Кирпич один из самых древних строительных материалов, известный еще первым в истории цивилизациям Шумера и даже раньше. Но для многих людей на сегодня остается тайной - кирпич, из чего делают? В нашей статье откроем ее, заполнив этот пробел в ваших знаниях.

Дополнительно можете посмотреть видео в этой статье о производстве кирпича:

Какие виды кирпича бывают

Наиболее распространены два вида кирпича - обожженный керамический и силикатный. Последний, имеет не такую древнюю историю, отличается несколько худшей влагостойкостью и некоторыми другими характеристиками, зато цена на него меньше. Наибольшее внимание в нашей статье отдадим керамическому кирпичу, так как его выпускают в больших количествах, по сравнению с другими видами.

Кроме того существует саман - кирпич из необожженной глины. В строительстве он стал применяться даже раньше, чем керамический, но был почти забыт из-за небольшой прочности и практически нулевой влагостойкости.

Дома из него строились только в южных районах, так как материал отлично сохраняет прохладу и стабилизирует влажность в помещении. Сейчас, из-за того что саман экологически чище большинства других материалов, его снова начинают использовать все шире.

Для чего знать из чего делают кирпич?

Как мы уже говорили в начале статьи, в первую очередь, знать из чего сделан кирпич нужно для расширения кругозора.

Но это только одна причина узнать технологию изготовления кирпича. Есть еще две:

1. зная, как и из чего изготавливают кирпич проще выбрать нужный материал для строительства и правильно его использовать;
2. возможно, вы захотите изготовить кирпич своими руками.

Если первый аргумент неоспорим, то второй может вызвать сомнения, ведь готовый материал приобрести проще и зачастую дешевле.

Но иногда самодельные кирпичи имеют преимущества перед промышленным аналогом:

• Заводской материал имеет стандартную форму и размеры, при самостоятельном изготовлении можно избавиться от этих ограничений.
• Если материал и топливо бесплатны, то самодельный кирпич будет то же бесплатным, не учитывая труда.

• Кирпич ручной формовки смотрится как старинный, и удачно вписывается в интерьер и экстерьер зданий, как на фото ниже. Хотя можно приобрести и заводской материал такого вида за приличную цену.

Также, если речь идет о необожженном кирпиче-самане, то промышленным способом он не изготавливается вообще. Теперь подробно о материалах для всех этих видов кирпича, и вкратце, чтобы было более понятно, о технологии их изготовления.

Керамический кирпич

Сырьем для этого материала служат:

• глинистые породы;
• трепелы и диатомиты;
• добавки минеральные и органические;
• вода;
• материалы для офактуривания кирпича.

Теперь о каждом из компонентов подробнее.

Глины

Это главное сырье для производства кирпича, фактически все остальные компоненты смеси для формовки являются всего лишь добавками к глине. Поэтому расскажем о ней наиболее подробно.

Глины это осадочные горные породы, образующиеся в первую очередь при разрушении полевых шпатов. В полностью сухом состоянии она пылевидная при размешивании с водой образует густую пластичную массу. В зависимости от месторождения состав может меняться, но всегда включает один или несколько минералов группы каолинита - состоящего оксидов кремния (кремнезема) и алюминия (глинозема), а также других химических соединений.

Месторождения глины

Месторождения глин бываю первичными, то есть порода находится там, где и происходило разложение шпатов, но чаще встречаются вторичные глины:

• Делювиальные - перенесенные дождевыми или снеговыми водами. Отличаются неоднородным составом и большим количеством посторонних примесей, слоистой структурой. Месторождения обычно связаны с существующими или бывшими болотами, озерами реками и находятся в низинных местах.

• Лессовидные - перенос был благодаря ветру. Месторождения отличаются однородностью породы, пористой структурой и большим количеством пылевидных частиц.

• Ледниковые - порода перенесена с движением ледника. Месторождения чаще всего в виде линз с включением каменистых частиц, от мелких до огромных валунов.

Виды глин по соотношению кремнезема и глинозема

Глинистые породы также принято различать по соотношению глины и песка.

Виды пород приведены в таблице ниже:

Для производства кирпича используют в основном суглинки. Глины обычно смешивают с отощающими добавками, которыми может служить песок или супеси. Глинистые пески сырьем для кирпича не являются.

Состав глины приведен в таблице ниже:

Приведем некоторые свойства каждого из окислов и расскажем об их влиянии на характеристики глины и готового (обожженного) кирпича.

Глинозем

Наиболее важный и тугоплавкий окисел в составе. При увеличении его пропорции в составе глины увеличивается пластичность смеси, прочность и огнеупорность готовых изделий.

Кремнезем

При большом количестве данный минерал засоряет глину, а при обжиге может разрушить кирпич или создать в его объеме трещины за счет изменения модификации кварца. Но если пропорциональное его соотношение не больше, чем в таблице выше, то кремнезем уменьшает осадку и увеличивает прочность материала. Мелкозернистый песок улучшает просушивание заготовок кирпича.

Окись и закись железа

Придает обожженному камню красный оттенок. При содержании более 3 процентов снижает температуру обжига. Попадает в состав глины в первую очередь как примесь в делювиальных месторождениях.

Двуокись титана

Практически не влияет на свойства сырья и изделий, кроме того что может придавать зеленоватый оттенок.

Окись кальция

Она является вредной примесью, если включена в смесь для формовки в виде частиц. В результате обжига кирпича превращаются в известь частицы, которые при взаимодействии с водой увеличиваются в объеме и разрушают материал.

Однако в мелко распыленном состоянии делает сырец более чувствительным к сушке и уменьшает образование трещин.

Окись магния

Влияние на свойства сырья и материала такое же, как и у окисла кальция только менее выраженное.

Окиси щелочных металлов

Снижают температуру обжига (называются плавнями). Дополнительно уменьшают окрашивающее воздействие окислов железа и титана.

Также почти всегда в состав глины входят органические примеси, они придают составу для формовки серый цвет, а готовым изделиям более темные оттенки. Повышают пластичности смеси, однако после обжига увеличивают осадку и способствуют образованию трещин.

Еще в глинах могут быть летучие вещества, которые удаляются при сушке и обжиге. Они увеличивают пористость материала, что ухудшает его прочностные характеристики, зато улучшает теплоизоляционные свойства.

Этот раздел статьи дан только для теории, а не для того, чтобы самостоятельно исследовать глину, добытую в ближайшем карьере или просто на берегу речки. Однако при покупке кирпича или сырья для его самостоятельного производства можно задать несколько вопросов, ставящих в тупик продавца неспециалиста.

Размер зерен глины

Глины также делят по размеру частиц, составляющих породу, и их соотношению между собой. Набор сит, довольно недорог, поэтому исследование этой характеристики вполне возможно и в домашних условиях.

1. Высокодиспесные - в составе частиц проходящих через сито 0,001 миллиметра больше 60 процентов и через сито 0,01 миллиметра более 85 процентов.
2. Дисперсное - через сито 0,001 миллиметра от 20 до 60 процентов, а через сито 0,01 миллиметра 40-85 процентов.
3. Грубодисерсное - фракций менее 0,001 миллиметра меньше 20 процентов, и через сито 0,01 миллиметр менее 40 процентов.

Также различают сырье по размерам встречаемых крупных включений:

• мелкие включения - размер до 2 миллиметров;
• средние - 2-5 миллиметров;
• крупные более 5-ти.

Наилучшей для кирпича является мелкодисперсная глина, она наиболее пластична. Включения в зерновой состав недопустимы, их отсеивают на сите или дробят при подготовке смеси для формовки.

Пластичность глины

Определяется разностью насыщения водой (берется абсолютно сухая порода) между порогами, когда сырье становиться жидкой массой и возможно его раскатывание.

Делят на следующие категории:

1. разность насыщения водой более 25% - высокопластичные;
2. 15-25% -средне пластичные;
3. 7-15% - умеренно пластичные;
4. 3-7% - малопластичные;
5. меньше 7%, вообще не могут образовать пластичного раскатываемого теста.

Чем больше пластичность глины, тем более качественный кирпич из нее получится.

Если вы собираетесь делать кирпич самостоятельно, то проще всего проверить пластичность, раскатав однородный шарик из глины и раздавив его. Чем меньше трещин в получившемся «блинчике» тем выше пластичность.

Процессы, происходящие в глине при обжиге

При обжиге глины из сырья удаляется влага, а также происходит химическая реакция, в которой происходит преобразование каолинита. Первоначально из сырья испаряется несвязанная влага.

Затем, при нагревании до температуры более 500 градусов из кристаллической решетки удаляется вода, входящая в соединения. Если температура превысит предел 1000-1200 градусов, то образуются алюмосиликаты муллит и силлиманит, которые обладаю прочностью, твердостью и нерастворимостью в воде.

Трепелы и диатомиты

Кроме глин на некоторых предприятиях для производства керамического кирпича еще используют трепелы и диатомиты.

В основном это заводы вблизи крупных месторождений этих пород. Представляют они собой осадочные горные породы, преимущественно органического происхождения (останки диатомитовых водорослей).

Химический состав приведен в таблице ниже:

Как видите, по химическому составу эти породы очень близки к глинам, поэтому могут использоваться при производстве керамики. Кирпич из такого материала имеет большую пористость, чем глиняный, и поэтому имеет отличные теплоизоляционные свойства, но меньшую морозостойкость и прочность.

Добавки

В принципе изготовить кирпич можно только из одной глины, но чтобы улучшить свойства и характеристики готового кирпича, облегчить формование и сделать сушку и обжиг более качественным, в состав сырья вводят различные добавки.

Их делят на следующие разновидности:

• отощающие;
• отощающие и выгорающие полностью или частично;
• выгорающие полностью;
• обогащающие и пластифицирующие;
• упрочняюще-флюсующие добавки.

Теперь более подробно о каждом из типов.

Отощающие добавки

Вводят в чрезмерно жирное сырье для уменьшения доли глинозема и осадки изделий. В качестве отощающих добавок используют следующие материалы:

• Кварцевый песок. Используют только чистый крупнозернистый песок (фракции 1,5-0,15 миллиметров) без примесей. Недопустимо вводить в сырье карбонатный песок даже содержащийся в виде примесей. Мелкий песок практически не уменьшает осадку.
• Шамот, это обожженные отходы керамических изделий. Измельчают до фракций 1,5-0,15 миллиметров. Является эффективным отощителем превосходящим песок. Лучше других добавок снижает осадку. Вводят до 15 % от общего объема массы, так как большее количество усложняет формовку, однако если кирпич изготавливается полусухим прессованием, то долю шамота можно увеличить до 25%.

• Дегидратированая глина - глина, из которой обжигом до 500-600 градусов удалена вода. Тоже значительно уменьшает усадку. Вводят в количестве до половины объема массы. Одновременно с дигидратированной глиной нужно добавлять уголь, а температуру обжига повышать на 35-50 оС.

Отощающие и выгорающие частично или полностью добавки

• Древесные опилки. Облегчают формовку кирпичей, но снижают прочность изделия и увеличивают его водопоглощение. Введение опилок также уменьшает плотность кирпича а, следовательно, и его теплоизоляционные свойства. Предпочтения следует отдавать опилкам продольной резки, так как волокна армируют кирпич. Также увеличивают морозостойкость. Вводят до 10% от общего объема массы, большее количество ухудшает внешний вид изделий. Эффективно вместе с опилками вводить другой отощитель — уголь или шамот.

• Лигнин - отход при производстве спирта гидролизом из древесины. Уменьшает усадку и трещинообразование при сушке. Кроме того он одновременно является пластификатором. Добавляют до 20 % от общего объема массы. Если необходимо получить пористый кирпич за счет снижения прочности, то долю можно увеличить до 40%.

• Торф - фрезерованный и отходы от производства брикетов. Используется, в крайнем случае, при отсутствии других отощителей, так как из-за большой влагоемкости замедляет сушку и ухудшает ее качество.

• Топочные шлаки - эффективный отощитель улучшающий качество обжига. Желательно использовать с введением одновременно до 10 % опилок.

• Золы ТЭЦ, отходы от сгорания пыли углей, кроме отощающего действия улучшают качество обжига, так включают небольшое количество несгоревшего топлива. Вводят до 45 % от объема массы. Эффективно перед введением перемешивать с другими добавками, например опилками.
• Отходы углеобогащения - преимущественно сланцевые породы, содержащие в составе до трети горючих веществ. Применяются точно также как золы ТЭЦ.

Выгорающие добавки

В качестве выгорающих добавок используют твердое топливо — различные виды измельченных углей, кокс и т. п. Вводят их до 3% от объема исходной массы, а топливные ресурсы для производства кирпича из этих добавок могут составлять до 60-80 % всего расхода горючего, необходимого для изготовления кирпича.

Основная задача выгорающих добавок ускорить обжиг улучшить спекание сырья, а значит и прочность готового кирпича.

Совет. Не пренебрегайте этими добавками при самостоятельном изготовлении кирпича. Введя их в смесь, можно добиться качественного обжига даже в небольшой печи.

Обогащающие и пластифицирующие добавки

Используют для увеличения доли глинозема в смеси, а также для улучшения формования кирпича и уменьшения образования трещин и усадки. В качестве обогащающих и пластифицирующих добавок применяют.

• Высокопластичная глина. Вводят в состав, если в исходном сырье содержание глинозема менее 7-8 % процентов. Она обогащает смесь глиноземом и увеличивает их пластичность. Вводят в виде в суспензии влажностью 40 %. Количество высокопластичных глин в составе смеси может достигать 20 %.

• Отходы при добыче угля. Отбрасываемые при добыче или обогащении угля породы могут содержать глинозем и использоваться в качестве обогащающей добавки для смеси предназначенной для изготовления кирпича. Пластичные отходы вводят в виде водной суспензии, твердые в виде мелкоизмельченной пыли для облегчения смешивания.

• Бентонитовые глины. Обогащают и пластифицируют смесь благодаря большому количеству гидроалюмосиликата (до 70 %) в составе бентонита. Недостатком является то, что бентонитовые глины увеличиваются в объеме при повышении влажности. Увеличивают чувствительность к сушке. Вводят в количестве до 3 % от объема сырьевой смеси.

ПАВ образуют пленку на поверхности частиц смеси, которая играет роль смазки и увеличивает пластичность состава при снижении количества воды необходимой для затворения на 2-4 %. Введение ПАВ улучшает также влагоотдачу, как при сушке, так и при обжиге, и препятствует образованию микротрещин, а значит, увеличивает прочность кирпича.

• Вытяжки из соломы и торфа. Готовят кипячением торфа или соломенной сечки в течение 15-20 минут (берут 1-2 килограмма на 10 литров воды). Можно получить и используя 1 % раствор каустической соды без кипячения. Добавляют в воду, предназначенную для приготовления формовочной смеси в количестве 50 %. Пластичность при этом увеличивается более чем в два раза.

Совет. Если вы собрались делать кирпич самостоятельно, то это один из самых доступных пластификаторов (не считая покупных).

• Сульфитно-спиртовая барда. В целлюлозной промышленности является отходом. Кроме поверхностно-активных свойств, обладает еще и клеящими, благодаря наличию в составе смол и сахаров. Повышает прочность кирпича на 3-4 Мпа. Вводится в смесь в виде однопроцентного водного раствора.

• Дрожжевые отходы. Представляют собой отработанную воду, использовавшуюся для промывки дрожжей. Вводят в количестве 4 %. Действует точно также как и другие пластификаторы.

Упрочняюще-флюсующие добавки

В качестве упрочняюще-флюсующих добавок используют пиритные огарки, отход при производстве серной кислоты из железного колчедана. Способствуют ускорению спекания и повышению прочности кирпича. Чем выше температура обжига, тем больше проявляется их действие. Также несколько снижают чувствительность смеси к сушке.

Материалы для офактуривания кирпича

Используются в первую очередь для облицовочного кирпича. Вводят в состав смеси, которой формуют лицевую часть кирпича, либо отдельно наносятся на эту поверхность.

Светлые глины

Как правило, легкоплавкие (спекаются при низкой температуре). Изменяют цвет поверхности кирпича на более светлый (если содержат окислы титана, то с зеленоватым оттенком). Также повышают огнеупорность поверхностного слоя кирпича.

Легкоплавкое стекло

Используется, в первую очередь, для изготовления глазурованного кирпича.

Поверхность может быть либо глянцевой, либо матовой, при смешивании стекла и глины. В качестве офактуривающей добавки применяют чаще всего отходы (стеклобой), но в отдельных случаях закупают глыбы стекла необходимого цвета.

Кварцевый песок

Применяют как отощитель поверхностного слоя. Не должен содержать соединений железа.

Бой фарфора и огнеупорных изделий

Используются отходы производства, которые тщательно измельчают на мельницах перед введением в смесь.

Подготовка материалов для формования кирпича

Мы рассказали, какие материалы используются для изготовления керамического кирпича. Однако сырье перед формованием нужно подготовить. Добавки измельчаются или смешиваются (растворяются) с водой.

Больше всего операций проводят с глиной. Дело в том, что она, добытая в карьере (особенно если месторождение вторичное), всегда неоднородна, даже взятые на небольшом расстоянии друг от друга образцы отличаются по химическому составу, влажности и посторонним примесям. Перед приготовлением формовочной смеси глину усредняют.

Для этого:

• перемешивают глину на месте добычи ковшом с открытым дном;
• при возможности дают глине вылежаться в отвалах на месте добычи или производства кирпича несколько лет, она перемерзает (проходят несколько циклов замерзания-оттаивания) и становится более рыхлой и однородной;

• перед приготовлением смеси ее пропускают через вальцы, которые растирают частицы, просеивают для удаления каменистых включений и тщательно перемешивают.

Оптимальный состав смеси

На производстве подбором смеси для кирпича занимаются специализированные лаборатории. Проведя анализ сырья, они подбирают соотношение глины и добавок с целью получения качественного кирпича.

Причем влажность смеси перед формовкой может быть разной. Если кирпич будет делаться по наиболее распространенному методу пластического формования, то воды исходной смеси будет более 20 процентов. При производстве полусухим прессованием около 7 процентов.

Второй способ производства подразумевает использование прессов для формования сырца, поэтому наименее подходит для изготовления кирпича своими руками. Зато при его использовании обходятся без сушки кирпича сырца, обжиг можно проводить сразу после формовки что уменьшает затраты топлива и время производства. Минус в том, что кирпич полусухого прессования несколько более пористый и имеет меньшую морозостойкость.

Если вы собираетесь делать кирпич сами, то, естественно, подобным образом вы поступить не сможете, потому что для этого нужно специальное оборудование. Поэтому можно посоветовать обратится к старым методам известным уже не одну сотню лет.

Инструкция следующая:

• Замешайте примерно полкилограмма глины, постепенно добавляя воду, пока смесь не перестанет липнуть к рукам. Сделайте несколько подобных замесов с разным соотношением песка и глины, записывая пропорции.

Совет. Номер замеса лучше нацарапать на образце булавкой или зубочисткой. Пропорции естественно записываем на бумаге.

• Из смеси делаем образцы в виде шара диаметром 5 сантиметров и диска диаметром 10 сантиметров.
• Сушим наши образцы при комнатной температуре.
• Выбираем замес (пропорции которого мы записали) из которого получились наиболее качественные образцы. Они должны быть без трещин, а шар должен выдерживать падение с высоты около метра без повреждений.

Силикатный кирпич

Данный вид кирпича, как мы уже говорили, появился гораздо позже керамического — массовое его производство началось в конце 19-го начале 20-го века. Как мы уже отметили в начале нашей статьи, основное достоинство этого материала — низкая стоимость.

Изготовление силикатного кирпича в домашних условиях практически невозможно (о технологии немного расскажем чуть ниже), так как требуются прессы и автоклавы которые нецелесообразно конструировать или закупать для мелкосерийного производства. Поэтому эта часть нашей статьи имеет скорее ознакомительное значение.

Для того чтобы изготовить такой кирпич нужны всего три материала - песок, вода и известь. Если нужен окрашенный материал, то в состав смеси дополнительно вводится пигмент.

Технология производства силикатного кирпича

Хотя наша статья посвящена сырью для производства, а не самому производству, в этом разделе вкратце расскажем, как производят кирпич из силиката, чтобы были более понятны требования к сырью.

Существует два способа подготовки сырьевой массы:

1. Силосный - негашеную известь или ее смесь с гидратной, а также песок перемешивают и при небольшой влажности, загружают в емкости башенного типа (силосы) для гашения. Процесс занимает 8-12 часов.
2. Барабанный - смесь извести и песка гасят в герметичных вращающихся емкостях-барабанах паром, под давлением 0,15-0,2 Мпа (1,5-2 атмосферы). Процесс отнимает менее часа, также происходит дополнительное перемешивание компонентов.

Затем из смеси прессуют под давлением заготовки кирпичей, которые отправляют в автоклавы, где происходит обработка их острым паром с температурой около 180 оС под давлением 0,8 Мпа. Причем параметры поднимают до необходимых в течение часа-полутора, затем выдерживают 5-6 часов и также медленно уменьшают.

Во время этой обработки реагируют вода, Ca(OH)2 и SiO2 (гашеная известь и песок) образуя прочные не водорастворимые соединения.

Песок

Это основной компонент смеси, расход сырья для производства кирпича состоит 90- 95 процентов от объема (без учета воды). Используют только чистый кварцевый песок (чтобы уменьшить затраты на транспорт, производства силикатного кирпича часто строят возле его месторождений). Требования к песку для производства силикатного кирпича несколько отличаются от требований к песку для приготовления растворов, перечислим их.

1. Фракционный состав песка должен обеспечивать наиболее плотную упаковку его частиц (минимальный объем пустых мест между зернами). Для этого песок просеивают и дробят (мелют) для получения мелких частиц.
2. Глинистых включений должно быть не более 10 %.
3. Не допускается наличие более 0,5 % включений слюды. При тепловой обработке она вспучится, что приведет к образованию трещин и полостей внутри материала.
4. Не допускается наличие органических и сернистых примесей.
5. Зерна должны быть по возможности не округлой формы, а с шероховатой поверхностью. Поэтому вместо речного песка желательно использовать горный.

Известь

Это второй компонент сырьевой смеси для силикатного кирпича ее содержится в сухом составе для формовки 5-10 %. Используются негашеная известь или гидратная, а также их смесь. К извести предъявляются следующие особые требования.

1. Она должна быть тонкомолотая.
2. Содержание оксида магния (MgO) не более 5 %.
3. Гашение извести должно быть максимально быстрым.
4. Не допускается наличие частиц пережога.

Кирпич сырец (саман)

Саманный кирпич по своей сути это полуфабрикат керамического – сырец, который потом можно обжечь. По одной из версий, обнаружив, что саман, непреднамеренно обожженный пламенем очага или пожара, приобретает большую прочность и водостойкость, люди изобрели керамику.

Поэтому его состав, почти такой же, как и у керамического кирпича - глина, песок вода и добавки. Кроме них в смесь вводят материалы, которые армируют изделия. Рассмотрим подробнее каждое составляющее.

Глина

Точно такая же, как и для керамического кирпича, которая так же предварительно готовится (усредняется, перемешивается). При необходимости в нее вводят песок и добавки, регулируя долю глинозема, чтобы достичь пластичности и минимальной усадки.

Совет. Почти всегда идеально подобранная по пластичности и усадке смесь плохо отстает от формы (для самана чаще ее делают деревянной). Не стоит добавлять воду, лучше смазывайте или просто смачивайте форму.

Песок

У него не такие жесткие требования к примесям, так как не происходит обжига. Например, органически вещества не уменьшат прочность самана, если они присутствуют в виде остатков неперегнивших корней и других частей растений.

Добавки

Перечень добавок, которые добавляют в саман, меньше чем для керамического кирпича, что тоже связано с отсутствием этапа обжига. Это и понятно — флюсующие и выгорающие добавки ни к чему.

Также поверхность саманного кирпича не офактуривают, при строительстве кладку из этого материала обычно защищают от влаги другими материалами, а не выставляют напоказ. В саман вводят только отощающие или обогащающие добавки и пластификаторы.

Материалы для армирования

Для армирования по всему объему кирпича сырца в смесь вводят материалы с большей, чем глина, прочностью на растяжение. Как правило, они растительного происхождения. Само слово «саман» переводится с тюркского языка как солома. Перечислим, чем можно армировать кирпич-сырец.

1. Мелко резаная солома. Не важно, от каких злаков это может быть пшеница, рожь, овес и т. п., главное чтобы она была сухая и не поврежденная гнилью.
2. При отсутствии соломы используют сено, стебли тростника.
3. Опилки - лучше всего от резания дерева вдоль волокон.
4. Костра - отход от трепания текстильных растений (льна, кенафа, конопли).
5. Мякина - отход в виде мелких частей растения при обмолоте злаков.
6. Можно также ввести в состав массы и полимерные материалы, обрезки полиэтиленового шпагата и т. п.

В пустынных районах в саман добавляли навоз сельскохозяйственных животных, естественно делая кирпич для дома, этот материал использовать никто, не будет.

Надеемся, что в нашей статье мы достаточно раскрыли тему - из чего делается кирпич. По нашему мнению, прочитав ее, можно даже сдать экзамен в учебном заведении. Изложенный материал также будет хорошим подспорьем, если вы собрались изготавливать тот или иной вид кирпича в домашних условиях. Пусть ваш дом из него будет прочным и удобным.

Кирпич – основной строительный материал, который применяют во всём мире. За время своего существования он претерпел колоссальные изменения. Сегодня кирпич представляет собой высокотехнологичный строительный материал, который позволяет возводить надёжные и качественные постройки. В зависимости от того, из чего делают кирпич, определяются его свойства и характеристики, . Производство строительного материала ведётся большими объёмами и темпами, поскольку спрос на него всегда высок.

Виды кирпича, методы изготовления и сферы применения

Кирпичи классифицируется на четыре основных вида: силикатный, облицовочный, огнеупорный и керамический. Чтобы понять их предназначение и свойства, необходимо рассмотреть каждый вид отдельно:

Керамический – классический кирпич красного цвета.
Его производят из обожженной глины. Строительный материал обладает высокой прочностью, является универсальным, поэтому его широко применяют в строительстве. Здание из керамического кирпича отличается долговечностью и надёжностью.
Сегодня встречаются изделия практически любого цвета. По своей структуре кирпич может быть полнотелым или пустотелым – от этого критерия зависит его стоимость и прочность.
Силикатный – кирпич белого цвета.
Изготавливают его из песка и извести. Технология производства заключается в автоклавном синтезе. Чтобы строительный материал обрел дополнительные эксплуатационные свойства или другой оттенок, добавляют красящие пигменты и функциональные добавки.
Силикатный кирпич, в отличие от керамического аналога, обладает более высокой звукоизоляцией, но низкой влагоустойчивостью, поэтому его не используют при строительстве объектов с завышенными требованиями долговечности и прочности.
Огнеупорный кирпич . Производят из огнеупорной обожжённой глины – шамот. С целью повышения прочности, в состав добавляют графит или кокс.
Данный строительный материал, в свою очередь, разделяют на четыре типа – глиноземный, кварцевый, углеродистый и известково-магнезиальный. Огнеупорный кирпич обычно применяют для строительства дымоходов, печей и каминов.
Облицовочный кирпич – надежный и прочный строительный материал.
Он отличается длительным сроком службы и презентабельной внешностью. Кирпич превосходно защищает стены здания от любых погодных явлений и атмосферных осадков. Изготавливают кирпич из цемента, пигментного компонента и известняка по технологии прессования.
Сфера применения – реставрация фасадов старых зданий и отделка новых, укладка пешеходных дорожек и тротуаров, возведения заборов, стен и архитектурных элементов. Первозданный внешний вид кирпича сохраняется долгие годы, он не выцветает и не накапливает грязь.

Видео - Из чего производят кирпич

Кирпич широко эксплуатируется в строительной сфере во всём мире. Несмотря на появление более дешёвых, альтернативных материалов для возведения объектов, кирпич не теряет своего лидерства. Благодаря своей универсальности, он позволяет решать самые разные строительные задачи. А широкий ценовой диапазон делает кирпич весьма доступным, предлагая не только дорогостоящие, но и бюджетные варианты.

Основные свойства кирпича

Выбирая кирпич, следует обратить внимание на его технические характеристики, от которых зависит качество будущего строения. Зная, из чего сделан кирпич, можно определить его свойства:

Пористость . Степень заполнения объёма кирпича порами определяет его структуру. Коэффициент пористости влияет на эксплуатационные характеристики материала, такие как теплопроводность, морозоустойчивость и т.д.
Плотность . Параметр определяется соотношением объёма и массы кирпича. Показатель в некоторой степени отражает теплопроводность и пористость материала.
Прочность . Данный критерий имеет цифровое обозначение. Прочность кирпича свидетельствует о его противостоянии определённым условиям и нагрузкам без повреждений и деформаций. Допустимая нагрузка указывается из расчёта на 1 кв. см сразу после буквы «М». Например, М100 или М300. Чем больше цифра – тем выше прочность.
Теплопроводность . Указывает на способность кирпича отдавать тепло другим поверхностям или атмосфере при разнице в температуре.
Морозоустойчивость . Параметр чрезвычайно важен для регионов тех стран, где климат переменчив. Он учитывается при изготовлении кирпича и указывается производителем. Морозоустойчивость обозначает количество замораживания и оттаивания (полных циклов), при которых сохранится прочность материала. Маркируется морозоустойчивость буквой «F», после которой пишется цифра, обозначающая число циклов. Например, F25 или F100. Для строительства жилых домов обычно используют кирпич минимальной маркировки F35.

Помимо того, из чего сделан кирпич, следует обращать внимание на его размеры и форму. На строительном рынке потребителям доступен широкий ассортимент материалов, которые позволят реализовать любые дизайнерские решения на самом высоком уровне.

Изготовление кирпича своими руками

Одним из самых распространенных и самых древних строительных материалов является кирпич. По сути, кирпич – это искусственный камень, имеющий прямоугольную форму. Эта форма гораздо более удобна для строительства, чем форма натурального камня, из которого строили раньше. Широкому применению кирпича в строительстве способствовало повсеместное распространение основного сырья - глины и его высокие потребительские свойства, то есть: высокая механическая прочность, долговечность, стойкость к воздействию воды, огня, атмосферы, а также солнечного излучения. Самый простой способ - купить кирпич. Разнообразие выпускаемого кирпича сейчас очень большое. Но цены на кирпич Вас НЕ приятно удивят. По этому, если хотите сэкономить, то, в домашних условиях.

Рассмотрим всю технологии изготовления кирпича в домашних условиях по порядку.

Подготовка сырья для изготовления кирпича

Кирпич изготовляют из чистых глин либо из глин с добавлением не пластичных материалов и выгорающих добавок (песок, шамот, опилки, торф, лузга, мелко рубленная солома и др.). В качестве добавок можно использовать не пластичные глины, например, ил.
Чем больше пластичность, тем легче изготовить кирпич. Наиболее простой способ достижения пластичности глины - это вылеживание ее в увлажненном состоянии. Хорошим способом повышения пластичности глины является ее вымораживание в зимний период.
Для приготовления глины для производства кирпича заготовленное и измельченное сырье кладут в емкость (типа корыта) и замачивают водой, прибавляя ее постепенно в 2-3 приема, при периодичном перемешивании, пока глина полностью не размокнет.

Не допускать в процесс глину с включениями гальки и мелких камешков, очищенную от растительного слоя почвы, а также не допускать в производство глины с белыми включениями (карбонаты) в виде крупных частиц, размером более 1 мм.
После замачивания глину оставляют для вылеживания не менее 3-х суток, можно и более продолжительное время, закрыв корыто влажной тканью или полиэтиленовой пленкой.

После вылеживания глина проверяется на качество и пригодность к формованию, сушке и обжигу. При нормальной рабочей консистенции глиняное тесто проявляет пластические и формовочные свойства, сохраняет без деформации приданную форму и не прилипает к рукам и металлу. В качестве примера приблизительного определения качества глины можно привести следующее: скатывается глина толщиной в палец и накручивается на бутылку. При этом она не должна разрываться и иметь трещин, а также не размазываться по бутылке. По разрушениям или насечкам на образцах определяется потребность в добавках. Эти добавки служат как бы упрочняющей «арматурой». Так, в жирные глины можно добавлять до 30% добавок.

Для производства кирпича лучше брать нежирные глины. В качестве доступных добавок можно использовать; речной песок, опилки, лузгу от зерновых культур, торфяную крошку и т.д. Песок используется в основном для снижения жирности глины. Количество добавленного песка не должно превышать 3 или 5%. Другие наполнители, для связки кирпича, - не более 20%. При этом крупность частиц добавок не более 3-5 мм. Количество добавок определяется в основном путем пробных замесов и сушки образцов сырца.

Желательно протестировать жирность глины. Сделать это можно различными способами, вот самый простой из них.

Для проверки глины на жирность потребуется 0,5 литра добытого сырья. В эту глину нужно лить воду и перемешивать до тех пор, пока глина не вберет в себя всю воду и не будет липнуть к рукам. Из этой массы слепить маленький шарик, примерно 4-5 см в диаметре, и лепешка диаметром где-то 10 см. Все это необходимо высушить в тени в течение 2-3 дней.
После этого проводится проверка лепешки и шарика на прочность. Если на них имеются трещины, то глина чересчур жирная и для работы с ней требуется добавление песка. Если трещин нет, нужно бросить шарик с метровой высоты. Если он остался невредимым, это значит, что глина нормальной жирности.
Чересчур тощие виды глины не трескаются, но по прочности оставляют желать лучшего, и поэтому к ним надо добавлять глину большей жирности. Подмешивать глину или песок нужно небольшими порциями, в несколько этапов, проверяя качество состава после каждого подмешивания, чтобы не ошибиться и найти необходимые пропорции.

Ранее приводилось подробное описание изготовления шлакоблоков в домашних условиях - для тех, кого интересует эта тема.

После того как определены оптимальные пропорции раствора, его можно использовать для изготовления кирпича.

Формовка

Формование кирпича производится вручную укладкой глины в деревянные или металлические формы и последующим трамбованием.

Формы могут быть разборными и не разборными. Внутренняя поверхность формы должна иметь гладкую поверхность. Эскиз примерной формы показан на рис. 1-а, 1-б. Перед формованием форму необходимо смазать маслом, или побелкой (вода с мелом), или просто смочить водой для предотвращения налипания глины на формы.

Форма металлическая на 1 кирпич

Форма деревянная на 3 кирпича

Надо также помнить, что изделия из глин при сушке и обжиге уменьшаются в размерах. Это явление носит название воздушной усадки - при сушке и огневой усадке - при обжиге. Так, для формования обыкновенного кирпича (250х120x65 мм) необходима форма 260x130x75 мм.
Можно делать формы сразу для нескольких кирпичей в виде пластины и затем пластину разрезать на кирпичи нужного размера натянутой струной или металлической лентой, смоченной водой. Форма может быть с дном и без дна. Формы устанавливаются на чистую ровную поверхность. В низ формы насыпаются опилки или небольшое количество песка. Подготовленную глину лопатой укладывают в формы, затем утрамбовывают. По мере усадки в формы добавляется глиняная масса до заполнения краев формы. Излишки глины с формы срезают ровной деревянной или металлической рейкой.
Далее производится заглаживание срезанной поверхности и снятие форм. Если отформована пластина, то она разрезается на кирпичи. После чего дать кирпичу-сырцу «подвялиться» и направить на сушку. Подвяливание длится один час или 2 часа и определяется отсутствием вмятин от пальцев при его поднятии. Брак от формовки пускать повторно в производство.

Использование горячей воды при приготовлении глины ускоряет провяливание сырца.
Процесс формования сырца можно механизировать с помощью простейшего шнекового пресса с ручным приводом или приводом от любой силовой установки (электромотора, двигателя внутреннего сгорания, ветрового или водяного двигателя). Такой пресс можно изготовить в любой механической мастерской.

Сушка кирпича

При сушке необходимо добиваться того, чтобы испарение влаги проходило равномерно как из внутренней части кирпича, так и с его поверхности. Это достигается путем медленной сушки. Неравномерная сушка является причиной коробления и растрескивания изделий. Правильность сушки достигается в основном опытным путем. Продолжительность сушки можно сократить путем уменьшения первоначальной влажности кирпича-сырца, а также более тщательной обработкой массы, увлажнением ее горячей водой.
Сушка кирпича-сырца обычно протекает в сушильных сараях. При небольших объемах, если позволяет погода, сырец сушат на открытых площадках. Срок естественной сушки кирпича-сырца колеблется, в зависимости от климатических условий, от 5 до 20 суток.

Сформованный кирпич-сырец укладывается в пакеты в 6-8 рядов по высоте, с пересыпкой каждого ряда песком или опилками. Этот кирпич выдерживается в сарае до набора кирпичом-сырцом достаточной прочности. По мере подсыхания пакеты наращивают свеже отформованным сырцом с аналогичной пересыпкой. Нижний ряд кирпича-сырца часто ставят на тычок.
Если учесть, что верхние ряды сохнут несколько быстрее, то весь пакет высохнет примерно одновременно. Эта операция позволит значительно увеличить емкость сушильных площадей, при приблизительно том же времени сушки. Если кирпич выдерживается в сарае, то в течение 3-х дней сушка производится в закрытом помещении, а далее в проветриваемом.
При выборе площадки для сушки необходимо исходить из того, чтобы почва не была влажной. Лучше для этих целей на почву уложить деревянный щит или, в крайнем случае, засыпать участок сухим песком и сделать водоотводную траншейку.

Если сушка производится вне помещений, то необходимо над сушильной площадкой сделать навес от дождя. Наружная температура при сушке должна быть не менее 10°С. После сушки кирпич-сырец направляется на обжиг для получения кирпича.
Готовность кирпича-сырца к обжигу определят по следующим признакам: взятый из средних рядов кирпич ломают пополам и при отсутствии в середине темного пятна (признака влажности), сырец признается годным для обжига.

Обжиг кирпича

Обжиг кирпича производится в самодельных печах , устройство которых не представляет собой сложности. Формы печей, их устройство, укладка кирпича-сырца на обжиг описаны ниже.

Качество кирпича при обжиге зависит от: времени подъема температуры, конечной температуры обжига, длительности выдержки достигнутой температуры, характера газовой среды и скорости охлаждения. При температуре до 150°С происходит досушка кирпича-сырца. При этом образуется значительное количество водяного пара, который при быстром подъеме температуры выделяется столь быстро, что может разорвать изделие. Поэтому резко повышать температуру не рекомендуется.

При устройстве печи необходимо предусмотреть противопожарные меры. От деревянных строений они должны находиться не ближе 100 м. Уровень грунтовых вод на участке строительства должен быть ниже 2,5 м (в целях уменьшения потерь тепла).

Печи для обжига кирпича могут быть круглыми и прямоугольными. Варианты форм печей показаны на рисунках ниже.

Вариант круглой печи. Размеры произвольные

Вариант устройства прямоугольной печи с несколькими топками. Размеры печи произвольные

Устройство печи производится следующим образом: вначале укладывают фундамент шириной 60 см и глубиной 50 см, затем выкладываются стены толщиной 50 см, уменьшающиеся после 2/3 высоты печи до 25 см. Внутренняя часть стены до 2/3 высоты печи должна быть вертикальной, далее стена может сужаться, образуя дымоход. Стены могут выкладываться как из обожженного кирпича, так и из сырца на тощем глиняном растворе, чтобы можно было легче разбирать стены после того, как печи больше не понадобятся.

При кладке стен необходимо предусмотреть проем для загрузки кирпича-сырца, в котором после загрузки делается топка. Топка может делаться как перед печью, так и внутри ее. Если ширина или диаметр печи более двух метров, то можно делать несколько топок, в зависимости от размеров печи.

Пол печи, так называемый ПОД, засыпают сухой глиняной крошкой или мелким щебнем, толщиной слоя 10 см. Загрузку печи, то есть садку кирпича, производят, как показано на рис. 4. Загрузку печи кирпичом-сырцом начинают столбиками с зазором между кирпичами, образуя при кладке топочные каналы. Каждый канал перекрывается кирпичом-сырцом, оставляя зазор.

Плотность садки на 1 куб.м печи (внутренней ее части) 220 или 240 шт. обыкновенного кирпича размером 250x120x65 мм. Кверху плотность садки увеличивается до 300 шт. на 1 куб.м.

Плотность садки 220 – 240 штук кирпича на 1 куб.м. печи (внутренней ее части). Кверху плотность увеличивается до 300 шт.

Вариант укладки «ножек» при высоких печах

Первые 4 ряда – «ножки садки». Укладка сырца на «ножки» ведется елочкой в разбежку. Верхние ряды уплотняются

Вариант укладки сырца на обжиг

Садку вести, строго придерживаясь схемы. После 1,5 м, или 2/3 высоты печи, садку сырца ведут одновременно с кладкой стен печи. При этом кладку ведут на сужение с наклоном около 30°С. Чем выше печь, тем эффективнее ее работа, так как тепло уходящих газов в верхней части используется для сушки кирпича-сырца. Для лучшей тяги на печь можно поставить трубу. Печь тщательно замазывается толстым слоем глины. Проем заделывается под топку. Топка должна иметь хорошо подогнанную дверку или крышку. Для обжига используются дрова, но более эффективно применение угля. Возможно установление горелок-форсунок, работающих на солярке или мазуте. В целях лучшего сгорания твердого топлива желательно устанавливать колосники на высоте 20 см, которые необходимо укрепить.

Расход топлива на 1 тыс. шт. обожженного кирпича составляет 1,8-2,6 куб.м или 100-140 кг угля. Обжиг проходит несколько стадий. Вначале осуществляется розжиг печи и поддержание температуры до 150-200°С для сушки кирпича-сырца в течение 2-х суток. Топливо при этом - низкосортные дрова. Затем увеличивают подачу топлива, постепенно поднимая температуру до 850-1000°С, время обжига 3-4 суток. Температуру можно наблюдать визуально. 850-1000°С - светло-желто-оранжевый цвет.

После полного обжига наступает стадия охлаждения. Вновь промазывают появившиеся трещины глиной. Топку закладывают кирпичом, замазывают глиной, исключая подсос воздуха. Время такого охлаждения не менее двух суток. После полного охлаждения печь вскрывают, выбирают, сортируют кирпич. Хорошо обожженный кирпич при ударе молоточком должен звенеть. Необожженный кирпич или недожженный вновь закладывают на обжиг или используют на фундамент или внутренние стены в сухих помещениях.

При обжиге кирпича и остывания печи необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

Обжиг и остывание кирпича должны быть под постоянным наблюдением и контролем;
- не допускать преждевременное вскрытие печи;
- не допускать осмотр готовности обжига и остывания кирпича, влезая на печь;
- не допускать попадания большой массы воды в горячую печь во избежание ожога паром;
- укладку сырца на сушку и обожженного кирпича, при высадке из печи, вести только с наклоном внутрь штабеля во избежание падения штабеля.

Для не большого количества самодельного кирпича можно применить более простую "печь" для обжига кирпича.

Сделать это можно в обычной бочке, объемом 200-250 литров. Укладывать кирпичи в бочку необходимо, оставляя небольшие зазоры для равномерного прогревания. Обязательно нужна яма под кострище, глубиной 40-50 см. Вырезается днище бочки и бочку ставят на костер на ножки высотой 20 см. Так будет удобнее поддерживать и регулировать огонь, а прогрев массы кирпичей будет равномерным.

Теперь бочку необходимо наполнить кирпичами. Укладывать их обязательно нужно с небольшими зазорами, один на другой. Затем, чтобы в бочку во время обжига не попадал холодный воздух, требуется закрыть ее металлическим листом. Здесь может пригодиться вырезанное днище, особенно будет удобно, если к нему будут приделаны ручки.

А теперь нужно запастись топливом и терпением. Процесс занимает от 18 до 20 часов, все это время, пока обжигаются кирпичи, необходимо обязательно поддерживать огонь под бочкой. После этого бочка должна остыть. Происходить это должно постепенно, крышку при этом открывать нельзя. Регулировать температуру нужно поэтапно, уменьшая огонь костра. Искусственный способ охлаждения здесь не подойдет, остывание обязательно должно быть только естественным.

Спустя 4-5 часов после того, как бочка и ее содержимое в ней полностью остыли, можно открывать крышку и вынимать готовые обожженные изделия.

Причины возникновения дефектов кирпича при его изготовлении и меры их устранения

	Вид дефекта	Причины образования	Способы устранения
		I. Формовка
1	Сырец обладает малой прочностью и ломается без усилий	Повышенная запесоченность глины либо наличие включений	Отрегулировать состав массы, не допускать в производство глину с включениями
2	Сырец легко деформируется и легко липнет к рукам, брус легко деформируется	Повышенная влажность массы	Уменьшить влажность массы путем ввода сухих добавок
3	Сырец расслаивается	Недостаточное уплотнение глиняной массы в форме	Увеличить усилие при трамбовке
4	"Изюм" - включения не промешанных комочков	Плохо перемешана шина, мало воды для замочки глины, недостаточно времени для выдержки тины	Лучше перемешивать глину и шихту. Добавить воду для замочки глины, увеличить время выдержки замочки тины и вылежку шихты
5	Заметны включения травы, корней, крупных стружек и т.д.	Глина не очищена от примесей. Применены непросеянные опилки	Очистить тину. Просеять опилки
6	Размеры сырца больше или меньше необходимых	Изменилась шихта, сработались формы, неровный срез «горбушки» на формах. Повышенная влажность массы	Отрегулировать состав шихты, заменить формы, ровно срезать излишки тины с форм, уменьшить влажность массы
		II. Сушка
1	Большое, количество сырца имеет трещины	Неправильно подобрана шихта. Большая влажность массы	Подобрать и отрегулировать шихту. Уменьшить влажность глины
2	Наличие деформированных кирпичей	Высокая влажность формируемой массы. Сырец ставится с силой на сушку	Отрегулировать влажность. Сырец ставить на сушку аккуратнее
3	Сырец высыхает неравномерно по высоте	Большое количество кирпича по высоте. Плотная укладка кирпича при сушке	Уменьшить количество кирпича по высоте. «Разрядить» укладку кирпича присушке
		III. Обжиг
1	Огонь идет по верху печи, недожог нижних рядов садки	Слишком разряжена садка, что вызывает оттяжку потока дымовых газов в ее верхнюю часть, неправильно распределено топливо по объему	Уплотнить верхние ряда садки. Равномерно распределить топливо по объему
2	Кирпич имеет много трещин	Резкий подъем температуры и большие ее перепада	Удлинить режим обжига, разредить верхние ряда садки
3	Кирпич имеет много посечек	Быстрое охлаждение изделий, недостаточное закрытие топок, возникновение через топки подсосов холодного воздуха	Увеличить время охлаждения изделий. Лучше, герметизировать топки
4	Кирпич имеет пониженную прочность	Конденсация на сырце паров вода (запарка)	Уменьшить влажность поступающего в печь сырца, увеличить срок сушки сырца перед обжигом увеличить продолжительность сушки кирпича в печи
5	Обожженный кирпич при насыщении водой увеличивается в объеме и разрушается	Наличие включений в виде «дутика» - белые включения	Перейти на другую глину или более тщательно измельчать ее, не допускать в производство глину с белыми включениями известняка
6	Пережог или недожог кирпича в отдельных местах по объему печи	Неравномерность в тяговой системе, подсосы холодного воздуха	Слишком плотная или разреженная садка в объеме печи, слишком большое отверстие топок Следить за равномерностью подачи топлива
7	Кирпич имеет отбитые углы	Неаккуратное отношение к сырцу на всех операциях	Осторожно обращаться с изделиями

Качество проделанной работы нужно проверить и сделать для этого небольшой тест самостоятельно изготовленного кирпича.

Пожертвовать один кирпич и расколоть его строительным молотком. Если он хорошо обожжен, он будет иметь одинаковый цвет и одинаковую структуру на всем разломе. Теперь эти обломки следует залить водой на несколько часов. После пребывания в воде хорошо обожженный кирпич также должен иметь одинаковые цвет и структуру по всей поверхности.

Кирпич - один из самых старых и востребованных строительных материалов. Это, по сути, камень правильной формы, изготовленный искусственно, кладка которого значительно облегчена.

Из чего состоит кирпич, зависит от его типа и назначения, а также от способа производства.

Исходные материалы и их характеристики

Прежде чем говорить о составе и технологии изготовления кирпича, надо оговориться: существует два основных вида этого строительного материала. Керамический, или красный , и силикатный или белый, состоящий из песка с известью. Начнем с наиболее распространенного красного кирпича.

Сырье для производства керамического кирпича

Производство красного керамического кирпича можно разделить на три основных этапа:

1. Подбор и добыча глины, подготовка шихты;
2. Процесс формовки и сушки кирпича;
3. Окончательный обжиг изделия.

Мы будем говорить именно о первом пункте этого списка. Так как формирование качества окончательного изделия начинается в карьере.

Как известно, современные строительные блоки изготавливают на кирпичных заводах, а для таких крупных предприятий важными условиями являются:

• стабильность показателей однородности химического состава глины;
• достаточно большие объемы залежей сырья с одинаковыми свойствами;
• чистота глины;
• наличие инородных включений;
• пластичность материала;
• жирность;
• наличие известняковых включений;
• наличие растительных остатков.

Важно!
Однородный химический состав при значительных объемах залежей позволяет производить минимальное количество дорогих лабораторных исследований, направленных на определение оптимального состава глиняных смесей, используемых для производства изделий.
Кроме того, это позволяет устанавливать максимально продуктивные условия и режимы сушки и обжига, что в совокупности влияет на стабильность работы всего предприятия, а также на качество выпускаемой продукции.

Добываемая для производства керамического кирпича глина должна по возможности соответствовать таким требованиям:

• иметь минимальное содержание крупных и средних каменистых включений;
• содержать минимальное количество растительных остатков;
• включать как можно меньше известняка, так как его наличие приводит к образованию оксида кальция при обжиге, который под действием атмосферной влаги проходит процесс гашения, увеличиваясь в объеме, и образует т.н. «дутики» в теле изделия, а большие объемы этого вещества и вовсе разрушают строительный кирпич;
• желательно наличие толстых прослоек однородной глины;
• глина должна иметь среднюю пластичность;
• сырье должно иметь приемлемую для выбранного способа обжига спекаемость.

Далее следует сказать о таком показателе качества сырья, а в нашем случае то, из чего делают красный кирпич - это глина, как пластичность. Если вводить определение этого термина, то можно сказать, что пластичность - это способность материала без разрыва принимать любую форму при механическом воздействии внешних сил, причем принятая форма должна сохраняться после окончания такого воздействия. Иногда пластичность называют жирностью.

По степени жирности глины делят на:

• непластичные,
• малопластичные,
• умеренно-пластичные,
• среднепластичные,
• высокопластичные.

Это свойство зависит, в основном, от количества содержания оксида алюминия в глинообразующих минеральных составах: чем его больше, тем выше пластичность глины. Также с повышением оксида алюминия повышается огнеупорность и прочность сформированных и обожженных изделий.

Также пластичность сырья влияет на процент ввода жидкости при получении формировочной массы. Малопластичные сорта глины требуют ввода 15 – 20% воды, тогда как высокопластичные могут принимать в свой состав до 30 – 40%, а такое количество жидкости может приводить к растрескиванию изделий, потере формы, а также значительно удлиняет процесс сушки.

Для уменьшения пластичности в жирные сорта обычно добавляют различные отощители, такие как песок, сланец, опилки или угольную воду.

Еще одним важным показателем качества является связующая способность глины. Это показатель, характеризующий возможность материала сохранять пластичность при добавлении вышеназванных отощителей. По количеству песка, которое могут связать глины, их делят на низкопластичные (менее 20%), пластичные (от 20 до 60%) и высокопластичные (от 60 до 80%).

Следующей и одной из самых важных характеристик является чувствительность используемой при производстве глины к сушке. Дело в том, что при обработке возникают воздушная и огневая усадка, которые проявляются в виде изменения линейных и объемных размеров кирпичей, сформированных из глинистого сырья при обжиге и сушке.

Для определения степени чувствительности материала к сушке на образец по диагонали наносят специальные метки, между которыми измеряют расстояние до и после процесса сушки/обжига. Образцы с высокой пластичностью дают усадку более 10%, а это отрицательно сказывается на стойкости к трещинам и удержании формы при обработке температурой.

Важно! То сырье, из чего делается кирпич керамического типа, в идеале должно быть средней степени пластичности и иметь показатели усушки в пределах 6 – 8%.

Наконец, немаловажным показателем качества глиняного материала является его спекаемость. Это свойство, посредством которого сырье при температурной обработке приобретает качества камнеподобного тела, т.е. уплотняется и упрочняется.

По этому свойству глины принято делить на такие категории:

1. Низкотемпературные, спекаются при нагреве до 1100 °С;
2. Среднетемпературные, спекаются при температурах от 1100 до 1300 °С;
3. Высокотемпературные, спекаются при температурах, превышающих 1300 °С.

Важно!
Интервал между началом деформации и спеканием составляет не более 100 °С, поэтому подбор приемлемого интервала спекания - важная процедура для технологии производства и обработки изделия.

Как видим, подбор сырья для производства керамического кирпича - сложная и многоуровневая задача, требующая целого ряда лабораторных исследований и опытов. Конечно, при своими руками (ручная формовка), инструкция не настолько строго определена, но при современном производстве в условиях завода от этого зависит не только качество конечной продукции, но и стабильность работы предприятия.

Сырье для силикатного кирпича

Когда производят белый или силикатный кирпич, в том числе двойной силикатный кирпич М 150, используют песок и известь. Причем массовая доля песка составляет 85 – 90%. Поэтому качество конечного продукта, в основном, зависит от качества используемого песка.

Песок добывают в речных карьерах, из топливных шлаков, доменных и ватержакетных шлаков, из отходов при дроблении горных пород, т.е. как из природных, так и из искусственных источников.

Поступающий из забоя песок отсеивают от камней, веток, глины, металлических включений и других посторонних примесей с помощью барабанных грохотов.

На формируемость силикатной смеси влияет форма и характер зерен песка, также эти характеристики имеют не последнее значение для прочности сырца и скорости реакции с известью при автоклавной обработке .

Второй составляющей силикатной смеси является известь. К ней относятся карбонатные породы, содержание углекислого кальция в которых не менее 95%. Это могут быть мел, мрамор, известняковый туф, ракушечник и плотный известняк. На заводах-производителях силикатного кирпича используют только негашеную известь.

Из песка и извести готовят силикатную массу (то, из чего изготавливают кирпичи) силосным либо барабанным способом, при этом предпочтительным с экономической точки зрения является именно силосный способ, так как при нем на гашение извести не расходуется водяной пар.

Силикатная масса далее прессуется в , который доставляется в автоклав для обработки насыщенным паром. При прохождении полного цикла такой обработки (от 10 до 13 часов) силикатный кирпич приобретает свои прочностные качества и может отгружаться потребителям.

Важно!
В целом процесс производства силикатного кирпича проще и менее придирчив к сырью, поэтому цена белого кирпича ниже, чем красного.
Однако и свойства этого строительного материала во многом уступают керамическим изделиям.

Вывод

Качественные изделия – залог долговечности конструкции

Качество материалов, входящих в состав кирпича, в значительной степени влияют на качество конечного изделия. Поэтому кирпичные заводы вынуждены производить разведку и лабораторное тестирование всего используемого сырья. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Самодельный кирпич из глины сделать есть масса желающих. Ведь данная продукция пользуется спросом, а значит сбыт будет.

Как самому сделать кирпич из глины мы сегодня и рассмотрим. Это процесс достаточно трудоемкий, но наладив производство без денег вы не останетесь. Так же на видео в этой статье и фото вы найдете и массу дополнительной информации, которая поможет наладить производство.

Производство своего кирпича

Как сделать кирпичи из глины теперь рассмотрим по пунктам. Это работа требует внимания и ответственности. В принципе все можно сделать своими руками.

Для начала лучше просто сделать сырец, это не обожженный кирпич. А после этого уже приступать и к изготовлению полноценного керамического материала.

Предварительная подготовка

Думая, как сделать из глины кирпич, в первую очередь надо отталкиваться от сырья и места изготовления. В начале процесса, необходимо определиться с местом производства, желательно, чтобы поблизости были залежи глины.

Место производства должно отвечать ряду требований:

• Оно должно быть сухим , не подвержено паводкам и желательно, чтобы и грунтовые воды не поднимались слишком сильно.
• После определения места следует обзавестись инструментарием , а именно лопатами, кирками, ломами, садовыми ножницами и вилами, а самое главное тележками для транспортировки сырья. Для того, чтобы произвести одну тысячу готовых изделий понадобится два с половиной кубометра исходного сырья.
• Определившись с место добычи, следует расчистить место от кустов , мелких деревьев и лишнего грунта. Завершив этот этап подготовки, обустраиваются маршруты доставки сырья к месту производства. Далее идут в ход лопаты, роется своеобразная траншея, с удобным подъездным путём.
• В зависимости от состояния грунта, его плотности или мёрзлости, определяются с инструментами для работы , это или лопаты, либо ломы с кирками. Готовое сырьё нагружают на тележку, отделяя от лопаты, если оно слишком липкое и вязкое, вилами.
• Подъездные пути и весь путь до места свалки сырья для удобства транспортировки , выкладываются по необходимости досками.
• Из глины формируются своеобразные пирамиды не более метровой высоты и от метра до полутора в основании . Наваливать один большой навал не следует, лучше сформировать несколько на некотором расстоянии друг от друга.

Подготовка глины

Добытая глина сама по себе, не является подходящим материалом, она требует тщательной выборки и обработки, а также проведения проверки на жирность. Сначала удаляются все инородные включения, такие, как камни, кусочки грунта и прочий мусор, а особенно известняк.

Внимание: Известняк очень помешает в дальнейшем при обжиге глины, в случае если он потребуется, так как образует дефекты в структуре готового кирпича.

Итак:

• Перед тем, как делать кирпичи, проводится предварительная проверка с малым количеством глины , примерно с полулитровую банку по объёму. Сырьё разводят небольшим объёмом воды и разминают получившуюся массу руками без применения каких-либо инструментов.
• Хорошо размятая масса начнёт липнуть к рукам, это значит, что тесто получено. Из него лепится простейший комок сантиметра 4-5 и 10 сантиметровый блин. После чего оставляется на несколько дней от 2 до 3.
• Появление дефектов на изделиях, свидетельствует об излишней жирности или наоборот излишне малой жирности материала, а значит, глине требуются добавки . Шарик должен выдержать и падение не менее чем с метровой высоты и не рассыпаться или потрескаться.
• В том случае, если появились трещины или шарик не выдержал проверки , после добавления добавок и повторного изготовления пробников, проверка проводится повторно, до получения удовлетворительного результата.

Внимание: Комок из излишне жирной глины потрескается упав, в обратном случае он распадётся в труху. Корректировка проводится либо смешиванием двух сортов глины, либо песком. Только сырьё прошедшее все проверки идеально подойдёт для производства.

Форма под кирпич

Для начала мы разберем как из глины сделать кирпич сырец. Его не надо будет обжигать, но цена продукции будет не высокой.

Здесь все дело в обжиге, если его делать, тогда и возрастут затраты. Но это будет после того, как вы научитесь его формовать. Самодельные кирпичи из глины начинаются именно с придания нужной формы.

• На листе фанеры формируется матрица из двух-двухсполовиной сантиметровых досок. Доски прибиваются к фанере длинными гвоздями. Ячейки матрицы должны соответствовать нескольких качествам. Быть одного размера и примерно на пятнадцать процентов превосходить размером готовый кирпич, по причине усадки материала.
• В целях, как можно лучшей посадки массы в ячейки, в них формируются выступы в виде конусов, для создания полостей в кирпиче. Делается всё это посредством всё той же фанеры, из которой делается крышка со специальными выступами.
• Стенки ячеек сбрызгиваются водой и присыпаются цементом, иначе вы рискует просто на просто не вынуть готовое изделие из неё. Влажную массу тщательно распределяют по ячейке, периодически встряхивая, для её равномерного распределения по всей площади.
• Излишки материала срезаются смоченным, чтобы глина не приставала, инструментом. Потом матрица закрывается и оставляется на некоторое время. После чего полу готовые изделия сушатся на воздухе.

Извлечение и выгрузка кирпича

Испарение воды происходит постепенно, от центра изделия к его внешней части. Естественная постепенная просушка на воздухе укрепляет структуру кирпича.

Саму сушку проводят под навесом, а также во избежание намокания под рукой надо всегда иметь, чем их прикрыть. Место под кирпичи тоже подготавливают, создавая подстилку из песка.

• Подстилка предотвратит, как прилипание, так и повреждение заготовок, но главная её роль в том, чтобы заготовка просушилась, как можно более равномерно. В среднем для нормально просыхания кирпичу потребуется от 8 до 10 дней. Большая часть воды за это промежуток времени выйдет из полуфабриката, но для того чтобы добиться полного испарения влаги потребуется обжиг.
• Высушенный кирпич, извлекается и можно приступать к кладке, но кирпич-сырец применяется только для внутренних работ. Такой кирпич очень слаб к воздействию влаги. Работая с ним, следует тщательнейшим образом подойти к его защите от влаги. Для этого швы кладки перевязываются.
• Проёмы под окна и двери располагают не менее чем в полутора метрах от углов помещения, а крыша должна свисать не менее чем на 60 сантиметров, предохраняя стену от осадков.
• Полностью просушенная стена из такого кирпича, в обязательном порядке облицовывается сайдингом, либо обожжённым кирпичом.
• Для производства облицовочного кирпича, понадобится напольная печь периодического или временного действия. Сам обжиг, проходит не одноэтапно, а в несколько шагов.

Напольная печь периодического типа

Место под печь готовится в соответствии с теми же условиями, что и место производства, то есть оно должно быть не подвержено осадкам и паводкам, и чтобы и грунтовые воды не поднимались слишком сильно. Для этого идеально подойдёт какая-нибудь возвышенность на местности.

Внимание: Начиная возведение печи, следует определиться с масштабами своего производства. На полторы тысячи изделий понадобится печь шириной полтора метра, продолжительностью около 2, а в вверх кладки от полутора до метра восьмидесяти. Толщины в один кирпич вполне хватит для такой печи из сырца.

• Производится монтаж перекрытия, на металлическую основу, чтобы каждый ряд кирпича свода ложился либо на стальные полосы, либо на металлическую раму.
• Свод над кладкой в центре должен возвышаться не мене, чем на 30-35 сантиметров, а камера печи, должна представлять собой сквозной проход в полметра шириной и высотой 0,4 метра. По всему проходу с обеих из сторон делаются уступы на высоте в четверть метра, для будущих колосников при топке углём. Если вы собираетесь пользоваться только дровами, колосники не потребуются.
• В очаге предусматривается небольшая квадратная дверца приблизительно 40 на 40 сантиметров, а свод печи необходимо снабдить дымоходами для выхода дыма с сечением 25 на 28 сантиметров.
• Если вы точно знаете, что топить будете только торфом или бурым углём, то отверстия можно сделать несколько меньше, примерно в 25 на 15 сантиметров, и оснастить их крышками для подачи топлива. Высота трубы должна быть до 5 метров, а её сечение составлять 40 на 40 сантиметров.
• Труба ставится сзади от самой печки, и соединяется с ней дымоходом в задней стенке. Ровно посередине оставляются временные дырки для просмотра, впоследствии они убираются, замазываясь глиной. Оптимальным выбором во время кладки будет глинопесчаный раствор, лишь небольшая часть стенки спереди кладётся без раствора, потому, что она будет периодически разбираться для разделки садка.

Обжиг

Теперь рассмотрим, как делать кирпичи из глины обожжённый. По окончанию кладки стена тщательнейшим образом промазывается глиной. Очень хорошо просушенные полуфабрикаты укладываются в камеру печи.

Итак:

• Укладка ведётся не равномерно, а с постепенным нарастанием просвета между рядами, по мере удаления от топки. Расстояние между первыми рядами, таким образом, должно составлять примерно полтора сантиметра, а между последующими уже в районе двух с половиной сантиметров.
• Способы укладки могут варьироваться, так кирпичи можно укладывать сначала решёткой, а потом ёлочкой и наоборот.

Внимание: Главное чтобы все изделия полностью окуривались в процессе горения и даже края не должны остаться без дыма. Промежуток между кирпичами в садке и стенками поверхности печи должно наличествовать расстояние не более двух с половиной сантиметров.

• После того, как вы завершили закладку полу готовых кирпичей, следует приступить к самому процессу обжига. Топливо для обжига предпочтительнее в виде хвороста либо дерева.
• Начинать процесс обжига следует, крайне неторопливо и понемногу добавляя топливо с не самой высокой температурой горения.
• Кирпич вначале скорее не обжигается, а сушится, из него выпариваются все остатки воды. Ориентировать о процессе испарения следует по капелькам воды на самых верхних рядах, в среднем сушка сырца занимает 10-12 часов.
• Закончив с этим, печь начинают накалять, в топку или подкидывают топлива с более высокой температурой горения или топят её намного интенсивнее. В процессе прогрева кирпич постепенно изменит свой цвет, на более темный оттенок красного. Прогрев продолжается не более 9 часов.
• По окончанию прогрева необходимо увеличить количество топлива, и топить таким образом, чтобы огонь выходил наружу. В тот момент, когда вверху печки начинают мелькать языки пламени, ряды находящиеся внизу приобретут желтый цвет, находящиеся вверху не слишком яркие красные тона. Всё — теперь печку оставляют остывать.
• Печную камеру герметично закладывают кирпичом и обмазывают глиной, а вверху тщательно осыпают толстым слоем в 10-15 сантиметров обязательно сухой землёй или простой кирпичной пылью. По истечению примерно 6 часов печку открывают и оставляют для естественного полного остывания.
• Вот печь остыла и начинается финальная стадия получения готового кирпича. Стенка спереди печки аккуратно разбирается и сверху разделывается садка. Готовый кирпич перебирается с выборкой наиболее качественного продукта, его складывают в отдельные штабеля.

Внимание: Менее качественные изделия, обожжённые не до конца, используют только там, где нагрузка на конструкцию наименее большая.

Как сделать кирпич из глины вы уже знаете. Сложного особо ничего нет.

Основными моментами будет место для работы и глина. Если она далеко, тогда затраты на сырье возрастут. Поэтому делать лучше не далеко от карьера. Инструкция поможет вам не ошибиться и сделать все правильно.