Строительство, дача, земля

Строительство и ремонт на даче

Керамический кирпич: от карьера до кладки

Кирпич – самый старый строительный материал сделанный руками человека. Первое упоминание о применении обожженного кирпича в качестве строительного материала, относится к Египту 2-3 века до нашей эры. Кирпич делали из смеси глины и резанной соломы.

До XIX века, кирпич делали вручную и обжигали в тех самых земляных печах. В середине XIX века, этот процесс был усовершенствован – были изобретены кольцевая печь обжига и приспособления для формовки кирпича.

С тех пор, кирпич почти не изменился. Усовершенствовалась технология его производства, позволив уменьшить его себестоимость, и как следствие, сделав кирпич более доступным строительным материалом.

На сегодня, существует две технологии производства керамического кирпича: вакуумное и полусухое прессование. Технология полусухого прессования, позволяет пропускать такой затратный этап производства, как сушка. Достигается это благодаря тому, что кирпич формуется из сырья с влажностью не выше 8-10 %. Сразу после формовки, кирпич отправляется на обжиг.

Такая технология слабо распространена в нашей стране, и локализуется главным образом в Северной Америке.

К недостаткам полусухого прессования, можно отнести ограниченность ассортимента продукции и неказистый внешний вид конечного продукта. Главный продукт таких предприятий – цокольный кирпич.

Технология вакуумного прессования, более распространена в Европе и в России. Рассмотрим все тонкости производства кирпича таким способом.

Добыча глины и хранение

Разработка карьера для добычи глины происходит открытым способом. Свежую глину пускать в производство нельзя. Её ссыпают на открытой площадке и формируют насыпь не менее чем три метра в высоту. В таком виде глина должна отлежаться не менее месяца. Это нужно для того, чтобы удалить примеси, нежелательные для производства. После этого, глину засыпают в специальное крытое хранилище – глинозапасник. Зачастую, перед этим, сырье проходит обработку глиноперетирательными машинами и увлажняется.

Глинозапасник. Многоковшовый экскаватор.

Переработка шихты и дозировка примесей

На этапе переработки сырья, шихта измельчается, и, если есть необходимость, в нее добавляются дополнительные компоненты. Измельчение происходит посредством вальцовых мельниц и глиноперетирателей. Как правило, линия переработки располагается до глинозапасника, где глина вылёживается необходимое время для усреднения физических и химических свойств. Такая компоновка обеспечивает наиболее эффективную переработку сырья. Однако существуют проекты заводов с переработкой шихты после глинозапасника. В этом случае, как правило, шихта проходит дополнительную обработку.

Для того чтобы производить максимально широкий ассортимент продукции, необходимо обеспечить дозировку дополнительных добавок, к коим относятся: отощители, красители, фактурные добавки. Для этого используются шнековые дозаторы и ящичные питатели. Подмешиваются добавки в шихту после глинозапасника.

Линия переработки. Мельница тонкого помола.

Формовка и резка сырца

В формовочный пресс шихта должна попасть с определённой влажностью. Для вакуумного прессования, влажность шихты должна составлять 18 – 20 %, для экструзивного не более 10 %. Применительно к вакуумному прессованию, такой показатель как влажность предопределяет качество конечного продукта. Если влажность будет выше нормы – кирпич не просохнет, и как результат – брак. Низкая влажность чревата отклонениями в геометрии кирпича. Поэтому на любом кирпичном производстве к увлажнению шихты подходят максимально ответственно.

Как правило, точек увлажнения несколько. Первое увлажнение происходит до засыпки сырья в глинозапасник. После него, шихта тоже увлажняется. Конечное значение влажности достигается в смесителях, установленных непосредственно перед прессом.

Пульт управления линей формовки

Еще одно ключевое значение имеет температура шихты при формовке. Она должна составлять не менее 30 градусов. Достигается это значение прогревом воды, добавляемой в шихту; обработкой шихты паром; прогревом глины обогревателями, после забора из глинозапасника. Ну и конечно, в цехе формовки должна быть определённая температура. Кирпичное производство любит тепло.

Формовка холодного сырца неизбежно приведёт к появлению трещин на пастели и падением марки конечного продукта.

После прохождения всех процедур подготовки к формовке, шихта доставляется в вакуумную камеру пресса. Значение вакуума в камере составляет – 1. Это значит, что воздуха в глине не должно остаться вовсе. Падение значение вакуума приведёт к расслоению сырца и потере марки и внешнего вида конечной продукции.

Вакуумированная масса попадает в шнековой пресс и продавливается через фильеру, которая придаёт сырцу требуемую форму. На этом этапе очень важны такие показатели, как скорость движения массы на отдельно взятых участках бруса. То есть, через края фильеры глина должна продавливаться несколько медленней, чем через середину. И скорость движения массы по краям должна быть одинакова.

Добиваются требуемых показателей специальными динамическими тормозами.

Пренебрежение этими требованиями приведёт к нарушению геометрии продукции. Грани кирпича будут «дугой».

Способ резки бруса зависит от технологии производства и проекта завода. Существуют два типа резчиков бруса: однострунные и многострунные. Однострунные резчики применяются в основном для производства цокольного кирпича. Для достижения ровного среза и правильной геометрии кирпича используют многострунный резчик.

После нарезки сырец грузится в сушильные тележки для последующей доставки в сушильную камеру.

Линия загрузки сырца в сушильные тележки. Многострунный резчик.

Сушка кирпича

Сушильная камера предназначена для удаления влаги из сырца. Различают два вида сушильных камер: конвейерная и тоннельная. Каждый из этих типов предназначен для сушки кирпича из глины с определёнными свойствами. В нашей стране широко распространены тоннельные сушки, так как они более универсальны.

В тоннельной сушке одновременно может находиться до 350000 штук кирпича.

Теплоносителем в сушке служит воздух. Сушильная камера условно делится на три части. В первой зоне воздух насыщается влагой из сырца. В средней зоне влага удаляется из сушки. В конце камеры влажность кирпича доводится до значения 6 – 8 %. Каждая сушильная тележка находится в камере от 2 до 5 суток.

Нужно отметить, что сушка кирпича наиболее сложная и энергоёмкая часть кирпичного производства.

Сушильная камера. Распределительный транспортёр.

Обжиг кирпича

Обжиг кирпича – конечный этап производства, и очень ответственный. Современные печи обжига почти все тоннельного типа. Печь состоит из трёх частей: КПН (камера предварительного нагрева), зона обжига и зона охлаждения.

Высушенный кирпич укладывается на бетонные вагонетки обжига. Делается это определённым образом: штабелями. Укладку производят садочные машины или люди, вручную.

Вагонетка со сложенным кирпичом загоняется в КПН, где он нагревается, чтобы не было трещин от резких перепадов температур. Длится этот процесс от 12 до 48 часов, в зависимости от режима работы печи.

В зоне обжига кирпич подвергается воздействию температуры от 980 до1100 градусов в течение 48 часов. При этом происходят необратимые процессы в структуре глины, и сырец превращается в знакомое всем изделие – красный керамический кирпич.

В зоне охлаждения обожженный кирпич остывает до нормальной температуры, чтобы его можно было уложить на поддоны и упаковать.

Упаковка и хранение кирпича

Укладывается готовое изделие на деревянный поддон и обматывается упаковочной плёнкой. Ряды лицевого кирпича дополнительно прокладываются бумагой.

Хранится кирпич, может и на открытой площадке, но не более двух лет. По истечении этого срока кирпич перекладывается на другой поддон.