Технология производства клинкерного кирпича

Производство клинкерного тротуарного кирпича

Производство клинкерного тротуарного кирпича возможно ли в России?

При выполнении строительства дорожных покрытий берут такие материалы, как: бетонная тротуарная плитка, тротуарный дорожный клинкерный кирпич, гранитная брусчатка, а также тротуарная плитка, изготовленная из крошки резины.

Указанный вид изделия обязан полностью отвечать существующим погодным характеристикам определенной местности. Если он имеет место в южных регионах — он обязан выносить влияние УФ лучей. Для северной местности – котируется морозостойкость, а также прочность. Все нюансы при осуществлении выбора тротуарной плитки, с учетом «удовлетворения климатическим условиям эксплуатации» становится возможным узнать, прочитав статью.

О производстве клинкерного тротуарного кирпича расскажет видео:

Тротуарный клинкерный кирпич выступает самым подходящим изделием для осуществления мощения улиц, площадей, дорог, тротуаров, а также разнообразных ландшафтных зон. Тротуарный клинкерный кирпич выступает достаточно популярным среди стран Европы, благодаря своим качественным показателям, выдерживающим любые погодные условия, и позволяет прослужить не одно десятилетие. Производство клинкерной брусчатки подразумевает под собой высокое качество.

Большинство дорожных покрытий городов Европы используются не менее пятидесяти лет, что подразумевает их высокое качество. Недавно данный вид материала стал применим и на территории Российской Федерации. Учитывая разнообразный климат указанной местности, он прошел успешно всевозможные испытания. Возникает вопрос – чего же именно примечательного в данном виде кирпича?

Состав и особенности клинкерного кирпича

Указанный вид кирпича выступает изделием, состоящим из глины, воды, а также с применением огня. В процессе его изготовления нет различных химических примесей, а также не добавляются красители. Получаемый в результате процесса создания цвет кирпича, может выйти различных оттенков из-за использования разных сортов различной глины, а также осуществления обжига при достаточно высоких температурных режимах. Используя указанный метод изготовления, выходит достаточно крепкий материал, что отлично вписывается в нашу изменчивую погодную среду.

Полученный материал, возможно назвать клинкерным кирпичом, если его водопоглащающие критерии приравнены к 3%, а также более. Указанный вид кирпича не вбирает в свою структуру влагу, а поэтому, при низких температурах не будут появляться трещины и разрывы его структуры. Клинкерный кирпич невосприимчив к влажным условиям, не боится попадания грязи на поверхность. При попадании грязевых частиц, она задерживается на самой поверхности, а не въедается в структуру самого кирпича. Это позволяет легко, используя разнообразные моющие приспособления, удалить данное загрязнения.

Когда на белом кирпиче будут видны загрязнения – их не составит труда смыть водой. Он останется в привлекательном виде даже после достаточно длительного эксплуатирования.

С данного вида материала легко снять краску, поскольку она не въедается вовнутрь структуры данного материала и не оседает там. Учитывая тот факт, что она ложится сверху поверхности, ее нетрудно убрать, используя растворители.

Проанализируем привлекательные стороны клинкерного кирпича

На сегодняшний день на рынке есть выражение «тротуарная плитка по немецкой технологии», содержащее в себе производство клинкерного тротуарного кирпича при осуществлении вибропрессования и сушки. Большинство заводов-изготовителей «по немецкой технологии» расширяют рамки срока службы на данный материал. Но и бетон марки М-300 при наших погодных условиях может эксплуатироваться примерно лет 20-30 до образования трещин и разрывов, если на него не будет больших механических нагрузок.

Когда они все же будут иметь место — термин эксплуатации окажется меньше. Во время осуществления анализа «тротуарной плитки по немецкой технологии», она редко отвечает марке М-300, а поэтому ее срок службы будет менее 50 лет. Стоимость материала варьируется от 300-500 рублей за квадратный метр, что настораживает сразу же относительно качества.

Немецкая технология производства клинкерного кирпича

Проанализируем немецкую технологию относительно изготовления клинкерного тротуарного кирпича, который изготавливается лишь в Германии. Говорится о технологии, что применима при изготовлении тротуарной плитки марки М-1700, а эксплуатационный срок составляет примерно 100 лет, с учетом воздействия разной степени нагрузок.
Примечательно, что у немцев гарантийный срок службы подсчитывается с учетом экономических показателей и в итоге приравнивается к 30 годам.

Ценовая категория данного вида товара варьируется от 35 до 60 евро, что напрямую зависит от различных заводов-изготовителей, либо от 1500 рублей за 1 м2. Стоимость в полном объеме отвечает качественным параметрам, длительному сроку эксплуатации, прочим существующим характеристикам. Материал не потребует проведения ремонта на протяжении многих лет, в сравнении с бетонной тротуарной плиткой.

Первая стадия данного процесса изготовления такого клинкера, подразумевает под собой выбор глины. При изготовлении плитки с использованием данной процедуры применимы сланцевые сорта глины, обладающие высокой пластичностью, а также однородностью. Зачастую, множество немецких производителей данного вида кирпича обладают своими месторождениями глины, что убирает наличие зависимости от иных поставщиков сырья. Добытые пласты указанной глины имеют вкрапления металлов, которые можно выявить при помощи осуществления спектрального анализа.

Перед тем как использовать сырье, оно проходит стадию измельчения, после чего в равнозначных пропорциях перемешивается при помощи полуавтоматической машины для приобретения нужной цветовой гаммы.

В глину, которая перемолота в порошок добавляют 23% воды, после чего размешивают до тех пор, пока не будет получена однородная масса. Необходимо четко придерживаться пропорционального соотношения элементов, так как, если процентное соотношение воды больше, у материала появляются поры, которые при эксплуатации будут вбирать в себя влагу. Если это произойдет, материал перестанет отвечать своему величественному названию «клинкер». Но, если воды будет меньше необходимого количества, материал не сможет приобрести пластичность, необходимую для придания вида готового кирпича.

Полученная глиняная масса пропускается через экструдер (оборудование, что напоминает мясорубку). Откуда выходит масса, сформированная в кирпичи, но чьи объемы превышают нормальный масштаб кирпича на 10%. Пропускание массы через оборудование осуществляется при помощи высокого давления, равного 32 атмосферам, что позволяет значительно уменьшить вероятность появления пустых пространств, пор.

Масса в виде такого кирпича, отправляется в определенную сушильную камеру, где находится в течении трех суток, а за данное время осуществляется испарение 12-13% влаги. В длину указанная камера равна примерно 140 метрам. Внутри данного оборудования осуществляется, как обдув сырой массы кирпича, так и изъятие влаги, что испаряется. До того, как начать обжигать кирпич, влагу стоит полностью удалить.

Когда вода будет присутствовать в материале, при обжигании начнут появляться трещинки и образовываться поры. Поддон с кирпичами расположен таким образом, чтобы при осуществлении движения происходил обдув равнозначно с разных боков. Одновременно из такой камеры, при помощи насосов убирается вода, что позволяет получить в итоге высококачественный эффект осуществления сушки.

Следующим этапом кирпич отправляется в печь обжига, где задан достаточно высокий температурный режим (обычно, от 1040 оС до 1260 оС). Температурный режим осуществления обжига может быть различным из-за вида глины (красная глина проходит обжиг при 1040 оС; желтая — 1180 оС; белая при — 1260 оС). Влияние разного температурного режима воздействует на цвет итогового кирпича. В частности, если увеличить температуру в печи обжига до 2000оС всего на 20 секунд, в итоге выйдет красный кирпич, что будет иметь темные цветовые пятна. Если нужно, то можно его сделать гораздо темнее, повысив температурный режим на 20 секунд.

На одном поддоне может одновременно размещаться примерно 5000 штук кирпичей. А поэтому, подпадают под прямой огневой удар не все находящиеся в печи обжига кирпичи, однако клинкерные особенности получат все. Передний ряд кирпичей, расположенный на поддоне, всегда будет темнее прочих. Из-за этого, для получения необходимого цветового итога стоит применять при ведении работ кирпичи с разных тележек.

Внутри печи обжига помимо самой огневой обработки кирпича, относится и к сушильной печи, есть насос для убирания влаги, дающий возможность кирпичу утратить около 8% влаги.

Полученный в результате указанного процесса клинкерный кирпич содержит в себе примерно 3 — 4 % остатка воды. Данный критерий выступает коэффициентом водопоглощения кирпича по своему размеру.

Стоит сказать, что указанный процесс изготовления клинкерных кирпичей может показаться со стороны довольно-таки не трудным: тут просматриваются четыре процесса — подбор глины, формовка, сушка, обжиг. Чтобы получить в результате качественный продукт, необходимо учитывать все нюансы. Начиная от качественных показателей глины, чтобы она была пластичной, без примесей песка и камней.

Еще одним важным нюансом выступает вода, которая занимает важное место при подготовки сырьевой массы – излишнее количество влаги останется в кирпиче при процессе сушки, а при осуществлении обжига появятся пустоты в данном материале, что станет причиной для высокого показателя водопоглощения.

Стоит уделить внимание оборудованию при формовке кирпичей — масса не просто выходит из отверстия и представляет собой сырой кирпич, — выходит при воздействии высокого давления, что помогает сформироваться плотной массе. Когда давление достигает 32 атмосфер, то воздух выводится из изделия. То есть, в сушку уже попадает кирпич, в котором нет пор.

Сушильная камера осуществляет обдув кирпича, также она имеет специальный насос, позволяющий убрать лишнюю влагу из камеры. Так как поддон с кирпичами находится в постоянном движении, то с помощью воздуха осуществляется сушка всех кирпичей. Процесс сушки затрагивает три дня при использовании разных температурных режимов. При помощи данного процесса из кирпича уходит 10-15% влаги, способствующий уменьшению его размеров на 10%.

Печь обжига обладает некими специфическими характеристиками: во-первых, она в длину достигает 140 метров, где поддон с кирпичами все время движется на протяжении всего процесса. Печь имеет и насосы для удаления влаги, и может осуществлять регулировку температурного режима обжига (быстрое увеличение температуры на определенное время).

Указанный процесс изготовления клинкерного кирпича предусматривает наличие у завода-изготовителя определенного оборудования, навыков и четкого выполнения технологий. Немецкие изготовители являются единственными, кто может сегодня изготавливать клинкер. Все остальные производители (будь-то польские, российские и другие), могут в итоге создать похожий продукт, у которого не будет звания «клинкерный кирпич», так как нет оборудования, отвечающего всем заданным критериям, а также из-за отсутствия надобности использовать данный вид кирпича с учетом климата.

(У российских заводов-изготовителей климат формирует острую необходимость использования именно клинкерного кирпича, однако у них нет нужного оборудования, сушильных камер и печей, а исходя из этого, подавляющее большинство остановилось на «облицовочном кирпиче» и лишь 10% пошли дальше).

Производство и преимущества клинкерного кирпича для фасада

Презентабельность и долговечность фасада здания во многом зависит от выбора правильного материала. Использование клинкерного кирпича является разумным решением, учитывая его уникальные физико-химические свойства. Материал превосходит керамический кирпич по техническим, механическим и эстетическим показателям. Благодаря разнообразию оттенков и размеров, хозяева смогут найти подходящий клинкерный кирпич для фасада.

• История изобретения и производства изделия
• Сырьё и способы изготовления
• Преимущества и недостатки материала
• Особенности продукции от российских производителей

История изобретения и производства изделия

Клинкер является разновидностью керамического кирпича. Он отличается более плотной структурой из-за особой технологии изготовления. Название изделие получило благодаря звонкому звуку, который раздаётся при постукивании по нему металлическим предметом. В переводе с английского языка klink означает чистый звон.

Для изготовления используется специально отобранная глина с определённым количеством минералов в составе. Обжиг происходит при температуре 1000—1400 градусов, пока материал не превратится в стекловидную массу. Первый кирпич изготовлен в Голландии (1493), когда из-за строительного бума возникла нехватка материалов.

Сначала его использовали исключительно для мощения дорог. По мере развития промышленности и роста городов люди стали искать способ создать материал, похожий на природный камень техническими свойствами, но который можно было бы производить в большом количестве.

Фасадный клинкерный кирпич изготавливается в форме параллелепипеда с определёнными размерами. Поверхность материала выделяется шероховатой структурой, а цвет зависит от введённых в состав добавок. Производители предлагают более сотни оттенков начиная от светло-жёлтого и заканчивая тёмно-коричневым.

Изделие выпускается в нескольких стандартных размерах и более компактных габаритах, упрощающих монтаж. Что касается отечественного клинкерного кирпича, его параметры строго регламентируются стандартами, указанными в ГОСТе 530—2012.

Сырьё и способы изготовления

Производство осуществляется из глины, содержащей 17—23% оксида алюминия, благодаря которому уменьшается риск деформации изделия при обжиге. В состав расходного сырья должно входить не более 8% железа, иначе на поверхности клинкера появятся вздутия и неровности.

Содержание кальция в глине должно быть 7—8%, в противном случае срок службы отделочного материала сокращается. Оксид магния обязательно присутствует в пределах 4—3%. Если его окажется больше, это приведёт к усадке глины и деформации готового клинкера.

Отделочный материал производится двумя способами:

• Экструзивным — простой метод, если есть необходимое оборудование и сырьё. Глиняную массу пропускают через конвейер с разными отделами. В одном сырьё проходит через отверстие с определённой конфигурацией в сечение, где ей придаётся вид прямоугольной объёмной полосе. В следующем отделе разрезается на отдельные кирпичи.
• Полусухим прессованием, при котором энергетические затраты сокращаются, что отрицательно сказывается на качестве клинкера. В этом случае обработанная глина распределяется по формам, в которых смесь подвергается прессованию.

Завершающим этапом создания клинкера в обоих случаях является обжиг. Большинство производителей предпочитает первый метод изготовления, так как готовый кирпич обладает высоким качеством и чёткой «геометрией». Минусом способа является увеличение себестоимости продукции.

Преимущества и недостатки материала

Клинкерный кирпич отлично подходит для облицовки фасада, потому что превосходит другие отделочные материалы по количеству эксплуатационных характеристик. Дома с такой облицовкой сохраняют красивый облик длительное время.

Потому что изделие обладает следующими преимуществами:

• Высокой прочностью.
• Морозоустойчивостью. Выдерживает до 75 циклов замерзания.
• Невосприимчивостью к ультрафиолету.
• Экологичностью.
• Долговечностью. Материал прослужит около 100 лет.
• Минимальной водопроницаемостью для влаги (3—5%).

Клинкер является украшением здания и частью его конструкционной системы. Изделие защищает стены дома от атмосферных осадков, солнечных лучей и шквальных ветров. Он используется при создании вентиляционного фасада, обеспечивающего естественный влаго- и воздухообмен.

Уход за клинкером прост — достаточно пройтись струёй воды по фасаду, и он выглядит будто был облицован только вчера. Материал не выгорает на солнце, поэтому не требует подкрашивания.

Плотность фасадного кирпича составляет 2 тыс. кг/м 3 , благодаря чему он выдерживает огромные механические нагрузки. Учитывая повышенную теплопроводность материала, перед облицовкой требуется утеплить стены. Клинкер изготавливается пустотелым, отчего нагрузка на фундамент значительно уменьшается.

Благодаря обжигу во время производства изделие не деформируется и не разрушается при высокой температуре. Клинкер не обладает звукоизолирующими свойствами, поэтому при монтаже важно учитывать этот недостаток и создать надёжную преграду для шума.

К минусам относится:

• высокая стоимость;
• самостоятельно с облицовкой фасада удастся справиться только если есть соответствующие навыки;
• для монтажа потребуется кладочный раствор для клинкера.

Характеристики материала сделали его востребованным во всём мире и перечеркнули недостатки. Если сложить выгоды от облицовки фасада клинкером, то цена окажется адекватной.

Особенности продукции от российских производителей

В России отделочный материал выпускается группой ЛСР, заводы которой находятся в Московской и Ленинградской областях. Клинкерный кирпич для фасада российского производства соответствует всем требованиям качества и конкурирует с зарубежными аналогами.

Компания предлагает широкий ассортимент по доступной цене. Среди многообразия цветовых решений и фактур каждый хозяин найдёт изделие, которое идеально согласуется с дизайном дома. Исходное сырье проходит строгий контроль, поэтому клинкер получается прочным, долговечным и эстетичным материалом.

Другой производитель клинкерного кирпича — отечественный завод Rauf в точности соблюдает европейские технологии, использует современное оборудование. Несмотря на то что с зарубежной продукцией материал пока не может сравниться, но качество изделие постепенно улучшается. Стоимость одного кирпича составляет примерно 30 рублей.

Керамический гранит и клинкер. Технология изготовления, область применения.

Сегодня, керамический гранит является одним из самых популярных материалов для облицовки полов, фасадов, террас и т.д. Не удивительно, что при таком спросе все большую и большую роль играет внешний вид плитки, его, так сказать, художественные качества. Заводы производители давно поняли это. В результате, современный рынок керамического гранита предлагает коллекции всех мыслимых и даже не мыслимых стилей. Традиционно упор делается несколько стилистических групп: классика- Antiqua, Padova, кантри–Bugnot, Natural, Hard Rock Scuro, «под старину»- Montalcino Cotto, Monterrey Arancio, хай-тек – Metallica, De Origin, Giaietto, Tiburtone, минимализм Newport, «под дерево» — Mahogany, Natura. Но они, конечно, не охватывают всего многообразия имеющейся сегодня керамогранитной плитки. Более полно ознакомится с предлагаемой продукцией Вы можете в нашем каталоге.

Керамический гранит — материал, который даже при активном использовании способен постоять более полвека и не потерять своих внешних качеств. Правильно подобранный и уложенный, он способен выдержать более тонны и любые температурные/химические воздействия

Процесс производства керамического гранита повторяет процесс рождения натурального природного камня в ускоренном виде, поэтому его можно рекомендовать как альтернативу натуральному камню – более дешевую и одновременно обладающую более высокими техническими характеристиками.

Керамический гранит делают из смеси двух глин высокого качества, с добавлением кварца, полевого шпата и натуральных красящих пигментов. Смесь прессуют под высоким давлением, затем подсушивают и обжигают при высоких температурах (самых высоких, которые только применяются в керамической промышленности). Сырье при этом спекается, образуя монолит. Результатом процесса является получение витрофицированного, чрезвычайно прочного, непористого материала с рисунком на всю глубину.

Клинкер. Технология производства клинкера появилась очень давно. Еще древние римляне более двух тысяч лет тому назад владели секретом формовки и обжига мостовых кирпичей, обладающих удивительной прочностью. Однако как специальный строительный материал клинкерный кирпич (или просто клинкер) впервые был получен и применен в Голландии в начале XIX в. Первый клинкер использовался исключительно для мощения дорог. При­том клинкерные дороги обладали необыкновенной прочностью и долговечностью. Пример тому: перекресток Итальянской (Пушкинской) и Ланже-роновской (Ласточкина) улиц в Одессе, выложенный ярко-желтой клин­керной брусчаткой, и после 150 лет эксплуатации выглядит так, словно его замостили вчера.

Клинкер (Сlinker) (нем.) — экологически чистый материал с уплотненной основой, который получают из плас­тинчатых глин отборного качества путем экструзии (продавливания через определенную форму), а иногда и ме­тодом прессования.

Сейчас клинкер активно применяется не только для внешних, но также и для внутренних работ. Изделия из клинкера превосходят по стойкости большинство пород природного камня и стоят в ряду материалов, наиболее устойчивых к самому широкому спектру внешних воздействий: механических, температурных, химических, биологических и т. д. Благодаря этим своим свойствам клинкер и заслужил положительную репутацию в мире строительных и отделочных материалов.Типы:Традиционно клинкер существует двух видов: глазурованный (смальти-рованный) и неглазурованный (обыкновенный).

При производстве обыкновенного (неглазурованного) клинкера используются только натуральные компоненты без химических добавок и красителей (благодаря чему он абсолютно не боится света и сохраняет яркость цвета в течение всего длительного срока службы). Глазурованный клинкер — изделие также однообжиговое. На сформованную плитку в один или два слоя наносится глазурь (ее общая толщина не превышает, как правило, 2 мм), которая при дальнейшем обжиге прочно соединяется с керамической основой. В результате получается плитка, обла­дающая всеми известными свойствами, которые характерны для клинкера, плюс отличающаяся богатыми декоративными возможностями. Глазурованные изделия можно не только выкрашивать в любой цвет, но и украшать оригинальным рисунком или рельефом.

По своим эксплуатационным характеристикам неглазурованный и глазурованный клинкер одинаковы. Однако на практике неглазурованную плитку принято использовать для отделки внешних элементов постройки (фасадов, ступеней и т. п.), а глазурованную — для внутренних (ее проще очистить от пятен и пыли).

Форма: Уникальность клинкера как материала в том, что он может существовать не только в виде базовой (плоской) плитки, но также трехмерной (с плавно загибающимися краями) и объемной (некоторые криволинейные элементы декора могут быть выполнены полностью из клинкера). Плитка сложных геометрических форм полу­чается благодаря экструзии — специфическому методу формования. Такие клинкерные элементы позволяют спе­циалистам реализовывать различные архитектурные решения с плавными рельефными сочленениями горизон­тальных и вертикальных плоскостей. Благодаря чему при облицовке, к примеру, углов и других криволинейных поверхностей удается полностью исключить использование самодельных деталей из резаной плитки с острыми краями, небезопасной при монтаже и эксплуатации.

Из клинкера производится полная комплектация бассейнов: различные уголки, цоколи, водостоки, ступени, соединительные элементы и прочие конструктивные детали.
Также многие компании предлагают различные декоративные детали: клинкерные подступенки цветные или натуральные, сангвины («калошницы»), поручни экструдированные, декоры, уголки наружные и внутренние, всевозможные канты, молдинги и даже полностью выполненные из клинкера раковины для ванных комнат.

Применение: Трехмерные и плоские изделия из клинкера используют в тех случаях, когда требуется длительное сохранение высоких эксплуатационных свойств и эстетического вида той или иной постройки в условиях достаточ­но жестких внешних воздействий, а также для высококачественной и стильной облицовки различных архи­тектурных форм:
классические лестницы (прямые, винтовые, с «забежными» ступенями, лестницы сложных форм); фигурные подоконные доски и наружные отливы, фигурные поручни, керамические накрывки балюстрад, парапетов и подобных конструкций; облицовка главных переходов, примыканий и сочленений перпендикулярных плоскостей с различными видами отделки (полы галерей, открытых террас, площадок, сложные углы); облицовка цоколей и фасадов зданий,
балконов; отделка плавательных бассейнов и других спортивных сооружений; отделка полов и стен промышленных объектов; отделка полов в местах с интенсивным людским потоком (банки, супермаркеты и др.); клинкер идеален для мощения пешеходных дорожек, автомобильных парковок, подъездов к гаражам.

УКЛАДКА и УХОД. Плитку лучше крепить на водостойкий и морозоустойчивый клей: так покрытие дольше сохранит свои эксплуатационные свойства. Один из сложных моментов при укладке: использование слишком быстро «схватывающихся» затирок. В этом случае велик риск испачкать шероховатую поверхность плитки. Чтобы этого избежать, специалисты рекомендуют проклеить края плитки по швам лентой или скотчем. Затем сразу после затирки их удалить. Другой вариант — нанести на плитку слой специальной пропитки или лака. Клинкер не требует специального ухода. Достаточно периодически очищать его водой, можно с добавлением любого моющего средства.

КЛИНКЕРНЫЙ КИРПИЧ: свойства, особенности технологии

ПРОИЗВОДСТВО КЛИНКЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Производство керамических материалов со спеченным черепком представляет большой научный и практический интерес. К числу керамических изделий со спеченным черепком можно отнести традиционные клинкерные материалы. Благодаря долговечности, высоким прочностным характеристикам, устойчивости цвета и морозостойкости клинкерные материалы являются наиболее эффективным, экономичным и эстетичным материалом для ответственного строительства, устройства дорожных покрытий и укладки полов в зданиях с высокой эксплуатационной нагрузкой. В настоящее время в Украине клинкерные изделия изготавливаются ограниченным числом производителей: ТОВ “Західбудіндустрія” (Новий Розділ), профгрупа “Кислототрив” (Донецьк). На рынке Украины появляются образцы клинкерных материалов производства Испании, Польши, Германии, Финляндии и других европейских стран. Главным лидером производства клинкерных изделий высшего качества является Испания. Клинкерные керамические изделия европейских производителей отличаются высоким качеством и высокой ценой. Высокая цена данных изделий связана со значительными технологическими и транспортными затратами. В связи с этим разработка и внедрение в Украине современной технологии производства клинкерных изделий различного назначения, которые будут отвечать требованиям европейских стандартов, является весьма актуальной. Однако, неуклонное развитие строительных технологий и материалов, приближение к европейским стандартам требует выпуска этой продукции.

Керамические клинкерные материалы относят к каменно-керамическим изделиям, черепок которых отличается плотностью, твердостью, звонкостью и мелкозернистостью. Черепок изделий просвечивается слабо. В изделиях высшего сорта он имеет белую окраску, в изделиях низшего сорта – обычно серую, желтую или бурую окраску. Черепок каменно-керамических изделий отличается кислотоупорностью и высокой механической прочностью. Поэтому эти изделия широко применяются в химической промышленности, строительном деле, как уже было указано выше, в сельском хозяйстве, в санитарии и в домашнем обиходе.

Клинкер как строительный материал имеет следующие разновидности:

— технический (дорожный клинкер, материалы для пола общественных и промышленных зданий, кислотостойкие материалы, водостойкий клинкер);

— облицовочная плитка для внешних и внутренних работ при строительстве зданий.

По определению, клинкерный кирпич – очень прочный искусственный камень, получаемый из глины в процессе обжига до полного спекания, но без остекловывания поверхности.

Клинкер характеризуется следующими показателями свойств: предел прочности при сжатии – не менее 40-100 МПа (марка 400-1000), водопоглощение не должно превышать 2-6 %, а для гидротехнического клинкера водопоглощение – не превышает 2,5%. Объемный вес стандартного клинкера – 1,9 г/см 3 [2, 3]. Морозостойкость должна составлять не менее 50 циклов замораживания при –15 о С, износ при сильном движении по дороге в течение 10-12 лет [1, 2].

Настоящий клинкер должен быть равномерно обожжен и представляет по всей поверхности излома однородную плотноспекшуюся массу без прослоек, трещин и пустот. При ударе молотком клинкер должен издавать чистый металлический звук. Чем выше тон при ударе, тем (при прочих равных условиях) клинкер прочнее, тем больше значение его модуля упругости. Для более объективной оценки прочности может быть применен метод вынужденных вибраций, позволяющий определить прочностные характеристики без разрушения образца.

В 2002 году Немецкий институт стандартов опубликовал европейский стандарт на «Дорожный клинкерный кирпич» (Pflasterziegel) DIN EN 1344 – требования и методы испытания, который введен с января 2004 года который будет применяться во всех странах Евросоюза. Согласно этого стандарта регламентируется допустимое отклонение от размеров по длине, ширине и толщине ± 3%. Морозостойкость 25 циклов замораживания-оттаивания, споротивление истиранию (допустимые потери при истирании 20 см 3 /50см 3 ), прочность при сжатии среднее значение 80 МПа, единичное значение 70 МПа, поперечная разрушающая нагрузка 30 (для класса Т1, Т2) и 80 МПа (для класса Т3, Т4).

Сырьевые материалы. Сырьем для производства клинкерного кирпича служат пластичные глины или смеси разных глин с широким температурным интервалом спекания (150-200 о С) [1]. Спекание некоторых клинкерных глин происходит при 1200-1250 о С, а других – при 1290 о С и выше [3]. Лучшими для производства клинкера являются глины с силикатным модулем n = в пределах 3-4,5. При одинаковом силикатном модуле предпочтение отдается глине с большим содержанием глинозема ( до 15 —

25%). Количество песка в глине не должно превышать 15 %. Преимущество имеют также высокодисперсные глины, в которых содержится наибольшее количество плавней [1].

Клинкерные глины Голландии отличаются значительным содержанием извести, количество которой превышает содержание в тех же глинах оксида железа. Содержание оксида магния и щелочей в глинах количественно значительно меньше, чем железа и извести, однако эти плавни играют важную роль в процессе спекания глины и являются полезными составляющими.

Относительным содержанием в глинах оксидов железа и кальция определяется окраска, которую получает клинкер в результате обжига. В Голландии при химическом анализе клинкерных глин выводится соотношение окисдов , которое определяет окраску клинкера. Установлено, что если это отношение больше 0,8, то клинкер имеет красно-бурую или коричневую окраску, при отношении, равном 0,6 — 0,5, получается темно-желтая окраска, а в случае, если этот коэффициент меньше 0,5, окраска клинкера будет ярко-желтой. Отсюда можно сделать заключение, что Голландский клинкер имеет желтую окраску в то время, как, например, Бокгорнский клинкер в зависимости от степени обжига будет окрашен в различные оттенки коричневого цвета.

Повышенное содержание СаО обусловливает уменьшение интервала спекания. Масса довольно быстро размягчается. Усадка клинкера наступает внезапно к концу обжига, вследствие чего нижние ряды садки деформируются.

При большом содержании в глине СаО вязкость расплава, образующегося в клинкерных материалах значительно понижается. Выделяющаяся СО₂ делает его пористым и на спекшейся поверхности образуются вздутия. Необходимо, чтобы СаО, содержащийся в глине, находился в пелитоморфоном состоянии (тончайшее равномерное распределение). Обжиг клинкера, содержащего большое количество СаО, следует производить по возможности быстро.

У глин, содержащих MgO, интервал спекания шире. Существенный недостаток магнезиальных глин заключается в том, что они имеют относительную большую усадку.

Оксид железа не является плавнем 1 рода, но при высокой температуре в условиях восстановительной атмосферы он переходит в закись железа FeO, которая играет роль плавня. Глины, применяемые в производстве клинкерных материалов не должны содержать более 6-8 % Fe₂O₃. Оксид железа, находящийся в поверхностных слоях материала под влиянием восстановительной атмосферы быстро переходит в легкоплавкий FeO, вследствие чего на поверхности обжигаемого изделия образуется плотная корка. При восстановительной печной атмосфере образующиеся газообразные продукты (СО, СО₂ и SO₂) обусловливают получение пористого черепка и вздутий на поверхности. Отложившийся уголь придает черепку черную окраску. Когда пламя снова делается окислительным, FeO на поверхности клинкера переходит в тугоплавкий Fe₂O₃. Однако, плотная корка препятствует прониканию газа в толщу изделия и черепок остается черным. Это явление, наблюдающееся особенно при жирных, сильно железистых глинах, можно предупредить добавкой отощающих веществ.

Если глина содержит умеренное количество Fe₂O₃ и масса при обжиге уплотняется не так быстро, вздутий на поверхности клинкера можно избежать. Подъем температуры должен производиться медленно. Красное каление должно происходить в окислительной атмосфере, вследствие чего органические включения выгорают раньше, чем легкоплавкий FeO образует на поверхности плотную корку.

Наилучшими являются глины, содержащие щелочные оксиды при повышенном содержании Al₂O₃ . Щелочные оксиды можно вводить в глину

полевым шпатом и его заменителями (пегматитами, гранитами и другими минералами, имеющими похожий химический состав). Глины, содержащие полевой шпат, спекаются значительно раньше точки плавления, что имеет большое значение. В США клинкер изготавливают из смеси легкоплавкой и огнеупорной глины.

В процессе спекания глин, помимо химического состава, важную роль играет степень дисперсности глины, то есть размер частиц составляющих ее минералов. Изучение клинкерных глин показывает, что при прочих равных условиях более тонкие по гранулометрическому составу глины раньше спекаются ( 1100–1200 о С ) и дают при этом более плотный и прочный черепок. В таблице 1 приводится гранулометрический состав глин некоторых заводов, выпускавших клинкерный кирпич в 40-50 годы прошлого столетия.

Данная таблица показывает, что в большинстве случаев для изготовления клинкера используются глинистые материалы, содержащие значительное количество пылеватых фракций.

Средний гранулометрический состав Голландских клинкерных глин выражается следующими цифрами:

Глина (Leem, 0,20 мм)…….……1-6 %

Согласно результатам исследований Голландских клинкерных глин, их химический состав распределяется по отдельным механическим фракциям. следующим образом (см. таблицу 2).

Таблица 1 — Гранулометрический состав глин, применяемых в производстве

Клинкерных материалов

Из смеси глины с кварцем и полевым шпатом можно получить хороший клинкер. Однако такой клинкер дорог и поэтому кварц и полевой шпат обычно заменяют другими материалами. В среднем содержание полевого шпата или сходных с ним материалов следует доводить до 20-25 %, а при небольшом содержании в глине кварца – еще увеличивать. Приблизительный состав опыт-ной массы может быть таким: 68-70 % SiO₂ , 22-24 % Al₂O₃ и 6-8 % плавней [3].

Исследователями [4] разработана масса для клинкерных изделий следующего состава: глина тугоплавкая каолин – 7,2 %, гранитные отсевы – 23,07 %. При обжиге на 1100 о С изделия характеризуются показателем прочности при сжатии 39,99 МПа, водопоглощением – 5,7 %.

Клинкер может быть изготовлен полусухим прессованием, пластические формованием либо наливным способом из полужидкой массы влажностью 30-35 % с помощью наливного пресса и деревянных или металлических форм на несколько кирпичей. Пластический способ формования реализуется при употреблении в качестве жирных пластичных глин с помощью шнекового обычного или вакуум-пресса. Полусухое прессование — при употреблении малопластичных глин на рычажном или ротационном прессе .

Первый способ также применяется в случае использования малопластичных глин (в Голландии, Дании, США). Примитивность способа и сложность его механизации искупается высокой однородностью сырца по его плотности, отсутствием в нем свили и скважин. Вручную отливают 17-18 форм в минуту, что соответствует 4000-6700 штук в час.

Формовку клинкерного кирпича пластическим методом выполняют аналогично формовке стенового кирпича на обычных или вакуумных ленточных прессах с последующей допрессовкой полуфабриката после его подвялки. Для допрессовки применяют прессы Самарина, а также прессы СМ–308 А, ССМ–81, СМ–1208, обеспечивающие двустороннее прессование. Полусухое прессование клинкерного кирпича производят на прессах многоступенчатого и двустороннего прессования с обогреваемыми формами и штампами (преимущественно коленно-рычажных и ротационных прессах).

Технология каменных керамических материалов отличается длительной сушкой. Сушку полуфабриката клинкерного кирпича производят в камерных и туннельных сушилах. Благодаря высокой плотности сырца начальный период сушки должен протекать медленно. В зависимости от свойств массы процесс сушки длится от 35 до 70 ч.

Клинкерный кирпич обжигают в периодических, туннельных и кольцевых печах при 1000-1200 о С в зависимости от спекаемости глины [1]. При использовании некоторых глин температура обжига может достигать 1200-1350 о С [3]. Для предотвращения свариваемости изделий ряды их пересыпают чистым кварцевым песком. Подъем температуры обжига до максимальной и охлаждение ведут очень медленно. При максимальной температуре делают продолжительную выдержку для хорошего спекания черепка. Длительность обжига в зависимости от типа печи колеблется от 37 ч в туннельных печах, до 4 суток в камерных [1]. Клинкер, предназначенный для облицовки зданий, иногда покрывают соляной глазурью.

Анализ литературных источников показал, что вопросом разработки керамических масс со спеченным черепком занималось большое число исследователей. Однако, в настоящее время этот вопрос в Украине окончательно не решен. В связи с этим, разработка технологического процесса получения керамических клинкерных изделий высокого качества с использованием сырьевых материалов различного химико-минералогического состава, является перспективной и достаточно актуальной.

Все по полочкам: технология производства клинкерного кирпича

Не так давно в отечественную строительную сферу «ворвался» такой строительный материал, как кирпич клинкерный. Благодаря своим великолепным свойствам и потрясающему внешнему виду он очень полюбился отечественным потребителем. В чем же секрет такого облицовочного материала? Конечно же, в технологии производства. Вот с этого места мы расскажем поподробнее.

Как делают клинкерный кирпич

Для производства такого кирпича используется особая глина. Она отличается высокой пластичностью и тугоплавкостью, исключает известняковые породы и соли. После того, как глина добыта, ее очищают и смешивают с натуральными материалами.

Далее полученная смесь помещается в экструдер, где кирпич формуется. Этот процесс напоминает что-то подобное выдавливанию зубной пасты из тюбика. Кирпич выходит из устройства единой пластиной, а дальше разрезается на отдельные кирпичики и уже после этого раскладывается на вагонетки.

Помимо пластинчатой экструзии существует еще один способ формовки клинкера – полусухое прессование. Такая методика формовки занимает меньше времени и вместе с этим менее энергозатратна. Однако прессование позволяет получить кирпич не такой крепкий, как в случае с пластинчатой экструзией.

После формирования готовых элементов кирпичи помещаются на вагонетки и отправляются в печь на запекание. Температура выпечки клинкера держится в пределах 1200 °С. В печи клинкер может находиться несколько суток: сначала кирпич обжигается, потом постепенно охлаждается и подсушивается.

Когда клинкер полностью готов его укладывают в отдельные паллеты и запаковывают. Зачастую на всех стадиях производства кирпич проверяется технологами на соответствие стандартам качества.

Можно сказать, что технология производства клинкера несколько похожа на выпуск керамического кирпича. Основные отличия производства керамического по сравнению с клинкерным кирпичом: керамика обжигается при несколько меньшей температуре, поверхность керамического кирпича стеклуется.

Как результат, клинкер получается более крепким и прочным, его цветовые решения не ограничиваются несколькими оттенками и он может выпускаться исключительно под заказ со всевозможными цветами и фактурами – первоклассный материал для облицовки. К тому же срок службы клинкера больше, по сравнению с керамическим облицовочным материалом. Клинкер имеет высокие показатели морозостойкости и низкое водопоглощение, потому является выбором многих архитекторов и строителей для обустройства фасада.

Технология производства клинкерного кирпича

Из этой статьи вы узнаете об этапах изготовления клинкерного кирпича, особенностях технологических процессов. Какой материал добывают для производства. Подробно в иллюстрациях описаны все моменты создания клинкера.

4 этапа изготовления клинкера

Добыча сырья (глины)

В основе производственной технологии лежит тугоплавкая глина, ее месторождение находится на просторах Европы. Если взглянуть с исторической точки зрения, то станет известно, специфическая глина вышла на поверхность во времена ледникового периода. Главные преимущества такого вида глины:

► отсутствие солей и мела;

► не теряет со временем цвет;

Следующий шаг в производстве — очистка. После смешивают с другими природными веществами, подвергая вакуумному прессованию и формовке. Далее термически обрабатывают. Приемлемая температура обжига 1200 градусов, после чего следует постепенное охлаждение. Интересный факт, что при разных температурах, можно получить разный цвет брикетов.

Последним этапом является сушка. Продукт в окончательном виде приобретает мелкопористую однородную структуру и имеет характерный мелодичный звук, который слышен при постукивании кирпичей друг о друга.

Результат этих действий позволяет приобрести наиболее прочный материал для облицовочного фасадного кирпича. Стоит отметить как главное преимущество морозостойкость, водопроницаемость около 2% и прочность до М800.

Непосредственный процесс, позволяющий производить клинкерный кирпич, называется экструзия. Это способ получения изделий путем продавливания расплавленного материала через отверстие, которое его формирует. Довольно-таки старинный способ производства, который, тем не менее, используется и в современных методиках. Эта технология сродни обработки керамических кирпичей, разница лишь в том, что температурная обработка осуществляется при более высокой температуре, при этом не достигая стеклования.

Промышленность достигла уровня, когда можно получать варианты геометрических форм, цветовое разнообразие и удовлетворить самые изысканные вкусы потребителя. К примеру, для создания определенного эффекта, структуры или цвета, в сырье добавляют угольные добавки либо песок.

Уникальность материалов для сырья, принцип изготовления клинкера, всё это гарантия долгосрочной службы изделия. Учитывая эти факторы, кирпич прослужит более века, вне зависимости от эксплуатации, что является большим преимуществом среди других видов облицовки.

Клинкерный кирпич: технология производства и сфера применения

Первые упоминания о клинкерном кирпиче датированы 1743 годом, когда в немецком городе Бокхорн по инициативе датского короля Кристиана VI начала свою работу первая мастерская. В ней обычные кирпичи подвергали обжигу в печах, после чего они становились гораздо более прочными. Это позволяло использовать их при строительстве дорог вместо привозного и из-за этого слишком дорогого строительного камня.

В России этот строительный материал появился гораздо позже — в 1884 году. Первым его производителем стал Топчиевский завод, расположенный в Черниговской губернии в посёлке Топчиевка. Сначала ассортимент предприятия составляли клинкерные пласты, получаемые путем спекания глиняного сырья. Далее эти пласты дробились на более мелкие фрагменты для мощения дорог. Только в 1904 году завод начал выпускать настоящий клинкерный кирпич, который использовался в дорожном строительстве и при возведении печей.

Сырье для производства клинкерного кирпича

Основой этого материала выступают тугоплавкие сорта глины с высокой концентрацией оксида алюминия. Этот компонент повышает устойчивость заготовок к плавлению под действием высоких температур и обеспечивает отсутствие деформаций в ходе обжига. Если в исходной глине процент содержания алюминиевого оксида ниже 23, смесь обогащают путем добавления каолинитовой глины.

При составлении смеси для формовки клинкерного кирпича особое внимание уделяют контролю за содержанием трех видов включений:

— трёхвалентный оксид железа. При наличии в сырье более 8% этого компонента возникает вероятность того, что на поверхности заготовок при обжиге будут образовываться вздутия или появится спекшаяся корка, которая будет препятствовать равномерному прогреву.

— оксид кальция. Концентрация этого включения также не должна превышать 8%. В противном случае, заготовки будут плавиться в печи, а в их структуре будут образовываться наполненные воздухом полости.

— оксид магния. Его содержание в исходном сырье не должно превышать 4%, иначе заготовки при дальнейшей обработке будут давать усадку.

Способы производства клинкерного кирпича

Этот строительный материал изготавливается двумя способами:

— экструзионным. Эта технология предполагает продавливание глиняного сырья через экструдер. Выдвигающаяся из отверстия экструдера лента разрезается на отдельные фрагменты, которые затем загружаются в обжиговую печь. Метод обеспечивает изделиям высокие рабочие характеристики, но является сравнительно затратным;

— прессованием. Пластическое полусухое прессование заключается в том, что сырье загружается в специальные формы и прессуется до приобретения необходимой конфигурации. У полученных таким способом изделий плотность ниже, чем у экструзионных. Также они отличаются более низкой прочностью.

Финальным этапом производства материала является обжиг. Для термической обработки используются туннельные печи. В них термическая обработка выполняется непрерывным способом: заготовки на транспортёрной ленте перемещаются по печи , длина которой может составлять более 200 метров. В разных участках печи устанавливается разная температура так, чтобы обеспечить постепенный и равномерный прогрев изделий. После этого этапа глина спекается настолько, что образует монолитный плотный камень.

Виды клинкерного кирпича

Изделия могут быть полнотелыми и пустотелыми. Первые отличаются повышенной прочностью, но хорошо проводят тепло. Вторые за счет внутренних полостей несколько уступают по прочности, но зато обеспечивают лучшую теплоизоляцию.

По сфере применения различают такие виды материала:

— для дорожного строительства и мощения тротуаров;

— для возведения печей, дымоходов и каминов;

— облицовочный для внутренней и внешней декоративной отделки;

— для возведения беседок, ограждений, малых архитектурных форм или элементов ландшафтного пейзажа.

В жилом строительстве этот материал используется нечасто по трем причинам:

— первая — сравнительно высокая стоимость клинкерного кирпича;

— вторая — высокая теплопроводность блоков, из-за которой дома требуют дополнительного утепления;

— третья причина заключается в сравнительно большом весе кирпичей. Это требует обустройства усиленного фундамента и создает определённые сложности при транспортировке, погрузке и выгрузке материала.

Достоинства клинкерного кирпича

Помимо прочности и плотной структуры, к преимуществам этого материала относятся:

— устойчивость к воздействию отрицательных температур;

— долговечность и стойкость к разрушению под действием внешних факторов;

— привлекательный внешний вид.

Все это обеспечивает материалу большую популярность в самых разных сферах строительства.