается в матрицу и затем уплотняется стальным плунжером.Это может быть установлено на различное давление.

Эти поршни часто имеют «лягушки» — выемку, которую вы видите на верхней части некоторых кирпичей — и будут иметь более четкие очертания.

Это более дорогой процесс, особенно потому, что обычно требуется более длительный обжиг, но он позволяет получить гораздо более прочные кирпичи.

3. Дополнительные шаги

После использования этих технологий производства некоторые производители могут включить некоторые другие этапы в зависимости от требований к кирпичу.

Сюда входит снятие фаски, при котором валик делает вмятину или создает борозду на выходе из экструдера.

Некоторые кирпичи также могут быть покрыты песком с помощью вибрационной машины для нанесения покрытий, прижимного ролика или, для самых твердых материалов, пескоструйной машины.

4. Сушка

После того, как кирпич был изготовлен, он должен высохнуть.

Важно удалить лишнюю влагу. Если его не удалить, он слишком быстро испарится во время обжига и вызовет растрескивание, тем самым разрушив кирпич.

Есть несколько способов высушить большое количество кирпича. Долгое время самым распространенным способом этого было использование туннельных сушилок.

Они состоят из длинной камеры, через которую медленно проталкивается свежая посуда. Горячий воздух, циркулирующий вентилятором, нагнетается в сушилку, покрывающую кирпичи.

Автоматические камерные сушилки также широко используются. Кирпичи сидят на экструдированных стержнях и укладываются рядами, где они сушатся в строго регулируемом климате.

5. Сжигание

Следующим важным шагом в изготовлении кирпичей является обжиг.

Как правило, кирпичи остаются на тех же тележках, которые использовались для процесса сушки, чтобы отправить их в печь. Здесь происходит стрельба.

Печи

значительно эволюционировали с годами, увеличив производительность, стабильность и экономическую эффективность.

Большинство действующих печей — это туннельные печи, в которых кирпичи проталкиваются через длинный специально построенный туннель во время обжига.

Раньше они были высокими и узкими. Теперь они, как правило, ниже и шире, что позволяет сжигать больше кирпичей одновременно.

В наши дни большинство кирпичей обжигают на газе, чтобы лучше регулировать постоянную температуру. Но в некоторых случаях можно использовать угольный костер.

6. Разгрузка

Заключительная часть процесса заключается в том, чтобы кирпичи остыли, а затем выгружаются.

Их снимают или «снимают» с автомобилей, а затем «складывают» в стопки, где их затем можно обернуть и упаковать для распространения.

Мы любим кирпичи

Если вы не догадывались, мы любим кирпичи.И нам нравится узнавать, откуда они. Надеемся, вам это тоже показалось интересным.

Может быть, это заставило вас больше оценить процесс изготовления кирпича.

Если это заставило вас настроиться на поиски кирпича перед Рождеством, то загляните в наш раздел кирпичной библиотеки.

Сырье для производства кирпича


1. Химический состав
Химическая Требуемые данные Пояснение

SiO2

55 ~ 70% Сырье с более крупными частицами SiO2 может улучшить огнеупорность кирпича,
уменьшить усадку и чувствительность при сушке; Сырье с меньшим
Частица SiO2 может сделать структуру кирпича ровной и плотной.
Но если SiO2 составляет более 80%, окончательно готовые кирпичи легко расширяются
и прочность на изгиб будет уменьшена. Если меньше 45%,
Показатели морозостойкости плохие.
Fe2O3 2-10% Влияет на цвет кирпича. Если сырье с большей частицами Fe2O3,
на кирпичах (или в них) будет коричневое или черное пятно.
Al2O3 10 ~ 25% Это влияет на механическую прочность кирпича. Если содержание Al2O3 более 20%,
улучшится механическая прочность, но повысится температура горения;
если оно меньше 10%, механическая прочность снизится.
CaO <10% Это своего рода сорастворитель для снижения степени огнеупорности.
Если размер частиц CaO превышает 1 мм, кирпичи будут раскрываться извести.
MgO <5% Это также своего рода сорастворитель для снижения степени огнеупорности.
Но это не так очевидно, как CaO.
MgSO в сырье может привести к образованию накипи на кирпичах.
LOI 6-8% Это весовой процент потерь при сжигании высушенного (при 105-110 ℃) сырья при 1000-1100 ℃.
Показывает содержание продуктов в газообразном состоянии (h3O, CO2)
и органический материал после обжига и разложения сырья,
затем решите, следует ли предварительно сжигать его или нет, чтобы объем сырья оставался стабильным.

2. Физические характеристики

2.1 Состав частиц
Размер частиц сырья напрямую влияет на пластичность, усадку при высыхании, усадку при горении, коэффициент пустотности кирпичей.
Размер частиц можно разделить на три уровня:> 0,02 мм, 0,02–0,002 мм, <0,002 мм.
Для производства кирпича должно быть подходящее соотношение трех сортов частиц в сырье:

> 0,02 мм 0,02-0,002 мм <0,002 м
Допустимый диапазон 10 ~ 50 40 ~ 80 2 ~ 28
Подходящий ассортимент 15 ~ 30 45 ~ 60 5 ~ 25
Замечания Нет липкого перформанса
если размер частиц больше 0.02мм.
Имеет эффект скелета
при высыхании и горении. Если меньше
0,02 мм в сырье,
легко формовать, низкая температура горения,
но трудно сушить
Есть липкая производительность
если размер частиц составляет 0,02-0,002 мм,
имеет эффект каркаса и заполнения.
Есть сильно липкая производительность
если размер частиц меньше 0.002мм,
может произойти пластичность при встрече с водой.
Доля частиц в сырье
необходимо, но не может быть больше,
или будет трудно сохнуть.

2.2 Физические характеристики

Физическая работоспособность Требуемые данные Замечания
Индекс пластичности 7 ~ 15% Это данные (Предел жидкости — Предел пластичности)
Усадка Данные усадки будут влиять на скорость сушки, когда данные больше,
лучше замедлить скорость высыхания, иначе кирпичи будут легкими
треснуть, чтобы повлиять на качество кирпича.
Чувствительность Данные пластичности высокие, в сушеном виде коэффициент линейной усадки и в сушеном виде
чувствительность будет высокая


Глина


Летучая зола


Уголь Gangue


Сланец


Осадок

Производство кирпича — Civil Wale

Кирпич — один из старейших строительных материалов.Благодаря своим декоративным и несущим свойствам, исключительной прочности, легкости, теплоизоляции, доступности, невысокой стоимости кирпич пользуется широкой популярностью в качестве строительного материала.

Основы производства кирпича не изменились с течением времени, но стали значительно более эффективными благодаря технологическому прогрессу.

Сырье

Богатая глинистая почва является основным сырьем для изготовления кирпича. Глина, используемая для изготовления кирпича, должна обладать пластичностью, чтобы при смешивании с водой ей можно было придавать форму или формовать.Он должен обладать достаточной прочностью во влажном состоянии и при сушке на воздухе, чтобы сохранять форму после формования в определенные узоры и размеры.

Частицы глины должны сплавиться вместе, чтобы образовать однородный и прочный продукт при воздействии соответствующих температур.

Этап производства

Основной процесс производства является единообразным, но отдельные заводы-производители улучшают свое производство, чтобы оно соответствовало их конкретному сырью и принципам работы. Кирпич получают путем смешивания измельченной глины с водой, формуют в желаемую форму, сушат и после этого проводят обжиг.С момента изобретения новых машин большая часть производимого кирпича производится машинным способом, в отличие от того факта, что раньше процесс был ручным.

Этапы производства:

  1. Добыча и хранение сырья.
  2. Подготовка сырья.
  3. Формовка кирпича.
  4. Сушка кирпича
  5. Обжиг и охлаждение кирпича
  6. Удаление взлома и хранение готовых кирпичей

Добыча и хранение сырья

Процесс производства кирпича или плитки начинается со сбора сырья.Поверхностные глины, сланцы и т. Д. Добываются в карьерах с помощью энергетического оборудования и вывозятся на складские территории.

Для непрерывного производства кирпича независимо от погодных условий требуется хранение достаточного количества сырья.

Подготовка сырья

Подготовка сырья включает дробление, измельчение, просеивание и смешивание сырья.

Измельчение необходимо для дробления больших кусков глины и камней.

На современных предприятиях большие куски глины пропускаются через измельчители. Измельченный материал из измельчителя проходит через наклонный вибрационный грохот для отделения крупных материалов. Все частицы размером более 5 мм следует удалить.

При неудовлетворительном распределении зерна может потребоваться дозирование.

Просеянный материал тщательно перемешивают с нужным количеством воды для получения однородной пластичной глиняной массы. На крупных заводах смешивание i.е. темперирование осуществляется на мельнице для мопсов .

Формовка кирпичей

Закаленная глина мельницы используется для лепки кирпичей. Лепка — это процесс заливки подготовленной глины в формы определенного размера и рисунка.

Может быть изготовлен методом ручной или машинной формовки.

Сушка кирпича

В зависимости от метода формования влажный кирпич, полученный от формовочных или режущих машин, содержит от 7 до 30 процентов влаги.Если они обожжены мокрыми, кирпичи потрескаются и деформируются. Следовательно, сушка необходима.

Есть два метода сушки

  1. Естественная сушка
  2. Искусственная сушка

Перед началом процесса горения большая часть этой воды испаряется в сушильных камерах при температуре от примерно 100 ºF до 400 ºF (от 38 ºC до 204 ºC). Время высыхания обычно составляет от 24 до 48 часов.

Хотя тепло также может генерироваться специально для сушильных камер, оно всегда поступает от тепла выхлопных газов обжиговых печей, чтобы максимизировать термический КПД.Во всех случаях необходимо тщательно регулировать температуру и влажность, чтобы не допустить растрескивания кирпича.

Горение и охлаждение

Горение придает кирпичам твердость и прочность, а также делает их долговечными. Кирпичи нужно правильно обжечь. При перегореве они станут хрупкими, а при недожоге станут мягкими и не смогут выдерживать нагрузки.

Обжиг осуществляется либо во временных конструкциях, называемых зажимами , для мелкосерийного производства, либо в постоянных конструкциях, называемых обжиговыми печами , для крупномасштабных производств.

Траншейная печь Bull’s широко используется в Индии. Постоянный кирпичный дымоход высотой более 30 м. Эта печь работает непрерывно, т.е. загрузка, разгрузка, обжиг и охлаждение выполняются одновременно.

Запись можно разделить на три этапа:

  • Обезвоживание (400-650 ºC): Оставшаяся после высыхания вода удаляется, и глина теряет свою пластичность.
  • Окисление (650-900ºC): Углеродистые вещества удаляются, а двухвалентное железо окисляется до трехвалентной формы.
  • Проверка происходит при 900–1100 ° C для низкоплавкой глины и 1000–1250 ° C для высокоплавкой глины для преобразования глины в твердый, стеклообразный некристаллический материал.

Охлаждение — решающий этап в производстве кирпича, потому что скорость охлаждения напрямую влияет на цвет. Поскольку скорость охлаждения напрямую влияет на цвет, а слишком быстрое охлаждение вызывает растрескивание, охлаждение является важным этапом в процессе обжига.

Удаление взлома и хранение готовых кирпичей

Удаление рубки — это процесс разгрузки печи или вагонетки после того, как кирпичи остыли.

Кирпич сортируют, сортируют, фасуют. Сломанные, скрученные и бракованные кирпичи на этом этапе следует выбросить.

Затем партии помещаются на склад или загружаются в вагоны или грузовики для доставки.

Также читайте: Кирпичи из летучей золы

Как делают кирпичи шаг за шагом: подробное руководство

Кирпичи используются в строительной отрасли на протяжении десятилетий.Некоторые из самых прочных и старинных зданий в вашем городе были построены из кирпича. Возраст медленно и выдерживает разные погодные условия.

В этой статье мы рассмотрим, как делают кирпичи шаг за шагом. Давай займемся этим!

Введение

Итак, кирпичи производятся по определенному порядку. Однако особенности каждого типа кирпича, такого как глина, могут отличаться в некоторых процессах, которые мы подробно рассмотрим в следующем разделе. Итак, что происходит между добычей сырья и формированием кирпичей? Давайте разберемся!

Сбор сырья

Это включает в себя поиск основных ингредиентов, из которых будут производиться блоки.Здесь компании собирают песок, цемент, глину, летучую золу и другие материалы. Например, когда глина извлекается из земли, летучая зола собирается на электростанциях, которые используют уголь для выработки электроэнергии, поскольку она является побочным продуктом сжигания пылевидного угля. С другой стороны, компании могут приобретать цемент у местных поставщиков.

Взвешивание и дозирование

После того, как важнейшее сырье станет важнейшим сырьем, оно проходит взвешивание, чтобы достичь требуемого веса перед дозированием.Их можно хранить в цементных силосах, стационарных или мобильных бетонных заводах. Это обеспечивает легкий доступ, когда они необходимы для смешивания.

Подача и смешивание

Теперь кирпичный завод начинает производство блоков с этой стадии. Материалы — сырье, вода и клей — транспортируются в смеситель. Это может происходить вручную или автоматически в зависимости от модели растения.

После загрузки в миксер, миксер — снова автоматически или вручную — смешивает ингредиенты однородно.Это необходимо для обеспечения их высокой плотности и качества.

Смесительный блок к блоку формы

Затем смесь транспортируется в бункер с помощью конвейерной ленты. Попав в бункер, он попадает в блок формы, где за счет комбинации вибрации и гидравлического давления изготавливаются компактные и высококачественные кирпичи.

Склад

Кирпичи, уложенные на поддоны, вывозятся на склад ручными тележками.

Так пошагово делают кирпичи.Ниже представлена ​​блок-схема процесса производства кирпича, которая поможет вам лучше понять этот процесс.

Типы производимых кирпичей

В зависимости от используемого сырья и формы вы можете получить разные типы блоков. Во-первых, давайте посмотрим на классификацию форм.

Форма:

Пустотелый кирпич

Обычно используются при строительстве стеновых перегородок, поскольку они легче по сравнению с другими типами кирпича. Кроме того, они производятся быстрее, экономичны, экологичны и просты в установке, не говоря уже об их великолепной звукоизоляции.

Кирпич для мощения

Как следует из названия, он в основном используется при строительстве тротуаров и парковочных мест. Они в основном сделаны из цемента или бетона благодаря своей прочности. Также они бывают разных цветов.

Блокирующие кирпичи

Этот тип снижает потребность в штукатурке, так как они используют механизм блокировки для сцепления друг с другом. Они также устойчивы к землетрясениям, обеспечивают теплоизоляцию и просты в изготовлении по сравнению с полнотелыми кирпичами.

Полнотелый кирпич

Это блоки, которые используются для обычных строительных нужд. Их можно использовать на стенах или облицовке. Они могут быть из разных материалов, таких как глина, цемент или бетон.

Пористые кирпичи

Эти пустотелые блоки сделаны из глины, песка и адгезива. Они подвергаются обжигу и охлаждению, что обеспечивает их высокую прочность. Это делает их идеальным вариантом как для коммерческого, так и для домашнего использования, поскольку они уменьшают структурную усадку.

Сырье:

Глиняный кирпич

Бывает двух типов: высушенные на солнце и обожженные блоки.

Высушенные на солнце / необожженные глиняные кирпичи

Эти кирпичи хрупкие и не рекомендуются для коммерческого использования. Вы можете использовать их для перегородки дома, но не для стен или заборов. Почему? Потому что они менее устойчивы к воде. Они формируются путем подготовки глины, лепки и сушки на солнце.

Кирпич из жженой глины

Это один из самых популярных кирпичей в строительной отрасли.Фактически, самые древние постройки построены из этого вида глиняного кирпича. Они подвергаются прессованию в формах, сушке и обжигу с получением высокопрочных кирпичей.

Обычно они красные. Хотя они предпочтительнее необожженного кирпича, они также имеют некоторые дефекты, и именно по этой причине их классифицируют на четыре категории — с первого по четвертый. Кирпич первого класса более высокого качества по сравнению с кирпичом четвертого класса.

Блоки из сжатого земли

Эти земляные блоки состоят из земляного грунта и небольшого количества цемента.А земляной блок очень популярен в Африке и Южной Америке. Эти земляные блоки могут быть замковыми и пустотелыми. Для производства этих кирпичей из грунта вам нужно использовать машину для производства блоков из сжатого грунта.

Кирпичи из летучей золы

Изготавливаются из летучей золы и воды. Они более долговечны по сравнению с глиняным кирпичом. Они также состоят из оксида кальция, используемого в производстве цемента, что еще больше повышает их прочность. Большинство специалистов-строителей предпочитают кирпичи из золы-уноса из-за их легкости, которая снижает вес конструкции на фундаменте.

Вы также можете приобрести глиняный кирпич из золы-уноса более высокого качества. Некоторые из преимуществ этих кирпичей включают тепло- и шумоизоляцию, однородность и более легкую подготовку. Их можно использовать в строительстве стен, столбов и фундаментов.

Бетонные кирпичи

Еще одним основным видом кирпича в строительной отрасли являются бетонные кирпичи. Их основные ингредиенты включают цемент, песок, воду и крупный заполнитель. Самое приятное: их легко изготавливать на строительной площадке.Из них можно возводить стены, заборы, тротуары и другие конструкции.

Силикатный кирпич

Он производится с использованием извести, песка и летучей золы. Когда смесь подвергается давлению, они связываются в результате химической реакции, образуя высокоплотные и прочные кирпичи. В смесь также могут быть добавлены цветные пигменты для улучшения ее эстетического вида.

Некоторые из преимуществ использования этих кирпичей включают способность выдерживать высокие нагрузки, однородную и гладкую поверхность, простоту изготовления и многое другое.Также их используют при изготовлении орнаментов при добавлении цветных пигментов.

Технический кирпич

Это специализированный кирпич, который используется для особых строительных нужд. Они имеют высокое содержание оксида алюминия, что позволяет им выдерживать высокие и чрезвычайно низкие температуры. Вы, вероятно, найдете их в подвалах и дымоходах.

Как делают глиняные кирпичи?

Глиняные кирпичи были одними из первых материалов, использованных человеком. Это благодаря их доступности и простоте изготовления.Теперь, чтобы произвести кирпичи из чистой глины, вы должны следовать этому процессу.

Подготовка

Удаление верхнего слоя почвы

Чтобы получить чистую глину, нам нужно удалить верхний слой почвы. Он также обозначается как глина незагрязненная . Грунт на глубину до 200 мм удаляется, так как он содержит примеси, которые могут помешать производству качественного кирпича.

Копка

После удаления верхнего слоя почвы начинается рытье и разбрасывание глинистой почвы.Выкапывают и раскладывают кучами 600 или 1200 мм на ровной поверхности.

Очистка

После распределения пора счистить такие частицы, как овощи, ветки, камни и другие физические загрязнения. Это наиболее утомительный процесс, особенно если глинистая почва содержит лишние физические вещества. В таком случае следует провести промывку и проверку. Затем чистые кучи измельчаются в порошок с помощью валков.

Выветривание

Этот процесс включает в себя попадание глиняного порошка в атмосферу.Это сделано для того, чтобы смягчить его, повысив прочность и пластичность. Выветривание может длиться от 2 до 4 недель в зависимости от погоды. Большинство экспертов рекомендуют выкопать глину перед сезоном дождей для достижения оптимальных результатов.

Смешивание

Здесь мы улучшаем качество глины, добавляя другие материалы, такие как зола, песок, уголь и другие.

Темперирование

Теперь пора добавить достаточное количество воды для образования однородной смеси. Глина подвергается давлению либо ногами человека, либо рогатым скотом, либо мельницей (для крупных проектов).Это сделано для того, чтобы смешать все материалы и придать ему более гладкий вид. После этого глина готова к лепке.

Литье

На этом этапе из подготовленной глины формуют кирпичи разных размеров и форм. Здесь вы можете выбрать между ручным и машинным формованием. Уловка: первый вариант трудоемок, а второй, хотя и идеален, может быть дорогостоящим для небольших проектов. Давайте посмотрим на оба.

Ручное формование

Как упоминалось выше, ручное формование идеально подходит для небольших проектов.Это также дешевле по сравнению с машинным формованием. Вы можете выбирать между грунтовкой и столешницей.

Для опалубки необходимо сначала выровнять землю и посыпать золой или песком. Во-вторых, поместите влажную форму и заполните ее глиной. В-третьих, прижмите и распределите глину, чтобы получился ровный блок. И, наконец, снимите форму, чтобы остаться с формованным глиняным кирпичом.

Формование стола аналогично наземному формованию только тем, что вы выполняете его на приподнятой платформе.В идеале вы должны использовать стол размером 2 х 1 м. Из этих двух ручное формование более экономично.

Машинное формование

Как и ожидалось, вы будете использовать машину для изготовления кирпичей. Этот метод более эффективен по сравнению с ручным формованием, так как вы можете изготовить много кирпичей за короткий период времени. Кроме того, существует множество машин на выбор. Например, вы можете выбрать автомат, полуавтомат, мобильный или гидравлический станок.

Здесь мы можем использовать машины для производства пластика и сухой глины.Посмотрим, как они работают.

Пластиковый метод идеально подходит для станка с прямоугольным отверстием. Как только закаленная глина подается в машину, она выходит из отверстия. Теперь, когда кирпич приближается к отверстию, пучок проволоки разрезает его на более мелкие блоки.

Сухой способ более экономичен и экономит время. Фактически, машина может закаливать глину, уменьшая потребность в вмешательстве человека. Затем закаленная глина загружается в форму, которая за счет вибрации и гидравлического давления формирует кирпичи.Эти кирпичи имеют более высокую плотность и идеально подходят для коммерческого использования.

Сушка

Можно подумать, что кирпичи сразу же сгорели после этого, но это далеко не так. Их нужно сушить, иначе они повредятся. Вы можете выбрать естественный или искусственный процесс сушки.

Естественный процесс включает размещение их в однородные столбцы на открытом пространстве. Обеспечьте достаточную циркуляцию воздуха между кирпичами для оптимальной сушки. Это должно занять не менее 10 дней в зависимости от погоды.

Процесс искусственной сушки предпочтителен для крупномасштабного производства и во влажной среде. Для сушки кирпичей используются специальные сушилки.

Обжиг

Это самый важный этап изготовления глиняного кирпича. Кирпичи загружаются в зажимы или печи и подвергаются нагреву до определенной температуры. В идеале вы должны подвергать их температуре от 700 до 1000 градусов. Это необходимо для внесения как физических, так и химических изменений. Таким образом, они становятся сильнее и стабильнее.

Некоторые из используемых печей включают:

Открытые печи: Этот тип является временным и используется для сжигания небольшого количества кирпичей. Это также дешевле в строительстве и не требует значительного участия человека.

Печь прерывистого действия: идеальна для больших заводов по производству кирпича. Однако процесс горения не является непрерывным.

Непрерывная печь: это то, что использует большинство гигантских компаний по производству глиняного кирпича. Он предлагает непрерывное горение, и вы можете выбирать между печью Хоффмана, туннелем и печью Bull’s Trench.

После обжига глиняные кирпичи готовы к хранению и использованию.

Почему для строительства нужен кирпич?

Хотя известно, что большинство строительных материалов вызывают загрязнение, большинство кирпичей являются топливом для устойчивого строительства. Например, при производстве кирпичей из летучей золы фактически используются отходы, что способствует сохранению окружающей среды. Кроме того, глиняные кирпичи не выделяют CO2, как бетон.

Большинство кирпичных домов тратят меньше средств на обогреватели и охладители. Почему? Ведь кирпич — отличный теплоизолятор.Это означает, что они могут предотвратить потерю тепла зимой и предотвратить перегрев летом. Итак, если вы хотите сократить счета за электроэнергию, пора купить кирпичный дом.

Некоторые из наиболее сохранившихся старинных построек были построены из кирпича. Кирпичная стена может прослужить десятилетия без признаков растрескивания. Кроме того, они равномерно распределяют вес конструкции, предотвращая осыпание фундамента.

  • Улучшение эстетики

Будь то здание или парковка, кирпичи, как известно, улучшают уникальность пространства.Это потому, что вы можете добавлять цветные пигменты, а также использовать разные формы в разных пространствах.

Строительные блоки из кирпича

Кирпич — прочный универсальный материал. Люди использовали их для создания всего, от домов до печей для пиццы и многого другого. И мы с ними много тренировались. Первые кирпичи использовались каменщиками на Ближнем Востоке не менее 5000 лет назад, и с тех пор претерпели некоторые изменения.

Первые кирпичи были сделаны из обожженной глины, но они не были особенно прочными и легко разрушались при воздействии элементов.В конечном итоге именно вавилоняне начали обжигать кирпичи, но только в 1800-х годах кирпич стал популярным и жизнеспособным строительным материалом.

Кирпичи сейчас настолько распространены, что мы их почти не замечаем. Но как делают кирпичи? Кто их делает? А из чего они сделаны? Из каких блоков строятся наши постройки?

ВЫПЛАТИТЬ: История кирпича соснового зала →

Сырье

У всех производителей кирпича есть собственная запатентованная смесь материалов, из которых они делают кирпичи.Но в конечном итоге все они состоят из одних и тех же основных компонентов.

Каолин

Каолин — это натуральная белая глина, которую можно найти во всем мире. Он имеет чрезвычайно высокую температуру плавления, что делает его идеальным для изготовления кирпича.

Сланец

Сланец — это осадочная порода. Его так много, что он составляет примерно 55% всех осадочных пород на всей планете! Это «хлопьевидный» минерал, который образуется при конденсации грязи или глины и является обычным материалом, который используется во множестве других строительных компонентов, таких как цемент.Сланец и каолин измельчаются вместе и составляют основу кирпича.

Прочие минералы

Кирпичи также включают несколько других минералов, которые обычно находятся в самой глине, когда ее добывают из земли. Эти минералы могут включать натрий, калий и кальций. В сочетании они создают силикатную жидкость, которая помогает придать кирпичам их водонепроницаемость и способствует процессу их затвердевания. Силикаты также используются в других повседневных продуктах, таких как мыло, моющие средства и клеи.

Добавки

Как уже упоминалось, производители кирпича обычно имеют свои собственные формулы для изготовления кирпича. Есть много разных видов кирпичей, от которых зависит, какие добавки будут добавлены в смесь! Флокулянты образуют рыхлые кластеры в кирпичах. Песок или измельченный скрап улучшают прочность кирпича. Также можно добавить множество других материалов, чтобы изменить температуру плавления кирпича или даже изменить их цвет.

Постоянно разрабатываются новые цвета и стили кирпичей, и мы можем помочь вам выбрать, какой из них подходит именно вам!

ПОДРОБНЕЕ: ознакомьтесь с нашим выбором кирпича →

Процесс

Изготовление кирпичей — довольно простой процесс.По сути, он состоит из смешивания минералов и других добавок, формования смеси в кирпичи и их обжига. Но сырье и процесс, с помощью которого они превращаются в знакомые всем нам строительные блоки, включают в себя немного больше, чем вы могли ожидать.

Шлифовальные и комбинированные материалы

Каолин, сланец и другие минералы, из которых состоят кирпичи, не выращиваются на фермах и не производятся в лабораториях. Огромные машины выкапывают эти компоненты из земли в шахте, называемой каменным карьером.Это открытые пространства, которые могут уходить в землю на глубину до 50 футов.

Каолин и сланец измельчаются на мелкие кусочки и смешиваются с необходимыми минералами и любыми другими добавками, которые придают кирпичу желаемую форму, текстуру и цвет. В сухую смесь добавляют воду, образуя густую экструдируемую пасту.

Экструзия

После того, как паста хорошо перемешана в гигантской смесительной камере, она переходит к стадии экструзии. Паста подается в камеру, состоящую из двух частей.Первая камера сушит глину, что гарантирует, что кирпичи не треснут до обжига. Вторая камера представляет собой трубку высокого давления, которая плотно упаковывает пасту, поэтому ее можно легко протолкнуть через матрицу с помощью шнека. Кирпичи выдавливаются до желаемой ширины, а затем разрезаются по размеру большим вращающимся ножом или куском толстой проволоки.

Ручная формовка

Некоторые производители кирпича все еще производят кирпичи вручную. Кирпичи прессуются в формы и покрываются вручную квалифицированным мастером.Наш поставщик Old Carolina® является одним из таких производителей. Они создают красивую брусчатку и облицовочный кирпич, которые привносят традиционную очаровательную теплоту в любой проект.

ПОСМОТРЕТЬ НАШИ ЗАПАСЫ: Old Carolina Bricks →

Покрытие

На кирпичи обычно наносят покрытие после прессования. Покрытие зависит от прочности кирпича. Некоторые имеют легкий слой песка на выходе из экструдера. Однако покрытие можно наносить кистями и валиками или даже сжатым воздухом или пескоструйным аппаратом.

Сушка

Сушка — важная часть процесса изготовления кирпича. Если кирпичи не просушить должным образом перед обжигом, они потрескаются и раскололись. Кирпичи медленно перемещаются через длинную туннельную сушилку с зонами с контролируемой влажностью, а вентиляторы распространяют горячие волосы по кирпичам, чтобы ускорить процесс.

Обжиг

Когда кирпичи высохнут, они готовы к обжигу. Состав кирпичей определяет, при какой температуре установлена ​​печь.В печах поддерживается определенная температура для каждого типа кирпича, обычно от 1652 ° F до 2192 ° F. В процессе обжига материалы внутри кирпича образуют керамическую связку, которая укрепляет кирпич и обеспечивает его сохранение формы. Обжиг обеспечивает устойчивость кирпичей к любым погодным условиям, таким как дождь, жара и холод, а также к пешеходному движению и шинам.

Настройка и контроль качества

После обжига кирпичи охлаждаются и складываются в большие автоматизированные машины.Эти погрузочно-разгрузочные машины могут вращать и укладывать кирпичи со скоростью 18 000 кирпичей в час . Это буквально тонны кирпичей каждый день! Массивные поддоны из кирпича обернуты стальными лентами и защищены пластиковыми лентами, защищающими углы во время транспортировки.

Несмотря на то, что изготовление кирпича — довольно простой процесс, каждая партия кирпича проходит проверку качества. Стандарты качества определяются Американским обществом испытаний и материалов (ASTM) и включают физические размеры, плотность и механическую прочность.Многие компании разрабатывают собственные методы испытаний, чтобы убедиться, что их продукция выдерживает строительные нагрузки, а также элементы.

Посвящение превосходным продуктам

Christie Cut Stone стремится служить своим клиентам и делать наше сообщество красивым. Наши поставщики используют только материалы высочайшего качества при формовании своих кирпичей, что дает потрясающее разнообразие вариантов, подходящих для любого проекта, о котором вы только можете мечтать.Позвольте одному из наших знающих членов команды помочь вам выбрать правильный кирпич для следующего обновления!

Связаться с нами →

Дноуглубительные работы в гавани в качестве сырья для производства обожженного глиняного кирпича: характеристика и свойства

Дноуглубительные работы определяются как выемка наносов с морского дна, озера или реки и обычно выполняется в навигационных целях [1,2]. Портовые дноуглубительные отложения (HDS) образуются во время дноуглубительных работ, которые необходимы для обслуживания существующих судоходных каналов и строительства новых портов и портовых сооружений.Во время дноуглубительных работ образуется большой объем наносов, поэтому существует необходимость в разработке стратегии борьбы с этими отложениями, чтобы обеспечить достаточную осадку для судоходства, поддерживать портовые водные пути и снизить риск загрязнения морской экосистемы. Отложения из дноуглубительных гаваней часто содержат тяжелые металлы и органические загрязнители в дополнение к значительному проценту органических веществ [3]. Чтобы избежать увеличения количества отходов, необходимо найти альтернативные способы, такие как их использование или переработка.В настоящее время большинство исследований сосредоточено на определении стратегии повторного использования / переработки остатков материала в строительном секторе. Его можно использовать в качестве альтернативного материала в приложениях гражданского и промышленного строительства, например, в геополимерах [4]. Многие предприятия, работающие с переработанными материалами, протестированы для использования в производстве кирпича. Таким образом, использование других материалов, таких как добавки к неорганическим отходам от разнообразной промышленной деятельности, обрабатывающей природные камни, такие как перлит [5], мрамор [[6], [7], [8]], пуццолана [9], вулканические породы [10] ], летучая зола [[11], [12], [13]], осадок сточных вод [14,15] и керамический осадок [16] могут быть хорошей альтернативой управлению этими отходами.С другой стороны, органические отходы, такие как бумага [17,18], хлопок [19], отработанный ши [20], рис [21], отходы вина [22,23], опилки [24], сельскохозяйственная биомасса [25, 26] и биодизель [27] были испытаны в качестве добавки при производстве кирпича.

Повышение уровня устойчивого производства подразумевает сокращение использования первичных георесурсов, вместе с улучшением управления отходами и их утилизации путем переоценки вторичных ресурсов остаточных материалов, которые будут использоваться при производстве новых материалов. Использование отходов в производстве кирпича может представлять собой устойчивое решение проблемы утилизации больших объемов веществ, образующихся в результате различной промышленной деятельности, которые в настоящее время представляют опасность для окружающей среды во всем мире [28].Необходимость избавляться от этого материала — песка. Растущий спрос на разработку экологически безопасных альтернатив традиционным строительным материалам привлек внимание как промышленных, так и академических кругов к производству новых экологически чистых кирпичей [29,30], оптимизирующих качество конечных продуктов и снижающих их стоимость. [31].

С этой точки зрения выбор учета грунтовых отложений при разработке нового типа кирпича основан на следующих соображениях:

i)

Во время обжига поведение тяжелых металлов может быть стабилизировано за счет их затвердевания в стекловидном состоянии. матрица из кирпичей;

ii)

Переработка отходов от дноуглубительных работ сокращает проблемы утилизации, а также затраты на сырье и материалы.

Эта работа развивает подход к изучению свойств кирпичей, начиная с семи различных типов, эталонные кирпичи основаны на глине без каких-либо добавок вынутых грунтов. Минералогические и химические характеристики HDS помимо физических свойств, а также насыпной плотности, открытой пористости, усадки, механической прочности как прочности на сжатие и изоляционных свойств как теплопроводности. Его можно использовать как альтернативный материал в гражданском и промышленном строительстве.Его использование в качестве сырья для производства глиняных кирпичей может привести к устойчивому, совместимому производству и внедрению новых материалов, адаптированных к конкретным культурным и экологическим условиям. Изучено влияние количества добавленного ГДС и температуры обжига на технологические свойства кирпичей. Для этой цели кирпичи на основе смеси глины и осадка, вынутого дноуглубителями (HDS), были приготовлены с 0, 5, 10, 15, 20, 50 и 100 мас.% HDS и 100-X мас.% Глины (обычно используемой в подготовка кирпичей) (X = мас.% HDS) согласно методике, представленной на рис.1. Образцы были помечены как SB0, SB5, SB10, SB15, SB20, SB50 и SB100, соответственно, и обжигались при 850 или 950 ° C.

Кирпич — Производство кирпича — Кирпичи, глина, технологические процессы и смеси

Производство кирпича состоит из нескольких этапов и начинается с получения сырья. Глины добывают в карьерах или подземных выработках. Зоны хранения расположены на участке Mining, так что части из различных «раскопок» могут быть смешаны. Глиняная смесь проходит процесс, называемый первичным дроблением, когда глина пропускается через гигантские ролики, которые разбивают глину на небольшие куски.Эта смесь транспортируется на производственную площадку, где глиняная смесь измельчается и просеивается для удаления примесей. В это время может происходить дальнейшее смешивание материалов.

Есть три метода формования кирпичей. Самым распространенным является процесс с использованием жесткой глины, когда смесь глины помещается в машину, называемую мельницей, которая смешивает глину с водой (12-15% по весу), замешивает смесь, удаляет захваченный воздух и передает смесь в шнековая машина. Шнек нагнетает или выдавливает влажную глину через фильеру, которая образует непрерывную колонну прямоугольной формы.Колонна разрезается проволокой из стали на нужную длину. Вновь сформированные кирпичи кладут на сушильные стеллажи на несколько дней, а затем обжигают в печи. Процесс мягкого бурового раствора используется, когда добытая глина по своей природе слишком влажная (20-30% по весу), чтобы пройти процесс получения жесткого бурового раствора. Глина перемешивается, прессуется и помещается в смазанные формы. Каждая форма состоит из шести-восьми кирпичей. Процесс сушки занимает больше времени, чем с жесткой грязью, но процедура обжига такая же. Третий метод — это процесс сухого прессования, который чаще всего используется при производстве огнеупорных кирпичей.Глина имеет минимальное содержание воды (до 10% по весу) и подвергается воздействию высокого давления (в гидравлическом или механическом прессе) в формах. Кирпичи просушены и обожжены. Пока кирпич еще влажный и поддается формованию, текстуры, рисунки или функциональные канавки можно вдавить в кирпич. Специальные глазури могут применяться как в декоративных, так и в функциональных целях.

Обжиг или сжигание кирпичей занимает от двух до пяти дней. Самый распространенный тип печи, используемой для обжига кирпичей, — это туннельная печь, где кирпичи, уложенные штабелями на автомобили, медленно перемещаются через длинную камеру или туннель.В процессе обжига происходят многие изменения физических свойств. Во время обжига любая остаточная вода испаряется, некоторые минералы плавятся, смешиваются и плавятся, а органическое вещество окисляется. Повышается твердость кирпича и развивается цвет. Весь процесс изготовления кирпича занимает 10-12 дней.

Из кирпичей ручной работы замешивают глину и разливают по формам. Излишки глины снимаются с верхней части формы, а затем кирпич выгружается, сушится и обжигается. Кирпичи ручной работы обычно дороже, чем кирпичи машинного производства.Их часто используют в специальных проектах, например, при реставрации исторических памятников.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *