Состав глины для кирпича

Добыча и подготовка глины для кирпича

Когда глина испытана и намечено место для организации производства, приступают к добыче и заготовке ее.

Кирпич можно вырабатывать из глины вылежавшейся и из свежей, только что взятой из карьера — «свежевки». Лучший кирпич получается из вылежавшейся, промороженной глины. Особенно необходимо вылеживание, если глина плотная, жирная, трудно размокающая. Добытая осенью глина обычно вылеживается и промораживается.

С глиняной залежи снимают растительный слой и весь не пригодный для выработки кирпича грунт. Затем начинают добычу глины уступами, как показано на рис. 1. Глину нагружают в тачку и отвозят к месту переработки, где укладывают в конус. Высота конуса не должна быть более 1 м,. так как иначе глина плохо промерзнет; длина и ширина конуса принимаются в зависимости от количества заготовляемой глины. При добыче глины в карьере ее обычно берут сразу па всю глубину, чтобы перемешать слои, имеющие различные свойства. При заготовке же глины в конусах в карьере ее можно брать не на всю глубину сразу, а на два-три штыка на всю длину брачи: первые два-три штыка надо развалить по земле там, где предполагается устройство конуса, затем на них сверху еще два-три штыка, а самые нижние — на верх конуса. Весною, при выборке глины из конуса на производство, ее следует брать на всю высоту конуса, чтобы она еще раз перемешалась. Тогда получается однородная глина, а из нее хороший кирпич. При послойной загрузке глины в конус каждый слой обильно поливают водой. Кроме того, :в конусе делают отверстия ломом или деревянным колом, чтобы вода проникала на всю толщину конуса.

Желательно на конусах глины, заложенной для промораживания, не допускать большого снежного покрова, чтобы глина могла хорошо промерзнуть.

Площадка для размещения конуса должна быть очищена от дерна, утрамбована и выравнена, чтобы с нее не стекала вода.

Если осенью глину не заготовили, можно подвергнуть ее летованию (выветриванию). Для этого глину также укладывают в гряды высотою около 0,5 м и замачивают, а затем, когда она подсохнет, неоднократно поливают водой. Чем жирнее глина, тем продолжительней должно быть ее вылеживание.

Летование рекомендуется производить в течение 15—30 дней.

Если глина не промораживалась и не подвергалась летованию, ее следует подвергнуть замачиванию. Замачивают глину в невысоких грядах (40—50 см), в кучах или в специальных траншеях, облицованных горбылями. Замочив послойно глину, ее покрывают рогожами, соломенными матами и т. п., чтобы влага из глины не испарялась. Малопластичные глины выдерживают в замоченном состоянии от 0,5 до 2 суток, более жирные — до 3 и 7 суток.

В Болгарии глину рекомендуют добывать за день до формовки из нее кирпича. При добыче глина хорошо раздробляется, затем ее расстилают вблизи от места формовки слоем толщиною около 40 см. Здесь же добавляют отощитель (песок, шлак, опилки, дробленый бой и брак кирпича) по объему, тщательно перемешивают (перелопачивают) до получения однородной смеси. Края расстила глины делают выше середины, чтобы не вытекала вода, которой заливают глину равномерно по всей площади. Количество воды определяют в зависимости от влажности глины, состояния погоды и пр. Заливают воду с вечера, за 10—12 часов до подачи глины в производство.

Замоченную глину на следующий день обрабатывают обычно: месят до получения однородной по влажности и по составу массы. В начале глину разбивают и перемешивают граблями, затем месят ногами. При этом рабочие имеют возможность удалять твердые включения, которые хорошо нащупываются ногой мяльщика.

Для перемешивания глины можно использовать Лошадь, приготовляя формовочную массу в конных мяльных кругах (рис. 2).

Конный мяльный круг -устраивается следующим образом: внутренняя часть его имеет радиус около 2 м и представляет собою оставленный в земле целик. Вокруг этого целика делают круговую дорожку шириною 2 м. Дорожку заглубляют в землю на 40—50 см. Стенки и дно дорожки обшивают досками или облицовывают кирпичом. В центре мяльного круга в землю вкапывают стойку, имеющую на верхнем конце металлический штырь, на который надевают водило для лошади. Водило делается из бревна длиною б—6,5 м. Толстым концом водило надевают на штырь центральной стойки, а к тонкому концу прикрепляют валек для упряжки лошади. Отверстие для штыря делают на расстоянии около 1 м от конца водила, а валек прикрепляется с таким расчетом, чтобы лошадь ходила вне круга. Для того, чтобы водило не перекашивалось, к толстому его концу прикрепляют груз, уравновешивающий длинную часть водила. Наискось к водилу прибивают жердь, к которой привязывают повод лошади.

Для мятья глины к водилу прицепляют двухколесный передок, взятый от телеги, или специально изготовленный. Передок нагружают камнями или другим грузом, чтобы колеса глубже входили в глину и лучше ее проминали. При мятье глины передок время от времени перемещают по водилу, на котором делают ряд штырьков в виде гребенки. Эта гребенка удерживает водило на нужном месте.

Дорожку мяльного круга загружают слоем глины толщиною 25—30 см. При такой загрузке круг вмещает около 8 м 3 глины, что достаточно для изготовления 2500—3000 кирпичей.

В мяльном круге можно не только мять предварительно замоченную глину, но и замачивать ее. В таком случае число мяльных кругов должно быть на один больше, чем дни вылеживания замоченной глины, а емкость каждого круга равна дневной потребности в глине.

Замоченную в круге глину освобождают от покрывающих ее рогож и прицепляют к водилу колесный ход так, чтобы колеса проминали глину у наружного края дорожки. Через несколько оборотов передок перецепляют примерно на 10 см ближе к центру круга, затем через такое же число оборотов еще ближе до тех пор, пока передок не дойдет до внутреннего края дорожки. Тогда мятье продолжают с передвижением передка от внутреннего края к наружному до тех пор, 4 пока глина не будет хорошо обработана.

Продолжительность мятья глины в круге от 1,5 до 3 часов в зависимости от жирности глины. В среднем колеса передка должны пройти по каждому месту дорожки около 20 раз.

Готовность глины определяют, разрезая промятую глину лопатой: в ней не должно быть заметно непромешанных комьев, слоистости, отощитель должен быть равномерно распределен по всей массе, вся глина должна быть однородно влажная. Хорошо промятая глина не прилипает к колесам передка.

При загрузке круга слоем глины толщиною около 25 см мятье глины производят одной лошадью, при толщине слоя глины 35—40 см необходимо две лошади.

Для работы с двумя лошадьми водило можно делать двойной длины и припрягать лошадей с противоположных концов.

По окончании мятья глины передок вытаскивают, очищают, а глину покрывают мокрыми рогожами и оставляют вылеживаться около 12 часов. Затем глину выгружают, подавая ее постепенно к месту формовки.

Для мятья глины вместо круга можно применить вертикальную конную мялку. Такую глиномялку следует использовать при мятье жирных плотных глин, трудно поддающихся обработке на мяльном круге.

Глиномялка состоит из деревянной кадки и вертикального металлического вала с лопастями. Вал имеет внизу штырь для подпятника и вверху штырь для водила, которое устраивается так же, как у мяльного круга. Размеры глиномялки и ее устройство показаны на рис. 3.

Кадку частично заглубляют в землю и укрепляют на врытых в землю стойках. Лопастной вал глиномялки изготовляется из круглого или квадратного железа толщиною 6—8 см.

При отсутствии железного вала можно сделать деревянный толщиною 14—15 см. Для прочности деревянный вал обтягивают по концам железными кольцами, а в торцы вставляют два штыря — для подпятника и для закрепления водила. По высоте на валу укрепляются лопасти из листового железа толщиной 8—12 мм. Лопасти имеют наклон в 20—30°. В результате этого они не только проминают глину, но и продвигают ее вниз. В нижней части вала укреплены выпорные лопасти.

Вокруг глиномялки устраивают приямок, разделенный на несколько отсеков, в которых глина замачивается до рабочего состояния послойно, вместе с отощителями. Количество отсеков зависит от времени, которое отводится для вылеживания замоченной глины. Один из отсеков, в который выходит выгрузочное отверстие глино;мялки, не загружается — он служит для приема промятой глины.

Замоченную и вылежавшуюся в приямках глину лопатами загружают в глиномялку. Производительность глиномялки 5—6 м 3 глины в смену.

Во избежание затруднений с загрузкой глины в глиномялку отсеки глиномялки не рекомендуется делать шириной более 2 м и загружать их на глубину более 1,2 м.

Глиномялку надо загружать равномерно, не переполняя се глиной и не допуская ее опорожнения, то есть работы вхолостую. При выборке глины из приямка следует лопатой прорезать все слои от верха до низа, чтобы перемешать составные части шихты и получить однородную массу.

Если глиномялка не забирает загружаемую глину, надо ее остановить и очистить цилиндр и лопасти от корней, а также проверить, не сработались ли лопасти. Сработавшиеся лопасти надо заменить новыми.

Когда очередной отсек полностью освобожден от глины, его снова загружают глиной и отощителями и послойно замачивают. Глиномялку очищают от глины только перед выходным днем, в остальные дни но окончании работы загрузочное и выгрузочное отверстия закрывают мокрыми тряпками, чтобы находящаяся в глиномялке глина не подсыхала.

Во избежание несчастных случаев нельзя чистить и смазывать движущиеся части во время работы глиномялки.

Глину, поступающую из выходного отверстия, нагружают на тачки и отвозят к месту формовки.

Вполне возможно даже при небольшом объеме производства организовать обработку сырья и формовку сырца механизированным способом.

Для этой цели наиболее подходит кирпичеделательнын агрегат СМ-296А с ленточным прессом типа «Колхозный» (рис. 4). Агрегат состоит из подающего глину ленточного транспортера 1, двухзальной глиномешалки 2 для увлажнения и перемешивания глины, гладких вальцев и шнекового ленточного пресса с, ручного резательного столика 4.

Агрегат СМ-296А приводится в движение электродвигателем или трактором при помощи ременной передачи. Шкив 5, соединяемый ремнем с двигателем через систему зубчатых передач, приводит в движение все машины агрегата.

При механизированной формовке кирпича следует также применять вымороженную или замоченную вылежавшуюся глину. Качество кирпича от этого улучшается. Однако, особенно при наличии мягких легко размокающих глин возможно изготовлять кирпич из глин, получаемых непосредственно из карьера.

В агрегате СМ-296А глинообрабатывающими машинами являются лвухвальная глиномешалка и вальцы.

До начала работы агрегата обслуживающий его рабочий должен внимательно осмотреть все входящие в агрегат машины. Необходимо проверить их исправность, смазать подшипники, проверить заполнение солидолом штауферных масленок, заполнить жидким минеральным маслом подшипники с кольцевой смазкой.

Перед пуском агрегата дается сигнал, после которого агрегат пускают вхолостую, а затем через 3—5 мин. подают глину в загрузочный бункер транспортера.

Загружают глину на ленточный транспортер два заваль-щи ка. Если глина не смешивалась с отощителем при закладке в конуса или при замачивании, то эти же завалыцики одновременно с глиной подают на ленточный транспортер и отощитель (песок, шлак, опилки) в нужном количестве, например, одну лопату песка на четыре лопаты глины.

Ленточный транспортер подает глину в двухзальную глиномялку, которую обслуживает заливщик. В обязанности заливщика входит наблюдение за нормальной работой глиномялки и увлажнение глины. Глина должна заполнять корыто глиномялки так, чтобы лопасти, находясь в верхнем положении, были наполовину закрыты глиной.

В глиномялке глину увлажняют в том случае, если ее предварительно не замочили в грядах или замочили недостаточно. Над корытом мешалки находится водопроводная труба с отверстиями, через которые вода тонкими струйками поступает в глиномялку на 1/2 ее длины, считая от загрузочной воронки. Влажность массы заливщик определяет на ощупь. Если подача глины прекратилась или глиномялка остановилась, подачу воды немедленно прекращают.

Для того, чтобы лопасти глиномялки хорошо перемешивали и проминали глину, зазор между ними и кожухом глиномялки не должен превышать 10 мм, а угол наклона ножей должен быть около 20°.

Во избежание несчастных случаев корыто глиномялки должно быть накрыто съемной решеткой, а пробы глины для определения ее влажности заливщик должен брать не рукой, а ложкой с длинной ручкой.

Из глиномялки глина поступает в гладкие вальцы, которые раздавливают и перетирают ее. Зазор между валками должен быть около 4 мм. Скребки, очищающие валки от налипшей глины, должны плотно прилегать к валкам с тем, чтобы глина не выбрасывалась наружу.

При неравномерном срабатывании поверхностей валков на них образуются выемки, канавки, ухудшающие переработку глины. Для устранения этого дефекта надо регулярно шлифовать валки на ходу точилом.

Кирпич из глины: состав, свойства и технология производства

1. Заготовка сырья
2. Виды продукции
3. Особенности технологического процесса
4. Как глину формуют
5. Сушка
6. Последняя стадия обработки

Выпуск строительных материалов — занятие вполне привлекательное и перспективное, так как эти товары всегда будут востребованы. Но важно организовать весь процесс по строгим технологическим правилам. Упустив хотя бы один момент, невозможно получить даже обыкновенный кирпич из глины.

Заготовка сырья

Первым шагом закономерно является снабжение производственных объектов сырьем. Поиск глиняных залежей осуществляется стандартными методами геологической разведки. Когда пласты обнаружены, эксперты оценивают их мощность, доступные для выработки ресурсы. Если принято решение об использовании конкретного карьера, заблаговременно (еще за 1—2 года) расчищают местность. Она должна быть освобождена и от растительности, и от заведомо ненужных пород.

Часто поверхность грунта разрыхляют, чтобы упростить последующую добычу. На этом же этапе к карьеру подводят (при отсутствии готовых коммуникаций) транспортные и энергетические магистрали. Извлечение глины производится за счет:

дробления породы взрывчатыми веществами;

с применением относительно малых машин (бульдозеров и так далее).

Виды продукции

Производство разных видов кирпича предполагает существенные различия в технологии изготовления продукта, даже если речь идет об изделиях одинаковой величины.

Двойной силикатный кирпич лучше керамического по звукоизоляции, зато уступает ему по таким показателям:

стойкость к холоду;

тепловая стабильность постройки;

При этом красный кирпич традиционного образца оказывается дороже. Его изготовление требует более дорогого оборудования, длится существенно дольше. Трудоемкость тоже увеличена, как и расход энергии. Но в обоих случаях сырье проходит последовательно несколько этапов. Сначала готовят глиняную массу, придавая ей необходимые характеристики.

Затем формуют сырец, сушат его. И только затем приходит время обжига, то есть основной технологической операции. Чтобы правильно выполнить работу, глинистые породы, поступившие на кирпичный завод, сортируют в соответствии с ГОСТ 1975 года.

При этом учитывают:

механическую стойкость в сухом состоянии.

Химическая характеристика сырья подразумевает определение концентрации:

растворимых в воде солей;

тонких дисперсных фракций;

Особенности технологического процесса

Глиняное сырье, только что привезенное из карьера, крайне редко подходит для выработки качественной продукции. Чтобы улучшить качество сырья, требуется подвергнуть его погодно-климатической и механизированной обработке. Первый этап предполагает оставление глиняной смеси в контролируемых условиях на 1—2 года. Этот промежуток требуется для увлажнения, заморозки и разморозки (иногда процесс замораживания и размораживания делают несколько раз), для выветривания. Когда эта процедура заканчивается, производят механическую обработку.

Она подразумевает:

тщательно продуманное изменение структуры сырья;

раздробление глины, посторонних включений в ней;

очистку от крупных мусорных включений и посторонних примесей;

размешивание глины до однородного состояния.

Технологическая подготовка глиняной массы производится с использованием самых разных специальных машин. Одни рыхлят глину, другие растирают ее, третьи дезинтегрируют (очищают от камней различной величины). На кирпичных заводах используют также шаровые и роторные мельницы, глиномешалки, пропеллерные мешалки. Существуют еще и многофункциональные производственные устройства.

Но они способны заменить лишь отдельные установки, а не производственную линию в целом.

Как глину формуют

В большинстве случаев используется пластическая методика. Она позволяет обработать сырье средней пластичности, влажность которого составляет от 18 до 28%. Для этой цели используется ленточно-шнековый пресс. Рекомендуется применять прессы, способные подогреть глиняную массу в вакуумном режиме.

Этот режим обработки повышает прочность сырца.

Есть также жесткая методика. Она считается подвидом пластического метода обработки. Применяется такой подход к относительно грубой глиняной массе влажностью от 13 до 18%. Для жесткой обработки глины используют прессы гидравлического типа. Могут применяться также машины со шнековыми и вакуумными камерами. Как при пластическом, так и при жестком способах изготовления кирпича необожженная масса должна нарезаться на штучные блоки уже после окончания формовки.

Полусухой способ получения заготовок встречается относительно редко. Его применяют, когда надо обработать недостаточно пластичное сырье, так называемую тощую глину. Это сырье имеет влажность от 8 до 12%. Общее время обработки сокращается. Сухой метод производства подразумевает формирование кирпичей из глиняного порошка влажностью от 2 до 6%.

Сушить его не надо, из такого сырья можно получить наиболее плотные керамические изделия.

Сушка

Так или иначе, когда кирпичи сформированы, обычно настает время их сушить. На этой фазе обработки добиваются понижения влажности до 5—6%. Если проигнорировать это требование и отправить в печь более влажные изделия, они могут растрескаться и даже деформироваться. Современное динамичное производство уже не может себе позволить продолжительную естественную сушку. Для ускорения процесса используют камерные либо туннельные сушилки.

А чтобы повысить техническую и экономическую эффективность производства, все чаще выбирают установки непрерывного действия.

Последняя стадия обработки

Необходимая температура обжига кирпича создается в печах разнообразных видов — чаще всего туннельных и кольцевых.

Обжиг подразделяется на три более мелких этапа:

разогрев подготовленного глиняного блока;

собственно температурное воздействие;

планомерное и постепенное понижение температуры.

В первой стадии заготовку нагревают до 120 градусов. Это приводит к испарению связанной физическими эффектами влаги. Изделие становится намного менее пластичным. Как только температура вырастает до 600 градусов, это изменение становится уже необратимым. Происходит испарение остаточной влаги, а глина приобретает аморфную структуру — вскоре органика выгорит.

Как только кирпич прогрет до 800 градусов, внешние грани частиц заготовки накрепко сцепляются между собой. Это и позволяет готовому кирпичу стать многократно прочнее. Когда температура вырастает до 1000 градусов, наступает время огневой усадки. Готовая продукция спекается и становится плотнее. Легко плавящиеся вещества, превратившись в жидкость, обволакивают то, что еще не расплавилось — при этом, кроме уменьшения объема на 2—8%, немного вырастает механическая крепость кирпича.

О том, как изготовить кирпич из глины своими руками, смотрите в видео ниже.

Особенности изготовления кирпича из глины

Большинство современных строительных материалов имеет весьма внушительную стоимость, а ввиду того что для проведения работ, как правило, необходимо их немалое количество, расходы в итоге получаются высокими. Однако даже такие изделия, как кирпичи из глины, можно изготовить самостоятельно, для этого важно подготовить все необходимые материалы и составляющие для затворения смеси.

Кирпич является несомненным лидером на рынке строительных материалов, так как он имеет все необходимые характеристики, требуемые для возведения зданий и сооружений.

Для проведения работ по изготовлению кирпича на основе глины предстоит подготовить следующие инструменты и материалы:

• толкун,
• настил,
• песок,
• глину,
• совок,
• лопату,
• творило,
• скобу,
• скребок.

Перед началом работ нужно удостовериться в том, что вы сможете приобрести необходимое количество глины, которую можно добыть в карьере или даже на своем участке. Но ее качество должно соответствовать нормам: от ее чистоты и состава будет зависеть прочность изделий. По этой причине, прежде чем приступать к работе, предстоит проанализировать качественные характеристики материала.

Анализ качества глины

Схема определения качества глины.

Перед тем как завозить глину, нужно проверить, насколько она жирная. Осуществить это можно одним из способов. Наиболее простым вариантом проверки выступает использование 0,5 л глины, в которую нужно добавлять воду, перемешивая. Продолжать необходимо до тех пор, пока глина не впитает в себя всю жидкость и не перестанет липнуть к ладоням. Из полученного раствора следует сформовать маленький шарик, диаметр которого примерно равен 5 см, подготовить нужно и лепешку Ø10 см. Фигурки необходимо уложить в тени, оставив на 3 дня.

Затем можно проверить, насколько они прочны, есть ли на их поверхности трещины. При подтверждении последнего к глине нужно добавлять песок, так как она чрезмерно жирная. При отсутствии трещин фигурку нужно бросить, подняв на 1 м. Шарик не будет поврежден, если глина имеет оптимальную жирность. Если она чрезмерно тощая, то на поверхности фигурки из нее не образуется трещин, однако и прочность не окажется высокой. Для получения подходящих показателей жирности глины нужно подмешивать песок, делая это постепенно. Как только глина обретет нужные характеристики, ее можно использовать для производственного процесса.

Форма для кирпича

Для того чтобы кирпич имел стандартные размеры, предпочтительнее сделать форму, габариты которой равны 250х120х65 мм.

Схема самодельной формы для кирпича.

В основе ящиков должны быть бруски, которые необходимо зафиксировать гвоздями.

Сырец представлен необожженным кирпичом, изготовленным самостоятельно из качественной глины. Такие изделия проходят сушку по правилам, это позволяет получить кирпич, который немногим отличается от обожженного. Его можно использовать в процессе строительства негабаритных хозяйственных построек по типу бань.

Использовать при изготовлении кирпича пресс, который задействован в промышленном поточном производстве, нецелесообразно, так как у домашнего мастера нет цели наладить массовое изготовление. Для получения изделий из глины можно использовать простую форму.

Технология изготовления изделий из глины

Технологическая схема производства кирпичей .

Для того чтобы изготовить кирпичи из глины, которые будут представлять собой сырец, первоначально нужно смочить форму изнутри, после посыпать цементом, что позволит облегчить извлечение изделий. Состав из глины нужно разложить по формам, которые после необходимо хорошо встряхнуть. Это распределит тесто по углам. Излишки глины нужно устранить стальной пластиной или кельмой. Сверху следует уложить съемную крышку. После созревания раствора форму предстоит перевернуть.

В процессе сушки осуществляется усадка материала до 15%. Лучше сушить изделия на стеллаже, который имеет навес. Это исключит попадание солнца на кирпичи. Этот этап займет от 6 до 15 суток. На период созревания станет влиять температура воздуха: чем она выше, тем более коротким будет срок сушки. После завершения данного этапа кирпич можно считать готовым. При необходимости получения обожженного изделия на следующем этапе нужно осуществить обжиг. Ввиду того что это является сложной задачей, не стоит браться за нее, если есть необходимость в большом количестве обожженного материала. А вот если есть потребность в 50 обожженных кирпичах для окончания строительства, то обжиг имеет рациональный смысл.

Технология обжига сырца

Схема обжига кирпича в промышленной печи.

Укладывать кирпич в бочку нужно, обеспечивая незначительные зазоры для качественного прогревания. По той причине, что у вас нет промышленной печи, такие работы можно произвести с использованием обычной бочки, объем которой должен быть равен 250 л.

Первоначально предстоит подготовить котлован для костра, глубина которого равна 50 см. Бочку нужно лишить дна, установив ее на костер на ножки, длина которых ограничена 20 см. Это позволит более комфортно поддерживать и регулировать огонь, тогда как прогрев глиняного кирпича окажется равномерным.

После укладки кирпича на основе глины в бочку ее нужно закрыть стальным листом, в качестве которого допустимо использовать извлеченное дно. Этот этап займет период 18-20 часов, в течение этого времени необходимо поддерживать огонь. После бочку нужно оставить для остывания, крышку открывать не нужно. Уменьшать огонь следует постепенно. Спустя 5 часов после остывания бочки и кирпичей можно извлекать готовые изделия.

Инструменты для изготовления кирпича: 1 – толкун, 2 – настил, 3 – песок с совком, 4 – глина с лопатой, 5 – творило, 6 – скоба или скребок.

Изделия из глины могут иметь в составе ингредиенты, добавленные и смешанные в разных пропорциях. Таким образом, для получения самана нужно первоначально подготовить габаритный контейнер, который обладает низкими бортиками. Такая емкость удобна для перемешивания смеси. Для затворения нужно использовать комбинацию двух видов глины, одна из которых тощая, другая жирная. В составе должна быть еще и солома, конечная пропорция выглядит следующим образом 1:1:5. К упомянутым составляющим нужно добавить воды, а после перемешать лопатой. Если для кирпича вы решили использовать указанную рецептуру, то перед стартом работ солому предстоит измельчить. Если пренебречь этим требованием, то комки станут причиной понижения прочностных характеристик кирпича. Предпочтительнее использовать пшеничные стебли, которые прошли качественную сушку.

По желанию при самостоятельном производстве изделиям, в основе которых есть глина, можно придать размеры, отличные от стандартных габаритов.

Водостойкие характеристики кирпича, в составе которого необожженная глина, не слишком высоки, по этой причине, если изделия лягут в основу наружных стен, то их необходимо защищать от воздействия влаги. Для этого длину свесов крыши не стоит делать меньше 60 см, кроме того, швы нужно тщательно перевязывать. Проемы нужно располагать не ближе чем в 1,5 м от углов. Как только стены будут сложены, а дом усядет, поверхность стен предстоит оштукатурить, а в качестве альтернативного решения для защиты можно использовать облицовку сайдингом.

Схема проверки качества кирпича путем его раскалывания.

Если вы решили заняться кирпичом, состав которого лишен соломы, то взамен нее в раствор необходимо добавить небольшое количество песка. Пропорция при этом остается той же. Предпочтительнее для этого использовать мелкозернистый чистый кварцевый песок.

После обжига нужно проанализировать размеры и правильность форм кирпича, а также его качество. Для анализа качественных характеристик одно изделие нужно расколоть молотком. При хорошем обжиге цвет изделия окажется одинаковым, что касается и структуры на всем разломе. Тест над кирпичом на этом не окончен. Бой нужно еще залить водой, оставив на некоторое время. Если материал хорошо обожжен, то цвет и структура окажутся одинаковыми по всей поверхности.

Таким образом, керамический кирпич можно изготовить самостоятельно, не имея пресса и иного сложного промышленного оборудования.

Формы и размеры красного кирпича

Размеры красного кирпича.

Декоративным кирпичом можно обложить дом, а вот красный кирпич может быть использован при обустройстве оснований домов, стен и перегородок, монтаже печей и заборов. Этот материал сегодня заслужил статус самого универсального. Если изделие, в основе которого глина, качественно обожжено, то при легком ударе оно издает звонкий звук. Если изделие чрезмерно пережжено, то его сердцевина будет черной, а края оплавленными. Подобные изделия, несмотря на правильные размеры, нельзя использовать при строительстве, за исключением обустройства фундаментов. По стандартам, если красный кирпич имеет классические размеры, то его вес варьируется в пределах 3,5-3,8 кг.

Указанный выше размер обычного красного кирпича считается оптимальным для чередования поперечного и продольного расположения изделий относительно оси кладки.

Сегодня можно приобрести кирпич, который имеет другой размер: длина 250, ширина 120, высота 88 мм, такое изделие называется полуторным и используется при выполнении облегченных по весу кладок.

Существует еще и двойной кирпич, который имеет размер, равный 250х120х103 мм, подобные изделия почти не бывают полнотелыми, а используются в облегченных кладках. Для собственного производства вы можете выбрать свой размер кирпича, что будет зависеть от назначения изделия.

Состав глины для производства кирпича и ее характеристики

Характеристики красного кирпича.

Для проверки глины на пригодность для производственного процесса можно использовать еще один способ. Он предполагает процесс просушки, растирание в порошок, который предстоит поместить в прозрачный сосуд. Глину нужно залить водой и перемешать. Допустимо залить ее и оставить на несколько дней, чтобы она при перемешивании оказалась во взвешенном состоянии. Для того чтобы получить ее полное растворение, смесь нужно время от времени перемешивать. При переходе глины в момент перемешивания во взвешенное состояние нужно позволить ей отстояться до момента, пока вода не станет прозрачной. В нижней части сосуда окажется песок, выше глина, тогда как над ней может быть слой других примесей.

По объему вышедшего в осадок песка можно определить пригодность глины для дальнейшего производственного процесса. Если в глине объем песка превышает 30%, то она считается тощей и является шероховатой на ощупь. Сформированный из нее шарик разрушится при падении. Средние глины имеют в составе от 10 до 30% песка, они шероховаты, а шарик при падении сплющивается. В жирных глинах песка 12% или меньше, они мягкие и пластичные. Для того чтобы глина оказалась пригодна для изготовления красного кирпича, в ее составе должен содержаться песок в количестве 12-15%, но не более 20-30%.

Глина, которую предполагается использовать для изготовления кирпича, не должна иметь включений в виде камней, веток, а также известковых и меловых вкраплений по той причине, что они усложняют переработку глины и повышают количество брака в момент сушки и обжига.

Перед изготовлением следует определиться с тем, имеете ли вы достаточно навыков для проведения работ. Важно и то, будет ли производство оправдано в вопросах цены и трудовых затрат.

Глиняный кирпич и кирпичная глина: что такое глинобит

Красный глиняный кирпич уже несколько веков используется в строительстве, и не только не сдаёт своих позиций, но даже укрепляет их. Кладка из кирпича прочна, эстетична, и применяется не только в гражданском строительстве.

Из кирпича возводят фундаменты и стены, строят заборы, беседки, колодцы. Что касается печей и каминов – то тут у него вообще нет конкуренции.

Далее мы расскажем о том, что такое глиняный кирпич и кирпичная глина, а видео в этой статье станет прекрасным дополнением к представленной информации.

Из какой глины делают кирпич

Для изготовления керамических камней годится далеко не всякая глина. Ту, которая может использоваться в таком производстве, так и называют: «глина кирпичная». Существует немало разновидностей таких глин, и все они различаются по составу и характеристикам.

Свойства кирпичной глины

Определяющими свойствами глин, годных для производства кирпича, являются:

• прочность на сжатие (связность) – не менее 3кгс/см2
• пластичность
• легкоплавкость
• прочность на растяжение – не менее 0,8 кг/см2
• способность разбухать – увеличение первоначального объёма не менее, чем на 4%
• способность к образовании вязкой массы
• клейкость
• способность после обжига сохранять форму, принятую в сыром виде
• огнеупорность – не меньше 1100 градусов Цельсия
• температура спекания – от 1000 градусов Цельсия

Глина для производства кирпича

Определяет все эти показатели химический состав глины для кирпича — а вернее, решающее влияние оказывают свойства минералов, входящих в её состав.

Кроме каолинита, который является основным компонентом, это:

• минерал монтмориллонит, обладающий способностью сильно разбухать;
• силикатные минералы, именуемые гидрослюдами;
• окислы железа, концентрация которых определяет цвет глины;
• кварц.

Если говорить о фракциях веществ, то можно выделить три группы. Самые мелкие – это глинистые частицы, их дисперсность менее 0,005 мм. Далее идут пылеватые частицы, с фракцией от 0,05 до 0,065 мм, и песчаные – от 0,05 до 2 мм.

Обратите внимание! Соотношение частиц может быть разным, но глиной, годной для производства кирпича, можно назвать только тот состав, в котором глинистый модуль составляет не меньше 0,11. Это процентное соотношение глинистых веществ по отношению к суммарному количеству пыли и песка. Если глины меньше, чем пыли — это суглинок, если больше песка, то это супесь.

Сферы применения

Из кирпичной глины делают не только керамический, но и клинкерный кирпич, облицовочную плитку, щелевые блоки, панели для вентфасадов, черепицу. Из неё так же изготавливают легковесные керамические заполнители для бетона: аглопорит, керамзит, получаемые при кратковременном обжиге гранул глины во вращающихся печах.

На представленной ниже подборке фото, вы можете видеть лишь небольшой ассортимент изделий, изготавливаемых из кирпичных глин.

• Кирпичная глина применяется в качестве добавки в производстве известково-глинитового и пуццоланового цементов.
• Глины с высоким содержанием окислов железа, имеющие пёструю окраску, включают в состав при изготовлении минеральных красок.
• Они самостоятельно, либо в комбинации с цементом, применяются в качестве вяжущего вещества в кладочных и штукатурных растворах.
• А ещё, из кирпичной глины делают кирпичи глиняные своими руками, которые хоть и уступают заводским изделиям по внешнему виду, но обладают достаточной прочностью, чтобы из них можно было построить дом или выложить печь.
• Используется так же кирпичная глина для кладки глиняного кирпича. Однако если это не печь, а наружные стены, лучше всё-таки отдать предпочтение традиционному цементному раствору.

Кладочный раствор на основе глины

Обратите внимание! Кладку, возведённую из необожжённого кирпича, да ещё и выполненную на растворе глины, лучше снаружи облицевать кирпичом или плиткой, покрыть полимерцементной штукатуркой, или просто обшить вагонкой или сайдингом, предварительно закрыв стены рулонной гидроизоляцией. Глиняная обмазка хороша только в тех местностях, где преимущественно сухой и жаркий климат. От постоянной сырости глина может размокать.

Инструкция, представленная в следующей главе, расскажет о том, как подготавливается сырьё, из которого в домашних условиях можно формовать кирпич красный глиняный.

Нюансы изготовления глинобита

Глинобитом называют густую массу, изготовленную из жирной глины, не имеющей примесей. Вся технология её приготовления, заключается в разведении глины водой, и тщательной её утрамбовке. По мере того, как испаряется вода, раствор густеет.

• Готовность проверяют дедовским способом: кладут на палку глиняный брусок, и если он лишь слегка изогнётся и больше не деформируется – значит, глинобит получился качественным. Именно из него и изготавливают кирпич глинобитный (глинобетонный камень).
• Он является отличным материалом для возведения печей, а вот для строительства домов люди издавна предпочитали делать камни с наполнителем в виде соломенной сечки, шерсти, опилок. Причина проста: стены из них получаются более тёплыми.
• В сельских местностях, располагающихся в южных широтах, глиносоломенный камень (саман), и сегодня достаточно популярен. Из него строят не только сараи, курятники и свинарники, но и жилые дома.

Хозяину вдвойне приятен тот факт, что выглядеть такой дом может очень интересно, и даже с претензией на оригинальность, а цена, которую при этом придётся заплатить, будет минимальной.

Особенности камня из глины

Глинобетонный отформованный камень — как, впрочем, и саман, может быть только высушен, а может быть ещё и обожжён. В первом случае это будет кирпич-сырец, а во втором — полноценный кирпич.

При соблюдении стандартных размеров, вес глиняного кирпича ручной формовки, не особо отличается от веса обычного полнотелого кирпича, и варьируется в пределах 3,25-3,45кг.

Обожжённый кирпич из светлой глины: ручная формовка

Несмотря на то, геометрия бруска не всегда соответствует существующему стандарту, и имеет некоторые отклонения, в целом он имеет неплохой вид, и может использоваться не только для строительства печей, но и для лицевой кладки фасадов, оформляемых под старину.

Кирпич глиняный красный

Что касается самана, то он после обжига получается пористым — а значит, показатели его теплопроводности улучшаются. Поры образуются за счёт выгорания соломы в процессе обжига.

При этом камень перестаёт быть восприимчивым к влаге. В таком случае, его можно использовать для частного строительства даже в местностях с сырым климатом.

Саманная стена с кирпичной облицовкой

Если саманные стены обложить лицевым кирпичом, что мы и видим на представленном выше примере, дом получится не только тёплым, но и будет иметь вполне достойный внешний вид. Саман является прекрасной альтернативой ячеистобетонным блокам, которые стоят во много раз дороже, да и не в каждой местности есть в продаже.

Обмазка печи глиной

Кладка кирпича на глину предпочтительна и при строительстве печей, что делается уже не ради экономии. В условиях высоких температур, раствор из глины образует с кирпичом монолит, который идеально удерживает тепло. Именно поэтому, печи зачастую сверху полностью обмазывают глиной.

Чтобы глинобит получился качественным

Для получения правильной глинобитной массы, глина, используемая для замеса, должна быть однородной. В ней не должно быть даже незначительного содержания гравия. При нагревании он расширяется сильнее, и будет попросту разрушать камень изнутри.

• Чтобы получить глиняный красный кирпич хорошего качества, либо раствор для кладки печи, в ней не должно быть ещё и известковых включений.
• При высоких температурах известь превращается в кипелку, и при попадании воды провоцирует образованию в кирпичах вздутий и трещин.
• Поэтому при заливке глины водой, её сначала прощупывают руками, удаляя все крупные включения. Если это комки извести размером более 3 мм, необходимо определить их процентное содержание.
• Для этого взвешивают всю порцию замоченной глины, и отдельно – известковые комки. Оказалось, что на 5кг глины приходится более 0,5кг извести? Для печного кирпича она точно непригодна!

Вымешивают глину ногами

• А вообще, лучший помощник в изготовлении глинобита – это время. Если вы всерьёз задались целью изготовить самостоятельно кирпич, имейте в виду, что подготовка глины должна начинаться за год, а ещё лучше за два.
• Её расстилают в огороде слоем в 10-12 см, и оставляют прямо под открытым небом. Многократные циклы замораживания и оттаивания разрушат все примеси, и останется одна только качественная глина.
• Её равномерное насыщение водой — крайне важный нюанс. Поэтому перед тем, как приступать к вымешиванию раствора, её просто заливают, и дают несколько часов для набухания.

Потом массу перемешивают лопатой, обрабатывают трамбовкой, и только потом начинают мять ногами. По окончании этого процесса утрамбованную глину накрывают мокрой тканью и оставляют полежать ещё 10-12 часов — только после этого можно начинать формовать глинобитный кирпич.

Определение качества глины и формовка сырца

Определение состава глины

Проверка глины на пригодность для изготовления кирпича производится следующим образом.

Сначала глину просушивают и затем растирают в порошок. Порошок насыпают в прозрачный стеклянный сосуд (мензурку или просто стеклянную банку), заливают водой и хорошо перемешивают.

Можно глину просто залить водой на несколько дней с тем, чтобы она при перемешивании «разошлась» до взвешенного состояния (растворилась в воде полностью), для чего раствор изредка перемешивают.

Если глина при перемешивании полностью переходит во взвешенное состояние («висит» в воде), дайте ей отстояться в течении нескольких часов.

Пусть стоит, до тех пор пока вода не станет прозрачной. Внизу вы увидите слой песка, выше — слой глины, а над глиной может быть слой ила или других примесей. По количеству выпавшего в осадок песка определяется довольно точно пригодность глины для производства кирпича или черепицы.

Вычисляют процентное содержание песка в глине по следующей формуле:

A = 100n / n + r,

где n — высота слоя песка в мм; r — высота слоя чистой глины в мм.

Глины бывают тощие, средние и жирные.

Тощие глины содержат более 20-30% песка. Они сильно шероховаты на ощупь. Шарик из такой глины диаметром 5 см при падении с высоты в 1 м на пол разваливается.

Средние содержат песок в пределах 10-30%. Они на ощупь шероховаты, и шарик диаметром 5 см при отпускании с высоты в 1 м сплющивается, но не рассыпается.

Жирные содержат менее 12% песка. Эти глины на ощупь мягкие, пластичные. Тесто из них также мягкое. Стержни, изготовленные из него, не ломаются, но при высыхании трескаются.

Общее количество песка в глине для изготовления кирпича или черепицы должно быть не менее 12-15% и не более 20-30% в зависимости от качества глины. В глинах, идущих на производство кирпича, не допускаются включения камней, корней, веток и особенно известковых и меловых вкраплений, так как они усложняют переработку глины и резко повышают количество брака при сушке и обжиге.

Народный метод определения качества глины

Для этого небольшое количество глины замешивают уровня крутого теста и тщательно перемешивают вручную (мнут) до тех пор, пока она не перестанет прилипать к рукам.

Изготовленный из этого теста шарик диаметром 5 см сдавливается двумя дощечками (лучше кусками стекла) до появления трещин.

Если трещина появляется при сжатии на 1/4 диаметра (расстояние между дощечками — 4 см) — глина тощая и для обжига не годится.

Если трещина появляется при сжатии на 1/3 диаметра (расстояние между дощечками — 3,5 см) — глина средняя и ее можно применять для обжига.

Жирная глина дает трещину при сжатии на 1/2 диаметра (расстояние между дощечками — 2,5 см); в такую глину можно добавлять песок и получать кирпич отличного качества.

Количество песка, добавляемого в глину, можно рассчитать по вышеуказанной формуле или опытным путем в зависимости от степени жирности глины. Песок необходимо брать промытым, очищенным от нежелательных включений — ила, камешков, растительных остатков.

Формовка и сушка

При заготовке глины впрок ее раскладывают на земле слоем толщиной до 40 см. При смешивании нескольких видов глины различной пластичности или при подмешивании добавок (песок, шлак, опилки) дозировку лучше производить не на глаз, а с помощью емкостей (тачки, носилок или ведер), добиваясь строгого соблюдения пропорциональности компонентов и полной однородности массы.

Для формовки кирпича используют смесь тестообразного состояния и формуют кирпич обычно методом пластического прессования или путем укладки теста в формы.

Состояние этого теста должно быть таким, чтобы сохранялась форма опалубки. Это возможно только при влажности теста не более 18-20%. Такое тесто равномерно и без особого труда формуется, но долго сохнет при естественной сушке (другой возможности обычно не бывает).

Для достижения конечной влажности кирпича-сырца до 6-8% требуется от недели до месяца сушки в зависимости от погодных условий и места (на сквозняке под кровлей сырец сохнет быстрее и качественнее, чем при других условиях.)

Готовность кирпича-сырца к обжигу устанавливают по следующим признакам: взятый из средних рядов кирпич ломают пополам и при отсутствии в середине темного пятна (признака влажности), сырец признается годным для обжига.

С помощью описанного пресса, использующего полусухое прессование (в некоторой литературе это называют сухим прессованием, но более правильно название «полусухое прессование»), прессованию подвергается исходная смесь естественной влажности 6-8%, т.е. свежевскопанная глина со снятым сухим слоем.

При копке глины ее хорошо размельчают, затем перемешивают с добавками и отправляют на формовку в бункер пресса. Воду при такой заготовке добавлять не нужно, ее в глине достаточно.

Готовность такого изделия к обжигу — через сутки сушки при теплой погоде. При излишней влажности исходного сырья требуется досушка кирпича-сырца.

Если после предварительной сушки влажность все еще достаточно высокая, сырец необходимо досушить в штабелях: кирпич укладывают в два ряда на ребро с зазором от 2-3 до 5-7 см. Ширина штабеля в основании 80 см, наверху — 60 см.

Чтобы кирпич не деформировался, в нижние ряды ставят более просушенный сырец, выдерживающий нагрузку 10 рядов, в верхний — менее просушенный.

Для укладки кирпича, в целях уменьшения брака (деформации), подготавливают горизонтальную площадку. Эта площадка должна быть выше уровня грунта, чтобы предохранить кирпич от подтекания осадочных вод.

После укладки кирпичей штабели прикрывают сверху кусками толя или пластика для защиты от дождя и солнца. Прямое солнечное воздействие производит неравномерную сушку кирпича — в результате образуются трещины.

Чтобы уменьшить возможность образования в кирпиче трещин при сушке, следует выкладывать кирпичи их торцовой частью по направлению господствующих ветров.

Комплексный подход к разработке состава шихты — гарантия качества керамического кирпича

Керамический кирпич является универсальным отделочно-конструкционным материалом с высокими архитектурно-декоративными свойствами. Прочность, долговечность, цветоустойчивость, высокие гигиенические и эстетические качества керамического кирпича, доступность глинистого сырья, позволили ему стать одним из самых распространенных и востребованных изделий.

В современных условиях качество выпускаемого керамического кирпича является одним из самых важных параметров для заводов. В большинстве случаев низкое качество кирпича связано с низким уровнем исследований глин и слабой отработкой состава шихты.

Важнейшим условием для разработки рациональных составов шихт является проведение квалифицированных исследований глинистого сырья. Любая глина различна по физико-химическим и технологическим свойствам и требует индивидуального подхода. Именно глинистое сырье, его физико-химические и керамические свойства определяют состав шихты, особенности разработки карьера, оптимальные технологические параметры, необходимый количественный и качественный состав оборудования и в конечном счете – свойства готовых изделий. Общие затраты на детальные исследования могут достигать 10-20 тыс. евро, но эти затраты очень быстро окупаются высоким качеством выпускаемой продукции.

В ООО «НИИКЕРАМ» в 2009 году создана современная лаборатория исследования глинистого сырья, аналогов которой в России нет. Разработана новая методика испытаний глин для производства керамического кирпича, что позволяет:

— получить более полную, точную и полезную информацию о свойствах глины;

— повысить уровень лабораторных исследований;

— разработать рациональные составы шихт и основные технологические параметры эффективного производства качественных стеновых керамических материалов.

В современной технологии керамического кирпича разработка составов шихт в зависимости от свойств исходного сырья возможна по следующим основным направлениям.

Использование глинистого сырья без добавок для эффективного производства кирпича возможно в редких случаях — только при условии, если свойства глины, установленные технологические параметры и применяемое оборудование обеспечивают получение высококачественной продукции.

Как правило такие глины характеризуются низким содержанием водорастворимых солей, умеренно- или среднепластичны, мало- или среднечувствительны к сушке. Содержание глинистых минералов находится в пределах 30-50% с преобладанием каолинита и гидрослюды.

Необходимо отметить, что в нашей практике для глинистого сырья исследуемого месторождения всегда разрабатывается несколько составов шихт для повышения эффективности производства и расширения ассортимента продукции.

Отощающие добавки применяют для улучшения сушильных свойств, а в некоторых случаях – и обжиговых. Рекомендуется использовать отощители для глин с содержанием глинистых минералов более 30-40% (преимущественно монтмориллонита и гидрослюды), высокочувствительных к сушке, с усадкой более 6-7%.

Наиболее распространенными подобного рода добавками, применяемыми в производстве кирпича, являются кварцевый песок и реже шамот. Для лицевого кирпича не рекомендуется использование таких отощителей, как углеотходы, золы ТЭС, топливные шлаки и т.п., в связи с образованием высолов, выцветов и других дефектов на поверхности изделий после обжига. Более рационально применение данных добавок в производстве рядового кирпича или поризованных изделий.

Верхний предел крупности отощающих добавок не должен превышать 3 мм. Необходимо, чтобы в песке отсутствовали карбонатные включения размером более 0,5 мм, в шамоте – включения извести.

Следует отметить, что применение минеральных отощающих добавок для суглинков и глин с низким числом пластичности может создать дополнительные проблемы в процессах формирования, сушки и обжига. Связано это с малым количеством глинистых материалов (менее 30-25%), высоким содержанием кристаллического кварца и недостаточной пластичностью сырья для применения минеральных отощителей. В этом случае более предпочтительно применение добавок каолинитовых глин.

Использование смеси глин – наиболее перспективный способ повышения качества и расширение ассортимента кирпича. Разработка составов шихт на основе смеси глин возможна в следующих направлениях:

— улучшение сушильных свойств добавками каолинитовых глин;

— повышение пластических свойств и интенсификация спекания черепка добавками высоко- и среднепластичных глин;

— расширение интервала спекания черепка добавками каолинитовых глин;

— отощение пластичных глин добавками суглинков.

Как правило, перечисленные добавки оказывают комплексное влияние на свойства шихты и готовых изделий. Так, например, добавка каолинитовой глины улучшает сушильные свойства керамической массы, расширяет интервал спекания, осветляет цвет черепка, а в некоторых случаях повышает пластические свойства шихты.

Добавку каолинитовой глины целесообразнее использовать для низкодисперсных глин и суглинков с содержанием глинистых минералов менее 40% для уменьшения чувствительности к сушке. При содержании в породе глинистых минералов мене 15-10% и кристаллического кварца более 70% предпочтительнее использовать добавку высоко- или среднепластичной глины с содержанием глинистых минералов более 40% в качестве отощителя возможно использование добавки суглинка.

Следует также отметить, что при получении клинкерного кирпича в большинстве случаев добавка каолинитовой глины необходима для расширения интервала спекания черепка во избежание деформации изделий при высоких температурах. Однако в зависимости от свойств глинистого сырья в каждом конкретном случае компоновка состава шихты на основе смеси глин может быть весьма разнообразной.

Наиболее распространенной поризующей добавкой являются опилки. Однако использование опилок возможно лишь в северных регионах и некоторых областях средней полосы России. В ООО «НИИКЕРАМ» проводятся исследования по подготовке и применению таких добавок, как пенополистирол, отходы целлюлозно-бумажного производства (скоп), солома, углеотходы, шелуха риса, гречихи, овса, подсолнечника и т.д. Верхний предел крупности поризующих добавок не должен превышать 2-3 мм.

В качестве поризатора возможно также применение карбонатных пород, при соответствующей их подготовке (верхний предел крупности неболее 0,5 мм). В зависимости от вида, дисперсности и содержания добавки изменяется характер пористости черепка и, как следствие, свойства изделий. Подобрав оптимальную добавку для определенной глины, можно существенно повысить эффективность производства и качество поризованного блока.

Образование высолов и выцветов на керамическом кирпиче является достаточно распространенной проблемой для многих кирпичных заводов.

Для устранения высолов и выцветов, возникающих в результате миграции водорастворимых сульфатных солей глинистого сырья, рекомендуется добавлять в шихту соединения бария – углекислый барий или гидрат окиси бария. Более эффективно вводить в шихту соединения бария в виде суспензии. При добавлении в сухом состоянии обязательно тщательное перемешивание компонентов и усреднение шихты. В зависимости от состава и количества водорастворимых солей в глинистом сырье содержание соединений бария в шихте может составлять от 0,05 до 0,5%.

В случае повышенного содержания сульфатных, а также хлористых солей в глинистом сырье, перевод которых в нерастворимое состояние соединениями бария не дает положительного эффекта, рекомендуется использовать данные глины для производства поризованного или рядового кирпича.

Для расширения цветового ассортимента лицевого кирпича методом объемного окрашивания используют следующие добавки в шихту:

— светло- и красножгущиеся глины;

— мел, известняк, мергель, и др. карбонатные пороги;

— окислы марганца, железа, титана, хрома и др. пигменты;

— руды металлов, а также отходы промышленности, содержащие вышеперечисленные окислы.

В зависимости от свойств исходного глинистого сырья, вида, дисперсности и содержания окрашивающих добавок возможно получение лицевого кирпича от белого и светло-серого до темно-коричневого и черного цвета.

Для окраски лицевого кирпича в светлые тона используют добавки светложгущихся глин, карбонатных пород, двуокись титана, а также отходы промышленности. Для производства изделий темных тонов применяют красножгущиеся глины, окиси железа, хрома и марганца, отходы обогащения руд, содержащих данные соединения и пр. При этом отходы промышленности не должны содержать вредных включений. В качестве светложгущихся глин применяют каолинитовые, мергелистые, а также полиминеральные глины с низким содержанием красящих окислов, в качестве красножгущихся – глины с высоким содержанием оксидов железа.

Необходимо учитывать, что при добавлении в шихту карбонатных пород или мергелистых глин увеличивается пористость и водопоглощение изделий, что приводит к быстрому загрязнению фасадов зданий. Для долговечного и качественного лицевого кирпича водопоглощение не должно превышать 14%. Оптимальное водопоглощение лицевого кирпича составляет от 7 до 10%.

Конечно, изложенные способы составления шихт в зависимости от свойства глинистого сырья и требований к качеству готовой продукции могут совмещаться. Однако выбор каждого компонента шихты должен быть объективно обоснован и подтвержден результатами испытаний. Кроме того, необходимо учитывать наличие рекомендуемых добавок в данном регионе, их стоимость, затраты на транспортировку и т.д.

Состав шихты считается удовлетворительным, если его можно рекомендовать для эффективного производства кирпича со следующими основными показателями и свойствами:

— для лицевого пустотелого или полнотелого кирпича: марка прочности – не менее М150, водопоглощение – не более 14%, марка по морозостойкости – не менее F50;

— для поризованного блока: марка по прочности – не менее М100, средняя плотность – не более 800-900 кг/м 3 , марка по морозостойкости – не менее F50;

— для стенового клинкерного кирпича: марка прочности – не менее М300, водопоглощение – 4-8%, марка по морозостойкости – не менее F100;

— для дорожного клинкерного кирпича: марка прочности – не менее М700, водопоглощение – не более 4%, марка по морозостойкости – не менее F200, истираемость – не более 0,5 г/см 2 .

При этом для лицевого и клинкерного кирпича отколы от содержания в сырье карбонатных включений и высолы от водорастворимых солей недопустимы.

Комплексный подход к разработке составов шихт позволяет полностью использовать свойства глин для производства керамического кирпича высокого качества.

Д.В. Кролевецкий, кандидат технических наук, зам. Генерального директора по науке ООО «НИИКЕРАМ»

Состав глины

Состав глины существенно различается для разных видов данного природного сырья. Глина относится к тонкодисперсным осадочным горным породам с размерами частиц в тысячные доли миллиметра. В составе глин – монтмориллониты, каолиниты, гидрослюда, часто имеются минералы кварца, полевого шпата, карбонатов и железистых пород, а виды и количество органики в глиняных пластах перечислить невозможно. По минералогическому составу можно упрощенно подразделить глины на две группы: мономинеральную беложгущуюся каолинитовую для тонкой керамики и полиминеральную красножгущуюся для строительной керамики. Но для того, чтобы делать кирпич из глины на частном участке, вникать в тонкости минералогии не обязательно, так же как и определять наличие свободного кварца, кальция, гипса, гидроксидов железа и так далее в глиняной пробе. При решении заняться кирпичным бизнесом можно заказать анализ сырья в стройлаборатории и получить данные испытаний по ГОСТ (не только состав глины, но и число пластичности, прочность образцов-балочек на изгиб, кубиковую прочность на сжатие и т.п.). Для изготовления небольшой партии самодельного кирпича существуют несложные стандартные проверочные тесты, уж не говоря об эмпирическом опыте поколений.

По части свойств глин вкратце: понятно, что данное сырье способно образовывать с водой пластичные массы, которые можно деформировать, при этом после снятия усилий не появятся трещины и разрывы, а после сушки сохранится приданная форма. Глина может быть камнеподобной, и не размокать в воде, или размокать очень плохо (плотные хрупкие породы с естественной влажностью от 3 до 9%). Имеются глины, дающие при обжиге пучение, увеличение объема заготовок и выраженную ячеистую структуру. По спекаемости (способности глин к образованию после обжига твердого прочного черепка без видимой черноты-пережога) природные глины также различны. Кроме этого, природные глины всегда содержат песок, которого может быть 0%, 2-3%, или же все 30%. Количество песка в составе глины – основной показатель при подборе глиняного сырья для изготовления кирпича.

Глина для кирпича

Перед тем, как развивать собственное производство кирпича на участке, имеющееся сырье – глину — проверяют на пригодность. Лабораторные исследования глинистого сырья дороги, но вполне оправданы при решении начать свое производство из имеющихся в наличии больших запасов природных глин. Для дома и сада изготовить прочный кирпич можно, ориентируясь на выполняемые собственноручно простые тесты, как старые, так и «приближенные к гостовским» (условно). Старинные методы проверки как правило удивительно точны, но в тоже время требуют не только аккуратности, но и опыта, а также недюжинной интуиции. Стандартное тестирование проходит дольше, по принципу домашней лаборатории. Но вместе с тем и проще, поскольку имеется алгоритм. Первым делом образцы глины просушивают. Забор образцов следует выполнить из разных участков пласта (при решении добывать глину самостоятельно, лесную или карьерную), а что касается закупленной глины – то чаще всего все параметры уже есть, и обозначены на упаковках с глиняным порошком.

Последовательность домашнего теста природной глины после просушки образцов:

• Растирают сухие комья глины до тонкого порошкообразного состояния. В лабораториях такой порошок требуется просеивать через сита, но для домашних исследований актуально брать пробу полностью.
• Порошок помещают в прозрачные сосуды (чаще в один, но лучше сделать контрольный). Заливают чистой водой и тщательно перемешивают. Это не так просто сделать, поэтому чаще глиняный порошок заливают водой и оставляют на 1-3 дня, с периодическим взбалтыванием и перемешиванием. Глина должна «разойтись» в воде, и находится во взвешенном состоянии (суспензия). Визуально – глиняный раствор будет мутным, непрозрачным, без осадка, глина будет «висеть» в воде.

Далее взвесь отстаивают до полной прозрачности воды в сосуде. На это уходит от часа до 3 и более часов, смотря по виду и составу глины. После этого замеряют толщины слоев – их отлично видно в колбах (банке, другом сосуде из стекла или прозрачного пластика). Песок – самая тяжелая часть взвеси, будет на дне. Далее по высоте – собственно глиняная часть, а все что выше – ил, всевозможные легкие примеси, возможно (и крайне нежелательно) органика. Главный замер – это осадочная часть песка, замерить можно линейкой. Показатель процента песка, вычисленный по толщинам слоев, позволяет вполне точные прогнозы – годится ли данная глина на кирпич и домашнюю черепицу. Весовая доля песка в глине при этом не должна превышать 25-30% общего веса пробы. Минимальное количество песка – от 15%.

Жирные глины напоминают пластилин, и легко различаются от тощих глин визуально.

Количество песка в глине при опыте можно определить и по виду образца-колобка диаметром 50 мм, скатанного вручную из замоченной и сформованной, но не высушенной глины:

1. Тощие глины. Если шар тактильно шероховат, а при падении с высоты около одного метра на твердое основание рассыплется – значит, глина тощая и содержит песка не менее 25-30%. Чтобы формовать и обжигать кирпич, к такой глине нужна добавка жирной глины, пластификатора, упрочняющих полимеров.
2. Глины средние. Песка – в пределах от 10% до 25-30%. Шероховатость образцов также ощущается, но главное – если без усилия уронить образец (падение должно быть всегда с высоты в 1 м и на твердое гладкое основание), то колобок не рассыплется по типу песчаного, а может сплющиться или расколоться на крупные части. Такие глины могут оказаться идеальными для домашнего кирпича.
3. Жирная глина. Песка – всего лишь до 10-12%. Даже визуально чувствуется жирность, пластичность и вязкость глины. Колобок мягкий, как тестяной, при стандартном падении превращается в гладкую ровную лепешку без трещин. Если скатать жгут-стержень, видны пластичные качества глины – нет изломов, образец можно гнуть как угодно, сворачивать кольцом. Но после того как жгуты просушены, на них проявляются глубокие, даже сквозные трещины. Тощие же глины крайне трудно сформовать «жгутиком» и колечком, а после сушки образец останется гладким и в то же время покажет сильную хрупкость.

Самые вредные примеси глин определяются визуально – это растительные остатки (корни, ветки, камни, включения мела и извести). Все эти включения резко снижают итоговые качества кирпичей, делают слишком сложной обработку глин. Обжигать и сушить изделия из грязных и замелованных глин попросту невозможно.

Следует отметить еще один народный метод испытания глин – очень старинный и удивительно точный. Процесс вначале совпадает с замесом глины и изготовлением колобков: вымешивают глину до однородности, чтобы тесто было крутым и в то же время пластичным, а в конце замеса не липло к рукам. Далее шарики-образцы диаметрами 50 мм не сушат и не разбивают, а аккуратно «плющат», разместив между пластиковыми, фанерными (виднее всего между стеклянных) пластинами до тех пор, пока колобок из глины не покажет глубокие трещины.

Все образцы трескаются по-разному:

• При появлении трещины на стадии сжатия в ¼ диаметра шара (соответствует для колобка радиусом 2,5 см расстоянию между опорными пластинами в 40 мм) можно уверенно утверждать, что глина слишком запесочена, тощая и непригодна для обжига.
• Колобок дал трещину при сдавливании ан 1/3 своего диаметра (расстояние между пластинами соответственно 35 мм) – глину можно обжигать, она относится к средней по параметру жирности.
• Мягкая и пластичная жирная глина даст трещину только когда колобок сожмут на ½ диаметра (всего 25 мм между опорными пластинками). Лучшими считаются не средние глины, хотя и имеют стандартный показатель количества песка, а именно жирные. При добавке речного песка из жирных глин делают отличные кирпичи, не боящиеся пережога, прочные и ровные.

Обычно простых тестов на жирность достаточно для подбора состава глины и/или определения их пригодности. Что касается второго важного компонента смеси – песка, то лучше всего песок промывать, так исключается пыль и часть органики. Визуально определить в песчаной пробе наличие камней, примесей растительной и животной органики несложно, и понятно, что грязный песок для кирпича не годится. Илистые примеси можно увидеть, затворив пробу песка водой, после отстоя. Мел, известь, ил, камни и органика – фатальны для итоговой прочности кирпича, и выявить их в песке и исключить намного проще, чем из глины, достаточно промыть и просеять речной (реже берут карьерный) песок.