Кирпич как самый древний строительный материал встречается практически везде, он универсален, красив, долговечен. Попробуем разобраться детально, какие бывают виды кирпича, в зависимости от материала его изготовления, сферы его применения, способов изготовления и размеров. Формат и состав его бывает разнообразным, данный материал прошел нелёгкий путь за всю историю цивилизации.

Виды кирпича в зависимости от материала изготовления и сферы назначения

Разновидности кирпича в зависимости от материала изготовления

Каждый вид предназначен для своего спектра применения или технологического процесса. И первый показатель по которому можно классифицировать кирпич, это материал из которого он изготавливается.

Керамический

Керамический кирпич делают из высококачественной глины без примесей мергеля и сульфатов.


ычно применяют сырьё с минимальным процентом неразложившихся кальцитов в составе. В начале производят формовку кирпича, после чего он сохнет и подвергается обжигу в печи при температуре 1000 0С. Подвергая кирпич термообработке очень важно не допускать пережог или недожог. И в первом и во втором случае качество кирпича будет значительно ухудшаться. Недожженный кирпич выглядит светлым, а пережженный будет иметь оттенки черного. Хорошее изделие из глины имеет полуматовую поверхность, при ударе издаёт характерный звонкий звук, а на изломе имеет пористую структуру.

Керамический кирпич

Силикатный

Силикатный кирпич состоит из очищенных кварцевых пород (песка), а на саму известь и влагу приходится около 10% от массы сырья. Процентное соотношение может меняться от состава и качества подготовленной массы. Главным условием в производстве хорошего продукта является очистка составляющих от органических примесей, глины, марганца. Известь не должна содержать много окиси кальция, должна быть не пережжена. Процесс изготовления проходит под большим давлением. Данный вид кирпича является более теплым по сравнению с керамическим. Применяют его для строительства стен и перегородок.

Силикатный кирпич

Гиперпресованный

В состав такого вида кирпича обычно входят различные отсевы известковых пород, мрамора, ракушечника и доломита, образующиеся во время разработки карьеров открытым способом.


нные компоненты, составляют до 90% от объёма массы сырья. Вторым незаменимым компонентом состава выступает качественный портландцемент. Он играет роль главного вяжущего компонента, по объёму от подготовленной массы занимая 6–8%. Создание кирпича производится путем прессовки в специальных формах. Большое значение для прессовки имеет качество самой воды, входящей в состав как агент химической реакции. В результате прессовки получаются кирпичи идеальной формы и размеров. Используются гиперпресованный кирпич для облицовки стен зданий. Сама поверхность кирпича может быть гладкой или иметь фактуру под так называемый «рваный камень».

giperpresovannui-kirpich-1-mgiperpresovannui-kirpich-m 

Классификация кирпича в зависимости от цели использования 

В строительстве различают несколько видов кирпича, в зависимости от области применения.

Строительный или рядовой

Строительный или рядовой кирпич (ГОСТ 530–2007 от 01.03.2008), применяют в обустройстве как внутренних стен зданий, так и наружных. Применять такие разновидности кирпича можно и для строительства дома, но только с последующим утеплением или защитной отделкой фасада. Данный вид кирпича имеет далеко не идеальный вид и может содержать небольшие сколы, которые, впрочем, не влияют на его прочность.


ryadovoi-mryadovoi2-mryadovoi3-mryadovoi4-m

Облицовочный кирпич

Облицовочный кирпич, (другие названия: лицевой, фасадный) — это самый ровный и идеальный материал не имеющий дефектов. Предельно допустимые отклонения согласно ГОСТу составляют не более 4 мм. по длине, 3 мм. по ширине и 2 мм. по высоте. В качестве облицовочного может быть использован, керамический, силикатный или гиперпресованный кирпич. 

Сравнительно невысокая стоимость облицовочного керамического кирпича имеет преимущества над декоративными видами по цене. Используя данный кирпич в качестве облицовочного, следует знать, что применяют его в низменностях и сырых климатических зонах, ввиду малой гигроскопичности. Где применение силикатных видов недопустимо из-за гидрофобных свойств изделия (впитывание влаги). Напротив, в сухих и жарких широтах силикатный будет лучшим выбором из всех видов облицовочного кирпича, здание получается стабильным к колебаниям температур, прохладным. 

Среди облицовочного кирпича выделяют две разновидности — это фактурный и фасонный кирпич. 

1. Фактурный кирпич, с гладкими или неровными краями (Рваный камень) производят для облицовки фасадов зданий и обустройства заборов. Края такого изделия могут быть, как вальцованными, гладкими так, и без обработки.


fakturnui-kirpich1-mfakturnui-kirpich2-mfakturnui-kirpich3-mfakturnui-kirpich4-m

2. Фасонный вариант с разными профильными конфигурациями, предназначен для кладки сложных форм вокруг окон, подоконников, арок, столбов, заборов, беседок. Например, фасонные виды строительного кирпича с круглыми краями для углов, прекрасно подойдут для обустройства сложных фасадов зданий, а именно углов.

Фасонный кирпич

Гамма цветов облицовочных видов кирпича большая и колеблется от светло-жёлтого оттенка почти до чёрного цвета. 


Печной, шамотный кирпич

Печной, шамотный кирпич, это огнеупорное изделие по ГОСТ 390–96, имеет правильную геометрическую форму, зернистую основу и может быть соломенного цвета, с красноватыми или бурыми вкраплениями. Служат они для изоляции и строительства объектов подвергающихся постоянным высоким температурам (печи, камины). Образуя термостойкую оболочку, с функцией защиты печи от прямого огня или раскалённого угля.

Основные качества, которыми должны обладать такие изделия: жаростойкость, высокая цикличность, низкая теплопроводность. Шамот должен выдерживать довольно длительный нагрев и много циклов до температуры в 1000 °C без потерь качеств и своей прочности. Огнеупорный вариант изготавливается необязательно правильной формы, имеются и другие форматы таких изделий (ША-25 и ША-47) – клиновидные.

Печной кирпич

Клинкерный кирпич

Керамический клинкерный кирпич делается из тугоплавких пластов глины, которые спекаются до образования однородной массы. В выборе глиняной массы как исходного сырья для производства относятся тщательно. Состав глины должен быть чистым и пластичным, в ней не должно быть мела и солей щелочных металлов, ненужных минералов. В процессе термообработки клинкер приобретает высочайшую прочность и хорошую плотность. Малую гигроскопичность и непритязательность к отрицательным температурам. Сланцевая глина обладает подходящим для этого составом, она эластична и тугоплавка. 

Данный кирпич имеет множество цветов и текстур. Поэтому применяют клинкерный кирпич для облицовки стен, цоколей, мощения садовых дорожек. 


klinker1-mklinker2-mklinker3-m

Различие керамического кирпича по способу изготовления и типу формовки

Производство керамического кирпича делится на два главных типа по методу формовки. Кирпич пластического типа формования и кирпич полусухого типа формования.

1. Кирпичи пластического формования. Пластическое формование подразумевает несколько процессов и выполняется из пластичных глиняных масс, влажностью 15—21%. Основные виды строительного кирпича, производят выдавливанием через профильные мундштуки различных винтовых прессов. Бывают как вакуумные установки, так и обычные. Полнотелый камень обычно прессуют на оборудовании без вакуума, а пустотелые варианты — на вакуумных установках и прессах.

2. Кирпичи полусухого формования. Изделия полусухой формовки, выпускаются тоже из глины используя прессование и обжиг. Но главным отличием от пластического метода является то, что сырьё предварительно доводится до определённой влажности (около 8–14%). Затем оно прессуется в формах, а только потом поступает на обжиг в карусельные или тоннельные печи. Невысокая влажность заготовок, даёт готовым изделиям сохранять правильную форму и чёткую поверхность.


Качественные виды кирпича для строительства дома, в основном получают методом пластического формования. Они имеют ровные грани и гладкие поверхности.

Виды кирпича в зависимости от характера наполнения

В зависимости от наполнения кирпич может быть пустотелым и полнотелым. Выбор того или иного кирпича будет зависеть от сферы и объекта для строительства которого предполагается его использовать.

Полнотелый кирпич

Как видно из названия такой кирпич не имеет пустот. В стандартном силикатном изделии пустотелость в виде пор не превышает 12–13%, для полнотелого варианта. В клинкерном изделии пористость материала составляет до 5%. Несущие стены возводят только полнотелым кирпичом.

Полнотелый керамический и силикатный кирпич

Пустотелый кирпич

Для пустотелого силикатного кирпича показатель пустотелости колеблется от 24–30%. Показатели керамических изделий немного отличаются. Пустотелость может достигать 45%. Отверстия или камеры отлично удерживают тепло, повышая процент общей звукоизоляции стен. Существует декоративный и облицовочный кирпич с 4, 6, 8, и даже десятью камерами как округлой, так и прямоугольной формы. Естественно, наполнение кирпичей влияет на прочность всей возводимой конструкции. Пустотелые варианты применяют в основном для возведения перегородок. Виды кирпича с пустотами не используют в устройстве каминов и печей. 


Пустотелый кирпич

Виды кирпичей и их размеры

Начиная поиск подходящего материала для облицовки или возведения стен, стоит обратить особое внимание на стандарты по граням изделия. Это поможет правильно рассчитать шаг кладки и выбрать нужное вам количество. 

Существуют следующие 3 стандартные размеры кирпича:

Название Размер, мм
Одинарный 250х120х65 мм.
Полуторный 250х120х88 мм.
Двойной 250х120х138 мм.

Европейские стандарты имеют такие типоразмеры:

В независимости от размера каждый кирпич имеет следующие 3 грани:

Название граней кирпича

В конце темы хотелось бы добавить несколько советов по выбору кирпичных изделий.


Первое, что необходимо сделать, при выборе кирпича, это выяснить его марку, прочность, стойкость к внешним воздействиям. Изучите уже построенные сооружения или здания из него. Узнайте, какое время постройка эксплуатируется, нет ли отслоения, трещин на стенах, углах.

Второе, и, наверное, самое важное правило, осмотрите производство или склад перед покупкой на предмет боя, брака по размерам, остатков, не проданных партий. Внешний вид товара и опрятность производства могут много рассказать о качестве.

srbu.ru

Вот что я нашёл
Керамический кирпич, изготовленный методом пластического формования, имеет ряд отличий от изделий полусухого прессования. Они обусловлены технологией производства и определяют как внешние особенности, так и специфику применения кирпича.

Основные преимущества кирпича полусухого прессования — относительно низкая цена, ровные плоскости, высокая скорость производства. Однако кирпич, выполненный методом пластического формования, обладает лучшими техническими характеристиками: низким влагопоглощением, высокой морозостойкостью и долговечностью. Кроме того, метод позволяет изготавливать строительные материалы с высокой пустотностью, в разы превышающей пустотность кирпича полусухого прессования.


Пластическое формование подразумевает дополнительный производственный этап: сушку сырца перед обжигом, так как кирпич изготавливается из глины с высоким содержанием влаги (более 20%). Сырец имеет тонкослойную структуру и обладает низкой газопроницаемостью. При излишне быстром нагревании давление пара внутри полуфабриката возрастает, что делает возможным образование трещин и, как следствие, появление производственного брака. Поэтому процесс сушки требует длительного времени для постепенного повышения температуры.

При использовании метода пластического формования к составу глины предъявляются более высокие требования. Например, примесь углекислого кальция (СаСОз) в сочетании с высокой влажностью при обжиге образует фракцию негашеной извести, что приводит к выкрашиванию изделия. Однако полученный в результате продукт обладает высоким качеством и улучшенными техническими характеристиками, которые позволяют шире применять его в строительстве, в отличие от кирпича, изготовленного методом полусухого прессования.

Согласно СНиП II-22 «Каменные и армокаменные конструкции»:

«Применение… глиняного кирпича полусухого прессования допускается для наружных стен помещений с влажным режимом при условии нанесения на их внутренние поверхности пароизоляционного покрытия. Применение… для стен помещений с мокрым режимом, а также для наружных стен подвалов и цоколей не допускается».
Эта особенность связана с высоким влагопоглощением кирпича, изготовленного методом полусухого прессования. Упрощенная схема производства не позволяет ему достичь характеристик пластического формования, он впитывает больше влаги, а это напрямую сказывается на морозостойкости и, следовательно, на долговечности.

Влага, содержащаяся в кирпиче, расширяется при низких температурах. Поэтому максимальное количество циклов замерзания при полусухом прессовании оказывается существенно ниже — это ограничивает область его применения. Фундаменты, подземные части стен и стены помещений с мокрым режимом возводятся из кирпича пластического формования.

В регионах с теплым климатом разрешено применение кирпича полусухого прессования низкой морозостойкости (менее F 35). В то же время, при строительстве в южной части России актуален еще один фактор, связанный с прочностными характеристиками: прочность полусухого кирпича на излом составляет не более 30% от прочности на сжатие, поэтому его применение в сейсмоопасных зонах также ограничивается нормативами.

Пластическое формование позволяет получать широкий ассортимент кирпича и керамических блоков с высокой пустотностью — до 30% и 50% соответственно. Пустотность кирпича полусухого прессования, как правило, не превышает 13%, что сказывается и на теплопроводности кладки и на ее избыточном давлении на фундамент. Кроме того, производство крупноформатных блоков полусухим прессованием ограничено форматом 1,5 НФ.

www.forumhouse.ru

Кирпич пластичного формирования


 

  Кирпич пластичного формирования купить цена   

Тел. отдела продаж: 8 (988) 255 09 02, 8 (928) 234 58 18.

  Цена  7,50 Кирпич пластического формования с учетом доставки на объект заказчика.
  Кирпич пластического формования
       Производство кирпича методом пластического формования    Метод пластического формования кирпича – это «классический» способ получения кирпича, основанный на формовании кирпича сырца с влажностью 15–25% с дальнейшими процессами сушки и обжига.    Кирпич пластичной формовки    Кирпич пластичного формирования, полученный этим способом, имеет ряд преимуществ:   1. Область применения кирпича не ограничена – это основания зданий, несущие конструкции и стены, облицовка зданий с применением рядового и фигурного кирпича, газоходы, дымоходы, вентканалы, дымовые трубы, лифтовые шахты и т. д.   2. При этом способе можно получить высококачественный облицовочный кирпич различного вида и различных цветовых оттенков (в зависимости от добавок).   3. Качественный кирпич пластического формования прочен, износостоек, долговечен и экологически безопасен.     Кирпич пластического формования принято разделять на полнотелый и пустотелый.     Полнотелым называется кирпич с пустотностью не более 13% площади. Одна из причин этого – ограничение в ГОСТе веса кирпича: не более 4,3 кг.   Пустотелыми считаются кирпичи и камни, имеющие пустотность более 13% (обычно 25–40%). Форма и размер пустот могут быть различными. Для изделий с вертикальными пустотами нормируется толщина наружных стенок – не менее 12 мм; ширина щелевых пустот может быть различной, но не более 16 мм, а диаметр (сторона) круглых (квадратных) пустот не более 20 мм.     Область применения полнотелый кирпич – это основания зданий, несущие конструкции и стены, облицовка наружной версты с применением рядового и фигурного кирпича, газоходы, дымоходы, вентканалы, дымовые трубы, лифтовые шахты и т. д.  Формование пустот в кирпиче и керамических камнях преследует несколько целей как в направлении повышения эксплуатационных свойств изделий (снижение массы кирпича, снижение теплопроводности, улучшение внешнего вида), так и в направлении повышения технологичности. Пустоты ускоряют сушку изделий и снижают напряжения от усадки во время сушки; они ускоряют прогрев изделий, снижают расход топлива и обеспечивают равномерность распределения температур по объему изделия, что в конечном счете обеспечивает большую точность геометрии кирпича, практически полное отсутствие трещин и высокое качество черепка. Однако формование кирпича-сырца с пустотами значительно трудней, чем полнотелого; в частности, требуется тщательная подготовка сырьевой массы, в особенности для получения изделий с большим количеством мелкоразмерных пустот.    Технология изготовления кирпича методом пластического формования    Керамический кирпич сегодня один из самых распространенных строительных материалов. Изготавливают керамические кирпичи двумя способами – пластическим формованием и полусухим прессованием. Способы различают по количеству влаги, содержащейся в формовочной массе. Рассмотрим первый способ — пластическое формование.    Кирпичи, изготовленные методом пластического формования, могут быть полнотелыми и пустотелыми. Причем полнотелыми могут быть только одинарные кирпичи (ограничение по весу по ГОСТ 530-95 не более 4.3 кг). Согласно новому ГОСТ 530-2007 вес изделия более не ограничен и он позволяет производить кирпич полнотелым следующих форматов :
  •   Кирпич нормального формата (одинарный) — КО 1НФ *1НФ- нормальный формат 250*120*65
  •   Кирпич «Евро» — КЕ 0,7 НФ
  •   Кирпич утолщенный — КУ 1,4 НФ
  •   Кирпич модульный одинарный КМ 1,3 НФ
  Если объем пустот не превышает примерно 13% от объема кирпича, то такой кирпич считается полнотелым. В противном случае кирпич получится пустотелым. На практике пустоты в пустотелом кирпиче составляют 25-45% от общего объема. Пустоты могут принимать различные формы. При этом толщина внешних стенок кирпича с вертикальными пустотами не должна быть меньше 12 мм, а ширина щелевых пустот не больше 16 мм. Процесс изготовления для пустотелых и полнотелых кирпичей, почти аналогичен. Разница лишь в том, что для изготовления пустотелых кирпичей требуется более тщательная подготовка глины. Пустоты в кирпиче делаются с помощью кернов в выходной части пресса.    Первый этап при изготовлении керамических кирпичей — это подготовка сырья. Применение метода пластического формования предусматривает приготовление глиняной массы с содержанием влаги до 20 процентов. Сырьем для изготовления кирпичей служит, как правило, глины и суглинки, с содержанием карбидов кальция, магния и оксида алюминия. Также применяют различные добавки. Добавками могут быть отходы углеобогащения или любые местные отходы (например, золошлак, отходы угледобычи). Количество добавок составляет примерно 30%.    Куски глины тщательно измельчаются до размеров 100-150 мм, а затем при помощи специальных конвейеров с набором вальцов происходит последовательное дальнейшее измельчение глиняной массы (до размеров 1 мм) и удаление мелких каменных вкраплений. Затем в смесителе с фильтрующей решеткой глиняная масса увлажняется и тщательно перемешивается. Количество влаги доводится до 18-25%. В смесителе к глине примешиваются необходимые добавки. И в завершение первого этапа прессами формуется брус, заготовка будущих кирпичей.    На втором этапе отформованный брус разрезается на отдельные изделия, так называемый кирпич сырец. Обжигать сразу кирпич сырец нельзя, так как на данном этапе он имеет очень высокое содержание влаги и при обжиге просто потрескается. Поэтому кирпичи сначала сушат, процесс сушки является обязательным. В это время влага, содержащаяся в изделиях, перемещается из внутренних областей к поверхности, вступает в соприкосновение с теплым воздухом и испаряется. В результате испарения воды освобождается место между частицами глины. Происходит уменьшение объема изделий или усадка. Температура сушки и обжига, а также темп роста температуры, играют важную роль в процессе изготовления кирпичей. Влага начинает испаряться при нагреве изделия в диапазоне температур 0-150°C. Когда температура нагрева достигает 70°C, давление водяных паров может достичь критических значений, что в свою очередь приведет к возникновению трещин. Рекомендуемый темп роста температуры 50-80°C в час. При этом скорость испарения влаги с поверхности, не будет опережать скорость парообразования внутри изделия. После завершения сушки кирпичи отправляются на обжиг в специальные печи.    Завершающая стадия в процессе изготовления кирпичей методом пластического формования – обжиг. Кирпич сырец отправляется в печь, все еще имея небольшое количество влаги, примерно 8-12%. Поэтому в начале обжига происходит досушивание кирпичей. Затем при температурах 550-800°C начинается дегидратация глинистых минералов. Кристаллическая решетка минералов распадается, в результате теряется пластичность глины, происходит усадка изделия. В диапазоне температур 200-800°C выделяются летучие органические примеси глины и добавки. При этом темп роста температуры обжига достигает значений в 300-350°C в час. Далее некоторое время температуру выдерживают до полного выгорания углерода. Дальнейшее повышение температуры, более 800°C, приводит к структурному изменению изделия. На этом этапе темп увеличения температуры составляет 100-150°C в час — полнотелые кирпичи и 200-220°C в час — пустотелые. После того как достигнута максимальная температура обжига, происходит выдерживание температуры, для равномерного прогрева всего изделия. Затем начинают снижать температуру обжига на 100-150°C. При этом кирпичи еще более усаживаются и деформируются. По достижении температуры ниже 800°C темпы охлаждения достигают значений в 250-300°C в час. Время на обжиг партии изделий при таких условиях составляет примерно 6-8 часов. После обжига структура изделия полностью меняется. Теперь это камневидный предмет, водостойкий, прочный, устойчивый к перепадам температур, а также обладающий другими полезными свойствами.    Необходимо отметить, что наличие пустот в кирпиче приводит не только к улучшению качества изделия (уменьшению массы, уменьшению теплопроводности), а также к улучшению процесса производства. Изделия быстрей проходят процесс сушки. Пустоты дают возможность ускорить прогрев всего изделия и тем самым снизить расход топлива, затрачиваемый на сушку и обжиг. Повышается равномерность нагрева всего изделия, что ведет к повышению качества получаемых кирпичей. Хотя с другой стороны для изготовления кирпичей с пустотами требуется более тщательная подготовка глиняной массы, что также ведет к усложнению процесса производства кирпича.    На завершающей стадии готовые кирпичи поступают на склад готовой продукции, где и ждут своего часа, чтобы послужить прекрасным строительным материалом при постройке нового жилого дома, детского сада, школы.    

 

сму4ростов.рф

Кирпич пластического формования

При всем многообразии методов производства керамического кирпича сырьем для него в любом случае служит глина. Способов производства кирпича существует несколько и они могут сильно варьироваться из-за довольно быстрого развития современных технологий.

У всех производителей керамического кирпича не может быть абсолютно одинаковое оборудование, как и в разных регионах исходное сырьё (глина) может довольно сильно различаться. Но в любом случае исходное сырьё должно быть однородно. Основной враг глины в данном случае — повышенное содержание известняка, который при обжиге кирпича-сырца способствует отстрелам на поверхности готового изделия. Основные свойства кирпича керамического в определены ГОСТ 530-2007 и ГОСТ 530-95.

В основу технологии керамики заложена последовательность следующих процессов: добыча сырья, подготовка сырьевой массы, формование изделий, сушка и обжиг. Ниже кратко описаны основные методы производства кирпича.

Методы производства кирпичаМетод пластического формования
Метод состоит из нескольких этапов:
• Подготовка сырья. Глину увлажняют паром и интенсивно обрабатывают (это заменяет процесс вылеживания) до получения пластичной, удобно формируемой массы без крупных каменистых включений.
• Формование кирпича-сырца. Глиняная лента нарезается автоматическим устройством на кирпич-сырец. Размер таких кирпичей несколько больше требуемого, так как в процессе последующей обработки глина дважды (при сушке и обжиге) претерпевает усадку, достигающую 10-15%.
• Сушка. Важный и сложный этап производства кирпича. Простейший способ предохранить кирпич от растекания – сушить его медленно, то есть так, чтобы скорость испарения не превышала скорости ее миграции из внутренних слоев. При влажности кирпича-сырца 6-8% его можно подавать на обжиг.
• Обжиг. Для обжига используют печи различной конструкции. Это и старые кольцевые печи, в которые кирпич укладывают и вынимают вручную, и современные туннельные, где кирпич обжигается в процессе продвижения его по печи. Температура обжига зависит от состава сырьевой массы и обычно находится в пределах 950-1000град. Необходимую температуру обжига следует строго выдерживать.

Методы производства кирпичаМетод полусухого прессования
Глина влажностью 6-7% измельчается в порошок, из которого на специальных прессах поштучно формуется кирпич-сырец. Такой сырец не требует сушки. Его можно обжигать сразу после формования. Кирпич полусухого прессования имеет гладкие грани и значительно меньше дефектов, чем кирпич пластического формования, но, в то же время, он менее морозостоек.

Производство силикатного кирпича
Сырьевая смесь, в состав которой входит 90-95% песка, 5-10% молотой негашеной извести и некоторое количество воды, тщательно перемешивается и выдерживается до полного гашения извести. Затем из этой смеси под большим давлением (15-20МПа) прессуют кирпич, который направляют для твердения в автоклавы при давлении 0,9 МПа и температуре 175С. Кирпич твердеет за 8-14ч. Далее кирпич выдерживают 10-15 дней для карбонизации, в результате чего повышается его прочность и водостойкость.

Производство шамотного кирпича
Шамотный кирпич изготавливают путем обжига спрессованного шамота – порошка и обожженной размолотой огнеупорной глины при температуре 1650 градусов. Шамот – зернистый (0,14…2мм) материал, получаемый измельчением предварительно обожженной до температуры спекания глины. Его можно заменить измельченным браком керамических изделий.

Пример видео по производству кирпича:

Изготовление кирпичных блоков и кирпича методом экструзии

Методы производства кирпичаК достоинствам экструзии относится возможность изготовления блоков и кирпичей разнообразных форм. Также особо ценны углубления на кирпичах (получаются только при экструзии), что обеспечивает более надежное и плотное сцепление. Обычно технологический процесс производства блоков, кирпичей и прочих строительных материалов использует прессование. Именно оно наделяет изделия определенной структурой с заданными параметрами, что невыполнимо при экструзии.

Продавливание (экструзия) – метод получения кирпичей и блоков путем продавливания массы через экcтpyзиoннyю peшeткy. Отличие экструзии следующее: сырье, приготовленное с использованием «мокрого способа», выдавливается специальным оборудованием в требуемую фигуру, после чего она обрезается, просушивается и передается в эксплуатирование.

Методы производства кирпичаДля изготовления кирпича и керамических блоков применяется специальное оборудование для экструзии, которое допускает использование состава смесей строительных, как и при прямом безобжиговом прессовании. Однако лучше строительную смесь выбирать с учетом параметров местных природных материалов. Объемы добавок (волокнистые либо щебенчатые) влияют только непосредственно на качество среза при создании требуемого строительного изделия. Вместо некрупного щебня при изготовлении кирпича пустотного можно использовать просев (до 5 мм.).

Оборудование прямого прессования при продавливании применяется в качестве питателя, который забирает из бункера приготовленную смесь. Затем продавливает ее через экcтpyзиoннyю peшeткy (снаружи образуется экстpyдepным кopпyсом, а внутри – пycтoтooбpaзoвaтeлями). Глиняная смесь, проходя через пустотообразователь, подвергается уплотнению по сечению, после чего выдавливается на стол в форме бруса: сечение 250х120 мм. — для кирпича, сечение 200х200 мм. – для блоков.

Методы производства кирпичаОтделяет брусочный кусок требуемых размеров (90 мм. – для кирпича, 400 мм. – для блоков) отрезочное устройство. Возможно изменение параметров отрезанных частей в любых пределах по желанию заказчика. При этом край среза тем ровнее, чем меньше используемые материалы (органические добавки, щебень).

Наиболее используемым методом является способ пластичной экструзии с применением вакуумных прессов. Часто прибегают к помощи ленточных прессов, дополнительная прочность кирпичам придается рычажным прессом. При проведении вакуумной экструзии изделие на выходе получается весьма «звенящее», прочное, с хорошей морозостойкостью, с низким влагопоглощением и небольшой внутренней пористостью. Изготовление кирпичей по технологии формирования в соответствии с методом экструзии повышает качественные параметры (к примеру, морозоустойчивость увеличивается более чем на 100 циклов).

www.kladka.ru

Чем кирпич пластического формования отличается от кирпича, произведенного методом полусухого прессования.

Сравнительный анализ для потребителя

Несмотря на то, что кирпич — это один из самых древних материалов, он и сегодня является наиболее применяемым в строительстве, как в жилищном, так и в промышленном.

До недавнего времени основное количество кирпича производилось методом пластического формования. К недостаткам этого метода необходимо отнести то, что необходимо сушить отформованное готовое изделие. Для получения качественной поверхности необходимо, чтобы процесс сушки происходил медленно. В результате сушка занимает от 3-х дней до нескольких недель, и несмотря на то, что многие заводы вводят в глину целый комплекс элементов для уменьшения растрескивания изделия в процессе сушки (такие как шамот, опилки, уголь, сланец и др.), все равно добиться, чтобы он не растрескался, удается не многим. Наверняка многие из нас видели на кирпиче пластического формования большие черные пятна. Многие думают, что это последствия пережога. Но на самом деле это всего лишь последствия добавления в глину вышеуказанных добавок, дабы самому заводу сэкономить на себестоимости производства. От этого и неважные характеристики по прочности на сжатие, на изгиб и значительные трещины. Для примера, не всякий кирпич пластического формования выдержит падение на прочную поверхность с высоты уровня человеческого колена. Именно из-за этого и идет превышение допустимого ГОСТом процента боя в партии, трещины в изделии, произведенном методом пластического формования, могут достигать по толщине со «спичечную головку», а это создает условия для впитывания в него влаги и последующего растрескивания и разрушения в кладке.

Сегодня любой кирпичный завод пластического формования стоит перед выбором: или пытаться производить более-менее качественный продукт, а для этого требуется увеличить срок сушки и увеличить количество добавок в шихте. Первое увеличивает потребление энергоносителей в 1,5–2 раза, второе тоже приводит к удорожанию готового изделия, поскольку любая добавка стоит значительно дороже глины. Или же производить более дешевый, но низкокачественный товар.

Вторым недостатком метода пластического формования является то, что для получения качественного изделия глину необходимо качественно переработать, что требует больших затрат на электроэнергию. Поэтому большинство отечественных предприятий использует минимальный комплект перерабатывающего оборудования, что отнюдь не способствует качеству выпускаемого строительного материала.

Особенно хочется сказать об использовании парка сушильных и обжиговых вагонеток. Так, для завода мощностью 10 млн. штук товарной продукции в год, требуется около 100 обжиговых вагонеток, 500–800 сушильных вагонеток и около 20000 сушильных рамок.

Учитывая, что и те и другие вагонетки работают в агрессивных средах, срок их эксплуатации небольшой, и как следствие стоимость ремонта и возобновления парка вагонеток занимает значительное место в себестоимости готовой продукции. Применение современного оборудования западных фирм, позволяет частично избавиться от этих недостатков и получить качественный строительные материал, однако он будет весьма дорог и используется в основном более богатой частью населения, а стоимость одного только оборудования оценивается десятками миллионов долларов, так что едва ли заводы, использующие импортное оборудование найдут широкое применение в России.

Третьим недостатком кирпича пластического формования является, по нашему мнению, его очень слабая геометрия. Это происходит поскольку влажность глины, при которой она приобретает форму достаточно значительная и это порой приводит к прилипанию к металлу оборудования. Такой строительный РєРёСЂРїРёС‡ в кладке придется штукатурить, а так как штукатурить придется существенно и чтобы раствор с него не сваливался, на его бока наносятся различные рельефы.

Другим способом производства кирпича является метод полусухого формования. Данный метод широко распространен в Ростовской области и Краснодарском крае, где практически половиной крупных кирпичных заводов применяется технология производства кирпича полусухого формования. Заводы с полусухим методом также работают в Белгородской, Воронежской, Нижегородской, Московской, Липецкой областях и на Урале. Данный метод предусматривает подсушку глины в сушильном барабане в течение 10–15 минут, после чего глина измельчается стержневым смесителем в порошок с фракцией 0,5–5 мм и формуется в готовое изделие колено-рычажными прессами. Поскольку формование происходит при влажности порошка 8–10%, то отформованный кирпич не требует сушки и подается сразу после формовки в печь.

Следовательно:

  • не требуется ввод в глину добавок для улучшения сушильных свойств,
  • даже при наличии в глине солей, они не выступают на поверхности,
  • технологическое оборудование более простое и потребляет значительно меньше электроэнергии.

Одновременно снижаются затраты на строительство завода, так как:

  • оборудование для полусухого прессования стоит в несколько раз дешевле,
  • размеры здания значительно меньше,
  • отсутствует отделение для сушки, которое обычно занимает довольно большое пространство.

Сравнительные анализы работы кирпичных заводов показывают, что себестоимость при полусухом методе в 2 раза ниже.

купить-кирпич-москва.рф

Варианты изготовления и отличия кирпича

Сразу стоит сказать, что кирпич отличается не только  по сырью изготовления, но и по варианту прессовки:

  • Кирпич пластического формования, который делается на прессе путем подачи измельченного и влажного сырья;
  • Производство керамического кирпича методом полусухого прессования отличается от первого метода, здесь прессовка идет в формах и это позволяет сделать более правильную геометрию материала.

Они отличаются не только своим видом, методикой изготовления, но и эксплуатационными характеристиками.

Разберем подробнее оба типа в развернутом формате:

  • Что первый тип, что второй изготавливается из глины, ризница лишь в том, что сырье заблаговременно проходит сушку в барабанах до момента достижения показателя влажности в 10%, после чего изделие поддается прессованию, а потом переходит на этап обжига в печи. Влажность на низком показателе обеспечивает сохранность изделия в правильной, ровной форме, имеющей гладкую поверхность.
  • Хоть этот кирпич и называют полнотелым однако в нем присутствуют несквозные отверстия имеющие название «технологические». Отверстия способствуют снижению его массы.
  • Кирпич пластического формования производится из глиняной консистенции способом выдавливания, после чего брус попадает на ленточный стол, где идет процесс разрезания на единичные кирпичи. Большим затратным процессом при изготовлении данного типа кирпича считается сушка.

Полусухое прессование

Полусухое прессование кирпича имеет свои положительные и отрицательные стороны. Особенно это важно, если вы решили его производить.

Дайте подробнее рассмотрим этот вопрос:

Достоинства Невзирая на то, что современный рынок пестрит разнообразием кирпичей, наиболее высоким спросом пользуется вид полусухого прессования, поскольку он имеет существенные преимущества:

  1. Колоссальная износоустойчивость;
  2. Долговечность при эксплуатации;
  3. Эстетичный вид;
  4. Широкий спектр цветов;

Отличные показатели теплопроводности.

Недостатки Кирпич полусухого прессования недостатки тоже имеет:

  1. Масса изделия;
  2. Процентность впитывания влаги весьма низок;
  3. Не идеальные показатели для применения в очень холодных регионах.

Производство и технология

Кирпич полусухого прессования изготавливается как с применением отжига так и без него, а также имеет 2 метода обработки — полусухое или полное изготовление, разница между ними не существенная — в первом варианте происходить обсушка кирпича происходит перед началом обжига.

Внимание: Сухопрессованный кирпич делается из той же смой глины, что и традиционный. Все отличие, что в традиционном виде он режется из бруса, который выходит из шнека. А здесь надо просто загружать сырье в форму и под давлением делать кирпич.

Любой из перечисленных видов вполне можно делать своими руками и организовать бизнес по производству. На этой тему есть много статей и фото, а для сухой прессовки на первом этапе вполне можно приобрести не дорогой мини кирпичный пресс.

Производства кирпича сухого прессования делается в следующей последовательности:

  • Выбор сырья. Миссия по выбору сырья возложена на уполномоченные по данному вопросу организации, это могут быть как фабрики так и заводы, знающие толк в характеристиках.
  • После отбора глины, отправляем ее на дробление
  • Полученные гранулы проходят процесс просушивания
  • Повторное измельчение
  • Подается пар, при котором происходит увлажнение
  • Повторная сушка
  • Непосредственный обжиг

Хотя процесс и кажется сложным, однако вполне реально все эти действия произвести самостоятельно, не прибегая к помощи специализированного оборудования.

Процесс изготовления кирпича собственноручно

Несмотря на то, что «домашний» способ будет разительно отличатся от заводского, это не столь критично чтобы отказаться от данной задумки. Если следовать ниже перечисленной инструкции пошагово, то все получится.

Производство полусухим прессованием

Выбор глины Самое важное на что следует обратить внимание — процент содержания песка должен быть в нужном количестве. Определить его процентность очень легко, при помощи таких критериев:

  1. Сырье просушивается и тщательно растирается
  2. Берем стеклянную емкость, засыпаем туда приготовленный предварительно порошок и доверху заливаем его водой.
  3. Даем настоятся несколько дней, после чего смотрим процентное соотношение глины и песка.
Прессовка Здесь увы, никак не возможно обойтись без специально предназначенного для такого вида работ приспособления, поэтому рекомендуется предварительно приобрести пресс-машину. Если бюджет не позволяет совершить ее покупку — приоритетным вариантом будет взятие в аренду.
Сушка кирпича Кирпич сухого прессования может сушиться в двух вариантах. Это естественным путем на открытом воздухе. Так же для качественной продукции понадобится печь.

  1. Чтобы для сырца процесс сушки был идеальным, необходимо выбирать момент когда погода идеально соответствует его условиям, то есть должна быть сухая погода. Берем глину и выкладываем ее таким образом, чтобы толщина слоя не превышала отметку в 40 см.
  2. Если вы будете делать обжиг тогда вам понадобится сделать речь. Она может работать на газу или угле. Здесь уже выбор делать вам.

Если вы хотите делать кирпич высокого качества и чтобы он пользовался спросом тогда обжиг кирпича полусухого прессования надо будет делать обязательно Цена его возрастет, но он будет высокого качества.

Полусухое прессование кирпича, безобжиговый способ

Данный метод по праву считается экологически чистым, с помощью которого производится линия ниже перечисленных изделий:

  • Дорожная брусчатка
  • Строительные блоки
  • Облицовочная плитка
  • Непосредственно сам кирпич
  • Черепица

Внимание: При использовании таких материалов, не следует забывать о том, что у них есть свой предел прочности и выходить за его рамки не рекомендуется, поскольку это может сказаться на его качестве.

Главным и важным фактором здесь является уровень влаги, который должен присутствовать в минимальном количестве. По времени, на просушку таких кирпичей обычно уходит не меньше 7 дней, если данный процесс не ускорять с помощью дополнительных методов. Одна из важных ролей здесь отводится связующему элементу.

Существует ряд разновидностей блоков, за основу которых взят цемент и производство делается по тому же принципу:

  • Бетонные изделия. Их производят по принципу «сухой кладки», метод изготовления прост: берется 1 часть цемента М-400 и 10 частей песка. Из таких бетонных изделий достаточно просто выполнить фундамент или цоколь.
  • Цементно-песчаная плитка. Берется 10 частей песка и 1/3 часть цементного сырья.
  • Тераблоки. В их составе цемент отсутствует, а составляющая глиняная часть не должна превышать уровень в 15%, такое сырье зачастую грешит высоким показателем уровня влаги. Допускается добавление таких дополнительных веществ как шлак, золы или песок. Их следует использовать если в грунте присутствует повышенная жирность.
  • Саманные блоки. Отличаются от предыдущего типа составом смеси, поскольку при их производстве добавляется стружка, сечка и мох, которые можно добавить выборочно или же все три вещества сразу. Разбавка смеси этими веществами нужна для дополнительного придания плотности и износостойкости. Повышенную жирность которая присутствует в глине довольно просто скорректировать при помощи составляющего процента жирности в самом кирпиче. Качество глины стремительно возрастает, если изготовить ее в осенний период, определив на открытое пространство на всю зиму, сверху накрыв матрасами которые время от времени не забывать сбрызгивать водой.
  • Сэндвич-саман. Имеющийся в нем верхний защитный слой, не только наполнен декоративными качествами, но и обладает весомой устойчивостью и влагостойкостью. Ко всему прочему, на него легко наносятся различные изображения, для этого используют печатные технологии.

Полусухое прессование кирпича

Изготовление прессованного кирпича не представляется возможным без применения определенной аппаратуры, и неважно будет это завод или домашняя обстановка.

Такая аппаратура выполняет изготовление кирпичей по такому плану:

  • Берется неподвижная часть короба, и в нее происходит закладка массы из песка и цемента, после чего необходимо будет все разровнять лопаткой так, чтобы толщина слоя не превышала 2 см.
  • На полученный слой укладывается саманная либо грунтовая масса, после чего все следует разровнять по всему периметру.
  • После закрытия крышки, следует произвести фиксацию при помощи замков.
  • Остается дело за малым — подвижное дно, которое имеется у формы и способствует обжатию массы, достигается это до предельного давления.

Выполнение узоров на лицевой части

Достаем блок и разжимаем пластины, это делается при помощи специально предназначенного приспособления.

  • Если существует необходимость в разного рода изображениях, необходимо заблаговременно заложить в пресс-машину специально предназначенные для этого пластины, крепятся они при помощи самого обычного клея к пуансону.
  • Примечательно и то, что здесь нет необходимости в специальной смазке для более плотного крепления, по причине того, что если штампы липкие (чего быть в принципе не должно), это говорит о высокой процентной влажности в будущем кирпиче.
  • Если происходит изготовление не сильно толстых изделий, в этом случае штамп-печать следует предварительно вложить на пуансон, задолго до того, как будет заложена сама смесь.
  • Вы принялись за облицовучную плитку? Тогда вам следует знать, что ее можно а в некоторых случаях даже нужно дополнить мрамором, гранитом и даже металлом, дабы добиться высокой прочности. Если нужно использовать промежуточный слой, для этого очень хорошо подойдет песчано-цементная смесь.
  • Подобные технологии очень понравятся творческим людям, поскольку в работе можно открыть для себя нечто новое и необычное, то есть дать волю своей фантазии. Ведь формы, которые изготовлены самостоятельно сами по себе уже индивидуальны и не имеют аналогов, что придаст дополнительные преимущества тому помещению, в котором они будут использованы.
  • Данные рекомендации существенно облегчат подбор интерьера дома и станет полезной тем, кто в таком деле мало что смыслит, но после прочтения этих рекомендаций сможет изготовить перечисленные изделия самостоятельно.

Полусухое прессование кирпича поможет вам сделать материал высокого класса и прекрасными характеристиками. На эту тему есть подробная инструкция на нашем сайте и видео в этой статье даст вам дополнительную информацию.

iz-kirpicha.su

Выдержки из сборника лекций Марселино Фернандес Абахо

Технология производства керамического кирпича предполагает, что затраты на подготовку и формование сырья составляют примерно 3-4% всех затрат на производство готового продукта. Однако, если эти операции не будут произведены правильно, они могут вызвать заметное увеличение затрат на самых дорогостоящих фазах производственного процесса, таких как сушка и обжиг.

Существуют два вида факторов, которые влияют на результат экструзии:

  • факторы, что имеют отношение к сырью для производства кирпича;
  • факторы, зависящие от используемого оборудования.

Факторы, связанные с исходным материалом

Первым условием получения хорошего кирпича пластического формования является то, чтобы экструдированный материал представлял собой как можно меньше разнообразия в своём составе. Это касается как структуры (пластичности), так и степени подготовки (более или менее мелкая гранулометрия) и, конечно же, содержания влаги.

Влияние влажности на консистенцию сырья 

В сырье для производства керамического кирпича, кроме глиняных частиц, пластичных, содержатся также и сопутствующие элементы, не пластичные, такие как кварц, полевой шпат, карбонат кальция и далее, которые ведут себя по отношению к воде иначе, чем сама глина.

Для определения формовочной влажности при пластическом формовании строятся кривые по В.Е. Броуэлу, полученные с помощью пластографа Брабендера, которые отражают зависимость консистенции от содержания влаги. Данный аппарат состоит, в основном из маленького смесителя, куда укладывается сухой материал и постепенно добавляется вода. Полученная консистенция измеряется моментом или усилием, приложенным смесителем.

При добавлении воды к глинам не отмечается существенного возрастания консистенции до тех пор, пока не будет достигнут относительно высокий процент содержания влажности: от 18 до 20%.

На начальной стадии вода притягивается поверхностью частиц глины, образуя жесткую оболочку, которая ведёт себя как плотная плёнка.

С увеличением количества слоёв воды, окружающих частицу глины, они теряют свою плотность, и при содержании влаги выше 18% между частицами глины появляются молекулы свободной воды.

Капиллярное притяжение между свободной водой и водой, притянутой к поверхности частиц глины, обусловливает быстрое возрастание сцепления или связи между частицами, вплоть до достижения точки максимальной консистенции. Если продолжать добавлять воду, сечение капилляров увеличивается, а капиллярное притяжение станет слабее.

Выше 30-31% влажности образуется барботин (суспензия) с консистенцией, близкой неувлажнённой глины.

Кварц – материал, не обладающий пластичностью, и электрический заряд его поверхности незначительный в сравнении с кристаллами глины. Количество воды, притянутой к поверхности кристалла кварца, минимально, и поэтому даже при низком содержании влаги уже присутствуют молекулы свободной воды, которые создают очень низкую консистенцию. Силы капиллярного притяжения сохраняют этот низкий уровень консистенции в широком интервале процента влажности (вплоть до заполнения всех пор).

Консистенция, достигнутая сырьем для производства керамического кирпича при вымешивании, может служить мерилом его вязкости.

В тощих глинах максимальная консистенция очень низкая, но достигается при более низком проценте воды, чем у пластичных глин. Исходя из того, что условия прохождения потока глины через экструдер зависят в основном от его консистенции, становится понятной необходимость поддерживать как можно более постоянной пропорции глины и отощителя, иными словами, пластичность.

При избыточном содержании глиняного компонента, параллельно возрастает сцепление массы и внутреннее сопротивление, которое препятствует потоку или проскальзыванию частиц между собой, и напротив, он будет скользить лучше по металлическим поверхностям (меньше трение).

Следствием этого будет разбалансировка мундштука, поскольку скорость прохождения глины по периферии будет выше, чем в центре.

Напротив, увеличение процента отощителей повлечет за собой, как следствие, ухудшение внутреннего сцепления массы и увеличение её внешнего сопротивления из-за трения о стенки мундштука (острые углы песчаных крупинок). Глина будет проходить с большей скоростью по центру мундштука, снова дисбалансируя его.

На заводе по производству керамического кирпича даже при поддержании постоянного процентного состава глины и отощителя могут меняться условия потока глины, если в пасте меняется содержание влаги.

Если достигнута точка максимальной консистенции и значительно увеличивается процент влажности, сцепление резко падает, упрощая перемещение частиц относительно друг друга, в связи с чем массе приходится протекать по центру мундштука с большей скоростью. Нечто похожее происходит, если содержание воды падает и работа совершается ниже зоны равновесия максимальной консистенции.

Чем менее пластична глина, тем большую чувствительность она проявит к таким переменам влажности. Отклонение во влажности от 1 до 3 % может не повлиять на пластичную глину, и наоборот, в тощей глине оно вызовет полное изменение консистенции и условий прохождения через мундштук. На этом свойстве основывается метод определения пластичности по системе пределов Аттерберга. 

Разница скоростей выхода глины из мундштука переходит в разницу давлений и компактации глины. Большей скорости соответствует так же большее давление и, таким образом, большая компактация.

В зонах меньшей скорости частицы подвергаются растяжке и расстояние между ними становится больше. При сушке наиболее компактные зоны дают меньшую усадку, чем зоны, экструдированные при меньшем давлении.

Эти разницы усадки увеличивают силу растяжения, которой подвергалось изделие при экструзии при меньшем давлении, вызывая деформации или трещины сушки.

Одна из наиболее распространённых систем при уравновешивании мундштука при пластическом формовании керамического кирпича основывается на вышеизложенных принципах. 

Эта система выявляет разницу скоростей в выходном сечении мундштука, определяя разницу усадок, которые могут возникнуть в том же изделии. Для этого на выходе мундштука с помощью метчика образцов или тех же шпор на поверхности изделия размечаются определённые дистанции, например, 100 мм.

Кирпич пластического формования оставляют на сушку, стараясь, чтобы она проходила как можно равномерно. Затем в размеченных зонах измеряют усадку. Полученные результаты показывают неравновесие мундштука при падении скорости на выходе.

Напряжения растяжения предопределяют появление трещин и посечек сушки. Чтобы избежать их, необходимо увеличить выход скорость в зонах.

В мундштуках со множеством выходных отверстий при разнице скоростей различных брусков на выходе получается неравномерное нарезание изделий, которое бывает незаметно, пока материал не выйдет из печи.

Чтобы достичь большей равномерности и постоянства процентного содержания воды, добавляемой в смеситель экструдера, современная технология производства керамического кирпича предусматривает установку клапанов, которые автоматически прекращают подачу воды, когда машина останавливается, и предупреждает эти остановки, открывая, закрывая и постоянно регулируя поток воды.

С другой стороны, давление воды в системе подачи на экструдер должно быть как можно более равномерным, обеспечивая независимость от общей сети, поскольку в противном случае оно будет меняться из-за возможных случайностей: открыт или закрыт какой-то кран и т.п.

Влияние  измельчения на консистенцию глины

Другим очень важным фактором, который может повлиять на консистенцию сырья для производства керамического кирпича, является степень его измельчения.

Если какую-то глиняную частицу А разделить на две более мелкие частицы В и С. На разломе появляются две новые поверхности в и с, у которых есть свободные связи или электрические заряды, способные удерживать новые молекулы воды.

Вследствие этого увеличивается удельная поверхность, плотность электрического заряда, способность удержания воды, сила сцепления между свободной водой и заряженной частицей, связь между частицами, пластичность и условия потока глины при прохождении через мундштук.

Другой фактор, который надо иметь в виду при пластическом формовании — это температура смеси. Если пластичность или сцепление глины объясняется связью свободной и притянутой к глиняным частицам воды, то чем ниже вязкость свободной воды, тем меньше будет поверхностное натяжения и капиллярное притяжение.

Поскольку вязкость падает с повышением температуры, что отмечалось в разделе о подготовке сырья на заводе по производству керамического кирпича, то можно сделать заключение, что при нагревании глиняной массы, например, при смешивании под паром, мы также снизим капиллярное притяжение, пластичность и сцепление глины. Она достигает максимального сцепления при меньшем количестве воды.

Максимальная консистенция никогда не будет так высока, глина будет проходить более легко, обеспечивая более высокий к.п.д. экструдера. Тем не менее, у только что экструдированного изделия сцепление слабо, оно будет хуже противостоять напряжению сушки.

Таким образом, если для пластичных глин применение пара может быть позитивным, то для тощих глин его применение не рекомендуется, поскольку потеря пластичности и сцепления может способствовать образованию трещин в изделиях сразу же после выхода из мундштука, особенно после продолжительного воздействия окружающей среды, перед входом в сушильную печь. При этом скорость начала сушки контролировать невозможно.

Нечто аналогичное происходит, с антифлокулирующими (разрушающими хлопья) веществами, например, с лигносульфонатами, применяющимися на многих заводах Франции, Англии и США, когда достигается снижение процента влажности при формовании, повышении к.п.д. экструдера и меньшее энерго-потребление в сушке, но снижается пластичность и сцепление глины и ее сопротивление напряжениям сушки.

Технология производства керамического кирпича рекомендует установить периодический контроль на протяжении всей рабочей смены за консистенцией изделия на выходе из формования с помощью карманного пенетрометра.

Это прибор очень прост и не требует специального персонала для работы с ним.

Факторы, зависящие от формующего оборудования

Для экструзии сырья для производства керамического кирпича используются три различные системы: поршень, вальцы и шнек, из которых каждая имеет свои преимущества и недостатки.

Так, например, с помощью поршневого экструдера обеспечивается постоянство скорости и давления по всему выходному сечению, но он не гарантирует непрерывности потока и не даёт возможности работать с вакуумом, что ограничивает применение этого оборудования при работе с более пластичными глинами.

При вальцевой системе поток глины непрерывный и возможно создание вакуума, но не достигается равномерное распределение скоростей и давлений на сечении выхода и не обеспечивается та гомогенизация, которая создаётся при работе со шнеком.

Шнековая система в последнее время получила наиболее широкое применение при пластическом формовании на заводах по производству керамического кирпича, поскольку она позволяет обеспечить непрерывность процесса и при этом работа происходит в вакууме и достигается лучшая гомогенизация пасты.

Шнековая система формования

Таким образом, мы ограничимся изучением шнековой системы формования в технологии производства керамического кирпича. Проведем анализ функций, которые должен выполнять каждый из элементов, вступающих в контакт с глиной при её прохождении через вакуумный агрегат.

Подготовленное сырье для производства керамического кирпича попадает в двухосевой смеситель, который составляет часть вакуумного агрегата.

Этот смеситель окончательно доводит процент влажности до необходимого для формования глины, добавляя небольшое количество воды или пара (3-4%, не более).

В концевой части смесителя лопасти двойной оси заменяются шнеками, а желоб закрывается полностью, проталкивая глину в вакуум-камеру через несколько гребенок или перфорированные пластины с коническими входами, которые работают на раздирание и разделение глины, увеличивая её удельную поверхность и упрощая выход из неё воздуха в вакуумной камере.

Уплотнённая глина, на пластинках у входа в вакуум-камеру образует своего рода герметичную заглушку, которая препятствует входу воздуха из смесителя в камеру.

На шнеках и подающей в камеру пластине происходит первая гомогенизация глины со случайно попавшими в смеситель влагой и добавками.

Звёздочки, которые вращаются на двойной оси смесителя, разрезают бруски глины, входящие из перфорированной пластины, увеличивая таким образом поверхность, подвергающуюся вакууму.

Надо заметить, что вакуумизация материала зависит не только от созданного в экструдере вакуума, но также и от удельной поверхности глиняных окатышей и времени вакуумизации.

Поскольку время вакуумизации очень ограничено, необходимо упростить этот процесс, увеличивая удельную поверхность.

От состояния пластин или гребешков и звёзд на входе в вакуум-камеру будет зависеть в значительной степени уровень герметизации глины.

Окатыши, образовавшиеся на входе в вакуумную камеру, попадают в зону питания шнека.

Ввиду того, что эта часть шнека примерно на 50% закрыта цилиндром экструдера, продвижение глины здесь происходит более медленно, чем по всей остальной части шнека. Чтобы облегчить подачу, существуют, как продолжение осей смесителя, несколько заводящих лопастей, чье движение синхронизировано с движением шнека и которые предохраняют стенки вакуум-камеры от налипания глины.

Диаметр шнека в зоне питания больше, чем по всей остальной части цилиндра, чтобы компенсировать отсутствие покрытия и упростить движение глины. Некоторые изготовители использую шнеки с большей длиной шага в этой зоне, при таком же шнеке.

Вслед за зоной питания идёт зона компактации. Здесь цилиндр покрывает шнек целиком, увеличивая трение о внутренние стенки (рубашки) данного цилиндра. Благодаря этому трению окатыши сырья для производства керамического кирпича не вращаются на той же скорости, сто и шнек, и вскоре их настигает проталкивающая боковая (передняя) поверхность этого шнека, которая проталкивает их вперёд и на которой они возвращаются обратно.

Канал шнека в этой зоне часто пуст, но по мере продвижения к зоне компактации, количество возвратного материала увеличивается и окатыши компактуются, образуя по ходу до вакуум-камеры поток выводимого через свободное пространство на канале шнека воздуха.

В процессе пластического формования в продвижении глины внутри цилиндра участвуют три группы сил:

  • Первая группа составляется силами трения глины о поверхность шнека. Эта сила противостоит вращению шнека и увеличивается с повышением давления и трения об упомянутую поверхность. В результате этого трения глина вращается вместе со шнеком, описывая круговую траекторию.
  • Вторая группа сил действует в противоположном предыдущим силами направлении. Она состоит из сил трения глины о внутренние стенки (рубашки) цилиндра и препятствуют вращению глины вместе со шнеком, оставляя ее неподвижной в определённой точке поверхности цилиндра.
  • На этой боковой (фланговой) стороне действует третья группа сил, которая препятствует перемещению глины.

Момент вращения, приложенный к шнеку и наклон лопасти позволяют преодолеть эти силы, проталкивая материал вперед, по прямой траектории.

Надо постараться снизить до минимума действие первой группы сил и увеличения второй, чтобы проталкивающая сторона шнека настигла глиняную массу как можно раньше.

Равнодействующей этих трех сил является продвижение глины по винтовой траектории, которую мы можем считать составляющей из кругового и прямолинейного движения.

Чем более прямолинейна и менее циркулярна эта траектория, тем короче будет путь пробега глины и выше, таким образом, к.п.д. экструдера.

Чтобы достичь этого, необходимо выполнить три следующих условия:

а) чтобы силы трения о стенки шнека была как можно меньше, чтобы уменьшить круговое перемещение глины. Это обеспечивается тщательной шлифовкой поверхности шнека для затирки приливов плавки. Именно по этой причине к.п.д. новых шнеков возрастает через несколько дней после пуска. Предохраняющие от износа покрытия, которые наплавляются электродом, должны располагаться по спиральной поверхности шнека, а не радиально, как это делается обычно.

б) чтобы интенсивность трения о внутренние стенки увеличивалась, между кромкой шнека и поверхностью цилиндра оставляется зазор, который заполняется глиной. Необходимый эффект достигается благодаря тому, что трение глины о глину почти всегда выше силы трения о металл. Чтобы ускорить образование этой глиняной обмуровки, на внутренней поверхности цилиндра устанавливают продольные рёбра или, лучше, поперечные ходу шнека, образуя с внешним диаметром шнека прямой угол.

При работе с очень пластичными глинами присутствует тенденция к послойной укладке с образованием поверхностей скольжения глины о глину. Чтобы воспрепятствовать этому послойному расположению, необходимо установить резцы. Поначалу они вызывают определённую потерю к.п.д. из-за помех, которые означает для шнека их установка, но для глин с тенденцией к образованию плоскости скольжения они совершенно необходимы. Напротив, при работе с тощими глинами от них нужно отказаться для повышения к.п.д.

На заводе по производству керамического кирпича шнеки и ребра нужно менять с необходимой периодичностью, с тем, чтобы расстояние между шнеком и цилиндром оставалось а оптимальных пределах (3-12 мм). При увеличении этого расстояния, соответственно возрастает отток глины из зоны давления, между поверхностью шнека и цилиндром, снижая объёмный к.п.д.

Это возвратное явление влечет за собой возрастание тепла, создаваемого трением, которое скапливается на поверхности цилиндра и является тревожным сигналом.

в) третьим и последним условием является то, чтобы сила напора, толкающая глину, была максимальной, что зависит от крутящего момента, приложенного к оси, и угла наклона шнека.

Важно, чтобы вращательный момент был минимален, так как он определяет потребление энергии машиной. Таким образом, шнеку необходимо придать требуемый угол для обеспечения оптимального напора.

Этот угол является зависимостью диаметра и прохода шнека, которая тем лучше соответствует условию «в», чем больше диаметр и короче проход. Но с увеличением диаметра и уменьшением прохода возрастает трение по поверхности шнека. Циркуляционное движение усиливается, препятствуя превышению определённого значения упомянутого угла.

С другой стороны, из-за того, что трение глины по поверхности шнека меняется в зависимости от её пластичности, возрастая в менее пластичных глинах, задать определённое точное значение данного угла не представляется возможным.

Тощие, очень абразивные глины нуждаются в шнеках с довольно большим углом наклона, длинным проходом. Такие глины используются обычно для производства полнотелого кирпича пластического формования, с большим сечением на выходе, что предполагает меньшее торможение, меньшее максимальное давление и меньшее количество витков, поскольку с увеличением числа витков  давление возрастает.

И напротив, мелкозернистые глины, которые лучше скользят по поверхности шнека, могут экструдироваться шнеком с небольшим наклоном или коротким проходом.

Эти глины, как правило, применяются для производства пустотелого кирпича пластического формования, с мундштуками, которые оказывают большое сопротивление при достижении высокого давления, в связи с чем требуется большое количество витков.

В начале зоны компактации скорость продвижения глины максимальна и, таким образом, из-за недостатка давления трение окатышей по поверхности канала минимальное. По мере компактации глины скорость движения снижается и канал шнека заполняется всё больше. Процесс компактации заканчивается, когда весь канал заполняется глиной, для чего достаточно одного или полтора прохода шнека.

Технология производства керамического кирпича рекомендует обеспечить в этой зоне максимальный выход воздуха, содержащегося в глине, во избежание образования расслоения.

Опыт показал, что среднегерметизированные (40-60% вакуума) глины имеют большую тенденцию к образованию расслоений, чем мало- или вовсе негерметизированные (0-40% вакуума).

Только вакуум может предупредить тенденцию к образованию расслоения, которую имеют некоторые глины.

Уплотнённое сырье для производства керамического кирпича  входит в зону сжатия и гомогенизации, постепенно увеличивая давление до его максимального уровня на последней лопасти окончания шнека.

Дойдя до этой точки, поток глины разделяется на две части: одна продолжает свой ход до мундштука, а другая возвращается назад по геликоидальному каналу и пространству между шнеком и цилиндром. Последнее не имеет большого значения, разве что очень износится шнек.

Если падение давления внутри цилиндра очень велико, то отток назад может стать настолько интенсивным, что сравняется с основным подающим потоком, доводя к.п.д. машины до нуля.

Шнек должен обладать необходимым количеством витков, с тем, чтобы повышение давления внутри цилиндра было постепенным и прогрессирующим.

При работе в нормальных условиях чистый поток несёт обычно от 25 до 50% объёма транспортирующей способности шнека, при условии, что на выходе нет никакого препятствия.

Можно наблюдать, как по мере уменьшения сечения на выходе из мундштука, т.е. с переходом от полнотелого кирпича к пустотелому возрастает максимальное давление и снижается к.п.д. машины, что означает возрастание интенсивности обратного потока и, как следствие, количество герметизированной глины.

Таким образом, с повышением давления удлиняется зона сжатия внутри цилиндра.

Можно продлить канал сжатия, не увеличивая значительно количество возвратной глины, за счет уменьшения прохода шнека, то есть увеличивая количества витков. Этим достигается высокий к.п.д., даже при высоком давлении.

Потоки внутри цилиндра совершают работу гомогенизации глиняной массы при пластическом формовании, обеспечивая более однородное распределение добавляемой в смеситель воды и воздуха, не выведенного из зоны сжатия.

Таким образом,  гомогенизационная работа активизируется по мере достижения максимального давления в зоне сжатия и заканчивается в точке максимального давления.

Максимальное давление зависит не только от большего или меньшего давления на выходе из мундштука, но также, главным образом, от консистенции глины.

Но поскольку консистенция, в свою очередь, зависит от пластичности глины и содержания воды, можно сделать заключение, что по мере возрастания пластичности глины и уменьшения в ней количества влаги, усиливается давление экструзии, удлиняя зону сжатия и обеспечивая большую гомогенизацию внутри цилиндра.

Практическое применение вышеизложенных принципов мы видим на примере работы завода по производству керамического кирпича (в тех  странах, где традиционно работают с очень тяжелыми глинами, до 40-60 кг/см2, с укладкой на выходе из экструдера  прямо на вагонетки туннельной обжиговой печи (экструзия «штифф»).

В зоне сжатия увеличивается длина канала прохода, уменьшая расстояние или разделение между спиралями. В то же время, если применить изложенные выше выводы, то число оборотов возрастает на 50-100% сверх нормы, посредством чего достигается высокий к.п.д. при работе с массами с низким содержанием влажности (12-18%) и высоким давлением.

Из всего изложенного следует, как важно располагать экструдером с разными скоростями.

Хорошо зарекомендовали себя экструдеры «Вердес», которые начиная с диаметра 450 мм, имеют две скорости редуктора. Если экструдер, кроме того, снабжен еще двухполюсным двигателем, то на шпинделе получается четыре скорости.

Современное производство кирпича пластического формования позволяет получить более широкую гамму скоростей без ступенчатых переходов, если установить двигатель постоянного тока, что позволит настроить скорость на давление и сечение на выходе мундштука, обеспечивая в каждом случае максимальную продуктивность.

Давление в каждой определённой точке цилиндра не фиксировано, оно постоянно меняется, возрастая по мере приближения проталкивающей боковой поверхности шнека и принимая минимальное значение после прохождения шнека. Эти колебания могут составлять от 1 до 2 кг/см2 за один поворот шнека.

С другой стороны, у канала шнека только один выход, в связи с чем подача сырья для производства керамического кирпича в горловину имеет ассиметричный и точечный характер, перемещаясь по циркулярной траектории вместе с оборотом шнека.

Эти два явления образуют, как следствие, переменный поток, который выявляется в виде более или менее выраженных волнообразных колебаний, в обожженных изделиях переходящих в деформации. Для устранения этого дефекта были испытаны двухшаговые винты в надежде добиться более симметричной подачи глины в горловину.

Тем не менее, это решение вскоре было пересмотрено из-за трудности и невозможности добиться симметричного питания и перемещения по обоим шнекам. Кроме того, такие шнеки дороже, а их к.п.д. ниже, как в отношении перемещения, так и в отношении давления и гомогенизации. По этой причине мы вернулись к одношаговому шнеку с двойным выходом в конце.

Концевые шнеки должны быть симметричны как по пропускной способности, так и по давлению, развиваемого ими. Таким образом, оба геликоидальные полотна должны иметь один и тот же внешний периметр и тот же наклон относительно оси шнека. Сечения на входе и выходе геликоидального канала этих шнеков должны быть идентичны.

Если сечение горловины больше сечения цилиндра шнека, тогда желательно опустить оба полотна крыла на 15° от вертикального положения, против направления движения, чтобы скорость потока по периферии горловины не падала слишком резко.

Если горловина горизонтальна или мало наклонена (имеет малую конусность), конечный угол концевой лопасти шнека относительно вертикальной оси шпинделя будет нулевым. Когда сечение на выходе мало, эти полотна составят 5-8° относительно вертикали в плане направления движения. Этим достигается то, что линии потока, которые перпендикулярны лопастям, скользят параллельно стенкам горловины.

Шаг двойного конечного шнека при пластическом формовании должен быть больше шага обычного шнека, чтобы компенсировать потерю к.п.д. двухшагового шнека.

Ступица вала шнека в зоне установки конечной лопасти должна уменьшаться постепенно и поступательно. Вращательный момент в этой точке меньше, чем во всей остальной части оси, и поэтому в больших сечениях нет необходимости.

Таким образом облегчается поступление глины к центру, который является зоной наименьшего давления, с заполнением при этом пространства, оставленного ступицей.

Материал, выходя из лопатки двойной лопасти, входит в горловину.

Горловина должна выполнять следующие функции:

1. Устранение пульсаций или перепадов потока, которые невозможно поправить концевой лопастью.

2. Устранение структуры и наслоений, которые образуются как следствие укладки глиняных частиц на поверхности шнека.

3. Трансформация геликоидального потока в прямолинейный параллельно оси экструдера.

4. Компенсация дифференций переноса между периметром шнека и ступицей.

 5. Выравнивание скоростей по всему сечению горловины с тем,  чтобы глина входила в мундштук совершенно однородной во избежание упругой деформации штифтов или смещения кернодержателей вследствие разности давлений потока.

6. Когда диаметр изделия больше диаметра шнека, горловина должна осуществлять разделение потока и равномерное его распределение по всему выходному сечению.

Идеальная длина головки составляет 1,5 диаметра шнека. На практике, во избежания препятствий при увеличении влажности пасты, эта длина снижается до 0,6-0,9 диаметра шнека.

При работе с низкопластичными или очень тяжелыми глинами (штифф) на заводе по производству керамического кирпича  используются более длинные горловины с длиной, равной диаметру шнека. У таких глин трение о поверхность горловины намного выше трения между слоями глины, проходящей по центру горловины, что может способствовать образованию «задиров» и «посечек» бруса на выходе из мундштука.

Эти «задиры» происходят из-за напряжений растяжения, создаваемых разностью трения и скоростей между поверхностью и более глубокими слоями.

Трение о поверхность возрастает с увеличением конусности головки и, таким образом, чтобы его уменьшить, необходимо работать с головками малой конусности, т.е. более длинными.

По этой причине конусность головки на выходе – нулевая. То есть поверхность выхода параллельна оси бруса. Таким образом, при меньшем трении обеспечивается более гладкая поверхность.

С другой стороны с уменьшением конусности горловины увеличивается его длина, в связи с чем, хотя само поверхностное трение уменьшается, площадь и сопротивление возрастают.

Как следствие этого возросшего сопротивления, сырье для производства керамического кирпича идёт медленнее и по мере приближения к выходу задержка увеличивается. Это запаздывание влечет за собой повышение давления и компактации материала, уменьшая разницу скоростей между периферией и центром бруса, в связи с чем ослабляются напряжения растяжения.

И чем больше диаметр глиняного бруса на выходе из горловины, при равенстве этих длин, тем выше будет скорость выхода материала, при меньшей задержке и компактации. То есть падение давления между концом шнека и выходным отверстием горловины будет происходить тем быстрее, чем шире будет горловина, при условии постоянства её длины конусности.

Следовательно, скорость потока на выходе можно регулировать, меняя конусность, длину и сечение канала прохождения потока.

Эти принципы применимы не только к горловинам, но и к мундштукам пустотелых изделий пластического формования, которые можно себе представить как множество связанных между собой горловин. Каждая из стенок или перегородок является как бы составляющей отдельной горловины.

По мере увеличения значения соотношения L/D (L – длина головки, D – толщина глиняного бруса на выходе из мундштука) сопротивление возрастает, и параллельно улучшается поверхность изделия.

Сечение на выходе из горловины должно быть в 1,5 – 2,5 раза больше сечения на входе мундштука.

В мундштуках для пустотелого кирпича каждый из выходов, образованных стенками, составляющими отдельный мундштук. Согласно общему правилу, конусность этих выходов будет от 1 до 3°, а относительная протяженность мундштука L/D, или отношение толщины пластины к толщине стенки будет больше 3 при работе с глинами нормальной пластичности. При этом достигается коэффициент прочности от 30 до 40, достаточный для обеспечения хорошей компактации при такой малой длине.

Если пластичность глины низкая, может возникнуть необходимость увеличить толщину пластины до значения L/D = 4-5, а если глина очень пластичная, соотношение L/D будет ниже 3 благодаря более лёгкой компактации.

В этих мундштуках разницу скоростей между различными стенками, технология производства керамического кирпича предлагает корректировать вышеизложенные принципы в самом мундштуке. Проверку следует проводить в каждом случае, при ускорении или торможении потока, с отдачей предпочтения ускорению, если приемлемы оба варианта.

Торможение происходит при увеличении поверхности трения или при снижении конусности и поперечного сечения потока. Ускорение происходит при увеличении конусности, уменьшения поверхности трения и увеличении поперечного сечения.

Мундштуки должны устанавливаться с небольшим смещением относительно горловины, принимая во внимание, что центр потока глины не соответствует центру головки (горловины).

techno-ceramics.com