кирпич пластического формования что это
Технология производства
Чем кирпич пластического формования отличается от кирпича, произведенного методом полусухого прессования.
Сравнительный анализ для потребителя
Несмотря на то, что кирпич — это один из самых древних материалов, он и сегодня является наиболее применяемым в строительстве, как в жилищном, так и в промышленном.
До недавнего времени основное количество кирпича производилось методом пластического формования. К недостаткам этого метода необходимо отнести то, что необходимо сушить отформованное готовое изделие. Для получения качественной поверхности необходимо, чтобы процесс сушки происходил медленно. В результате сушка занимает от дней до нескольких недель, и несмотря на то, что многие заводы вводят в глину целый комплекс элементов для уменьшения растрескивания изделия в процессе сушки (такие как шамот, опилки, уголь, сланец и др.), все равно добиться, чтобы он не растрескался, удается не многим. Наверняка многие из нас видели на кирпиче пластического формования большие черные пятна. Многие думают, что это последствия пережога. Но на самом деле это всего лишь последствия добавления в глину вышеуказанных добавок, дабы самому заводу сэкономить на себестоимости производства. От этого и неважные характеристики по прочности на сжатие, на изгиб и значительные трещины. Для примера, не всякий кирпич пластического формования выдержит падение на прочную поверхность с высоты уровня человеческого колена. Именно этого и идет превышение допустимого ГОСТом процента боя в партии, трещины в изделии, произведенном методом пластического формования, могут достигать по толщине со «спичечную головку», а это создает условия для впитывания в него влаги и последующего растрескивания и разрушения в кладке.
Сегодня любой кирпичный завод пластического формования стоит перед выбором: или пытаться производить качественный продукт, а для этого требуется увеличить срок сушки и увеличить количество добавок в шихте. Первое увеличивает потребление энергоносителей в 1,5–2 раза, второе тоже приводит к удорожанию готового изделия, поскольку любая добавка стоит значительно дороже глины. Или же производить более дешевый, но низкокачественный товар.
Вторым недостатком метода пластического формования является то, что для получения качественного изделия глину необходимо качественно переработать, что требует больших затрат на электроэнергию. Поэтому большинство отечественных предприятий использует минимальный комплект перерабатывающего оборудования, что отнюдь не способствует качеству выпускаемого строительного материала.
Особенно хочется сказать об использовании парка сушильных и обжиговых вагонеток. Так, для завода мощностью 10 млн. штук товарной продукции в год, требуется около 100 обжиговых вагонеток, 500–800 сушильных вагонеток и около 20000 сушильных рамок.
Учитывая, что и те и другие вагонетки работают в агрессивных средах, срок их эксплуатации небольшой, и как следствие стоимость ремонта и возобновления парка вагонеток занимает значительное место в себестоимости готовой продукции. Применение современного оборудования западных фирм, позволяет частично избавиться от этих недостатков и получить качественный строительные материал, однако он будет весьма дорог и используется в основном более богатой частью населения, а стоимость одного только оборудования оценивается десятками миллионов долларов, так что едва ли заводы, использующие импортное оборудование найдут широкое применение в России.
Третьим недостатком кирпича пластического формования является, по нашему мнению, его очень слабая геометрия. Это происходит поскольку влажность глины, при которой она приобретает форму достаточно значительная и это порой приводит к прилипанию к металлу оборудования. Такой строительный кирпич в кладке придется штукатурить, а так как штукатурить придется существенно и чтобы раствор с него не сваливался, на его бока наносятся различные рельефы.
Другим способом производства кирпича является метод полусухого формования. Данный метод широко распространен в Ростовской области и Краснодарском крае, где практически половиной крупных кирпичных заводов применяется технология производства кирпича полусухого формования. Заводы с полусухим методом также работают в Белгородской, Воронежской, Нижегородской, Московской, Липецкой областях и на Урале. Данный метод предусматривает подсушку глины в сушильном барабане в течение 10–15 минут, после чего глина измельчается стержневым смесителем в порошок с фракцией 0,5–5 мм и формуется в готовое изделие прессами. Поскольку формование происходит при влажности порошка 8–10%, то отформованный кирпич не требует сушки и подается сразу после формовки в печь.
Одновременно снижаются затраты на строительство завода, так как:
Сравнительные анализы работы кирпичных заводов показывают, что себестоимость при полусухом методе в 2 раза ниже.
Что такое кирпич пластического формования
Технологии производства керамического кирпича разнообразны, но в любом случае основным сырьем является натуральная глина. Глина в разных месторождениях может иметь разный состав и разные свойства: это делает невозможным использование одного и того же оборудования на разных кирпичных заводах. Кроме того, качеств кирпича от разных производителей тоже будет закономерно разным просто в силу разного качества сырья. Именно поэтому такой интерес вызывают наши материалы о разных кирпичных заводах.
Главное требование, предъявляемое к глине – однородность. В этом смысле наибольшую опасность создает известняк. Количество известковых включений в керамическом кирпиче регламентируется ГОСТ 530-2007 и ГОСТ 530-95.
Пластическое формование керамического кирпича
Технология пластического формования — довольно простой и очень популярный способ. Для формования подходят глины с высоким (до 30%) содержанием песка. Песок необходим для того чтобы уменьшить усадку при обжиге.
Сухое прессование кирпича
Для производства используется малопластинчатая глина, имеющая влажность не более 8%. Этот способ позволяет получить изделия правильной формы, что важно, к примеру, для облицовочного керамического кирпича.
Полусухое прессование кирпича
Для полусухого прессования используют глину влажностью от 8 до 16%.
Керамический облицовочный кирпич Terca пластического формования
Производство кирпича пластического формования по этапам.
Концерн Wienerberger производит керамический кирпич Terca:
Производство кирпича ручной работы — это искусство, которое требует особого мастерства. В мире осталось не так много мест, где кирпич формуют вручную.
Кирпич пластического формования и кирпич ручной формовки — это результат производственных процессов, которые не имеют никакого отношения к ручному труду.
Результат обоих процессов визуально сильно отличается. Это связано с разницей в методах формования кирпича.
Ниже речь пойдет о кирпиче пластического формования Terca, который производится на заводах Эстонии.
1 этап
Производство керамического кирпича Terca начинается с подготовки глины
2 этап
После подготовки материала на прессе формуется брус – заготовка для будущих кирпичей
Форма мундштука пресса может быть разной. Это позволяет создавать кирпич различных форм, а с помощью специальной оснастки изменять типы поверхности и фактур.
Кирпич пластического формования может быть:
Пустотелым считается кирпич с 13 % пустот и выше, полнотелым – не более 13 %.
Процесс их изготовления различается в подготовке глины и на этапе выхода из пресса. Пустоты в кирпиче формируются при помощи кернов мундштука.
От размера выходной части мундштука зависят длина и ширина будущего кирпича, высота же – от дальнейшей нарезки бруса.
3 этап
Сушка
После нарезки заготовки отправляются на сушку, где влага из них испаряется при температуре приблизительно 90 °C
4 этап
Завершающий этап производства кирпича методом пластического формования – обжиг
Высушенный кирпич-сырец помещается на вагонетки и доставляется в печь. Там он обжигается при высокой температуре – до 1050 °C – в течение нескольких часов, причем весь цикл обжига длится несколько дней.
Теперь цвет и структура кирпича полностью меняются.
Из печи достают готовый кирпич, обладающий прочностью, водостойкостью и устойчивостью к перепадам температур.
По завершении всех работ кирпич транспортируют на склад готовой продукции.
История литья пластмасс
Литье пластмасс впервые начало использоваться в конце 1800-х годов для производства бильярдных шаров. До этого шары изготавливали из слоновой кости.
В 1868 году Джон Уэсли Хаятт изобрел способ изготовления бильярдных шаров путем впрыска целлулоида в инструмент характерной формы. Четыре года спустя Хаятт и его брат изобрели и запатентовали оборудование автоматизирующее процесс формовки. Это была первая в мире машина для литья пластика под воздействием высокого давления.
В 1946 году Джеймс Хендри изобрел винтовое оборудование для литья, которое заменило технику плунжерного впрыска. Это оборудование сегодня является самым применяемым.
Современное ротационное литье также имеет богатую историю, начиная с 1855 года, когда еще первые неусовершенствованные машины использовались для производства металлических артиллерийских снарядов в Великобритании.
Обработка пластика ротационным методом была введена в начале 1950-х, когда ее впервые использовали для изготовления головок для кукол. А затем, в 1960-х годах, был разработан современный процесс ротационного формования, который позволяет нам создавать большие контейнеры с полиэтиленом низкой плотности. В недавней истории усовершенствования процессов, улучшение качеств оборудования и разработка пластикового порошка ускорили создание готовых изделий, что привело к быстрому росту популярности ротационного формования.
Но строительный блок из глины имеет и недостатки:
● Хрупкость — прочность блока подтверждена только в кладке. При транспортировке и монтаже материала важно обращаться с ним аккуратно.
● Паропроницаемость — внутри стен впитывание влаги является преимуществом блока, но если не укрыть недостроенное здание и блоки от дождя и снега, то керамика впитает слишком много осадков и рассыпется.
● Необходимость специальных инструментов для монтажа — понадобится пила по керамике “Аллигатор” и резиновая мягкая киянка, которая не повредит блоки.
Блок Porotherm используют для создания наружных, несущих стен и перекладин. Для несущих стен подходят блоки шириной 51, 44 и 38 см. Наружные стены возводят из керамоблока шириной 25 см, а перегородки — 12 и 8 см.
Компания АПС ДСК проектирует и строит дома из керамоблоков Porotherm. Монтаж блоков имеет свои особенности для возведения стен. Наши сотрудники регулярно проходят обучающие курсы, поэтому строители АПС ДСК возводят крепкие и надежные дома.
Способы производства кирпича
Метод пластического формования
Способ производства кирпича пластическим формованием состоит из нескольких этапов:
Методом пластического формования производят полнотелый и щелевой керамический кирпич, теплую керамику, клинкерный кирпич. Кирпич, изготовленный данным способом, отличается низким водопоглощением, как следствие, высокой морозостойкостью и долговечностью.
При производстве поризованного кирпича (теплой керамики) используют добавки, например, опилки, которые, выгорая в процессе обжига, образуют поры, понижающие его плотность приблизительно на 30% и повышающие теплоизоляционные свойства. Небольшой вес таких изделий позволяет снизить нагрузку на нижележащие конструкции, и дает возможность производить крупноформатные блоки
Клинкерный кирпич обжигается при более высокой температуре. Технология и качество сырья обеспечивают более плотную структуру, повышенную прочность, морозостойкость, долговечность, но повышает теплопроводность.
 |  |  |  |
Метод полусухого прессования
Сырьем для кирпича, производимого таким способом, также служит глина, но в отличие от пластического формования глина увлажняется до 6-7%, затем измельчается в порошок, из которого на специальных прессах поштучно формуется кирпич-сырец.
Такой сырец не требует сушки. Его можно обжигать сразу после формования. Кирпич полусухого прессования имеет гладкие грани и значительно меньше дефектов, чем кирпич пластического формования, но, в то же время, он менее морозостоек, что сужает спектр его применения.
Производство шамотного кирпича
Шамотный кирпич отличается высокой огнеупорностью, прочностью, устойчивостью к агрессивным средам, например, действию кислот и щелочей, не подвержен деформации.
Производство силикатного кирпича
При изготовлении силикатного кирпича не используется глина. Сырьевая смесь для производства силикатного кирпича содержит 90-95% песка, 5-10% молотой негашеной извести и некоторое количество воды.
Смесь тщательно перемешивается и выдерживается до полного гашения извести. После завершения этого процесса из смеси под большим давлением (15-20 МПа) прессуют кирпич, который направляют для твердения в автоклавы при давлении 0,9 МПа и температуре 175 °С. Кирпич твердеет за 8-14ч. Далее кирпич выдерживают 10-15 дней для карбонизации, в результате чего повышается его прочность и водостойкость.
Кирпич, полученный таким способом отличается ровными гранями с гладкой поверхностью, он не имеет тех дефектов, которые свойственны кирпичу, произведенному способом пластического формования, кроме того, силикатный кирпич отличается хорошей звукоизоляцией. Но он значительно тяжелее керамического кирпича, менее водо- и морозостоек, его теплопроводность выше, такой кирпич не может применяться в частях здания с влажным режимом: в санузлах, ванных комнатах, для кладки фундаментов, подвалов, цоколей.
Производство гиперпрессованного кирпича
Сырьем для изготовления гиперпрессованного кирпича служит смесь цемента, известняка (ракушечника), доломита и красителя. В качестве наполнителя также могут использоваться: кварцевый песок, отсевы доломита, мрамора, травертина, гранита и других пород.
Гиперпрессованный кирпич не требует обжига, технология изготовления включает в себя двустороннее прессование под очень высоким давлением (не менее 40 МПа) в специальных пресс-формах. После этого спрессованный кирпич должен пройти процедуру «созревания» в теплом помещении не менее 5 дней, в течение которых кирпич получает 60-70% своей конечной прочности.
Гиперпрессованный кирпич имеет гладкие грани и значительно меньше дефектов, чем кирпич пластического формования. Такой кирпич может применяться для кладки фундаментов (полнотелый), несущих стен, облицовки фасада, при благоустройстве территории.
Методы изготовления кирпича: пластическое формование («традиционный»)
Способов производства керамического кирпича существует несколько, но, при всем их многообразии сырьем для него, в любом случае, служит глина.
В основу любой технологии изготовления керамики заложена последовательность следующих процессов: добыча сырья, подготовка сырьевой массы, формование изделий, сушка и обжиг.
Мы хотим более подробно остановиться на изготовлении кирпича методом пластического формования – наиболее распространенного производственного процесса. Это тот самый метод, который чаще всего называют «классическим или традиционным». Данный метод состоит из нескольких этапов:
Подготовка сырья.
На этом этапе глину увлажняют паром и интенсивно обрабатывают (это заменяет процесс вылеживания) до получения пластичной, удобно формируемой массы без крупных каменистых включений.
При необходимости ее измельчают и затем доводят до нужной консистенции, смешивая с различными добавками. Точного рецепта не существует – все зависит от месторождения глины, ее состава и желаемых свойств и качеств готового изделия. Состав добавок различается и у каждого производителя он свой. Но, в любом случае, полученное сырье должно обладать такими качествами, соответствующими действующим нормативам, как пластичность (особую способность, позволяющую сохранять и изменять форму без разрушения), спекаемость (указывает на способность твердеть при нагревании до высокой температуры, высокотемпературные глины характеризуются спекаемостью при температуре, превышающей 1300 градусов), огнестойкость (в соответствии с ней, разделяют глины легкоплавкие, тугоплавкие и глины с высоким уровнем огнестойкости).
Формование кирпича-сырца.
Глиняная лента (брус) нарезается автоматическим устройством на кирпич-сырец. Форма мундштука пресса может быть разной. Это позволяет создавать кирпич различных форм, а с помощью специальной оснастки изменять типы поверхности и фактур.
Размер таких кирпичей (заготовок) несколько больше требуемого, так как в процессе последующей обработки глина дважды (при сушке и обжиге) претерпевает усадку, достигающую 10-15%. Кирпич пластического формования может быть с пустотами (пустотелым считается кирпич с 13 % пустот и выше) или полнотелым (соответственно, пустот не более 13 %). Процесс изготовления различается как в подготовке глины, так и на этапе выхода из пресса. Пустоты в кирпиче формируются при помощи кернов мундштука. От размера выходной части мундштука зависят длина и ширина будущего кирпича, высота же – от дальнейшей нарезки бруса.
После нарезки заготовки отправляются на сушку, где влага из них испаряется при температуре приблизительно 90 °C. Это важный и сложный этап производства кирпича.
Для того, чтобы предохранить кирпич от растекания – сушить его нужно медленно, следить, чтобы скорость испарения не превышала скорости миграции влаги из внутренних слоев. При остаточной влажности кирпича-сырца 6-8% его можно подавать на обжиг.
Обжиг.
Это завершающий этап производства кирпича методом пластического формования. Для обжига используют печи различной конструкции. Это и старые кольцевые печи, в которые кирпич укладывают и вынимают вручную, и современные туннельные, где кирпич обжигается в процессе продвижения его по печи.
Здесь все зависит от имеющегося у производителя оборудования. Температура же обжига зависит от состава сырьевой массы и обычно находится в пределах 950-1100°C. Необходимую температуру обжига следует строго выдерживать в течение нескольких часов, а весь цикл обжига длится несколько дней. Во время этого процесса цвет и структура кирпича полностью меняются и изделия обретают свой конечный вид. Из печи достают уже готовый кирпич, обладающий прочностью, водостойкостью и устойчивостью к перепадам температур.
По завершении всех работ кирпич транспортируют на склад готовой продукции –материал, полностью готовый к применению как в новом строительстве так и для реконструкции здания.
В заключение еще раз подчеркнем, что именно использование натуральный глины высокого качества позволяет производить экологически безопасные кирпичи различных цветов, поверхностей, фактур и форматов, полнотелые, или пустотелые и выдерживать уровень качества, доказанный многими годами применения.
Кирпич строительный полусухого прессования
В данной ситуации, заказчик абсолютно упускает из вида, что под данные характеристики подходит два принципиально разных типа рабочего кирпича. Кирпич полусухого прессования и кирпич пластического формования. Их различия не только во внешнем виде и способе производства, но и в эксплуатационных характеристиках. Рассмотрим подробнее.
Кирпич полусухого прессования, также как и обжиговый кирпич пластического, производится из глины. Отличие состоит в том, что сырьевая смесь предварительно сушится в барабанах до средней влажности около 10%. Затем она прессуется в формах, а потом обжигается в печах.
Низкая влажность заготовок, сохраняет готовым изделиям правильную форму и аккуратную, гладкую поверхность. Это часто наводит на мысль использовать кирпич полусухого прессования, как облицовочный кирпич, но делать это не стоит. Он боится влаги и для отделки фасада не подходит.
Несмотря на то, что этот кирпич и считается полнотелым, он имеет несколько несквозных конусообразных отверстий (от 3-х до 8-ми), которые называются технологическими. Они делаются для уменьшения его массы. Основная характеристика – марка прочности кирпича, обычно колеблется от 100 до 150 кг/см2, а морозостойкость может доходить до 50 циклов.
Кирпич пластического формования изготавливается из глиняной смеси влажностью 18-24% методом выдавливания на экструдерах. Затем, брус разрезается на отдельные кирпичи на ленточном прессе. Заготовки перед обжигом полностью высушиваются, что приводит к уменьшению их размеров до 10% и некоторым изменениям формы. Сушка наиболее затратный по времени процесс производства кирпича пластического формования.
Итак, подытожим. Кирпич полусухого прессования легче производить. Технология несложна, производство мало энергозатратно, а площадь для оборудования в два раза меньше, чем при производстве кирпича пластического формования. Благодаря этому цена такого кирпича ниже, его формы точнее, а внешний вид, более товарный. Минус один. Этот кирпич боится влаги, вследствие этого, его морозостойкость ниже. Несмотря на заявление производителей, мы считаем, что срок эксплуатация кирпича полусухого прессования значительно ниже кирпича пластического формования.
На самом деле, хотя внешний вид такого кирпича и позволяет облицовывать им здания, по своим характеристикам, для этого гораздо больше подходит обыкновенный кирпич. Также, кирпич полусухого прессования не рекомендуется использовать при строительстве подвалов, перегородок в ванных комнатах и стенах бассейнов. Помните, технология полусухого прессования достаточно новая, а из клинкерного кирпича в Древнем Риме строили дороги. Некоторые из них сохранились до наших дней, как основа для современных дорожных полотен.