Raimondirus.ru

RAiMONDI
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Печь для обжига кирпича

Печь для обжига кирпича

Для сооружения печи необходимо выбрать ровную горизонтальную площадку на возвышенном месте, защищенном от грунтовых и осадочных вод.

После выравнивания и очистки выбранной площадки от растительного слоя, производят ее горизонтальную планировку и трамбовку.

Общий вид обжиговой печи представлен на рис. 6.

Это одна из самых маленьких печей и ее вместимость составляет: 700-1500 шт.

Внутренние размеры печи: ширина — 160 см, длина (в зависимости от предполагаемой загрузки) — от 132 до 208 см, высота укладки сырца колеблется от 165 до 180 см.

Высота печи планируется в соответствии с выбранной высотой укладки.

Стены печи изготавливают из кирпича-сырца и делают толщиной в один кирпич (250 мм).

Перекрытие желательно сделать на металлическом каркасе, при условии, что каждый ряд кирпичей свода будет ложиться на две стальные полосы 8×40 мм, или стержни Ø 20-24 мм, которые собираются в металлическую рамку при помощи сварки. Свод в середине должен иметь высоту над укладкой сырца не менее 30-35 см.

Топку формируют при укладке сырца в печи. Ширина топки 48-50 см, высота 38-40 см. В топке по всей длине нужно выполнить на высоте 25-30 см уступы на обеих стенках, куда потом укладывают колосниковые решетки (при использовании в качестве топлива угля).

При обжиге дровами колосниковую решетку можно не устанавливать.

Колосниковая решетка

Топка закрывается дверкой размерами 40×40 см. В своде делают дымовые каналы сечением 25×28 см, а если обжиг ведется малокалорийным топливом (торфом или бурым углем), тогда предусматриваются еще и отверстия сечением 25×15 см, в которые по необходимости сверху подсыпается уголь или торф. Эти отверстия должны иметь крышки.

Дымовая труба делается высотой до 5 м (из кирпича) с внутренним сечением 40×40 см или из любой огнестойкой трубы Ø 30-40 см.

Труба устанавливается рядом с печью, с задней стороны печи (можно с одной стороны использовать заднюю стенку печи), и соединяется с печью дымовым каналом сечением 40х30 см, который делается в верхней части задней стенки печи.

На середине высоты укладки в стенках печи устраивают временные смотровые отверстия 25×15 см, которые после просмотра закладывают кирпичами и замазывают глиной.

Боковые стенки, свод, задняя стенка, труба, а также угловые части передней стенки кладут на обычном глинопесчаном растворе. Та часть передней стенки, которая будет разбираться для разделки садка, укладывается без раствора.

После заделки проема кирпичом стенка обмазывается глиной.

Садка (укладка)

Укладывать в печь можно только хорошо высушенный сырец, иначе при обжиге потребуется много топлива. Кроме того, недостаточно высохший сырец дает до 80% брака.

Главная причина брака заключается в том, что излишняя влага, превращаясь в пар, ищет выход и приводит к растрескиванию кирпича.

Укладку сырца в печь (см. рис. 7) производят так, чтобы в первых 3-4 рядах уложенного кирпича просветы между ними были (для кирпичей, расположенных непосредственно вблизи топки) 10-15 мм, а по мере удаления (от топки дальше) увеличивались до 25 мм.

Ряды можно укладывать любым способом, например, "решеткой" или "елочкой". Способы можно чередовать.

Нужно помнить главное: каждый кирпич должен быть доступен обтеканию его дымовым газам.

Расстояние между кирпичами садка и стенками печи должно быть в пределах 20-25 мм.

Обжиг

Печь начинают топить соломой, хворостом и затем дровами.

Первая стадия — сушка. Это самая ответственная стадия.

Топить следует неинтенсивно, используя низкокалорийное топливо (отходы древесины), до тех пор, пока кирпич не избавится от внутренней влаги. Наличие влаги в кирпиче определяется наличием конденсата в верхних рядах.

Просушку можно считать законченной, если опущенный на пару минут в печь железный штырь не будет запотевать. При определенном опыте, наличие влаги можно определить рукой, поместив ладонь над выходящими газами.

Процесс сушки обычно занимает до 12 часов.

После того как будет установлено, что остаточная влага удалена, огонь постепенно усиливают, доведя кирпич до темно-красного цвета (наблюдая по своду). Подогрев длится до 9 часов, затем переходят на большой огонь до выхода огня наружу.

Обжиг кирпича до вишнево-красного цвета

Увеличение тепла производится только увеличением подачи топлива. Если по какой-либо причине пламя начинает выбиваться из какого-либо места, это место сразу засыпают землей.

Когда в верхней части печи появится огонь (900-950°C) — верхние ряды светло-красного цвета, а нижние — желтого, печь "ставят на остывание". Для этого топочное отверстие закладывают кирпичом и обмазывают глиной, а на верх печи насыпают сухую землю, кирпичную пыль или сухой песок слоем 10-15 см.

Читайте так же:
Лучший станок для производства лего кирпича

Температурный режим обжига характеризуется четырьмя этапами:

  • Сушка: температура 20-90°С, время 10-13 часов.
  • Подогрев: температура 90-600°С; время 8-10 часов.
  • Обжиг: температура 600-1000°С; время 10-12 часов.
  • Остывание: температура 1000-50°С; время 7-10 часов.

Контроль температуры обжига в печи производится визуально по цвету свода:

  • Темно-красный, видимый в темноте — 450-500°С.
  • Темно-красный — 600-650°С.
  • Вишнево-красный — 700°С.
  • Светло-красный — 850°С.
  • Желтый — 950-1000°С.
  • Белый — 1200°С — ПЕРЕЖОГ!

Раньше для получения качественного кирпича, печь выдерживали в закрытом состоянии до недели и лишь потом приступали к охлаждению. Это давало отличные результаты, так как снятие термических напряжений происходило очень медленно.

Практически же достаточно выдержать 7-10 часов.

Охлаждение печи начинают пробивкой в топке малого отверстия — величиной с куриное яйцо, через час отверстие увеличивают вдвое, еще через час — уже вчетверо. Таким образом, через 6 часов можно открыть топочную дверку и ждать полного остуживания печи.

После остуживания разбирается передняя стенка печи и производится разделка садки, начиная с верхних рядов. После разборки, сортировки и выбраковки качественный кирпич складывают штабелем плотно друг к другу.

Недообожженный складывают отдельно и в будущем применяют в неответственных конструкциях для перегородок или в верхних рядах кладки.

Визуальное определение качества кирпича. Причины брака.

Правильно обожженный кирпич — однородного оранжево-красного цвета. Он имеет правильную форму с прямыми ребрами и ровными поверхностями. При ударе металлическим молотком издает чистый звук.

Недообожженный — имеет более светлый цвет, неоднороден на изломе. При ударе издает глухой звук (причина — недостаточная температура или время обжига).

Пережженный — имеет темно-серый или сине-черный цвет, часто со следами оплавления по поверхности. При ударе издает высокий звук. Образуется при чрезмерно высокой температуре обжига.

Повреждение углов и ребер изделия — результат небрежной переноски, транспортировки или неосторожной укладки изделий в печи.

Деформация изделия — недосушенность перед укладкой в печь.

Мелкие трещины образуются при слишком быстром нагревании или охлаждении печи.

Крупные трещины и сквозное растрескивание изделия — результат неправильного соотношения глины и песка, плохого качества глины, нарушения режима сушки и обжига.

Черный кирпич получается из-за недостатка воздуха или из-за плохой его циркуляции в печи.

Белые пятна на готовом изделии — следствие неправильной просушки (пересушка).

Из чего и как делают кирпич

Знание того, из чего делают кирпич, каким он бывает, чем отличается и для чего предназначен тот или иной его вид, позволит уже на стадии предпроектных решений осознанно и правильно подобрать основной материал для любого строительства.

На бытовом уровне выделяют две разновидности — красный (керамический кирпич) и белый (силикатный кирпич), которые, несмотря на схожесть формы и назначения, существенно различаются по исходным материалам, технологии изготовления и использованию. Более обоснованным представляется деление на следующие разновидности, отличающиеся способом изготовления:

  1. Обжиговый кирпич, или керамический, производимый путем спекания порошкообразных компонентов кирпичной заготовки в материал каменной прочности.
  2. Безобжиговый (прессованный) кирпич, получаемый путем превращения в камнеподобный материал специальных смесей за счет гидратации связующего (обычно на базе портландцемента), без применения обжига. Сюда же относится силикатный кирпич, получаемый автоклавированием смеси извести и песка.

Из чего сделан керамический кирпич

Основное вещество, входящее в состав керамического кирпича, — это обыкновенная глина — минеральная масса, приобретающая пластичность при добавлении воды, сохраняющая форму после высыхания и твердеющая до каменного состояния при обжиге. Глина распространена повсеместно, но даже в одном месторождении ее характеристики могут различаться в зависимости от глубины залегания пластов. Основу глиняного сырья, как правило, составляют 4 минерала: каолинит, иллит, монтмориллонит и кварц. Свойства глины, учитываемые при выработке кирпича:

  1. Пластичность — способность не разрушаясь изменять форму под действием силы и сохранять ее после прекращения действия. Выделяют высоко-, средне-, умеренно- и малопластичные, а также непластичные глины.
  2. Связующая способность — сохранение пластичности при добавлении непластичных включений. Измеряется способностью к связыванию выраженного в процентах (от 20 до 80) к собственной массе количества песка.

Регулирующие добавки

Для придания готовой продукции требуемых свойств в глину вводят добавки следующих типов:

  • отощающие — неорганические вещества, облегчающие формование массы и уменьшающие усадку: песок, зола, шлак;
  • выгорающие — органические включения, уменьшающие плотность и повышающие пористость: древесные опилки, измельченные в порошок уголь и торф;
  • специальные — регулирующие температуру обжига железосодержащие руды и песчаник, облегчающие формование ульфитно-спиртовую барду, окрашивающие готовый кирпич в нужный цвет металлические окислы.

Этапы обработки сырья

Перед тем как стать готовой продукцией, входящая в состав красного кирпича глина в обязательном порядке проходит следующие этапы:

  • добыча и подготовка;
  • формование и сушка;
  • обжиг.

Обычно добытую в карьере глину перевозят к месту обработки, где происходит первичное измельчение и грубая очистка от инородных включений. Затем производится высушивание, окончательное измельчение, просеивание и необходимое для последующего прессования увлажнение до 9-12%. Формовочный пресс придает порошку необходимую форму, после чего сырец подают в сушильную камеру, где за счет плавного роста температуры происходит равномерное, не нарушающее фактуры поверхности кирпича испарение воды.

Обжиг, состоящий из нагрева, собственно обжига и охлаждения, происходит в специальной печи, куда подготовленное сырье подается конвейером.

Таким образом глина превращается в обладающий необходимыми свойствами строительный материал — кирпичи.

Помимо глины, основным сырьем для изготовления керамического кирпича и стеновых блоков могут служить производственные отходы, образующиеся в процессе обогащения углей, а также при сжигании топлива ТЭС золы, состоящие в основном из алюмосиликатного стекла, глинистого вещества и кварца. Сложность использования такого сырья заключается в нестабильности его свойств.

Из чего делают безобжиговые кирпичи

Сегодня в хозяйственной деятельности широко используются разнообразные материалы — кирпичи и блоки, полученные по следующим безобжиговым технологиям:

  • автоклавное твердение известково-песчаной смеси;
  • гиперпрессование смеси измельченных известняковых пород с водой и цементом.

Независимо от вида исходного сырья, их объединяет отсутствие высокотемпературной обработки кирпичных заготовок.

Силикатный кирпич

Распространенным примером материала, полученного методом автоклавного твердения известково-песчаной смеси, служит белый силикатный кирпич.

Компоненты смеси

Песок — природная или искусственная (отходы промышленности) рыхлая масса однородных мелких, от 0,1 до 5 мм, зерен из различных минералов. Качество входящего в состав кирпича песка определяет качество готового изделия и особенности технологии производства. Геометрическая форма и фактура поверхности песчинок важны для легкости придания сырой смеси нужной формы и интенсивности взаимодействия с известью при нагревании в автоклаве. Остроугольные горные пески, в отличие от гладких речных, лучше сцепляются с известью. Карьерный песок должен быть предварительно очищен от инородных включений.

Следующий компонент — известь, получаемая путем дробления до размера 40-100 мм и последующего обжига при температуре 1100-1200°С пород, содержащих не менее 90% углекислого кальция, — мела, известняка, известнякового туфа и мрамора. Под действием температуры известняк распадается на углекислый газ и известь. На всех этапах изготовления силикатного кирпича используется вода из артезианских скважин.

Также в кирпичном производстве используются известково-шлаковые и известково-зольные смеси с полным или частичным замещением песка содержащими кремнезем промышленными отходами — золами теплоэлектростанций и шлаками. Сделанный из отходов и обычный силикатный кирпич по своим качествам идентичны.

Кирпич, получаемый гиперпрессованием

Исходным материалом безобжиговых кирпичей являются смеси, состоящие из портландцемента либо извести в качестве связующего, различных минеральных наполнителей (песка, измельченного ракушечника), воды и неорганических красителей. В безобжиговых технологиях вода, гидратируя составляющие гидравлических вяжущих, необходима для искусственного создания камнеподобной структуры, из-за чего недостатком таких кирпичей является их низкая жаропрочность. При достижении критических значений, как правило, выше 300°С, запускается реакция освобождения химически связанной воды, из-за чего кирпич быстро утрачивает прочность.

Особенности технологии

На этапах подготовки сырья и формования заготовок безобжиговая технология напоминает изготовление блоков из бетона, однако исходный материал такого кирпича включает уплотняемый прессованием наполнитель — дробленый ракушечник, отходы камнепереработки и т. п. Поскольку вода расходуется лишь на гидратацию цемента, ее требуется значительно меньшее количество. Окончательная форма придается гиперпрессованием — сильным, до нескольких тонн на 1 кв. см, сжатием смеси в специальной форме, после чего изделия складируются или направляются для пропаривания с целью ускорения процесса приобретения требуемой прочности.

Простота технологии, обусловленная отсутствием дорогостоящих высокотемпературных этапов, позволила сделать ее повсеместно распространенной, зачастую в ущерб качеству готовой продукции.

Таковы основные материалы и технологии, применяющиеся для изготовления разнообразного кирпича, блоков и облицовочных материалов, использующихся в жилом и промышленном строительстве.

Производство красного керамического кирпича в промышленных и небольших масштабах

Натуральные и прочные керамические кирпичи делают из глины, обладающей определенными свойствами (в частности, легкоплавкостью). Для производства этого стройматериала используются специальные технологии и оборудование. Обо всём этом и будет рассказано далее.

Что понадобится для производства красного керамического кирпича

Сырье

  • Основой для изделий служат суглинки и легкоплавкие глины, предпочтительно обладающие умеренной пластичностью. Сырье у разных заводов по выпуску кирпича может быть различным (ведь его добыча производится из разных месторождений).
  • Кроме глины, в состав запекаемой массы добавляют отощители (от 20 до 30 процентов общего веса). Это может быть бой готовых изделий, дегидратированная глина, кварцевый песок. Их добавка не дает готовым изделиям дать большую усадку.
  • Чтобы увеличить пористость (и тем самым теплоизолирующую способность), в сырье добавляются вещества, которые, сгорая, образуют воздушные полости в кирпиче. Это, например, измельченная солома, торф, опилки, угольная крошка.

Для получения качественных изделий, соответствующих стандартам, необходимо постоянное поступление однородной глинистой массы, имеющей достаточную влажность. Добавки должны быть тщательно перемешаны. Чтобы удовлетворить всем этим требованиям, используется специальное оборудование.

А теперь рассмотрим оборудование для производства красного керамического кирпича.

Оборудование

Для измельчения сырья

производство керамического кирпича

На кирпичных заводах сырье для изготовления керамического кирпича подвергают трем степеням измельчения: от грубой обработки до среднего и мелкого помола. С этой целью применяются такие аппараты, как вальцы (вальцовые мельницы), бегуны, дробилки. К ним сырье подается специальными ящичными питателями.

  • В частности, предварительное (грубое) измельчение достигается с помощью конусных или щековых дробилок.
  • Более мелко покрошат смесь бегуны и вальцовые мельницы.
  • Самый тонкий помол даст дробилка молоткового типа, однако она работает лишь с не очень влажными (до 15 процентов воды) смесями.

Вальцы, если они ребристые, плохо справляются с камнями в глине, пропуская их до пятидесяти процентов. Исправить положение может дать дальнейшая обработка смеси бегунами или гладкими вальцами. Но при этом происходит быстрый износ агрегатов, детали которых приходится часто менять.

Для формования изделий

В зависимости от технологии изготовления это могут быть:

  • вакуумные ленточные прессы, а также
  • прессы, работающие на гидравлике или механике.
Для сушки и обжига

Сушильные устройства бывают двух видов: туннельные (непрерывного действия) и камерные (периодического действия).

Первые работают так: вагонетка с кирпичом, расположенным на полках, движется сквозь туннель, прогреваясь. Такие устройства более популярны, они современнее и на треть быстрее работают, чем камерные аппараты. Кроме того, во многих моделях туннельных сушилок имеется возможность автоматической регулировки.

Кирпичи обжигают в специальных промышленных печах, дающих очень высокую температуру нагрева (до 1000 градусов). Применяют кольцевые или туннельные печи. Первые более традиционные, они представляют собой разделенный на камеры канал для обжига. Работать с ними очень тяжело, и на новых заводах ставят более современные и удобные туннельные печи. В них вагонетка движется по каналу длиной до 100 метров, в котором имеются три зоны. Для нагревания, обжига и охлаждения кирпича. Это занимает от 18 до 36 часов.

Технологическая схема и способы производства красного керамического кирпича рассмотрены ниже.

Технологии производства

Пластичный метод

Технология производства керамического красного кирпича пластическим способом применяется на предприятиях чаще всего.

  • Для него лучше всего использовать глину с добавкой песка (до 30 процентов).
  • Чтобы глинистая масса лучше формовалась, ее после измельчения обрабатывают горячим паром, благодаря чему она нагревается до температуры от 45 до 50 градусов. Данный метод позволяет снизить расход электричества, а также повысить производительность ленточных прессов. И высушить сырец можно быстрее – процентов на 40 или 50.

Хорошо перемешанная (в глиносмесителе) и увлажненная до 18-25 процентов формовочная масса поступает на ленточный пресс, как правило, вакуумного типа. Где смесь уплотняется с помощью шнека, а затем проходит к мундштуку (детали с отверстием прямоугольной формы на выходе). В итоге получается как бы один длинный кирпич, который режется и укладывается на вагонетку специальным автоматом.

Сушка может занимать от трех до двадцати четырех дней. После высушивания кирпичи (влажность которых должна теперь составлять от 6 до 8 процентов) обжигают.

На видео ниже показан процесс производства керамического кирпича методом пластического формования:

Метод полусухого прессования

Производство керамического красного кирпича методом полусухого прессования хорошо тем, что позволяет использовать глину малой пластичности и требует меньше производственных площадей. А также он исключает процесс предварительной сушки кирпичей.

  • При таком производстве измельченная на вальцах глинистая масса поступает в сушильный барабан, где достигает влажности от 6 до 8 процентов.
  • После чего ее еще раз измельчают – уже в дезинтеграторе.
  • Увлажняют до 8-12 процентов, хорошо перемешивают и приступают к формованию изделий. Здесь используются прессы гидравлического или механического типа.
  • Сформованные кирпичи обжигают и везут на склад.

Метод полусухого производства красного кирпича запечатлен в данном видеоролике:

Сухой метод

Здесь можно и вовсе обойтись без сушки, так как изделия выпускаются из мелкого глиняного порошка, влажность которого составляет от 2 до 6 процентов. Их прессуют и обжигают, получая очень плотную керамику. Так делают некоторые виды напольной плитки и кирпичей для мощения дорог.

Передовые технологии в производстве керамического красного кирпича и их постоянное совершенствование привлекают многих людей как бизнес. Об этом — далее.

Изготовление ККК как вид бизнеса

Особенности такого дела

производство керамического кирпича

Чтобы начать собственное производство кирпича керамического, стоит помнить, что бизнес этот, хотя и весьма прибыльный, не сразу себя окупит. Придется подождать: годик, а то и два.

  • Очень важно найти квалифицированных работников, чтобы наладить производство без брака и сбоев.
  • Оборудование лучше новое покупать, а то могут появиться совсем внеплановые затраты на постоянные ремонты. Приобретая печь, лучше взять металлическую модель туннельного типа.
  • Помещение для цеха выбирается просторное, с площадью не менее 400 метров квадратных. И потолки должны у него быть не ниже пяти метров.
  • Выбирая технологию, помним, что пластинчатый способ выгоден лишь при солидных объемах (от 30 миллионов кирпичей за год).
  • Хорошо, если сырье придется возить недалеко (поблизости есть месторождение).
  • Не забываем оборудовать склад для готовых изделий. К нему должно быть удобно подъезжать.

Далее мы видим смысл поговорить о себестоимости производства керамического кирпича.

Себестоимость

Одна штука кирпича керамического полнотелого типа обойдется в сумму от 3 до 5 рублей. Отнимаем ее от рыночной стоимости – получаем прибыль. Естественно, с каждым годом эти цифры несколько меняются.

Мощность будущего цеха по выпуску кирпича может составлять от трех до сорока миллионов штук за год. Если взять заводик, выпускающий пять с половиной миллионов изделий в год, то для него потребуется купить оборудования примерно на десять миллионов рублей. Оборудовать большой завод по производству керамического кирпича с технологией пластического прессования может стоить до миллиарда рублей.

Вы можете скачать пример бизнес-плана по производству керамического кирпича здесь.

Плюсы и минусы

  • Продукция всегда будет востребована благодаря своей прочности, экологичности, долговечности.
  • Хранить готовый кирпич на складе можно сколь угодно долго, и он не испортится.
  • Сырье для производства дешевое и доступное.
  • Бизнес выгодный и прибыльный.
  • Окупаются вложенные деньги не сразу, а за один или два года.
  • Из-за постоянного роста цен на энергоносители можно нести большие траты во время производства (обжига).

Как видите, технологическая линия по производству керамического красного кирпича лицевого и иных типов — недешевое удовольствие, но при правильном подходе сулящее ощутимую прибыль.

В видео ниже собрано множество советов и идей по производству керамического красного кирпича:

Кирпич глиняный как объект исследования: элементный состав и структура материала

ENG

Летом 2014 года я нашел на своем приусадебном участке кирпич. Это был обычный красный кирпич, но на нем стояло клеймо «Тырловъ». Буква «Ъ» натолкнула меня на мысль о том, что кирпич старинный. Действительно, кирпичи с этим клеймом производились в период с 1893 по 1917 гг. на заводах Дмитрия Ивановича Тырлова-Жданкова (территория нынешней Ленинградской области). Удивителен тот факт, что кирпич, пролежавший под открытым небом достаточно продолжительное время, остался практически неповрежденным: отчетливо читается клеймо, видны все грани, лишь сколоты углы. Если рассматривать современный керамический кирпич ОАО «Керамика» (г. Витебск), то очевидно, что за несколько лет, проведенных под воздействием окружающей среды, кирпич превратится в крошку [4].

Возникло предположение, что причина разницы в качестве двух кирпичей заключается не только в технологии производства, но и в элементном составе. Поэтому 7 июня 2016 года в лаборатории Физико-технического института ПетрГУ под электронным микроскопом были исследованы образцы следующих кирпичей: «Тырловъ», современный кирпич 2013 года витебского производства, неизвестный старинный кирпич из деревни Погранкондуши, кирпич с клеймом двуглавого орла, старинный кирпич из села Горцы, кирпич из Петропавловской крепости, кирпич 19 века из разрушенного храма поселка Салми, кирпич из древнего поселения этрусков во Флоренции.

Микроскопическое исследование дает представление о процентном содержании таких элементов как углерод, кислород, железо, натрий, магний, алюминий, кремний, калий, кальций, фтор. В одном образце был обнаружен хлор. Содержание многих элементов объясняется очень легко. Так, углерод – признак органических соединений, которые, безусловно, содержатся в глине, натрий и магний получаются после обжига в дровяных печах (это составляющие золы), железо в больших количествах содержится в воде, кремний – один из составляющих песка, алюминий – сопутствующий продукт глинозема.

Каждый из элементов показывается на изображении разным цветом. Кроме этого, разным цветом показаны раковины и неровности.

Но, несмотря на наличие элементов в образцах, везде их процентное содержание разное.

Сравнительный анализ элементов в химическом составе кирпичей приведен в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительный анализ элементов в химическом составе кирпичей

ЭлементСодержание элемента
Кирпич «Тырловъ» (100-120 лет)Кирпич Витебского производства (3 года)Кирпич из п. СалмиНеизвестный кирпич из д. Погранкондуши (более 80 лет)Кирпич с двуглавым орломКирпич из села Горцы (около 200 лет)Кирпич из Петропавловской крепостиКирпич из древнего поселения этрусков во Флоренции
Углерод4,596,612,964,116,324,568,513,75
Кислород58,1255,9152,7963,7259,0256,8155,6752,73
Натрий1,540,592,313,341,851,131,421,43
Магний1,211,31,241,301,201,150,991,71
Алюминий7,046,727,256,536,697,856,328,81
Кремний22,4121,1925,1118,9720,7721,3121,5822,44
Титан0,240,250,620,440,230,38
Железо2,463,134,220,621,533,272,526,01
Калий1,752,022,180,861,662,021,821,77
Кальций0,642,281,320,540,741,230,940,97
Хлор0,23

Из таблицы видно, что в образце современного кирпича Витебского производства кальция больше всего. Кальций содержится в известняке, примеси которого имеются в глине. При обжиге кирпича возможна трансформация известняка в известь в форме окиси кальция. Примеси извести в глине нежелательны, поскольку известь является очень хорошим адсорбентом и активно поглощает влагу. В этот момент происходит так называемое гашение извести, которое описывается уравнением:

В момент гашения гранулы извести начинают разрываться на мелкие куски. По этой причине на измельчение извести не требуется внешнего воздействия. Именно это свойство отрицательно влияет на прочность кирпича.

Если в глине остались частицы известняка, то появляются так называемые «дутики» – известковые включения. Набрав воды в себя, они увеличиваются в объеме, тем самым разрушая кирпич, что выражается в появлении трещин и в откалывании частиц кирпича. Известковые включения нежелательны, что определено, например, в ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия», пункт 5.1.2: «На лицевых изделиях допускаются единичные вспучивающиеся (например, известковые) включения глубиной не более 3 мм, общей площадью не более 0,2% площади лицевых граней».

В старину глину выдерживали на воздухе, чтобы она уплотнилась. Вместе с этим, из глины удалялся лишний кальций.

Для анализа структуры материала кирпичей были исследованы их частицы методами электронной микроскопии. Данная часть исследования выполнена с участием Чугина Владимира Павловича на электронном микроскопе в лаборатории Физико-технического института Петрозаводского государственного университета.

Ниже представлены снимки исследуемых образцов в трехсоткратном увеличении.

Снимок 1. Кирпич «Тырловъ»

Снимок 2. Современный кирпич

Снимок 3. Кирпич из п. Салми

Снимок 4. Неизвестный кирпич из д. Погранкондуши

Снимок 5. Кирпич с двуглавым орлом

Снимок 6. Кирпич из села Горцы

Снимок 7. Кирпич из Петропавловской крепости

Снимок 8. Кирпич из древнего поселения этрусков во Флоренции

Из снимков видно, что кирпичи обладают неоднородной структурой. Некоторые из образцов (снимки 1, 6) более однородны, другие же (снимки 2, 8) – наоборот. На некоторых образцах (снимки 1, 3) отчетливо видны раковины – это следы вскипания воды в кирпиче при обжиге. При попадании в эти поры воды при заморозках образуются трещины (как на снимке 8).

Таким образом, элементный состав непосредственно влияет на качество кирпича. Очевидно, что этот состав напрямую зависит от технологии изготовления кирпичей и метода подготовки глиняной массы в частности.

Работа выполнена в рамках реализации комплекса научных мероприятий Программы стратегического развития ПетрГУ на 2012-2016 гг.

Список литературы

1. Ларичев, Н. Кирпич: традиции и инновации / Н. Ларичев // Современный дом. — 2014. — № 3.

2. Кирпич и стеновые материалы // БСТ: бюллетень строительной техники. — 2013. — № 4.

3. Кирпичных дел мастера // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. — 2012. — № 6.

4. Подовинников М.А. Кирпич глиняный как объект исследования // Россия в XXI веке: Факторы и механизмы устойчивого развития. Сборник статей Международной научно-практической конференции. Пенза, 2016. Издательство: Наука и Просвещение. С. 36-39.

© 2012 — 2021 Петрозаводский государственный университет
Разработка и техническая поддержка — РЦ НИТ ПетрГУ
Продолжая использовать данный сайт, Вы даете согласие на обработку файлов Cookies
и других пользовательских данных, в соответствии сПолитикой конфиденциальности

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector