Глина для кирпича: Сырье для керамического кирпича

Содержание

Сырье для керамического кирпича

Керамический кирпич производится из глины, добытой мелкой фракцией с постоянным составом минералов.

Необходимо, чтобы глины, используемые для производства кирпича, были чистыми, то есть без крупных каменистых включений, а также корней и других растительных остатков. Наиболее вредными являются включения известняка. Кроме того, глины должны быть пластичными, хорошо формоваться, изделия из них не должны давать при сушке трещин.

Наиболее подходящими для производства строительного кирпича являются глины средней пластичности (жирности). Кирпич из слишком жирных глин сохнет с трудом, имеет трещины и коробится. При использовании очень тощих глин кирпич получается с низкой прочностью и морозоустойчивостью. Для получения пластичного глиняного теста к ней добавляют воду. При этом для придания глине нормальной густоты количество воды должно быть оптимальным: если ее слишком много, получается жидкое глиняное тесто, из которого нельзя сформовать изделий, при малом количестве воды масса не приобретает нужной связности, будет рассыпаться. Нормальная густота – такое состояние глиняного теста, при котором оно легко формуется, но не прилипает к рукам.

Жирные, очень пластичные глины приобретают нормальную густоту при добавлении 30-40% воды, глины средней пластичности — при 20-30% и малопластичные глины — при 15-20% воды.

Качество глины можно определить на глаз по срезу. Высокопластичные глины имеют блестящий жирный срез, в состоянии нормальной густоты прилипают к ножу. Если поверхность среза матовая, ровная, без шероховатости, то это говорит о меньшей пластичности. Такие глины при производстве рабочего кирпича требуют добавки отощителя.

При небольшой пластичности срез бывает матовый, слегка шероховатый. Подобные глины и суглинки пригодны для производства кирпича без добавки отощителя. Для определения пластичности образцу глины придают нормальную густоту и из полученного теста делают шарики диаметром 4-5 см, жгутики длиною 15-20 см и толщиною 2 см. Шарики кладут на гладкую доску и сверху медленно надавливают дощечкой, пока они не сплющатся до половины толщины. Если на смятом шарике не появится трещин, значит глина пластична, если трещины появятся — глина малопластична. Шарики из очень тощей глины разваливаются на куски.

Жгутики обвивают вокруг деревянной палки диаметром около 3 см. Пластичные глины при этом не дают трещин и надрывов, тощие глины трескаются и распадаются. О пластичности глины свидетельствует также усадка образцов при сушке. Чем глина пластичнее, тем больше воды требует она для получения теста нормальной густоты и тем больше усадка ее при сушке (усушка).

Для определения усушки из глиняного теста нормальной густоты нарезают образцы небольшого размера. На свежесформованном изделии наносят черту. Затем образцы высушивают, измеряют нанесенную ранее черту и определяют так называемую линейную усадку, которая равна отношению разницы длины черт к длине черты свежесформованного кирпича.

Глины, усадка которых более 10%, — высокопластичны, от 8 до 10% — выше средней пластичности, от б до 8%’ — средней пластичности и меньше 5% — тощие. Глины, имеющие 6-8% усушки являются наиболее пригодными. При большей усушке в глину нужно добавлять отощители. В качестве отощителей применяется песок с крупностью зерен 0,5-2 мм, просеянные или дробленые шлаки с крупностью не более 3 мм, а также опилки.

Наличие в глине каменистых включений определяют методом просеивания подсушенной глины или отмучиванием в воде пробы глины. Нежелательны включения размером более 3-4 мм. Наиболее вредны включения известняка. Для того чтобы выяснить, есть ли во включениях известняк, на остаток, полученный после просеивания или отмучивания, льют по каплям разбавленную соляную кислоту (10% раствор). Известняк вступает в реакцию с кислотой и растворяется в ней.

Глины, содержащие включения известняка, нельзя использовать для производства кирпича, поскольку при обжиге известняк превращается в известь, которая гасится под действием влаги воздуха, увеличивается в объеме и приводит к разрушению изделия.

Глину, намеченную для производства, необходимо подвергнуть испытанию, изготовив из нее пробные кирпичи. Для этого, выкопав на месте предполагаемой добычи глины шурф глубиною на всю толщу залегания глины, делают по высоте стенки шурфа борозду, собирая всю глину из борозды, и тщательно перемешивают ее. Затем, определив пластичность глины, устанавливают необходимость добавки отощителя. Добавив, если нужно, отощитель, глину замачивают, тщательно перемешивают и формуют из нее вручную несколько кирпичей, которые высушивают в помещении и обжигают на ближайшем кирпичном заводе.

Обожженный кирпич в итоге должен быть правильной формы, без трещин, при постукивании металлическим предметом издавать чистый звук, не размокать в воде. Полные испытания нужно производить в лаборатории завода.

Глина для изготовления кирпича. Как выбрать

Добавить в закладки ● Сборка-1 Нажмите «Ctrl + D» чтобы сохраните сайт в браузере

Один из самых востребованных строительных материалов, это кирпич. Он не только имитирует природный камень, но и обладает многими его свойствами. Основное отличие, это удобная форма кирпича, что облегчает кладку, позволяет произвести точные расчеты перед началом строительства. Мы уже привыкли, что кирпич нужно приобретать готовым, выбираем марку, тип и размер. Но строительство на загородном участке можно вести и из кирпича, изготовленного своими руками.

Технологии самостоятельного изготовления кирпича из глины не изменились за века, и изготовить кирпич своими руками, если и не совсем легко, но возможно. По крайней мере, на хозяйственные постройки, поскольку строить коттедж, рассчитывая только на кирпич, изготовленный самостоятельно, решиться не каждый. А вот построить баню, возвести летнюю кухню, гараж из самодельного кирпича, вполне решаемая задача.

Речь в статье пойдет о кирпиче, где основой сырья служит самый доступный природный материал – глина. Пока рассмотрим, как подбирается глина, как готовится раствор и проводятся мини-испытания, для экспериментального подбора оптимального состава.

Какой кирпич можно изготовить самостоятельно

Кустарным способом можно изготовить три основных вида кирпича из глины:

Кирпич-сырец – необожженный кирпич. По своим качествам, он может и не уступать красному обожженному кирпичу, если использовалась хорошая глина, был правильно подобран состав раствора и режим сушки был проведен без нарушений. В состав вводится песок иные наполнители (не более 5% песка и 20% всего наполнителя). Используется такой кирпич для небольших хозяйственных построек.

Кирпич-сырец имеет низкую влагостойкость, поэтому наружные стены нуждаются в защите. Это штукатурка, облицовка обожженным кирпичом. Устройство свеса кровли над стеной из кирпича-сырца должно быть не менее полуметра. Кирпич сырец может пройти стадию обжига, тогда его механическая прочность значительно возрастает. Более подробно об изготовлении кирпича – сырца в следующей части.

Саманный кирпич отличается от обычного кирпича-сырца, лишь наличием в составе соломы. Однородная смесь из глины, песка, соломы и воды, это и есть саман — полностью экологичный состав. Из самана уже формируются кирпичи и потом проходят сушку естественным методом, но с соблюдением определенных правил, которые подробно освещены в статье о самостоятельном изготовлении саманного кирпича. Для жаркого и сухого климата, это самый оптимальный вариант при строительстве небольшого домика, в котором, даже в жару не будет душно.
Керамический кирпич – это кирпич-сырец, который прошел цикл обжига в специальной или самодельной печи. Как изготовить обожженный кирпич самостоятельно, обустроить печь для обжига кирпича прямо на своем загородном участке можно ознакомиться здесь.

Эти виды кирпича имеют одну основу, общие технологии отлива/формирования. И первая задача для тех, кто решил изготовить кирпичи самостоятельно – это найти глину в нужном количестве, поэкспериментировать с пропорциями.

Какая глина необходима для изготовления кирпича

Термин «жирная», пластичная глина получила за характерный блеск на срезе пласта глины. Матовый, ровный срез – глина чуть меньшей пластичности. Шероховатый срез говорит о небольшой пластичности – такую глину используют без добавления отощителя. В остальных случаях используются добавки.

Для изготовления кирпича не годится слишком жирная или, наоборот нежирная (тощая) глина. Жирная глина долго сохнет, дает сильную усадку, коробится, и после сушки на кирпичах проявятся дефекты в виде трещин. Кирпич из тощей глины не будет обладать прочностью, недостаток пластичности помешает формовке кирпича, такой строительный материал менее морозоустойчив. Рассмотрим несколько методов определения «жирности» глины.

Предварительно, как и перед определением пластичности, так и перед рабочим замесом глину следует очистить от посторонних примесей, особенно от включений известковых пород, если кирпич будет проходить обжиг.

Как определить жирность глины

Первично есть два способа определения степени жирности:

Первый способ довольно прост. Разведенная водой до консистенции сметаны глина тщательно перемешивается деревянной палочкой. И толщина налипшей на палочку глины будет барометром ее жирности. Оптимальный слой, это2 мм, налипший сгустками. Чрезмерно жирная глина налипнет более толстым слоем, а тощая – нежирная, лишь замажет палочку слоем до 1 мм.
Второй способ предполагает замесить немного глины с водой до состояния пластилина. Когда глиняное тесто перестает прилипать к рукам, формируем ровный шарик (5 см в диаметре) и кладем его на гладкую поверхность. Задача: медленно расплющить шарик ровной досточкой — до середины диаметра.

Шарик из очень тощей глины рассыплется, появление трещин с краев будет говорить о мало-пластичном составе. А очень жирная, пластичная глина, будет напоминать аккуратную лепешку без трещин. Однако, изделия из такой глины, в том числе и кирпичи, легко лепятся, красиво формуются, но в процессе сушки сильно деформируются, трескаются.

Как правильно определится с пропорциями добавок в глину для самодельного кирпича

Чтобы быть уверенным в нужной пластичности глины и спокойно приступать к собственному производству кирпича, эксперимент следует продолжить (а кто говорил, что будет легко и просто?). Но это лишь в том случае, если первые испытания показали, что глина жирная и нуждается в добавке песка. Если глина слишком тощая, то следует искать жирную глину и смешивать ее с вашими заготовками. В любом случае, необходимо определится с пропорциями добавок.

В кустарном производстве в качестве добавок чаще используется песок, шамот (отощающие добавки), опилки (выгорающие добавки для обожженного кирпича), солома (для саманного кирпича).

Пропорции, состав добавок в массу придется определять опытным путем. Для этого готовим несколько порций из одинакового объема глины, но с разным соотношением добавок. Здесь важно не запутаться и записывать применяемые пропорции. Далее следует замесить каждую пробу, добавляя воду до пластичного состояния.

Из каждой пробы делаем шарик и лепешку. После естественной сушки в течение нескольких суток, образцы, не выдержавшие сушки и растрескавшиеся, уже не прошли первичный отбор. Слишком жирным остался состав. Второй тур проводим бросанием с высоты 1 метр на пол тех образцов, которые не растрескались при сушке. В тех образцах, что не выдержали испытания на прочность, глина получилась слишком маложирной. Образцы, что достойно выдержали испытания сушкой и на механическую прочность, будут служить вам эталоном процентного содержания добавок.

Об изготовлении каждого вида кирпича можно прочитать в следующих статьях блока «Кирпич своими руками», а наша строительная компания напоминает, что с нашей строительной бригадой любые работы будут продвигаться быстрее. А дом, утепленный эковатой, всегда теплый, уютный и экологически безопасный.

Факты о бетоне и глиняном кирпиче

Сырье:

Бетонные кирпичи изготавливаются из смеси песка, заполнителя и цемента. Первичным заполнителем обычно является известняк.
Глиняные кирпичи изготавливаются из поверхностных глин, сланцев и огнеупорных глин.

Производство:

В обоих случаях сырье для глины и бетонного кирпича добывается, измельчается в соответствии со спецификациями и смешивается с водой.
Бетонные кирпичи обычно формуют в формах с использованием гидравлического давления, тогда как глиняные кирпичи обычно выдавливают через пресс-форму.
Бетонные блоки затвердевают в результате химической реакции между водой и цементом. Этот процесс ускоряется за счет использования печей с высокой относительной влажностью и температурой около 150 градусов.
Глиняные кирпичи обычно отверждаются в процессе, называемом стеклованием. Витрификация глины происходит в печи при температуре до 2000 градусов.
Как бетон, так и глиняный кирпич производятся в соответствии с рядом спецификаций ASTM, которые устанавливают минимальные конструктивные характеристики каждого продукта.

Свойства:

Бетонные кирпичи изначально дают усадку после изготовления из-за потери влаги.
Благодаря отсутствию пустот в кирпиче, в кирпичах Bilco используется примерно на 30 % меньше раствора и песка. Что может стать существенной экономией.
Глиняные кирпичи
обычно расширяются после изготовления из-за добавления влаги. Большая часть этого расширения происходит в течение первых нескольких недель, но будет продолжаться гораздо медленнее в течение нескольких лет.
Это расширение глиняных кирпичей необратимо.
И бетон, и глиняный кирпич испытывают расширение и сжатие из-за притока и потери тепла.
Глиняные кирпичи обычно имеют отверстия в сердечнике, в то время как бетонные кирпичи обычно имеют зазубрины. Сердечники и крестовины предназначены для уменьшения веса и облегчения процесса сушки и обжига.
Бетонный кирпич обычно весит больше, чем глиняный из-за его более высокой плотности.
Более высокая плотность бетонного кирпича связана с меньшим количеством воздушных карманов и, следовательно, с более низким уровнем водопоглощения.
Бетонные кирпичи обычно имеют более высокую прочность на сжатие, чем глиняные кирпичи.

Изолирующая способность:

Хотя бетонные кирпичи имеют более высокую плотность, чем глиняные кирпичи, практически нет разницы в значении R глиняных и бетонных кирпичей.
Типичная наружная облицованная кирпичом стена имеет пустое пространство между тыльной стороной кирпича и обшивкой наружной стены. Эта пустота действует как барьер, препятствующий проникновению влаги, образующейся на задней стороне блока кирпичной стены, на наружную обшивку стены. Эта пустота также является активным воздушным пространством, позволяющим влаге выходить через дренажные отверстия, расположенные в нижней части гидроизоляции. Из-за этой конструкции наружная кирпичная облицовка добавляет очень мало дополнительных изоляционных свойств к общей системе наружных стен.

Влияние бетонного кирпича на конструкцию перекрытия:

Из-за более высокой плотности и прочности бетонный кирпич обычно весит больше, чем глиняный кирпич аналогичного размера.
Типовой фундамент рассчитан на нагрузку по периметру стены от 700 до 1200 фунтов на погонный фут. Любой дополнительный вес, добавляемый бетонным кирпичом, находится в пределах нормальных расчетных параметров и не окажет отрицательного влияния на характеристики фундамента.

Прочность:

Одним из наиболее желательных свойств бетонных блоков является его прочность. В отличие от глиняных кирпичей бетонные кирпичи со временем продолжают набирать прочность.
Высокая прочность бетонного кирпича важна при сопротивлении силам природы.

Требования ASTM:

Хотя спецификации ASTM (Американского общества по испытаниям и материалам) для производства глиняного кирпича (C216) и бетонного кирпича (C1634) схожи по объему, требования к бетонным кирпичам более строгие в нескольких важных областях. .

По сравнению с глиняными кирпичами, бетонные кирпичи должны иметь более высокую прочность на сжатие и более низкую степень водопоглощения, а также должны иметь более жесткие допуски по размерам, а также меньшие допуски на выкрашивание.

Зеленые преимущества глиняного кирпича | Concrete Construction Magazine

Глиняный кирпич — один из древнейших строительных материалов, используемых человеком, восходящий к временам вавилонян более 5000 лет назад. Он также по-прежнему является одним из наиболее широко используемых строительных материалов из-за его долговечности, структурной способности, энергоэффективности и воздействия на окружающую среду.

Долговечность и техническое обслуживание

Кирпич — это долговечный, долговечный строительный материал, не требующий особого ухода, который не гниет, не ржавеет, не горит, не подвергается коррозии, не распадается и не способствует росту плесени. Поскольку он никогда не нуждается в покраске, он не требует использования краски, содержащей летучие органические соединения (ЛОС). Национальный стандарт экологического строительства (NGBS) Национальной ассоциации домостроителей (NAHB) дает кредит на «строительные материалы или сборки, которые не требуют дополнительных материалов, применяемых на месте для отделки».

Долговечность каменных изделий, таких как глиняный кирпич, признана международными стандартами ASTM и CSA и должна учитываться при проектировании ограждающих конструкций. Кирпичные блоки не только долговечны, но и способствуют сборке зданий, которые остаются полезными в цикле материалов в течение длительных периодов времени. Если правильно детализировать, использование глиняного кирпича сведет к минимуму риск и экологические издержки преждевременного выхода из строя компонентов здания.

Поскольку наибольший износ происходит с наружной частью здания, большое значение имеет хороший дизайн ограждающих конструкций.

Помимо долговечности материала, фактическая сборка стеновой системы имеет основополагающее значение для обеспечения долговечности здания. Наружные кирпичные стены спроектированы с дренажным элементом или дренажной полостью, которая предназначена для направления влаги, которая проникает через строительные материалы или просачивается через дефекты в окнах и других проходах, обратно наружу.

Из-за долговечности каменной кладки и каменных конструкций кирпичные здания часто являются идеальными кандидатами для повторного использования, позволяя перепрофилировать или повторно использовать кирпичные блоки после тщательного демонтажа. Кирпичная кладка также выгодно отличается от анализа жизненного цикла, который включает материалы, конструкцию и потребление энергии.

Управление ресурсами
Производство кирпича является одним из наиболее эффективных способов использования сырья для производства конечного продукта. Основной ингредиент кирпича, глина, была классифицирована Американским институтом архитекторов (AIA) как «обильный ресурс», и обычно глиняный карьер может использоваться не менее 50 лет. Карьер площадью 200 акров может обеспечить достаточное количество кирпича для облицовки примерно 10 000 домов (12,9 миллиона квадратных футов площади стен в год), в отличие от примерно 12 000 акров сельскохозяйственных угодий, необходимых для производства достаточного количества тюков соломы для покрытия той же площади стены. С одной стороны, отрасль оптимизирует выгоды от земли для нынешнего и будущих поколений за счет добычи полезных ископаемых, которые были бы заблокированы, если бы они были разработаны немедленно, что предотвращает доступ к этой глине в будущем. Благодаря добыче глины и восстановлению земли до использования в карьере, будущее развитие может происходить на земле, стоимость которой в два раза выше, чем первоначально планировалось.

Предприятия по производству кирпича обычно располагаются рядом с источником сырья. Любые отходы необожженного кирпича возвращаются в производственный процесс для производства нового кирпича, и многие предприятия используют обожженный кирпич в качестве шамота, который заменяет часть исходного сырья и еще больше снижает выбросы. На некоторых объектах в качестве сырья для производства кирпича используются отходы за пределами площадки, такие как керамическая плитка или обрезки.

Когда обожженный кирпич не используется в качестве шамота, его можно перерабатывать или использовать в различных продуктах, таких как кошачий туалет; ландшафтные материалы для теннисных кортов, бейсбольных полей или клумб; обучение каменщику; старый, регенерированный кирпич для строительства новых зданий; удобрения и засыпка или заполнители, в результате чего практически не остается отходов.

Последние достижения в производстве кирпича позволили ввести кирпичи с увеличенным количеством пустот, которые обеспечивают эквивалентные характеристики в отношении сопротивления проникновению воды и прочности сцепления при изгибе. Целью кирпичной промышленности является сокращение ресурсов, используемых в производственном процессе. Вода, используемая в производственном процессе, не содержит химических добавок и испаряется обратно в воздух во время процесса обжига, но постоянно изучается дальнейшая оптимизация использования воды.

Энергоэффективность и сокращение выбросов
Длительный срок службы снижает потребность в энергии. Долговечность глиняного кирпича и более чем 100-летний жизненный цикл снижают потребность в замене, тем самым устраняя необходимость в дополнительных затратах энергии на производство замещающих продуктов. Производители кирпича стремятся экономить энергию в процессе обжига, используя менее 50% энергии, необходимой для производства кирпича в 2004 году по сравнению с 1981 годом. Дальнейшие усилия по сокращению расхода топлива с 2004 года составили примерно 10%.

Экономия топлива с 2004 года также привела к сокращению примерно 145 075 тонн двуокиси углерода. Выбросы в атмосферу сводятся к минимуму с помощью таких средств управления, как скрубберы, установленные на выхлопных газах печи.

РубрикаРазное