Omskvorota.ru

Строим дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кирпич производство глиняного кирпича

Глина для производства керамического кирпича

Качественные характеристики керамического кирпича ( морозостойкость, прочность, внешний вид) напрямую зависят от глинистого сырья, используемого в производстве. Собственно глина представляет собой горную породу, очень сложную и непостоянную по составу входящих в нее минералов, а также по физическим и технологическим свойствам. Глины обладают способностью размокать, распускаться в воде на отдельные частицы, образуя, в зависимости от количества воды, либо пластичное тесто, либо жидкие смеси, в которых мельчайшие частицы глины находятся во взвешенном состоянии.

Основными требованиями к глине как главному сырью для производства керамического кирпича являются низкое содержание крупно-зернистых включений, хорошие сушильные свойства и способность сырья к формованию. Кирпичные глины не должны содержать щебня, гальки, гравия, крупных кусков известняка, гипса и других примесей. Чаще всего для производства кирпича используются легкоплавкие песчанистые и мергелистые глиняные породы, различные по минеральному составу и цвету.

Чтобы выпускать продукцию с высокими техническими характеристиками, необходимо длительное время использовать в производстве постоянный состав глины. Это позволяет подобрать наиболее оптимальный вариант режимов сушки и обжига. В ином случае достичь хорошего качества кирпича не удастся.

Едва ли не самое главное свойство глины, которое необходимо учитывать в производственном процессе, — пластичность. Под « пластичностью» понимается способность глиняного теста принимать и сохранять любую форму в сыром виде. В зависимости от степени пластичности выделяют 5 групп глин — от высокопластичных до непластичных. В этой же связи распространено деление глин на « жирные» и « тощие» ( супеси, суглинки) , по степени загрязненности глинистого сырья кварцевым песком. Кварцевый песок — наиболее частая и почти всегда преобладающая примесь в глинах, особенно в месторождениях глин остаточного типа. В « жирных» глинах песка мало, а в « тощих» его много.

Для производства качественного керамического кирпича наиболее подходят глины, не требующие дополнительных добавок, преимущественно средней пластичности ( жирности). Если глина будет слишком жирной, то кирпич долго сохнет, может давать трещины. В свою очередь, использование тощих глин негативно отразится на важнейших характеристиках кирпича — прочности и морозостойкости. Тем более не стоит применять сырье, содержащее включения известняка. При обжиге известняк превращается в известь, которая гасится под действием влаги воздуха, увеличивается в объеме и разрушает изделие.

В процессе производства оптимальная густота глинистого сырья достигается добавлением строго определенного количества воды. Определить уровень густоты достаточно просто: глиняное тесто должно легко формоваться, но не прилипать к рукам. Жирные, очень пластичные глины приобретают нужную консистенцию при добавлении 30—40% воды, глины средней пластичности — при 20—30% и малопластичные глины — при 15—20% воды.

О качестве глины можно судить, сделав простой срез. Блестящий жирный срез — признак высокопластичных глин, которые в состоянии нормальной густоты прилипают к ножу. Чем более матовая и ровная поверхность среза, тем меньшей пластичностью характеризуется сырье. Определяют пластичность и таким образом: придав опытному образцу необходимую густоту, делают шарики диаметром 4-5 см. Затем кладут их на гладкую доску и сверху медленно надавливают дощечкой, пока не сплющатся до половины толщины. Если на смятом шарике не появится трещины, значит глина пластична, если трещины появятся — глина мало пластична. Образцы из очень тощей глины разваливаются на куски.

Степень пластичности глины показывает и усадка образцов при сушке: чем больше усадка, тем больше пластичность глины. Глины, усадка которых более 10%, высокопластичны, от 8 до 10% — выше средней пластичности, от 6 до 8% — средней пластичности и меньше 5% — тощие. Соответственно, для производства кирпича наиболее пригодны глины, имеющие 6—8% усушки. Если же показатели больше, то в глину следует добавлять отощители. В качестве отощителей применяют песок с крупностью зерен 0,5—2 мм, просеянные или дробленые шлаки не более 3 мм, а также опилки.

Одно из важнейших свойств глины — способность твердеть после обжига, давая материал, не размокающий в воде и непроницаемый для нее. Исходя из чувствительности к сушке выделяют 3 вида глин — от высокочувствительных до малочувствительных ( в зависимости от того, способна ли глина выдерживать высокие температуры, не давая трещин). При обжиге учитывается еще одно свойство глины — спекаемость, т.е. объем открытых ( сообщающихся с поверхностью) пор в отформованном и обожженном образце. Чтобы не допустить возникновения трещин и в то же время добиться быстрой и равномерной сушки, в глинистую массу вносят отощающие добавки, снижающие пластичность и увеличивающие размер пор и капилляров. При этом наибольший эффект получают при внесении крупнозернистых добавок. Чем больше в глинистой массе крупных частиц, тем крупнее в ней поры и капилляры и тем быстрее и равномернее идет сушка изделий, сформованных из такой массы. В настоящее время широко распространены органические добавки — древесные опилки и ископаемые угли.

Обожженная не при слишком высокой температуре глина не теряет своей пористости и способности впитывать влагу, но окаменевает, совершенно утрачивает способность размываться водою и давать с нею пластическую массу. Обжиг строительного кирпича производится при температуре 900—1000°С.

Глины могут иметь самый различный цвет — от белого до черного. И в известной степени цвет может характеризовать качество глины. Белые и светло-серые глины всегда содержат мало железа и обычно бывают огнеупорными или тугоплавкими. Красно-желтый или красно-бурый цвет глины указывает на то, что она не обладает огнеупорностью и пригодна только для грубой керамики. Черный цвет глины указывает на большую примесь в ней органических веществ. Хотя это никоим образом не определяет технологических свойств сырья. В ряде случаев такие глины могут оказаться вполне удовлетворительным керамическим сырьем, так как после обжига органические примеси выгорают и цвет черепка делается иногда почти белым.

Глины широко распространены в природе и обычно залегают на небольшой глубине от поверхности. Все это делает их дешевым видом минерального сырья. Тем не менее перевозки их на дальние расстояния нецелесообразны. В качестве производственного сырья глины стараются по возможности использовать на месте. Практически все кирпичные заводы обязательно строятся на самом месторождении глин, так как гораздо выгоднее подвозить к заводу более дорогое топливо, чем огромные массы влажной и очень тяжелой глины.

Поскольку кирпичное производство — самый крупный потребитель глин, в производстве особо строгих требований к сырью не предъявляется. Для выработки обычного строительного кирпича применяются широко распространенные легкоплавкие песчанистые ( « тощие») глины любого цвета. Месторождения таких глин встречаются почти повсюду и на них базируется большинство кирпичных заводов.

Технология стеновых керамических изделий. Производство глиняного кирпича и эффективных камней

Кирпич является одним из наиболее древних искусственных строительных изделий – его «возраст» примерно 5000 лет. И до сего времени он продолжает сохранять значение одного из основных видов стеновых материалов, в общем объеме которых его доля стеновых материалов составляет около 40%.

Обыкновенный глиняный кирпич представляет собой искусственный прямоугольный камень установленных размеров, изготовленный из глины путем формования и обжига с отощающими добавками или без них.

Сырьем для производства кирпича служат легкоплавкие глины. Обычно в них содержится до 50…70% кварца. Кирпичные заводы всегда работают на местном сырье. Глины добывают в карьерах, расположенных вблизи заводов, открытым способом (экскаваторами) и завозят разными видами транспорта, которые описаны в главе 1. В производство строительного кирпича применяется пластическое и полусухое формование. Наиболее применим пластический способ, как менее трудоемкий.

Пластический способ формованияобеспечивает более высокую водостойкость, но менее качественную поверхность граней, чем полусухой. Он состоит из операций подготовки массы, формовки, сушки сырца и обжига.

Читайте так же:
Кирпич облицовочный кирпичный двор

При подготовке массыглину для разрушения естественной структуры и измельчения пропускают через вальцы грубого, среднего и тонкого помола, затем через глиномешалку. В ней глина увлажняется (до 18…25%) и перемешивается до получения однородной пластичной массы, хорошо поддающейся формованию. Каменистые включения предварительно удаляют вальцами.

На рис. приведена одна из технологических схем производства кирпича пластическим способом.

Из реферата Ляха

Формование кирпичапроизводится в вакуумных ленточных прессах с вакуумированием или без него, если масса высокопластична. Для малопластичных глин вакуумирование обязательно, так как масса получается более плотной, что улучшает ее пластичность. Увлажнение следует производить паром. Отформованные изделия при этом быстрее высыхают и меньше растрескиваются. Готовая продукция имеет повышенную прочность. Максимальный вакуум может быть 630…700 мм рт. ст.

Глиняный брус, выходящий из пресса, разрезается на отдельные кирпичи-сырцы полуавтоматическими струнами или автоматическими резательными станками. Производительность вакуум-прессов – до 10 000 шт./ч.

На рис. приведена схема ленточного вакуумного пресса.

В корпусе пресса вращается шнек-вал с винтовыми лопастями. Глиняная масса перемещается с помощью шнека к сужающейся переходной головке, уплотняется и выдавливается через мундштук в виде непрерывного бруса или ленты под давлением 1,6 – 7 МПа. Мундштук ленточного пресса для производства обыкновенного кирпича имеет прямоугольное сечение. Для формования пустотелого кирпича и керамических камней в мундштуке пресса устанавливается пустотообразующий сердечник, состоящий из скобы с прикрепленными к ней стержнями-пустотообразователями. Применяются также фасонные вставки с узкими щелями для формования черепицы, кольцевые – для керамических труб.

Жесткий способ формования является разновидностью современного развития пластического способа. Влажность формуемой массы при этом способе колеблется от 13 до 18%. Формование осуществляется на мощных вакуумных шнековых или гидравлических прессах. В связи с тем что «жесткое» формование осуществляется при относительно высоких (10 – 20 МПа) давлениях, могут быть использованы менее пластичные глины с низкой естественной влажностью.

Формование при пластическом и жестком способах завершается разрезкой непрерывной ленты (бруса) отформованной массы на отдельные изделия на резательных устройствах.

Сушка кирпичапроизводится в естественных условиях (в сушильных сараях) или в искусственных сушилках до остаточной влажности не более 5%. Для искусственной сушки применяются конвейерные, туннельные или камерные сушилки. Влага из кирпича-сырца удаляется потому, что он омывается воздухом, не насыщенным водяными парами. Вследствие разницы во влажности поверхностных и внутренних слоев сырца влага по капиллярам диффундирует из глубины к поверхности. В качестве теплоносителя чаще применяют отходящие газы из зоны охлаждения обжиговой печи.

Обжиг кирпичаявляется завершающей операцией технологического процесса производства. Его условно делят на три периода: прогрев сырца, собственно обжиг и охлаждение. Процессы, происходящие в каждом из них, изложены в главе 2. Отличие состоит лишь в том, что выгорающие добавки повышают температуру в печи и формируют пористую структуру кирпича. Печи для обжига кирпича применяются кольцевые или туннельные. В кольцевой печи постепенность нагрева кирпича-сырца и замедленное охлаждение обожженного продукта достигаются благодаря тому, что в ней при неподвижном обжигаемом материале передвигается зона горения (путем переноса места загрузки топлива), а в туннельной печи – вследствие того, что при неизменном положении зоны обжига передвигаются на вагонетках обжигаемые изделия. В настоящее время кольцевые печи из-за больших затрат ручного труда почти не применяют. Туннельные печи легче автоматизировать, они более производительны, чем кольцевые. Температура обжига кирпича в зависимости от состава глины – 900…1050°С.

Полусухой способ производстваглиняного кирпичаимеет преимущество перед пластическим методом, так как дает возможность использовать малопластичные глины, за счет чего расширяется сырьевая база. Кроме того, при формовании применяют массу значительно меньшей влажности, поэтому сушка упрощается, сокращается расход топлива (кирпич можно не сушить, а сразу направлять в обжиг). Недостатки этого способа – более сложный процесс прессования и немного большая плотность получаемого материала. При полусухом прессовании глина и отощающие добавки, высушенные и измельченные в порошок, тщательно перемешиваются и увлажняются до 8…12%. Прессование производят на специальных прессах под давлением 15…25 МПа. Этот способ применяют чаще для лицевого кирпича с шликерной подготовкой массы, обеспечивающей однотонность цвета и четкость граней. Кирпич полусухого формования имеет почти такие же показатели свойств, что и кирпич, изготовленный пластическим формованием.

Свойства строительного кирпича определены требованиями ГОСТ 530-95 [8]. От них зависит его качество. По прочности при сжатии и при изгибе кирпич разделяется на 8 марок: 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75. Показатели прочности для этих марок представлены в таблице 7.1.

Таблица 7.1. Физико-механические свойства кирпича

Марка изделияПредел прочности, кгс/см 2
при сжатиипри изгибе
всех видов изделийполнотелого кирпича пластического формования
Средний для 5 образцовНаименьший для отдельного образцаСредний для 5 образцовНаименьший для отдельного образца
30,0 (300)25,0 (250)4,4 (44)2,2 (22)
25,0 (250)20,0 (200)3,9 (39)2,0 (20)
20,0 (200)17,5 (175)3,4 (34)1,7(17)
17,5(175)15,0(150)3,1 (31)1,5(15)
15,0(150)12,5(125)2,8 (28)1,4(14)
12,5(125)10,0(100)2,5 (25)1,2(12)
10,0 (100)7,5 (75)2,2 (22)1,1(11)
7,5 (75)5,0 (50)1,8(18)0,9 (9)

Внешний вид и размеры кирпича представлены на рис. 7.1, откуда видно, что он может быть полнотелым и дырчатым в виде стеновых камней.

Рис. 7.1. Виды керамических стеновых изделий; а – обыкновенный кирпич; б – дырчатый кирпич с круглыми пустотами; в – щелевой камень; г – стеновой камень с ромбовидными пустотами для панелей; д – 32-х щелевой камень

Кирпич должен по внешнему виду иметь форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами и размеры 250x120x65 мм, но ГОСТ предусматривает допуски отклонений размеров по длине ±5, по ширине ±4, по толщине ±3 мм. Это связано с разной усадкой кирпича по высоте вагонеток. Установлены также допуски на искривление поверхностей и ребер; по постели до – 4 мм, по ложку до – 5 мм. Механические повреждения в виде отбитых или притупленных ребер и углов допускаются не более двух на кирпиче размером не более 15 мм. Указанный недостаток может не вызывать понижения прочности кирпича, но увеличивает расход строительного раствора для заполнения отбитостей. Раствором выравниваются и деформации кирпича, а также скрепляются небольшие трещины и посечки.

Трещиныкирпича образуются при усадке в сушке или обжиге. Поверхностные и неглубокие трещины значительного влияния на прочность не оказывают. Но сквозные трещины, превышающие по длине допуски, указанные в ГОСТе, понижают прочность, особенно при испытании на изгиб. При наличии трещин увеличивается бой во время перевозок и при разгрузке кирпича. Поэтому ГОСТом допускается не более одной сквозной трещины на ложковых гранях длиной по ширине кирпича до 40 мм включительно. Наличие кирпича-недожога и включений извести («дутики»), вызывающих разрушение кирпича, не допускается. Недожог неморозостоек. Характер обжига определяют по цвету поперечного разреза. Нормально обожженный кирпич имеет одинаковый цвет по всей толщине. Недожог имеет более светлую или при введении в состав массы выгорающих добавок – более темную сердцевину. В последнем случае происходит науглероживание из-за недостаточной температуры обжига. Пережог определяется по заниженному водопоглощению и наличию повышенных деформаций. Из-за этого передожог тоже не допускается по ГОСТу.

Водопоглощение кирпича должно быть не меньше 8%, так как с его понижением повышается теплопроводность из-за увеличения плотности.

Читайте так же:
Кирпич силикатный полуторный масса

Плотность кирпича обычно составляет 1700…1900 кг/м 3 .

По морозостойкости кирпич подразделяют на марки: F15, F25, F35, F50. Кирпич, насыщенный водой, должен выдерживать не менее 15 циклов замораживания при температуре минус 15° и последующем оттаивании в воде с температурой 18±2°С. Отсутствие следов разрушения характеризует морозоустойчивость кирпича.

Виброкирпичные панели изготовляют из кирпича и раствора с утеплителями и металлической сеткой. Уплотнение осуществляется вибрированием и отделкой керамической плиткой или мраморной крошкой с последующим твердением в пропарочных камерах в течение 8…12 ч при температуре 80°С. Толщина панели – 260 мм, в том числе кирпича 120, утеплителя 100, остальное – керамическая плитка и три слоя раствора. Толщина панелей для перегородок (в 0,5 кирпича) – 140 мм. Производство этих панелей механизировано, и они не нуждаются в дополнительной отделке. Недостаток – громоздкость, сложность изготовления и дополнительный расход металла.

Эффективные стеновые камни имеют увеличенную толщину, технологические пустоты, пониженные плотность и коэффициент теплопроводности, достаточную прочность, меньшую стоимость. Плотный кирпич является тяжелым и имеет высокую теплопроводность, поэтому в строительстве он уступает место эффективным материалам. К ним относят пористый легкий кирпич и пустотелые камни.

Легкий кирпич представляет собой искусственный камень, изготовленный формованием и обжигом из диатомитов, трепелов с добавками глин и выгорающих материалов или глин с выгорающими добавками. Применение его дает возможность уменьшить толщину стен и количество кирпича в кладке, облегчить массу конструкции, увеличить площадь помещения при одном и том же объеме здания. Технология производства легкого кирпича различных видов мало отличается от процесса изготовления обычного кирпича. Его марки представлены в таблице 7.2. Марка легкого кирпича по морозостойкости должна быть не менее F15. Все легкие керамические изделия конструктивного назначения, имеющие размеры больше кирпича, называют керамическими камнями. Для взаимозаменяемости они имеют те же размеры, что и обыкновенный кирпич, за исключением толщины. Она может быть 130, 250, 300 мм.

Таблица 7.2. Показатели качества легкого кирпича

Обжиг кирпича в домашних условиях — производим качественный материал

От автора: здравствуйте, уважаемые читатели! Задумывая обжиг кирпича в домашних условиях, вы сразу представляете в голове образы огромных производственных помещений, жаркие печи, тяжелый труд работников, но не все так страшно! Вы удивитесь, но организовать изготовление кирпича из глины возможно и в домашних условиях.

Для начала можно сделать партию для своих потребностей, набить, так сказать, руку — отработать технологию, повысить качество и оптимизировать процессы. Если дело пойдет хорошо, то ничто не помешает открыть свой бизнес, так как кирпич во все времена является отличным строительным материалом, и на него постоянно будет спрос.

Критерии подбора качественной глины

Начинать нужно с определения места «добычи» или покупки основного материала для производства кирпича — глины. Самое главное — найти именно «правильный» материал! Отлично, если вы обладатель землевладения или карьера, и на них есть залежи ценного материала, а если нет? Отправляемся на строительную базу и тщательно изучаем характеристики глины, ее показатели жирности, ведь от этого зависит качество полученного кирпича.

Проверить самому, правильной ли жирности найденная вами глина, довольно просто. Лучше всего взять пробы материала с нескольких участков или мест продажи, достаточно будет приблизительно по полкилограмма.

Для чего нам нужно небольшое количество? Доливаем в каждый образец немного воды и тщательно размешиваем. Глина должна вобрать в себя воду и начать приставать к рукам — на этом можно процесс завершить. Из подготовленной массы сделайте шарики диаметром около 50 мм и лепешки диаметром 100 мм. Оставляем их в хорошо проветриваемом помещении или на улице под навесом и высушиваем в течение 2–3 дней. Понятно, что такие действия необходимо произвести с каждым образцом глины.

Теперь можно приступать к оценке наших образцов:

  • если на шариках и лепешках появились трещины, то придется в процессе производства кирпича добавлять песок, у вашей глины — повышенная жирность,
  • при отсутствии трещин необходимо шарик бросить без усилий с высоты 1 м. Если он не разрушится, значит, глина оптимальной жирности,
  • при рассыпании шарика можно сделать вывод, что для образца была использована тощая глина, в этом случае придется добавлять жирную.

Дополнительные компоненты (песок или жирную глину), в зависимости от характеристик вашего материала, следует добавлять порциями, постоянно проверяя качество готовой массы. Вообще, чем больше пластичность глины, тем легче изготовить кирпич.

Совет: пробы и испытания необходимо продолжать до нахождения оптимального состава массы.

Для достижения хорошей пластичности сухой материал засыпают в емкости водой и оставляют в таком состоянии на некоторое время, периодически добавляя новые порции материала и перемешивая состав. Также способствует повышению пластичности вымораживание глины в зимние холодные месяцы.

После замачивания раствор обязательно должен вылежаться около трех дней.

Важно: в процессе нельзя использовать глины с примесями камней, гальки, грунта и карбонатов (белые составляющие размером более 1 мм).

Производство кирпича-сырца

Существует два метода получения кирпича из глины:

  • необожженный (так называемый кирпич-сырец),
  • обожженный.

Изготовленный по технологии и из хорошей глины, необожженный строительный материал сможет практически на равных соперничать с обожженным. Его с успехом применяют при строительстве небольших зданий на участке: одноэтажных строений, подсобных построек — сараев, саун и др. Разберем способ производства кирпича-сырца.

Изготовление форм (ручное и механическое)

Первый вариант — изготовление подручными средствами. Нам потребуются размеры форм, которые необходимо изготавливать, обычно это габариты обыкновенного кирпича 250120х62 мм. В качестве материала для них можно взять доски толщиной около 25 мм, также необходимо будет применить дополнительно листы фанеры.

Внутренняя поверхность формы выполняется гладкой. Для формирования в кирпиче пустот крышки должны быть изготовлены с выступами. Выступы изготавливают с уклоном, для облегчения процесса выемки готового изделия.

Составные части формы сбиваются гвоздями длиной 50–60 мм, при этом обеспечив свободный съем верхней крышки. Советуем сделать несколько одинаковых форм — это интенсифицирует ваше маленькое производство.

Второй вариант — если вы планируете масштабную стройку, то лучше взять в аренду станок для быстрого и эффективного производства кирпича.

Загрузка форм

Смачиваем водой внутренние части форм перед загрузкой смеси, а затем присыпаем мелкой пылью или цементом — это намного облегчит выемку изделий. Заполняем формы, периодически встряхивая, чтобы масса заняла весь объем. Выступающие избытки срезаются любым удобным металлическим приспособлением.

Закрыв форму верхней крышкой, выдерживаем некоторое время. Убираем крышку, переворачиваем форму и, аккуратно поднимая ее вверх, извлекаем содержимое на помост для сушки.

Сушка

Просушка заготовок — довольно сложный и важный процесс. Сушить их следует на стеллажах, которые имеют навес, чтобы защитить блоки от попадания солнечного излучения и осадков.

Если сушка осуществляется в подсобном помещении, например, в сарае, то в продолжение трех дней материал должен находиться в закрытом помещении, а потом необходимо организовать проветривание.

Если вы планируете сушку на улице, то сначала подготавливаем участок для размещения кирпича — необходимо изготовить деревянный настил или выполнить засыпку площадки сухим песком. По мере испарения жидкости происходит усадка заготовок, в результате первоначальный объем потеряет до 15%.

Важно: температура наружного воздуха при сушке на улице должна быть не ниже 10 оC.

На продолжительность сушки могут влиять многие атмосферные факторы: температура, влажность и скорость движения воздушных масс. Процесс длительный, может продолжаться от 6 до 15 дней. Кирпич без обжига готов, можно приступать к строительным работам.

Читайте так же:
Бк строй костанай кирпичи

Важно: стойкость кирпича, полученного таким способом, к воздействию воды очень низкая. Это необходимо учесть при возведении строений.

Можно ли обезопасить такой кирпич? Существует ряд стандартных методов, которые помогают защитить материал от попадания влаги:

  • свес крыши должен быть длиной не менее 0,6 м,
  • дверные и оконные проемы необходимо располагать на расстоянии не менее 1,5 м от углов построек,
  • швы кладки должны быть хорошо перевязаны,
  • готовые стены необходимо оштукатурить, также можно обложить облицовочным кирпичом или другим современным строительным материалом.

Технология изготовления обожженного кирпича

Настало время рассказать, как из кирпича-сырца получить обожженный обыкновенный кирпич. Эта технология значительно труднее, и в домашних условиях необходим более серьезный подход и подготовка. Тем не менее, маленькие партии, например, для достройки или облицовки дома, получить вполне по силам и самому. Собственно, обжиг заготовок происходит в 3 приема:

  • разогрев (прогрев),
  • обжиг,
  • остывание под контролем.

Качество изготовленного кирпича зависит от многих факторов: времени разогрева и скорости набора температуры, окончательной температуры обжига, продолжительности воздействия этой температуры и скорости остывания.

Теперь детально познакомимся с технологией обжига заготовок, описывая каждый процесс поэтапно.

Обжиг

Сначала необходимо подготовить металлическую емкость, куда будут загружаться необожженные заготовки. Как вариант, можно взять железную бочку большого объема (200–250 л). Днище необходимо удалить.

Бочка устанавливается на печь без верха (жарочной плиты) или на костер. Если вы решили разогревать на костре, то лучше огонь разводить в яме на глубине около 0,5 м, а емкость расположить на ножках длиной 0,2 м. Это способствует равномерному распределению температуры и прогреву изделий, да и контролировать огонь будет проще.

Заготовки размещают в бочке послойно, но оставляя небольшой промежуток между слоями. После наполнения бочки следует накрыть ее железной пластиной, что не позволит холодному воздуху проникать в подогреваемый объем. Разжигаем огонь и в течение двадцати часов греем емкость.

Физика процесса

Что же делается внутри заготовки при обжиге? Наша задача — получить спекшуюся керамическую массу. Это может случиться при температуре: для легкоплавких глин — около 900 оC, а для тугоплавких — 1200 оC.

Из заготовки при этом испаряется жидкость — физически (гигроскопическая) и химически связанная (гидратная). Также выгорают все органические составляющие, частично разлагаются карбонаты, глинистые минералы разрушаются, а глина приобретает аморфное состояние и равномерно разогревается по всему объему.

Охлаждение

Это наиболее важный этап. Разогретый кирпич не переносит быстрой перемены температур и попадания холодного воздуха, поэтому должен остывать постепенно, без разгерметизации. Для этого температура регулируется путем уменьшения огня в топке.

Если нарушить эту рекомендацию, то может быть испорчена вся партия — кирпич покроется трещинами, разрушится. Такой материал точно не подойдет для строительства. Постепенно доводите температуру примерно до 650 оC, только после этого процесс можно немного ускорить, открыть же емкость следует после полного остывания, спустя около пяти часов.

Кирпич готов, по итогу обязательно проверяем качество полученного материала. Когда материал окончательно остынет, постучите по образцу молотком — звук должен быть звонким. Затем разбейте его на части: выполненный по технологии кирпич будет на разломе одинаковым по цвету и структуре. Далее следует эти части поместить в емкость с водой на несколько часов. За это время они не должны разрушиться или поменять цвет.

Полученный в домашних условиях кирпич, конечно, не сможет в полной мере соответствовать заводскому. Но, если вам нужна небольшая партия материала, или не хватает для окончания строительства нескольких элементов, то это будет хорошим решением проблемы.

Надеемся, что наши советы и рекомендации были полезны. Предложенные видео- и фотоматериалы будут дополнительным подспорьем в понимании процесса. Всего доброго, отличного выполнения работ и до новых встреч на страницах нашего сайта!

Кирпичный бизнес: виды производства и рентабельность


Кирпич – прямоугольный искусственный камень, самый распространенный строительный материал. Производится из различных минералов, обладает высокой плотностью и прочностью, которые получаются в результате специальной обработки исходного материала.
Бизнес на изготовлении кирпича перспективный и с высоким уровнем рентабельности. Организовать его можно в любом промышленном помещении. Кроме приобретения оборудования, требуется проект, организация наладочных и пусковых работ, подготовка персонала.

Существует 4 основных вида кирпича:

  1. строительный — полнотелый и пустотелый, используется при кладке;
  2. облицовочный — в «теле» пустоты, используется при отделке;
  3. клинкерный — для покрытия дорожных полотен;
  4. гиперпрессованный — для отделки.

Производить можно силикатный (из кварцевого песка и извести), керамический (из глины) или гиперпрессованный (из глины, отходов кирпичных заводов, ракушки, отсева) кирпич.

Производство силикатного кирпича

Это производство требует больших помещений и значительных вложений в дорогостоящее оборудование:

  • два бункера (для песка и вяжущих компонентов);
  • два дозатора (для песка и вяжущих компонентов);
  • смесители;
  • пресс;
  • автомат-укладчик;
  • автоклав;
  • две вагонетки;
  • транспортеры;
  • тележки передаточные.

Силикатный кирпич белый, но можно получить и цветной, если добавить пигменты, устойчивые к щелочам. Для состава четко установленных правил не существует — доля извести может составлять от 6-и до 8%. Вес каждой составляющей определяется при помощи бункерных весов. При подготовке смеси необходима вода, которая помогает погасить известь и получить пластичную массу.

Полученная в смесителе масса укладывается в прессовочные коробки, передвигается по прессовочному столу, потом при помощи вагонеток перемещается в автоклав, где в течении 12 часов происходит конечная обработка при давлении 0,8-1,2 мПа и температуре 190оС.

Видео: Гидравлический пресс (станок) для силикатного кирпича

Производство керамического кирпича

Производство керамического кирпича требует гораздо большей площади, но меньших финансовых вложений.

Из оборудования необходимо приобрести:

  • самосвал, экскаватор, бульдозер (для добычи глины);
  • приемный бункер;
  • транспортер;
  • вальцы (грубого и тонкого помола);
  • пресс;
  • сушильную камеру;
  • печь для обжига.

В шушильной камере нет доступа воздуха, температура поднимается постепенно. Высушенный кирпич поступает в печь, состоящую из трех зон: подготовительной, нагревательной и для обжига.

Клинкерный кирпич производится по такой же технологии, как керамический. Отличается только состав исходной смеси (основа — сланцевая глина) и температура обжига (до 1500оС).

Начальный капитал для организации бизнеса по производству кирпича промышленным способом составляет 135-150 миллионов рублей.

Мини предприятие по производству гидропрессованного кирпича

Метод гидропрессования отличается от стандартного производства из глины только завершающим этапом — отсутствием обжига. Для тех, у кого нет миллионов, это самый оптимальный вариант. Практически это производство в домашних условиях — мини бизнес по изготовлению кирпича, для которого требуется станок (механический или работающий от сети).

В качестве сырья можно использовать любую глину, отсев, бой ракушки, мучку, отходы больших кирпичных заводов. Станок годен для использования практически в полевых условиях. При помощи механического станка, который оснащен дозатором и бункером, можно изготовить кирпич трех размеров. Рабочая смесь сжимается в форме, изделия не обжигаются, а сушатся в естественной среде (на стеллаже, установленном под хорошо проветриваемым навесом). Процесс сушки занимает от 6-и до 15-и дней. Механический станок стоит примерно 15 000 рублей. Для работы необходимы два человека, за одну смену можно изготовить примерно 1200 кирпичей, за год — более трехсот тысяч.

Существует похожее оборудование, которое питается от сети. Стоит оно в четыре раза дороже (60 000 рублей), за один цикл (4 минуты) можно изготовить 32 кирпича достаточно высокого качества, за 8 часов — 10,5 м3 (3840 шт.). Кроме станка, понадобится бетономешалка и формы различных размеров. Больше, чем два работника, для такого мини завода не потребуется. Периодически будут нужны услуги грузового автомобиля с водителем. Бухгалтера нанимать не стоит — подготовить раз в квартал документы может приходящий специалист.

Читайте так же:
Как выглядит окрашенный кирпич

Важный аспект деятельности — организация сбыта. Большие строительные организации закупают материалы в больших объемах, мини завод в качестве поставщика для них не годится. На первом этапе следует обратить внимание на потребности частного сектора. Для привлечения покупателей можно развесить объявления на строительном рынке, вблизи дачных и гаражных кооперативов, воспользоваться услугами местной газеты или на местного телевидения.

Рентабельность мини завода

Открывать производство выгодно в регионах, где доступны отходы цементной или горнорудной промышленности, которые будут служить сырьем.

Один кирпич стоит 5-8 рублей (с НДС). Один электрический станок за 8 часов дает возможность изготовить 10,5 м3 или 3840 шт. Затраты на производство составляют примерно 14 370 рублей (для серого материала) или 16 800 (для цветного материала) в день. После реализации серого кирпича можно получить 17 200-30 720 рублей в день. Разница (прибыль) составит 2 830-16 350 рублей в день. Если производить цветной материал, который стоит дороже (10 руб. шт.), то в день получится 38 000-16 800=21 200 р .

Из расчетов можно сделать вывод, что производство кирпича достаточно рентабельное, окупается быстро, поэтому заслуживает внимания.

Видео

Все об изготовлении кирпича от Discovery:

Коммерческие предложения

Если вы являетесь производителем или поставщиком оборудования, экспертом или предоставляете франшизу в данной сфере, тогда напишите нам через страницу Контактов .
Ниже мы разместим информацию о вашем предложении и ваши контакты.

На странице публикуются только полезные для других отзывы, в которых указано что человек имел опыт в этом деле.

Заранее большое спасибо, если поделитесь с нашими читателями своим драгоценным опытом!:)

Отзывы владельцев бизнеса:

Читаю отзывы и удивляюсь, размышления от людей которые сами с этим бизнесом никогда не сталкивались. Я вам так скажу, подумайте над строительством личного дома, потом приобретите установку и пресс для производства кирпича или блоков, купите материалы и вперед за работу. При хорошей загрузке «кирпичной» установки и желании работать, кирпич на дом размером более 200 кв. метров будет готов уже через неделю. А себестоимость такого кирпича или блоков будет раза в три ниже рыночной. Потом расскажите и покажите кирпичи собственного производства друзьям и знакомым, тут ваша работа пойдет дальше, кирпичи вам уже гарантировано придется делать на продажу. Дальше больше, можно самому изготавливать прессы-формы и установки для продажи, что я и сделал. Дело постоянно идет в гору.

Любое дело, связанное со строительной отраслью способно принести немалый доход. В настоящее время цены на материалы растут в геометрической прогрессии, в связи с чем, открытие собственного бизнеса по производству гипсокартона, шлакоблока или кирпича будет особенно рентабельным. Хотя, конечно, и потребует немалых вложений.
Тому, кто только начинает свое поприще в строительной отрасли, я рекомендую открыть небольшое предприятие, т.к. подобный старт наиболее оптимален. Это потребует меньшего начального капитала и относительно небольших текущих трат. Перед началом предприятия, разумеется, следует составить подробный бизнес-план, в котором необходимо точно рассчитать все экономические показатели, степень целесообразности и учесть все возможные подводные камни и препятствия. Поверьте моему горькому опыту, делать это лучше с профессионалами. Так вы сможете обезопасить себя от множества очень неприятных сюрпризов в дальнейшем.
Производство кирпича – дело непростое, а потому без настоящего профессионала, твердо знающего все его тонкости, не обойтись.
Кирпич бывает силикатным (в составе известь и кварцевый песок) и глиняным (изготовлен путем обжига). Производство первого вида основывается на методе особого автоклавного синтеза. Помимо песка и воздушной извести в состав продукта входит ряд всевозможных добавок. Прессовка проходит сухим методом. Для автоклавной обработки потребуется профессиональная аппаратура, т.к. изделия необходимо обрабатывать водяным паром при соответствующей температуре и давлении.
Кирпич, изготовленный строго из кварцевого песка и извести получается только белым. Для изготовления других цветов к его составу прибавляются разного рода пигменты. Преимущества автоклавного способа состоят в том, что прочность изделия на выходе можно варьировать в зависимости от нужд заказчика, практически не меняя составляющие материалы и способы обработки продукции. При этом следует помнить, что качество каждого вида кирпича должно соответствовать вполне конкретным характеристикам, основными из которых является: плотность сжатия, параметры морозостойкости и температура применения.
Для того чтобы производить силикатный кирпич понадобиться много оборудования:
• бункеры песка и вяжущих компонентов;
• дозаторы (песчаный и для прочих элементов);
• смесители (с двумя валами и со стержнем);
• силос-реактор;
• хороший и мощный пресс;
• автоматический укладчик (без него сегодня нет и смысла начинать);
• автоклав для ускорения реакций;
• передаточные тележки (для загрузки полных и порожних вагонеток);
• автоклавные вагонетки;
• транспортеры.
Это практически все составляющие, которые понадобятся для организации линии средней производственной мощности, которая будет выдавать не менее 20 миллионов тонн кирпича в год. Поверьте, это совсем немного. Для того чтобы обеспечить бесперебойную работу такого предприятия в две смены (иначе кирпич не производят), понадобится не менее 24 рабочих, помимо которых не обойтись без бухгалтера, кладовщика, продающего менеджера и, конечно, заведующего производством.
Подобная линия потребляет в год не менее 700 т. топлива. Кроме того, она, естественно требует отдельных промышленных помещений с необходимой инфраструктурой, удобным подъездом и т.п. Идеальным вариантом, конечно, является расположенная рядом железнодорожная линия. Однако, это уже из области фантастического везения. Во всяком случае, производство должно располагаться в промышленной зоне города, что обеспечит вам приток постоянных клиентов и удобную перевозку продукции и расходных материалов. Транспортный парк должен содержать как минимум один грузовой автомобиль, оснащенный краном-погрузчиком.
Говоря в общем, такое производство обойдется гораздо дешевле, чем, например, популярное сегодня производство керамики. Оно расходует меньше топлива и в три раза меньше электричества. Сам процесс требует меньше физического труда, и готовое изделие получается во много раз быстрее. Все это, естественно влияет на себестоимость продукта, а соответственно положительно сказывается и на прибыли.

Перспективы бизнеса на рынке строительных материалов не вызывают сомнений. Вполне возможно выпускать конкурентоспособную продукцию на небольших предприятиях. Я с партнерами занимался чисто строительством, но постепенно мы пришли к мнению, что производство стройматериалов будет приносить не меньшую прибыль. Решили взяться за производство кирпича из глины. Захотелось поделиться своим опытом в этой области.

На классический кирпич спрос постоянен и правильно организованное производство будет приносить хорошую прибыль. Конечно, конкуренция в этом секторе большая, но постоянно увеличивающиеся объемы и темпы строительства повышают спрос на кирпич и занять свою нишу в этом бизнесе можно. Мы начали с поиска подходящего помещения и выбора технологии производства, с наименьшими затратами.

Наш бизнес-план
Для запуска производства необходимо помещение не менее 500 кв.м со всеми необходимыми коммуникациями. Для этих целей мы арендовали склад недалеко от города, где плата за пользование была минимальной. Такой подход позволил существенно снизить себестоимость продукции.

Важно! Производственную зону необходимо разделить на три части: склад и подготовка сырья, основное производство и площадка хранения готовой продукции.

Следующий шаг – выбор технологии и закупка оборудования. Мы рассмотрели три варианта изготовления кирпича.
1. Пластическая формовка кирпича – оказалось, что это самый затратный технологический процесс. Его использование рентабельно при объемах производства не менее 35 млн. кирпича в год. Для нас этот вариант оказался неосуществимым, со всех сторон.
2. Технология гиперпрессования – менее затратный метод, но сложный с точки зрения приобретения и эксплуатации оборудования. Рентабелен при производстве 3 млн. кирпичей в год. Для нашего коллектива такая технология показалась слишком сложной и энергоемкой.
3. Традиционная формовка и обжиг – этот метод полностью соответствовал нашим финансовым возможностям и квалификации. Для окупаемости необходимо производить более 500 тыс. кирпичей в год. Наши затраты на приобретение оборудования составили 2 млн. рублей.

Читайте так же:
Кирпич 1нф класс средней плотности

Наш бизнес окупился в течение 2 лет. Конечно, если вы имеете большие финансовые возможности и уверены в реализации больших объемов продукции, то можете заняться организацией производства кирпича по методу пластической формовки или гиперпрессования. В первом случае ваши инвестиции в бизнес составят 100 млн. рублей, во втором поменьше, около 10 млн.!

StudArctic forum

электронный научный студенческий журнал

Технологии материалов

Подовинников Михаил Александрович
Студент ПетргГУ (Пр. Ленина 33),
misha.podovinnikov@yandex.ru

Кирпич глиняный как объект исследования: элементный состав и структура материала

Летом 2014 года я нашел на своем приусадебном участке кирпич. Это был обычный красный кирпич, но на нем стояло клеймо «Тырловъ». Буква «Ъ» натолкнула меня на мысль о том, что кирпич старинный. Действительно, кирпичи с этим клеймом производились в период с 1893 по 1917 гг. на заводах Дмитрия Ивановича Тырлова-Жданкова (территория нынешней Ленинградской области). Удивителен тот факт, что кирпич, пролежавший под открытым небом достаточно продолжительное время, остался практически неповрежденным: отчетливо читается клеймо, видны все грани, лишь сколоты углы. Если рассматривать современный керамический кирпич ОАО «Керамика» (г. Витебск), то очевидно, что за несколько лет, проведенных под воздействием окружающей среды, кирпич превратится в крошку [4].

Возникло предположение, что причина разницы в качестве двух кирпичей заключается не только в технологии производства, но и в элементном составе. Поэтому 7 июня 2016 года в лаборатории Физико-технического института ПетрГУ под электронным микроскопом были исследованы образцы следующих кирпичей: «Тырловъ», современный кирпич 2013 года витебского производства, неизвестный старинный кирпич из деревни Погранкондуши, кирпич с клеймом двуглавого орла, старинный кирпич из села Горцы, кирпич из Петропавловской крепости, кирпич 19 века из разрушенного храма поселка Салми, кирпич из древнего поселения этрусков во Флоренции.

Микроскопическое исследование дает представление о процентном содержании таких элементов как углерод, кислород, железо, натрий, магний, алюминий, кремний, калий, кальций, фтор. В одном образце был обнаружен хлор. Содержание многих элементов объясняется очень легко. Так, углерод – признак органических соединений, которые, безусловно, содержатся в глине, натрий и магний получаются после обжига в дровяных печах (это составляющие золы), железо в больших количествах содержится в воде, кремний – один из составляющих песка, алюминий – сопутствующий продукт глинозема.

Каждый из элементов показывается на изображении разным цветом. Кроме этого, разным цветом показаны раковины и неровности.

Но, несмотря на наличие элементов в образцах, везде их процентное содержание разное.

Сравнительный анализ элементов в химическом составе кирпичей приведен в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительный анализ элементов в химическом составе кирпичей

ЭлементСодержание элемента
Кирпич «Тырловъ» (100-120 лет)Кирпич Витебского производства (3 года)Кирпич из п. СалмиНеизвестный кирпич из д. Погранкондуши (более 80 лет)Кирпич с двуглавым орломКирпич из села Горцы (около 200 лет)Кирпич из Петропавловской крепостиКирпич из древнего поселения этрусков во Флоренции
Углерод4,596,612,964,116,324,568,513,75
Кислород58,1255,9152,7963,7259,0256,8155,6752,73
Натрий1,540,592,313,341,851,131,421,43
Магний1,211,31,241,301,201,150,991,71
Алюминий7,046,727,256,536,697,856,328,81
Кремний22,4121,1925,1118,9720,7721,3121,5822,44
Титан0,240,250,620,440,230,38
Железо2,463,134,220,621,533,272,526,01
Калий1,752,022,180,861,662,021,821,77
Кальций0,642,281,320,540,741,230,940,97
Хлор0,23

Из таблицы видно, что в образце современного кирпича Витебского производства кальция больше всего. Кальций содержится в известняке, примеси которого имеются в глине. При обжиге кирпича возможна трансформация известняка в известь в форме окиси кальция. Примеси извести в глине нежелательны, поскольку известь является очень хорошим адсорбентом и активно поглощает влагу. В этот момент происходит так называемое гашение извести, которое описывается уравнением:

В момент гашения гранулы извести начинают разрываться на мелкие куски. По этой причине на измельчение извести не требуется внешнего воздействия. Именно это свойство отрицательно влияет на прочность кирпича.

Если в глине остались частицы известняка, то появляются так называемые «дутики» – известковые включения. Набрав воды в себя, они увеличиваются в объеме, тем самым разрушая кирпич, что выражается в появлении трещин и в откалывании частиц кирпича. Известковые включения нежелательны, что определено, например, в ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия», пункт 5.1.2: «На лицевых изделиях допускаются единичные вспучивающиеся (например, известковые) включения глубиной не более 3 мм, общей площадью не более 0,2% площади лицевых граней».

В старину глину выдерживали на воздухе, чтобы она уплотнилась. Вместе с этим, из глины удалялся лишний кальций.

Для анализа структуры материала кирпичей были исследованы их частицы методами электронной микроскопии. Данная часть исследования выполнена с участием Чугина Владимира Павловича на электронном микроскопе в лаборатории Физико-технического института Петрозаводского государственного университета.

Ниже представлены снимки исследуемых образцов в трехсоткратном увеличении.

Снимок 1. Кирпич «Тырловъ»

Снимок 2. Современный кирпич

Снимок 3. Кирпич из п. Салми

Снимок 4. Неизвестный кирпич из д. Погранкондуши

Снимок 5. Кирпич с двуглавым орлом

Снимок 6. Кирпич из села Горцы

Снимок 7. Кирпич из Петропавловской крепости

Снимок 8. Кирпич из древнего поселения этрусков во Флоренции

Из снимков видно, что кирпичи обладают неоднородной структурой. Некоторые из образцов (снимки 1, 6) более однородны, другие же (снимки 2, 8) – наоборот. На некоторых образцах (снимки 1, 3) отчетливо видны раковины – это следы вскипания воды в кирпиче при обжиге. При попадании в эти поры воды при заморозках образуются трещины (как на снимке 8).

Таким образом, элементный состав непосредственно влияет на качество кирпича. Очевидно, что этот состав напрямую зависит от технологии изготовления кирпичей и метода подготовки глиняной массы в частности.

Работа выполнена в рамках реализации комплекса научных мероприятий Программы стратегического развития ПетрГУ на 2012-2016 гг.

Список литературы

1. Ларичев, Н. Кирпич: традиции и инновации / Н. Ларичев // Современный дом. — 2014. — № 3.

2. Кирпич и стеновые материалы // БСТ: бюллетень строительной техники. — 2013. — № 4.

3. Кирпичных дел мастера // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. — 2012. — № 6.

4. Подовинников М.А. Кирпич глиняный как объект исследования // Россия в XXI веке: Факторы и механизмы устойчивого развития. Сборник статей Международной научно-практической конференции. Пенза, 2016. Издательство: Наука и Просвещение. С. 36-39.

© 2012 — 2021 Петрозаводский государственный университет
Разработка и техническая поддержка — РЦ НИТ ПетрГУ
Продолжая использовать данный сайт, Вы даете согласие на обработку файлов Cookies
и других пользовательских данных, в соответствии сПолитикой конфиденциальности

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector