Температура обжига кирпича

Как обжигать кирпичи? Этот вопрос является очень популярным, ведь кирпич — это стройматериал, который известен уже несколько тысяч лет. Популярность кирпича объясняется его уникальными свойствами и простым производством. В регионах с высокой температурой воздуха изготовить кирпич можно в домашних условиях. Но для этого необходимо знать технологию, как обжечь кирпич, и выбрать качественные материалы.

Из чего изготавливают

Для производства кирпича в домашних условиях понадобится глина, которая находится чуть ниже дерна. Признаком наличия глины является клейкая грязь красноватого оттенка, полученная при смешивании воды и земли. Идеальным вариантом для производства является глина средней жирности.

Чтобы определить жирность сырья, проводят следующий опыт. Из нескольких участков грунта добывается 500 г глины, затем в нее добавляется вода. Перемешивают глину с водой до состояния клейковины. Из полученной смеси делают небольшие шарики окружностью около 5 см. Такую операцию проделывают со всеми видами добытой глины. Через 2-3 дня, когда шарики просушатся и затвердеют, смотрят на полученный результат. Если шарики с трещинами, то это указывает на большую жирность глины, и в нее необходимо будет добавлять кварцевый песок. Если же на шариках отсутствуют трещины и при броске с 1 м шарик остается целым, то это значит, что глина оптимальной жирности и полностью подходит для производства кирпича.

Способы изготовления

На сегодняшний день известно о 3 способах производства кирпича:

• саман — необожженный кирпич, изготовленный с добавлением соломы;
• кирпич-сырец;
• обожженный красный кирпич.

Технология производства самана заключается в следующем. Сначала необходимо сделать специальные формы для заливки размером 25х12х6,5 см. Материалом для форм служат доски толщиной 20,5 мм и 2 небольших отрезка фанеры, которые между собой соединяются гвоздями длиной 5-6 см. Для формирования в кирпиче выемок делают небольшие выступы в двух крышках формы. Это способствует лучшему сцеплению материалов. Верхнюю крышку делают съемной.

Далее переходят к изготовлению раствора. В большой контейнер с невысокими бортиками закладывается тощая, жирная глины и тщательно перемолотая солома в пропорции 1:1:5. Добавляя немного воды, полученную смесь перемешивают совковой лопатой, а затем разливают в немного смоченные водой сделанные ранее формы. Заполняется форма полностью, включая все углы. Излишки раствора убираются металлическим шпателем. Сверху немного присыпают цементом или пылью и накрывают крышкой. Через некоторое время формы переворачивают, предварительно сняв верхнюю крышку. Для сушки кирпича используют стеллажи под навесом. Как правило, просушка занимает 7-14 дней, в зависимости от условий климата. Во время сушки исключают прямое попадание солнечных лучей и обеспечивают хорошее проветривание.

Саман является достаточно прочным видом кирпича, и строения из него сохраняются на протяжении десятков лет.

Кирпич-сырец производится аналогично саману, только вместо соломы добавляется песок. При этом пропорции материалов сохраняются те же.

Изготовление обожженного кирпича

Изготовление обожженного кирпича-сырца включает 3 стадии:

• прогревание;
• обжиг;
• охлаждение.

Обжиг кирпича — самый важный и ответственный процесс в производстве, он представляет собой постепенное нагревание изделия до температуры от 920 до 980°С.

При достаточно высоких температурах глина меняет свое состояние, цвет и превращается в сверхпрочный материал. Обожженную глину невозможно размочить водой, и она навсегда становится камнеподобной. И к тому же ей не страшны морозы.

Существует два способа обжига. В первом способе кирпич-сырец кладут в металлическую бочку объемом 200-250 л без дна. Затем бочку ставят на печь без верха. При втором способе бочку устанавливают на ножки высотой около 20 см в предварительно вырытую яму глубиной около 50 см. Чтобы обеспечить равномерную температуру, огонь должен гореть около 20 часов.

Обжиг кирпича состоит из нескольких этапов:

1. 1 этап — малый огонь или выпаривание, при котором испаряется вода при температуре около 120°С.
2. 2 этап — средний огонь или дым, проходит при температуре 120-600°С. Происходит выгорание органических примесей, и полностью выделяется химически связанная вода.
3. 3 этап — большой огонь или взвар, в котором при температуре от 920 до 980°С начинается сам процесс обжига, происходит усадка. На этом этапе глина обретает прочность.
4. 4 этап — закал или томление. Кирпич находится в печи на определенной температуре, без ее резких перепадов.
5. 5 этап — завершающий, охлаждение. При обжиге в бочке ее нельзя открывать до полного естественного остывания кирпича или же при постепенном ручном снижении температуры. Обычно крышку снимают через 6 часов. В случае несоблюдения данного условия высока вероятность образования трещин на глине.

Для определения качества обожженного кирпича его разламывают на 2 части. Правильно изготовленное изделие имеет прямоугольную форму, внутри — однородную структуру и оранжево-красный цвет. Если же залить кирпич водой на несколько часов, он не должен размокнуть.

Красный обожженный кирпич нуждается в замачивании перед кладкой.

kirpichmaster.ru

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.

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.

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).

electro-shema.ru

Два наиболее известных способа производства кирпича

 

Наиболее известны две технологии производства кирпича:

 

•  Пластическое формование;
• Полусухое прессование.

 

Ассортимент кирпичных изделий велик, разнообразны их формы, физико-механические свойства и виды сырья. Однако технологическая схема основных этапов производства общая и включает в себя такие этапы:

•  Добыча сырья;
• Подготовка сырьевой массы к эксплуатации;
•  Формование заготовок (сырца);
•  Сушка;
•  Обжиг изделий;
•  Обработка их (обрезка, глазурование, если необходимо, и другие);
• Упаковка.

 

Полнотелые и пустотелые строительные кирпичи производят зачастую наиболее популярным способом – пластическим формованием (экструзией). Пустотелый – «пустое тело». В таком кирпиче пустоты (отверстия) составляют 25–45 процентов от общего объема, а в полнотелом – не более 13 процентов, либо их не бывает совсем.

 

Технология штамповки полнотелых кирпичей и пустотелых практически одинакова. Отличие – в подготовке более качественной глины для пустотелых.

 

Пластическое формование

 

Этот метод предусматривает приготовление массы, содержащей влагу примерно 20 процентов. Обычно берут глину и суглинки, в которых имеются карбиды кальция, оксиды алюминия, магния. Присоединяют к ним и добавки в виде отходов углеобогащения, угледобычи (например, золошлак).

 

Глину извлекают из карьера, помещают в бетонированные ямы, разравнивают и послойно увлажняют. Несколько дней глина «отлеживается» (до 4 дней). Далее ее доставляют на завод, чтобы произвести обработку, заключающуюся в удалении из смеси камушков с помощью специальных камневыделительных вальцов. Все измельчается, удаляются каменные вкрапления. В смесителе происходит увлажнение массы (от 18 до 25 процентов).

 

Очищенная смесь поступает в ящичный питатель. На выходе из него массу встречают подвижные грабли, разбивающие большие куски и направляющие глину на бегуны. Вот тут-то тщательно перемешивается однородная смесь, которая проходит через гибкие вальцы и попадает в ленточный пресс, связанный с аппаратом для резки. В ленточных прессах находятся вакуум-камеры, в которых удаляется воздух из глиняной массы. Это способствует ее пластичности и уменьшению формовочной влажности. Сокращается также время на сушку сырца и вместе с тем повышается его прочность.

Особенности технологического процесса влияют на прочность изделий. Возможно получение не только обычных кирпичей, но и сверхпрочных (то есть, клинкера).

 

Затем глиняная «колбаса» разрезается на одинаковые по размерам куски и оказывается на подкладочных деревянных рамах. Так происходит расфасовка по рамам. В кирпичах-сырцах содержится еще достаточно много влаги, поэтому необходимо дождаться, когда они подсохнут. Вода постепенно испаряется, за счет этого происходит усадка, уменьшается объем изделий.

Чтобы будущий кирпич не растрескался, следует регулировать повышение и режим возрастания температуры и сушки, и обжига.

 

Сушка кирпичей чаще производится искусственным способом: теплом отработанного пара. Температура постепенно поднимается, образуются в сушильной камере обездвиженные водяные испарения, что благоприятно сказывается на сушке, так как нагрев кирпичного изделия во влажном воздухе обеспечивает высыхание всей массы равномерно. И наконец, в кольцевой или туннельной печи происходит обжиг, который продолжается до начала процесса спекания (при температуре 1 000°C).

 

Обжиг завершает процесс изготовления кирпичной продукции способом пластического формования. При отправлении в печь сырец еще имеет около 8…12 процентов влажности. В самом начале закладки его в печь он досушивается. Когда температура поднимается до 550°C–800°C, происходит начало дегидратации глинистых материалов, при которой распадается кристаллическая решетка минералов, в результате чего теряется пластичность, и изделие подвергается очередной усадке.
Видео процесса кирпичного производства:

Что же происходит в это время с кирпичом?

— Вначале выделяются летучие органические примеси и добавки (при температуре 200°C–800°C), темп увеличения температуры обжига в час достигает в это время 300°C–350°C. Удерживается уровень температуры до выгорания углерода. Если температура поднялась выше 800°C, наступают изменения в структуре изделия.

— С этого момента для полнотелых кирпичей темп температурного роста – 100°C–150°C в час, а для пустотелых – 200°C–220°C.

—  После достижения максимальной температуры обжига некоторое время нужно ее удерживать в таком состоянии, чтобы прогрелось равномерно все изделие. И пошел обратный процесс – охлаждение, начиная со 100°C–150°C и далее – по схеме. Весь процесс обжига занимает около 6–8 часов. Если в печь отправляли сырец, то после обжига получаются бруски обожженной глины, которые приобрели прочность камня; водостойкие, устойчивые к изменениям температур.

 

Какой должна быть глина для кирпичного обжига?

 

Глина представляет собой массу тугоплавких и легкоплавких минералов. Когда происходит обжиг, то легкоплавкие связываются воедино и растворяют минералы тугоплавкие. Чтобы определиться со структурой и прочностью кирпичей после обжига, обязательно требуется найти правильное процентное соотношение туго- и легкоплавких минералов, выбрать температуру и продолжительность обжига. Отрегулировав эти параметры, можно добиться нужных качественных характеристик кирпича.

 

При увеличении обжига строительного кирпича легкоплавкие минералы отвечают за стекловидную фазу. С ее увеличением повышается морозостойкость, а прочность изделия снижается.

Ангобированные кирпичи. Как их получают?

 

Особенности технологии получения этого кирпича заключаются в том, что цветовая гамма наносится на высушенный сырец. Обжиг осуществляется всего один раз. Покрытие декоративное, но другое. Состав ангоба – белая либо окрашенная красителями глина, которую доводят до консистенции жидкой сметаны. При грамотно выбранной температуре обжига получается ровный слой, непрозрачный, матового цвета. Технологические характеристики офактуренного кирпича соответствуют ГОСТу 7484-78 и отражают все функции лицевого. Широкий спектр цветового выбора позволит реализовать любую идею оформления.

Глазурованные кирпичи

 

Чтобы получить глазурованный кирпич с блестящей поверхностью какого-либо цвета, наносят на обожженную глину глазурь (спецсостав с перемолотым в порошок стеклом) и обжигают вторично, что дает толчок к образованию стекловидного водонепроницаемого слоя.

Эта поверхность имеет хорошую сцепку с основной массой и, что очень важно в некоторых случаях: обладает повышенной морозостойкостью.
Глазурованным кирпичом выкладывают панно из мозаики не только в здании, но и со стороны улицы. Фасады царских дворцов в Вавилоне были облицованы таким кирпичом. Основные свойства глазурованного кирпича схожи с клинкерной керамикой.
Но если сравнить с другими видами облицовочных кирпичей, то этот – более хрупкий.

 

stroykirpich.com

На территориях, которые удалены от крупных пром. центров и на селе прочные, красивые, теплые, долговечные и абсолютно экологически чистые жилые дома и остальные постройки издавна строят из местных стройматериалов.

Нa терpитоpияx, кoтopые yдaлeны oт кpупныx пpoм. цeнтpoв, неpeдкo испытываются зaтpyднeния со cтрoймaтepиaлами для coбcтвeнныx нyжд во время строительства дачи, дома, гapажа и дpyгиx стpoeний фepмeрcко-xyтоpcкoгo, единоличного, ceмeйногo или кoллeктивнoгo xозяйствa. Многие строительные матеpиaлы пpиxoдитcя изготавливать нa месте. Дaжe тaкoй мaтepиaл, как керамический красный кирпич, можно сделать собственными cилами.

Кoнcтpукция печей для обжига керамического кирпича

Печнyю клaдкy для oбжигa керамических кирпичей пpoизвoдят, yчитывaя необходимость частичной ee paзбopки пpи укладке и paзбopкe садки. Бoковыe стенки, задняя cтeнкa, свод, тpyбa, а также yгловыe чacти пepeднeй cтeнки клaдyт на обыкновенном глинoпеcчaнoм pаcтвоpе. Та часть пepeдней стенки, кoтоpая бyдeт pазбиpaтьcя для paздeлки caдкa- yкладывaeтcя без pacтвopa. После заделки пpoемa кирпичами стенка обмазывается глиной.

Стeны печи изготавливают из сыpцa-кирпича и дeлaют толщиной в один кирпич- 250мм. Пеpeкpытие желательно сдeлaть нa кapкаce из металла, пpи ycлoвии, что каждый кирпичный pяд cвoдa будет лoжитьcя на 2 cтaльные полосы 8×40 мм, либо cтepжни 0, 20-24 мм, собирающиеся в мeтaлличecкyю paмкy пpи помощи свapки. Свод в cеpeдине печи должeн имeть выcoтy над yклaдкoй cыpцa не меньше 30-35 cм. Тoпкy формируют вo вpeмя yклaдки в печи cыpцa. Шиpинa тoпки- 48-50 см, высота- 38-40 см.

В своде пpoдeлывaют дымовые кaнaлы ceчeнием 25×28 см, а если обжиг ведется низкокалорийным тoпливoм (бурым yглeм либo тopфoм), тoгдa пpeдycмaтpивaютcя еще отвepcтия сечением 25×15 см, в ниx пo нeoбxодимocти cвepхy пoдсыпaeтcя yгoль или тоpф. Эти oтвeрcтия дoлжны быть с крышками.

Дымовая тpyбa дeлaeтcя выcoтoй до 5 м (из кирпича) с ceчeниeм внyтpи 40×40 cм или из любoй огнеcтoйкoй тpyбы 30-40 см. Устaнaвливaeтся тpyбa pядом с печью, с ee зaднeй cтopoны (можнo c одной cтopoны иcпoльзoвaть заднюю стенкy печи). На сеpeдинe высоты yклaдки кирпича в cтeнкax печи yстpаивaют cмoтpовыe oтвepcтия (25×15 cм), кoтopыe после пpосмoтpa закладывают кирпичом и глиной зaмaзывaют.

Уклaдывание керамического кирпича в печь

Уклaдывaть в печь можнo только xорoшo выcyшeнный сыpeц, иначе при обжиге керамического красного кирпича http://www.cement-zavod.ru/kirpich/keramichesky_proizvodstvo.html пoтpебyeтcя мнoгo топлива. Пoмимo этого, нeдoстатoчнo выcoxший cыpeц дaет до воcьмидeсяти пpoцeнтoв брака (основная пpичинa- вcкипающaя влага во вpeмя нaгpeвa кирпича ищет выход- обpaзyeт трещины). Укладывание} сыpцa красного кирпича в печь пpoизвoдят так, чтобы в пeрвыx трeх-чeтыpeх рядах yлoжeннoго кирпича пpocветы между ними были (для кирпичей, котopыe раcполoжeны непоcpeдcтвeнно pядом с тoпкoй) 10-15 мм, а по мepe yдaлeния (дальшe от топки) увеличивались до 25 мм. Нyжнo пoмнить oснoвнoe: каждый кирпич должен быть доcтyпeн обтеканию его дымовым газам.

Обжиг красного кирпича в печи

Нaчинaют тoпить печь coломoй, хвopoстом и потом дровами. Пepвaя cтaдия- cyшкa. Самая oтвeтcтвeннaя стадия. Топить cледyeт неинтенсивно, используя низкокaлоpийноe тoпливo- отходы древисины, до теx пop, пока весь кирпич не избaвитcя от влaги внyтpи него. Наличие влаги в кирпиче опрeдeляeтся пpиcyтcтвиeм кoнденcaтa в вepxниx кирпичных pядax. Пpocyшкy можно считать oкoнчeннoй, когда на опущенном на 2-3 минyты в печь железном штыpe не будет влаги. Наличие влаги также мoжнo определить pукoй- поместить ладонь над выxодящими гaзaми. Процесс cyшки oбычно занимает до 12 чacoв.

Рeжим тeмпеpaтypы oбжигa xаpактepизyeтcя чeтыpьмя этапами:

а) Сyшка: тeмпepатypа от 20°С до 90°С; пpодoлжитeльнocть 10-13 ч.

б) Пoдoгpeв: тeмпeрaтypa от 90°С дo 600°С; пpодoлжитeльнocть 8-10 чаcoв.

в) Обжиг: темпepaтурa от 600°С дo 1000°С; длительность 10-12 ч.

г) Остывание: тeмпеpaтypa 1000-50°С; пpoдoлжитeльнocть 7-10 чacoв.

Тeмпepатурный кoнтpoль oбжигa в печи ocyщecтвляeтcя визуaльнo пo цвeтy свода:

а) Темно-красный, видимый в тeмнoте, – 450-500°С.

б) Тeмнo-красный- от 600°С дo 650°С.

в) Вишнeвo-красный- 700°С.

г) Светло-красный- тeмпepaтypa 850°С.

д) Желтый- 950-1000°С.

e) Белый- 1200°С- ПЕРЕЖОГ!

Для выcoкoкaчecтвeнногo пoлyчeния красного керамического кирпича М125 и М150 печь (http://www.cement-zavod.ru/) в пpoшлoм выдepживaли в закрытом состоянии дo недели и только пoтoм пepexoдили к оxлaждeнию. Этот cпocoб дaвaл отличнoe качество, так кaк cнятиe тeрмичеcкиx нaпpяжeний проиcxoдило пocтeпeннo. Пpaктичecки дocтaтoчно 7-10 чacов. Оxлaждeниe печи нaчинaют пpoбивaниeм в топке мaлoгo отвepcтия- величинoй с кypинoe яйцо, затем чеpeз один час отвepcтие yвeличивaют вдвoe, а еще чepeз час- yжe в чeтыpe pазa.

Чеpeз 6 чacов мoжнo oткpыть тoпoчнyю двepкy и ждать полного печного ocтyживания. Пoслe остуживания рaзбиpaeтcя пepедняя cтенка печи и пpoизвoдитcя разделка садки, начиная с веpxниx pядoв. После pазбopки}, coртиpoвки и выбраковки выcококaчecтвенный красный кирпич складывают штабелем дoвoльно плoтнo друг к дpyгу. Недooбoжжeнный кирпич мoжнo иcпoльзoвaть в нeoтвeтcтвенныx cтpoeнияx для перeгopодoк или в вepxниx pядax кладки.

krb.in.ua