Какой облицовочный кирпич лучше керамический или силикатный. Сравнение керамического и силикатного кирпича

У этого термина существуют и другие значения, см. Кирпич (значения).

Керамический кирпич

Кирпич

— строительный материал в виде изделия заданной формы, из которого сооружается кирпичная кладка.

Основные виды:

• Кирпич-сырец — необожжённый кирпич из глины.
• Керамический — из обожжённой глины.
• Силикатный — состоящий из песка и извести.

Содержание

• 1 История
• 2 Общая характеристика 2.1 Размеры кирпичей
• 2.2 Масса кирпичей
• 2.3 Названия сторон
• 2.4 Клейма на кирпиче

• 3 Современный кирпич
• 4 Виды кирпича и их преимущества

• 4.1.2 Недостатки силикатного кирпича
• 4.1.3 Применение силикатного кирпича
• 4.2 Керамический кирпич

• 4.2.2 Преимущества керамического облицовочного кирпича
• 4.2.3 Недостатки керамического кирпича
• 5 Технология производства
• 6 Организация кирпичного производства

• 6.1.2 Сушилки камерные
• 6.1.3 Сушилки туннельные
• 6.1.4 Процесс сушки
• 6.1.5 Процесс обжига
• 6.2 Силикатный кирпич

• 6.2.2 Известь
• 6.2.3 Силикатная масса
• 6.2.4 Прессование кирпича-сырца
• 6.2.5 Автоклавная обработка
• 6.3 Биокирпич
• 7 См. также
• 8 Примечания
• 9 Литература

Сравниваем потребительские качества

На первый взгляд непонятно, какой камень лучше предпочесть для строительства дома или коттеджа: силикатный или керамический, чем отличается керамика и силикат. По цене силикатный кирпич гораздо привлекательнее, его стоимость почти вполовину меньше, чем у керамического аналога.

Для полного осмысления сравним важнейшие качества:

1. Стойкость к теплу и огню;
2. Устойчивость на сильных морозах;
3. Сохранение тепла;
4. Шумоизоляция.

Для получения полной картины нужно сравнить показатели у силикатного и керамического материала, затем полученная информация позволит сделать выводы, какой кирпич лучше. Прочность достаточно высокая у обоих видов кирпичей.

По плотности силикат превышает показатели керамического аналога. Вес полнотелого одинарного блока 3,3-3,6кг, полуторного 4-4,3кг. Пустотелый весит немного меньше, но нагрузка на фундамент все равно будет значительно выше, чем при использовании керамического кирпича. Укладка силикатного камня также будет тяжелее из-за достаточно большого веса.

Теплостойкость и морозостойкость

Силикатный материал имеет теплостойкость до 600 0 С, выше этой температуры он будет разрушаться. Из-за этого силикатный камень не используют в кладке печей, каминов, дымоходов и других конструкций, которые будут подвергаться сильному нагреванию. Керамический материал даст хорошую теплостойкость, особенно клинкерный вариант. Он с успехом заменит силикатного собрата при выкладке вышеперечисленных конструкций. К тому же, керамический камень имеет огнестойкость до 6 часов, в то время как силикатный выдерживает максимум до 3 часов.

Морозостойкость является важной характеристикой кирпича в условиях нашего климата с широкими перепадами температур и длительным периодом зимних морозов. Морозостойкость на камне маркируется буквой F и говорит о количестве циклов заморозки-оттаивания без потери свойств. У силиката этот показатель составляет F15-F35, в последнее время, благодаря использованию специальных морозостойких добавок, удалось поднять этот показатель до F50.

Керамический материал значительно превосходит эти показатели, его морозостойкость оценивается в обычном варианте F50, а клинкерный камень имеет показатель морозостойкости F100. Понятно, если вы проживаете в местности с достаточно морозной зимой, предпочтительнее использовать керамический кирпич. В теплых южных районах с мягкой зимой вас вполне устроит и морозостойкость силикатного кирпича.

Теплопроводность и теплоизоляция

Показатель теплопроводности позволит оценить, насколько тепло будет в вашем будущем доме. Полностью обезвоженный силикатный кирпич имеет коэффициент теплопроводности 0,4-0,7 Вт/М*К. В процессе старения показатель составляет уже 0,56-0,95 Вт/М*К. У облицовочной керамики коэффициент теплопроводности 0,34-0,57 Вт/М*К.

В случае построения внешних стен из силикатного камня потребуется дополнительная теплоизоляция, можно использовать для облицовки керамический пустотелый блок, это позволит сберечь ценное тепло внутри дома.

Еще одним важным преимуществом керамического камня является то, что он практически не намокает от снега или дождя, и показатель его теплопроводности не будет зависеть от того, какая погода на улице. К недостаткам силикатного материала можно отнести то, что при намокании уровень его теплопроводности значительно возрастает, то есть, при повышенной влажности на улице он будет отдавать тепло из дома еще быстрее.

Также серьезной проблемой силикатного блока является его высокое водопоглощение, от 10 до 13%, кроме того, из-за способа производства он имеет естественную влажность до 18%. Силикатный кирпич легко тянет воду, из-за этого имеется ряд ограничений к его применению.

Не используется силикатный стройматериал для строительства подземных конструкций и цокольных этажей, для подвалов, душевых, бань, саун, прачечных с чересчур влажной атмосферой. В этих случаях его с успехом заменит керамический собрат. Он практически не впитывает влагу, на нем не будет развиваться грибок и плесень. Показатель водопоглощения обычного керамического кирпича находится в пределах 6-13%, а в случае использования клинкерного варианта 2-3%. Если все-таки необходимо использовать силикатный камень для внешних стен здания, рекомендуется обрабатывать построенные стены специальными водоотталкивающими растворами (гидрофобизаторами), чтобы уменьшить водопоглощение.

По показателям теплоизоляции преимущество имеет керамический камень, как было сказано выше, из-за значительно меньшего показателя теплопроводности.

Способность бороться с шумом

По показателям звукоизоляции лидирует силикатный материал. Его результаты – 50-51 ДБ против 45-46 ДБ керамического. Из-за этого свойства силикатный блок рекомендуют использовать для перегородок внутри здания. Это позволит создать достаточный уровень звукоизоляции при построении перегородки всего в полкирпича. К тому же, внутренние перегородки не намокают, и их теплоизолирующие свойства не имеют существенного значения, так что слабые стороны силикатного кирпича внутри здания – не помеха. Но учтите, что силикатный кирпич лучше не укладывать в стены ванной или душевой комнаты.

Еще одной характеристикой кирпичей является паропроницаемость. Керамика дает показатель 0,16 мг/м*ч*Па, в то время как силикат имеет 0,05 мг/м*ч*Па. Паропроницаемость керамического кирпича выше, что позволяет дому «дышать». В случае постройки из силикатного блока необходимо выполнить воздушный зазор, это потребует специальной квалификации каменщиков.

К достоинствам силикатного блока нужно отнести то, что на нем практически не бывает высолов, в отличие от керамического. И, конечно, силикатный кирпич значительно доступнее по цене, разница в цене может составлять от 30 до 50% в пользу силикатного камня.

Конечно, важным аргументом является ассортимент производимой продукции. Здесь пальму первенства придется отдать керамическому варианту. Особенно в ассортименте облицовочных кирпичей существует большое разнообразие цветов, а также варианты с гладкой и рельефной поверхностью. Силикатный кирпич в облицовочном варианте выпускается в основном с гладкой поверхностью, да и похвалиться большим разнообразием цветов тоже не может. Из-за наличия в его составе извести в качестве красителей могут быть использованы только устойчивые минеральные пигменты, поэтому линейка цветов силикатного кирпича насчитывает всего несколько вариантов.

История

Слово «кирпич» заимствовано из тюркских языков[1]. Так, в одном из тюркских языков, казахском, слово қыр

означает «грань», а слово
пеш
— «печь». Это объясняется тем, что у тюрков рано зародилась металлургия и для выплавки железа использовались печи, сложенные из огнеупорного кирпича. До кирпича в Европе и на Руси использовалась
плинфа
(например, при посещении Иваном Грозным недостроенного Софийского собора в Вологде на него упала
плинфа
: «как из своду туповатова упадала
плинфа
красная»). «Плинфа» — тонкая и широкая прямоугольная глиняная пластина, толщиной примерно 2,5 см. Изготавливалась в специальных деревянных формах. Плинфа сушилась 10—14 дней, затем её обжигали в печи. На многих плинфах находят клейма, которые считаются клеймами изготовителя. Хотя вплоть до нашего времени широчайшее распространение имел во многих странах необожжённый кирпич-сырец, часто с добавлением в глину резаной соломы, применение в строительстве обожжённого кирпича также восходит к глубокой древности (постройки в Египте, 3—2 тысячелетие до н. э.). Особенно важную роль играл кирпич в зодчестве Месопотамии и Древнего Рима, где из кирпича (45×30×10 см) выкладывали сложные конструкции, в том числе арки, своды и тому подобное. Форма кирпичей в Древнем Риме варьировалась, использовались в том числе прямоугольные, треугольные и круглые в плане кирпичи[2], прямоугольные плиты кирпича радиально разрезали на 6—8 частей, что позволяло из получившихся треугольных кусков класть более прочную и фигурную кладку.

Стандартный обожжённый кирпич использовался на Руси с конца XV века. Ярким примером стало строительство стен и храмов Московского Кремля во времена Иоанна III, которым заведовали итальянские мастера. «… и кирпичную печь устроили за Андрониковым монастырем, в Калитникове, в чём ожигать кирпич и как делать, нашего Русского кирпича уже да продолговатее и твёрже, когда его нужно ломать, то водой размачивают. Известь же густо мотыками повелели мешать, как на утро засохнет, то и ножём невозможно расколупить

».

Привычный же нам кирпич прямоугольной формы (его удобней было держать в руке) появился в Англии в XVI веке[3].

В коллекции кирпичей (англ. American Brick Collection), подаренной в 1994 году Рэймондом Чейзом Национальному музею строительства (англ. National Building Museum) в Вашингтоне, содержится 1800 различных кирпичей, произведённых в США в конце XIX — начале XX века и отмеченных клеймом производителя[4][5].

Чем силикатный кирпич отличается от керамического?

Что же общего между ними? Во-первых — это ГОСТ, который регламентирует, какие габариты должны быть как у одного, так и у другого кирпича. А во-вторых, общее и применение. Из обоих этих видов строительного материала могут возводиться одни и те же объекты. И к тому же они оба годятся для несущих стен. Но имеются и некоторые исключения. Например, силикатный кирпич не подходит для строительства фундамента, из него нельзя делать колодцы. Но это уже касается вопроса отличий, о которых стоит поговорить отдельно.

Кирпич керамический

У этих строительных материалов имеются несколько общих характеристик.

1. Экологичность, так как оба эти материала изготовляются только из натурального сырья. В первом случае в основу берется глина, а во втором — чистый песок и известь.
2. Прочность, благодаря чему из обоих видов кирпича можно строить высотные здания.
3. Морозоустойчивость, поэтому здания из этих материалов разрешается строить в различных климатических зонах.

Любая кирпичная стена намного лучше противостоит не только перепадам температуры, но также ветру и осадкам, чем деревянная. К тому же за ней практически не нужно никакого ухода.

Но это и все общие характеристики силикатного и керамического кирпича. Теперь можно переходить к различиям. Их значительно больше и они довольно существенные. Так в чем же между ними разница?

Силикатный кирпич

Общая характеристика

Размеры кирпичей

Выделяют 2 основных формата кирпичей: керамические (ГОСТ 530—2012) и силикатные (ГОСТ 379—2015).

В России кирпичи единого стандарта (т. н. нормального формата (НФ)[6]), появились в 1927 году[источник не указан 782 дня

]. Одним из первых общесоюзных стандартов на кирпич был ОСТ 90035-39. Нормальный формат имеет габаритные размеры 250×120×65 мм. Наименования остальных размеров являются производными от НФ:

• 1 НФ (одинарный) — 250×120×65 мм;
• 1.4 НФ (полуторный) — 250×120×88 мм;
• 2.1 НФ (двойной) — 250×120×140 мм.

Изделия номинального размера 2.1 НФ и более называются керамическими камнями, размеры типовых моделей согласно ГОСТ 530—2012:

• 4.5 — 250×250×140 мм;
• 6.8 — 380×250×140 мм;
• 6.0 — 250×250×188 мм[7].

Неполномерный (часть):

• 3/4 — 180 мм;
• 1/2 — 120 мм;
• 1/4 — 60—65 мм.

Масса кирпичей

Масса кирпичей зависит в первую очередь от класса плотности изделия, всего выделяют 7 классов для керамического и силикатного кирпича.

Формула расчета массы: a*b*c*p, где первые 3 параметра — длина, ширина и толщина, p — общая плотность изделия.

Ориентировочная масса керамических кирпичей (ГОСТ 530—2012):

• полнотелый 250×120×65 мм (2 класс плотности): 3.315..3.705 кг;
• пустотелый 250×120×65 мм (1.4 класс плотности): 2.34..2.73 кг;
• полнотелый 250×120×88 мм (2 класс плотности): 4.488..5.016 кг;
• пустотелый 250×120×88 мм (1.4 класс плотности): 3.168..3.696 кг;
• полнотелый 250×120×140 мм (2 класс плотности): 7.038..7.866 кг;
• пустотелый 250×120×140 мм (1.4 класс плотности): 4.968..5.796 кг[8].

Названия сторон

Названия сторон кирпича: 1 — ширина, 2 — длина, 3 — толщина, 4 — ложок, 5 — постель, 6 — тычок

• Постель
  — рабочая сторона изделия, расположенная параллельно основанию кладки (на примере 1 НФ это часть с размерами 250×120 мм)[6].
• Ложок
  — средняя по площади сторона изделия, расположенная перпендикулярно к постели (у 1 НФ — 250×65 мм)[6].
• Тычок
  — наименьшая сторона изделия, расположенная перпендикулярно к постели (у 1 НФ — 120×65 мм)[6].

Кирпич с криволинейным ложком или тычком называется лекальным или фасонным.

Клейма на кирпиче

Образцы кирпичей Соловецкого монастыря
Клеймо на кирпиче ставит завод-изготовитель. В старину производили кирпич ручной формовки. Старинный кирпич имеет различные клейма. Они могут быть выполнены в виде символов или букв. Как правило, это сокращение инициалов хозяина завода. При строительстве казённых предприятий завод, выигравший поставку, мог ставить клеймо в виде двуглавого орла. Такой старинный кирпич в народе получил название «имперский кирпич». В Санкт—Петербурге встречается самое большое количество различных клейм. На кирпичах можно встретить клеймо в виде ключа, короны, орла, якоря, подковы, название рек, городов и различных фамилий. На заводе клеймо могло видоизменяться. Зачастую заводы переходили от одного собственника к другому. Поэтому один и тот же завод мог за свою историю выпускать разнообразные клейма. Известны случаи, когда кирпичный завод переходил от отца к сыну и клеймо видоизменялось с сохранением фамилии, но изменением дизайна. Одним из самых известных заводов, выпускающих кирпичи с клеймом, был завод купцов Стрелиных.

Основные характеристики кирпича строительного

1. Прочность – основной параметр, отвечает за способность материала выдерживать длительные нагрузки без дальнейшего разрушения. Маркируется маркой М, цифровые параметры означают, какая максимальная нагрузка на 1 кв.см. Марка кирпича для дома может быть М-100, 125, 150, 175. Для больших многоэтажных домов покупается М-150.
2. Морозостойкость. Параметр, указывающий на количество циклов изменения температурного режима эксплуатации кладки. Для строительства домов в средних широтах нужно покупать марку керамического полнотелого кирпича не менее F-35 и выше.

Виды кирпича и их преимущества

Кирпич делится на две большие группы: красный и белый. Красный кирпич состоит в основном из глины, белый — из песка и извести. Смесь последнего была названа «силикатной», а отсюда и силикатный кирпич.

Силикатный кирпич

«Готовить» силикатный кирпич стало возможно только после развития новых принципов производства искусственных строительных материалов. В основе такого изготовления заложен так называемый автоклавный синтез: 9 долей кварцевого песка, 1 доля воздушной извести и добавки после полусухого прессования (таким образом, создаётся форма кирпича) подвергаются автоклавной обработке (воздействие водяного пара при температуре 170—200 °С и давления 8—12 атм.). Если к этой смеси добавляются атмосферостойкие, щелочестойкие пигменты, то получается цветной силикатный кирпич.

Преимущества силикатного кирпича

• Экологичность
  Силикатный кирпич изготовлен из экологически чистого натурального сырья — извести и песка, по технологии, знакомой человечеству несколько столетий.
• Звукоизоляция
  . Это играет немаловажную роль при возведении межквартирных или межкомнатных стен. Силикатный кирпич применяют для кладки стен и столбов в гражданском и промышленном строительстве.
• Высокая морозостойкость и прочность
  . Силикатный кирпич по прочности и морозостойкости значительно превосходит марки легких бетонов. На построенные из него фасады строители дают гарантию 50 лет.
• Надёжность и широкий ассортимент
  . Надёжность и широкий ассортимент силикатного кирпича позволяет использовать его как в новом строительстве, так и при реконструкции. Фактурный, цветной силикатный кирпич украсит фасады как общественных, жилых зданий, так и загородных коттеджей, дач.
• Тип окраски
  . Цветной силикатный кирпич окрашивается в массе так же, как и керамический кирпич. Но, в отличие от керамического кирпича, окраска силикатного может производиться только с помощью специальных искусственных красителей, а керамический кирпич приобретает определённый цвет в результате смешения разных сортов глины.
• Неприхотливость
  . Строения из силикатного кирпича неприхотливы и устойчивы ко внешним факторам. Капризы природы не оказывают существенного влияния на его внешний вид, Фасад сохраняет цвет и не требует дополнительного ухода, за исключением случаев использования в агрессивных средах или в условиях повышенной влажности.
• Цена
  [9]

Недостатки силикатного кирпича

• Серьёзным недостатком силикатного кирпича является пониженная водостойкость и жаростойкость, поэтому его нельзя использовать в конструкциях, подвергающихся воздействию воды (фундаменты, канализационные колодцы и др.) и высоких температур (печи, дымовые трубы и др.).

Применение силикатного кирпича

Силикатный кирпич обычно применяется для возведения несущих и самонесущих стен и перегородок, одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, внутренних перегородок, заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях, наружной части дымовых труб.

Керамический кирпич

Керамический кирпич обычно применяется для возведения несущих и самонесущих стен и перегородок, одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, внутренних перегородок, заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях, кладки фундаментов, внутренней части дымовых труб, промышленных и бытовых печей.

Керамический кирпич подразделяется на рядовой (строительный) и лицевой. Последний применяется практически во всех областях строительства.

Лицевой кирпич изготавливается по специальной технологии, которая придаёт ему массу преимуществ. Лицевой кирпич должен быть не только красивым, но и надёжным. Облицовочный кирпич обычно применяется при возведении новых зданий, но также с успехом может быть использован и в различных реставрационных работах. Его используют при облицовке цоколей здaний, стен, заборов, для внутреннего дизайна.

Преимущества керамического рядового кирпича

• Прочен и износостоек.
  Керамический кирпич обладает высокой морозостойкостью, что подтверждается многолетним опытом его применения в строительстве.
• Хорошая звукоизоляция
  — стены из керамического кирпича, как правило, соответствуют требованиям [СП] 51.13330.2011 «Защита от шума»..
• Низкое влагопоглощение
  (менее 14 %, а для клинкерного кирпича этот показатель может достигать 3 %) — Более того, керамический кирпич быстро высыхает.
• Экологичность
  Керамический кирпич изготовлен из экологически чистого натурального сырья — глины, по технологии, знакомой человечеству десятки веков. Во время эксплуатации построенных из него зданий, красный кирпич не выделяет вредных для человека веществ, таких как газ радон.
• Устойчивость почти ко всем климатическим условиям
  , что позволяет сохранять надёжность и внешний вид.
• Высокая прочность
  (15 МПа и выше — 150 атм.).
• Высокая плотность
  (1950 кг/м³, до 2000 кг/м³ при ручной формовке).

Преимущества керамического облицовочного кирпича

• Морозостойкость.
  Облицовочный кирпич обладает высокой морозостойкостью, а для северного климата это особенно важно. Морозостойкость кирпича является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. Керамический облицовочный кирпич идеально подходит для российского климата.
• Прочность и устойчивость
  . Благодаря высокой прочности и малому объёму пористости кладка, возводимая из облицовочных изделий, отличается высокой прочностью и поразительной устойчивостью к воздействию окружающей среды.
• Различная фактура и цветовая гамма.
  Диапазон различных форм и цветов облицовочного кирпича даёт возможность создания имитации старинных построек при возведении современного дома, а также позволит возместить утраченные фрагменты фасадов старинных особняков.

Недостатки керамического кирпича

• Высокая цена
  . В связи с тем, что керамический кирпич требует несколько этапов обработки, его цена довольно высокая, по сравнению с ценой силикатного кирпича.
• Возможность появления высолов
  . В отличие от силикатного кирпича, керамический кирпич «требует» качественный раствор, в противном случае могут появляться высолы.
• Необходимость приобретать весь требуемый облицовочный кирпич из одной партии
  . Если облицовочный керамический кирпич приобретается из разных партий, могут возникнуть проблемы с тоном.

Виды керамического кирпича

В зависимости от назначения кирпич подразделяют на:

• Рядовой
  , предназначенный для возведения стен, имеющий грубую поверхность;
• Облицовочный
  , обладающий привлекательным внешним видом, используемый для наружных работ;
• Специальный
  , применяемый для кладки печей, дымоходов.

По ГОСТ 530-2012 керамический кирпич выпускается в полнотелом или пустотелом исполнении. У последней разновидности ячейки (цилиндрической, квадратной или щелевидной формы) могут располагаться вертикально или горизонтально.

Технология производства

Деревянная форма для формовки кирпича вручную. Середина ΧΧ века. Витебская обл.
До XIX века техника производства кирпичей оставалась примитивной и трудоёмкой. Формовали кирпичи вручную, сушили исключительно летом, а обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца. В середине XIX века была построена кольцевая обжиговая печь, а также ленточный пресс, обусловившие переворот в технике производства. В конце XIX века стали строить сушилки. В это же время появились глинообрабатывающие машины: бегуны, вальцы, глиномялки.

В наше время более 80 % всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200 млн штук в год.

Силикатный кирпич: что это такое или немного истории

Кирпич как строительный материал используется человеком на протяжении уже многих веков, но это был материал, производимый на основе глины.

История же силикатного насчитывает чуть более века: у него даже есть точная дата рождения – 5 октября 1880 года, и место – Германия.

Справедливости ради следует отметить, что опыты с пеком и известью проводились во многих странах, в том числе и в России. И это был не сугубо научный интерес, а насущная необходимость удовлетворить потребности рынка, который в эру бурного промышленного роста нуждался не только в бо?льших объемах строительных материалов, но и обладающих качественно новыми характеристиками, при этом их стоимость не должна быть слишком высокой.

Сначала смесь, состоящая из 90% песка, 10% извести и воды просто твердела на воздухе, но качество такого материала было неудовлетворительным и не могло составить конкуренцию традиционному кирпичу, а также бетону.

Но использование автоклава, в котором под давлением, в среднем, в 10 атмосфер и температуре 180-200 °C сказалось на качественных характеристиках.

В дореволюционной России еще в XIX веке началось строительство заводов по производству силикатного кирпича, но наибольшую популярность этот материал начал приобретать лишь в 50-60- годы XX столетия.

Популярность не утрачивает и до сих пор, несмотря на появление большого количества аналогов, с улучшенными характеристиками и специальными свойствами.

Плюсы и минусы силикатного кирпича, видео:

Организация кирпичного производства

Керамический кирпич

Необходимо создание условий для обеспечения основных параметров производства:

• постоянного или среднего состава глины;
• равномерной работы производства.

В кирпичном производстве результата добиваются только после длительных экспериментов с режимами сушки и обжига. Эта работа должна проводиться при постоянных основных параметрах производства.

Глина

Хороший (лицевой) керамический кирпич производится из глины, добытой мелкой фракцией с постоянным составом минералов. Месторождения с однородным составом минералов и многометровым слоем глины, пригодным для добычи одноковшовым экскаватором, очень редки и почти все разработаны.

Большинство месторождений содержит многослойную глину, поэтому лучшими механизмами, способными при добыче делать глину среднего состава, считаются многоковшовый и роторный экскаваторы. При работе они срезают глину по высоте забоя, измельчают её, и при смешивании получается средний состав. Другие типы экскаваторов не смешивают глину, а добывают её глыбами.

Постоянный или средний состав глины необходим для подбора постоянных режимов сушки и обжига. Для каждого состава нужен свой режим сушки и обжига. Один раз подобранные режимы позволяют получать высококачественный кирпич из сушилки и печи годами.

Качественный и количественный состав месторождения выясняется в результате разведки месторождения. Только разведка выясняет минеральный состав: какие суглинки пылеватые, глины легкоплавкие, глины тугоплавкие и т. д. содержатся в месторождении.

Лучшими глинами для производства кирпича считаются те глины, которые не требуют добавок. Для производства кирпича обычно используется глина, непригодная для других керамических изделий.

Сушилки камерные

Сушилки загружаются кирпичом полностью, и в них постепенно изменяется температура и влажность по всему объёму сушилки, в соответствии с заданной кривой сушки изделий.

Сушилки туннельные

Сушилки загружаются постепенно и равномерно. Вагонетки с кирпичом продвигаются через сушилку и проходят последовательно зоны с разной температурой и влажностью. Туннельные сушилки лучше всего применять для сушки кирпича из сырья среднего состава. Применяются при производстве однотипных изделий строительной керамики. Очень хорошо «держат» режим сушки при постоянной и равномерной загрузке кирпича-сырца.

Процесс сушки

Глина — это смесь минералов, состоящая по массе более чем на 50 % из частиц до 0,01 мм. К тонким глинам относятся частицы менее 0,2 мкм, к средним 0,2—0,5 мкм и крупнозернистым 0,5—2 мкм. В объёме кирпича-сырца есть множество капилляров сложной конфигурации и разных размеров, образованных глинистыми частицами при формовке.

Глины дают с водой массу, которая после высыхания сохраняет форму, а после обжига приобретает свойства камня. Пластичность объясняется проникновением воды, хорошего природного растворителя, между отдельными частицами минералов глины. Свойства глины с водой важны при формовке и сушке кирпича, а химический состав определяет свойства изделий во время обжига и после обжига.

Чувствительность глины к сушке зависит от процентного соотношения «глинистых» и «песчаных» частиц. Чем больше в глине «глинистых» частиц, тем труднее удалить воду из кирпича-сырца без образования трещин при сушке и тем больше прочность кирпича после обжига. Пригодность глины для производства кирпича определяется лабораторными испытаниями.

Если в начале сушилки в сырце образуется много паров воды, то их давление может превысить предел прочности сырца и появится трещина. Поэтому температура в первой зоне сушилки должна быть такой, чтобы давление паров воды не разрушало сырец. В третьей зоне сушилки прочность сырца достаточна для повышения температуры и увеличения скорости сушки.

Режимные характеристики сушки изделий на заводах зависят от свойств сырья и конфигурации изделий. Существующие на заводах режимы сушки нельзя рассматривать как неизменные и оптимальные. Практика многих заводов показывает, что длительность сушки можно значительно сокращать, пользуясь методами ускорения внешней и внутренней диффузии влаги в изделиях.

Кроме того, нельзя не учитывать свойства глиняного сырья конкретного месторождения. Именно в этом и заключается задача заводских технологов. Нужно подобрать такую производительность линии формовки кирпича и режимы работы сушилки кирпича, при которых обеспечивается высокое качество сырца при максимально достижимой производительности кирпичного завода.

Процесс обжига

Глина представляет смесь легкоплавких и тугоплавких минералов. При обжиге легкоплавкие минералы связывают и частично растворяют тугоплавкие минералы. Структура и прочность кирпича после обжига определяется процентным соотношением легкоплавких и тугоплавких минералов, температурой и продолжительностью обжига.

В процессе обжига керамического кирпича легкоплавкие минералы образуют стекловидную, а тугоплавкие кристаллическую фазы. С повышением температуры всё более тугоплавкие минералы переходят в расплав, возрастает содержание стеклофазы. С увеличением содержания стеклофазы повышается морозостойкость и снижается прочность керамического кирпича.

При увеличении длительности обжига возрастает процесс диффузии между стекловидной и кристаллической фазами. В местах диффузии возникают большие механические напряжения, так как коэффициент термического расширения тугоплавких минералов больше коэффициента термического расширения легкоплавких минералов, что и приводит к резкому снижению прочности.

После обжига при температуре 950—1050 °C доля стекловидной фазы в керамическом кирпиче должна составлять не более 8—10 %. В процессе обжига подбираются такие температурные режимы обжига и продолжительность обжига, чтобы все эти сложные физико-химические процессы обеспечивали максимальную прочность керамического кирпича.

Силикатный кирпич

Песок

Основным компонентом силикатного кирпича (85-90 % по массе) является песок, поэтому заводы силикатного кирпича размещают, как правило, вблизи месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий. Состав и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии силикатного кирпича.

Песок — это рыхлое скопление зёрен различного минерального состава размером 0,1 — 5 мм. По происхождению пески разделяют на природные и искусственные. Последние, в свою очередь, разделяют на отходы при дроблении горных пород (хвосты от обогащения руд, высевки щебеночных карьеров и т. п.), дробленые отходы от сжигания топлива (песок из топливных шлаков), дробленые отходы металлургии (пески из доменных и ватержакетных шлаков).

Форма и характер поверхности зерен песка имеют большое значение для формуемости силикатной смеси и прочности сырца, а также влияют на скорость реакции с известью, начинающейся во время автоклавной обработки на поверхности песчинок.

При грубой шихтовке песков в карьере проверяют, в какой пропорции загружают вагонетки или автосамосвалы песками различной крупности в каждом забое. При наличии нескольких приемных бункеров для разных фракций песка необходимо проверять заданную пропорцию песков в шихте по количеству питателей одинаковой производительности, одновременно выгружающих пески различной крупности.

Песок, поступающий из забоя до его употребления в производство, должен быть отсеян от посторонних примесей — камней, комочков глины, веток, металлических предметов и т. п. Эти примеси в процессе производства вызывают брак кирпича и даже поломки машин, поэтому над песочными бункерами устанавливают барабанные грохоты.

Известь

Известь является второй составной частью сырьевой смеси, необходимой для изготовления силикатного кирпича.

Сырьём для производства извести являются карбонатные породы, содержащие не менее 95 % углекислого кальция CaCO3. К ним относятся известняк плотный, известняковый туф, известняк-ракушечник, мел, мрамор. Все эти материалы представляют собой осадочную горную породу, образовавшуюся главным образом в результате отложения на дне морских бассейнов продуктов жизнедеятельности животных организмов.

Известняк состоит из известкового шпата-кальцита и некоторого количества различных примесей: углекислого магния, солей железа, глины и др. От этих примесей зависит окраска известняка. Обычно он бывает белым или разных оттенков серого и жёлтого цвета. Если содержание глины в известняках более 20 %, то они носят название мергелей. Известняки с большим содержанием углекислого магния называются доломитами.

Мергель является известково-глинистой породой, которая содержит от 30 до 65 % глинистого вещества. Следовательно, наличие в нём углекислого кальция составляет всего 35 — 70 %. Понятно, что мергели совершенно не пригодны для изготовления из них извести и поэтому не применяются для этой цели.

Доломиты, так же как известняки, относятся к карбонатным горным породам, состоящим из минерала доломита (СаСО3*МgСО3). Так как содержание в них углекислого кальция менее 55 %, то для обжига на известь они также непригодны. При обжиге известняка на известь употребляют только чистые известняки, не содержащие большого количества вредных примесей в виде глины, окиси магния и др.

По размерам кусков известняки для обжига на известь делятся на крупные, средние и мелкие. Содержание мелочи в известняке определяют, просеивая породу через грохоты.

Основным вяжущим материалом для производства силикатных изделий является строительная воздушная известь. По химическому составу известь состоит из окиси кальция (СаО) с примесью некоторого количества окиси магния (МgО).

Различают два вида извести: негашеную и гашеную; на заводах силикатного кирпича применяется негашеная известь. При обжиге известняк под влиянием высокой температуры разлагается на углекислый газ и окись кальция и теряет 44 % своего первоначального веса. После обжига известняка получается известь комовая (кипелка), имеющая серовато-белый, иногда желтоватый цвет.

При взаимодействии комовой извести с водой происходят реакции гидратации СаО+ Н2О = Са(ОН)2; МgО+Н2О=Мg(ОН)2 или, по другому — гашение извести. Реакции гидратации окиси кальция и магния идут с выделением тепла. Комовая известь (кипелка) в процессе гидратации увеличивается в объёме и образует рыхлую, белого цвета, легкую порошкообразную массу гидрата окиси кальция Са(ОН)2. Для полного гашения извести необходимо добавлять к ней воды не менее 69 %, то есть на каждый килограмм негашеной извести около 700 г воды. В результате получается совершенна сухая гашеная известь (пушонка). Её так же называют воздушной известью. Если гасить известь с избытком воды, получается известковое тесто.

Известь нужно хранить только в крытых складских помещениях, предохраняющих её от воздействия влаги. Не рекомендуется длительное время хранить известь на воздухе, так как в нём всегда содержится небольшое количество влаги, которая гасит известь. Содержание в воздухе углекислого газа приводит к карбонизации извести, то есть соединению с углекислым газом и тем самым частичному снижению её активности.

Силикатная масса

Известково-песчаную смесь готовят двумя способами: барабанным и силосным.

Силосный способ приготовления массы имеет значительные экономические преимущества перед барабанным, так как при силосовании массы на гашение извести не расходуется пар. Кроме того, технология силосного способа производства значительно проще технологии барабанного способа. Подготовленные известь и песок непрерывно подаются питателями в заданном соотношении в одновальную мешалку непрерывного действия и увлажняются водой. Перемешанная и увлажненная масса поступает в силосы, где выдерживается от 4 до 10 часов, в течение которых известь гасится.

Силос представляет собой цилиндрический сосуд из листовой стали или железобетона; высота силоса 8 — 10 м, диаметр 3,5 — 4 м. В нижней части силос имеет конусообразную форму. Силос разгружается при помощи тарельчатого питателя на ленточный транспортёр. При этом происходит большое выделение пыли.

При вылёживании в силосах масса часто образует своды; причина этого — относительно высокая степень влажности массы, а также уплотнение и частичное твердение её при вылёживании. Наиболее часто своды образуются в нижних слоях массы, у основания силоса. Для лучшей разгрузки силоса необходимо сохранять возможно меньшую влажность массы. Силосы разгружаются удовлетворительно лишь при влажности массы в 2 — 3 %. Силосная масса при выгрузке более пылит, чем масса, полученная по барабанному способу; отсюда более тяжелые условия для работы обслуживающего персонала.

Работа силоса протекает следующим образом: внутри силос разделен перегородками на три секции. Масса засыпается в одну из секций в течение 2,5 часов, столько же требуется и для разгрузки секции. К моменту заполнения силоса нижний слой успевает вылежаться в течение того же времени, то есть около 2,5 часов. Затем секция выстаивается 2,5 часа, и после этого её разгружают. Таким образом, нижний слой гасится около 5 часов.

Так как разгрузка силосов происходит только снизу, а промежуток между разгрузками составляет 2,5 часа, то и все последующие слои также выдерживаются в течение 5 часов в непрерывно действующих силосах.

Прессование кирпича-сырца

На качество кирпича и его прочность наиболее существенно влияет давление, которому подвергается силикатная масса во время прессования. В результате прессования происходит уплотнение силикатной массы.

Процесс прессования кирпича складывается из следующих основных операций: наполнения прессовых коробок массой, прессования сырца, выталкивания сырца на поверхность стола, снятия сырца со стола, укладки сырца на запарочные вагонетки.

После прессования полученные кирпичи автоматом-укладчиком укладываются на вагонетки, которые транспортируются в автоклавы, где производится тепло-влажная обработка кирпича.

Автоклавная обработка

Для придания необходимой прочности силикатному кирпичу его обрабатывают насыщенным паром. Полный технологический цикл запаривания кирпича в автоклаве состоит из операций очистки и загрузки автоклава, закрывания и закрепления крышек, перепуска пара; впуска острого пара, выдержки под давлением, второго перепуска, выпуска пара в атмосферу, открывания крышек и выгрузки автоклава. Совокупность всех перечисленных операций составляет цикл работы автоклава, который равен 10—13 часов.

Из автоклава силикатный кирпич поступает на открытую площадку, где складируется и отгружается потребителям.

Биокирпич

Изготавливается из биоцемента в ходе микробиологической преципитации карбоната кальция[10]. Для его получения используются бактерии Sporosarcina pasteurii, песок, хлорид кальция и мочевина.

Технические параметры кирпича

Чтобы выяснить, какой кирпич лучше и чем отличается силикат от керамического кирпича, следует изучить основные характеристики материалов.

Способ изготовления

Состав двух видов кирпича и способы их изготовления принципиально различаются:

• Керамический кирпич состоит из глины, которая формуется, сушится и обжигается в печах.
• Состав силикатного кирпича включает в себя 90% кварцевого песка, 10% негашеной извести, воду, а также некоторые добавки. Массу формуют и подвергают воздействию давления и пара в автоклаве.

Прочность

Отличие керамического кирпича от силикатного состоит в их прочности, которая характеризует способность блока выдерживать определенный вес в расчете на 1 квадратный сантиметр. У силиката прочность равна — 150–200 кг/см 2 , а у глины — 50–200 кг/см 2 . Тут явно наблюдается превосходство известково-песчаного блока. Именно из такого материала рекомендуется возводить строения выше 1 этажа.

Плотность и вес

Полнотелый силикат имеет плотность 1600–2000 кг/м 3 и больший вес. У красного кирпича плотность составляет 1400–2000 кг/м 3 . Пустотелый известково-песчаный блок имеет пустотность 15–30%, а его плотность равна 1400 до 1600. Пустотелый блок из керамики имеет пустотность 40–55% при плотности 1200–1400. Как видим, силикат превосходит глину по данным показателям.

По весу полнотелые кирпичи примерно одинаковы, а вот вес пустотелого силиката немного превосходит вес глиняного аналога.

Огнестойкость

Выбирая блоки для строительства сооружений, контактирующих с открытым пламенем (камины, печи, мангалы), многие задаются вопросом: что лучше, керамический или же силикатный кирпич? Ответ однозначен. Рекомендуется использовать керамический вариант, который успешно противостоит высоким температурам в течение 6 часов. А вот его силикатный аналог разрушается уже при температуре 600 градусов, а открытому огню может противостоять лишь 3 часа.

Существует разновидность керамического кирпича — шамотный блок. Он изготавливается из шамотной глины, поэтому обладает повышенной степенью огнестойкости. Применяется для кладки топок в печах и каминах.

Теплопроводность

От того, какой кирпич применить, силикатный или керамический, зависит теплота в вашем доме. У силикатного кирпича коэффициент теплопроводности равен 0,4–0,7 Вт/М*К. Если материал не новый, коэффициент может доходить до 0,95. Керамический кирпич обладает меньшей теплопроводностью, на уровне 0,34–0,57 Вт/М*К. Следовательно, стены из него будут меньше отдавать тепло, а в доме будет более комфортно.

Важно! Пустотелые блоки заметно уменьшают теплопроводность, одновременно снижая нагрузку на фундамент.

Морозоустойчивость

Данный показатель определяет количество циклов замораживания и оттаивания, в течение которых материал не теряет своих свойств. Обозначается буквой F. У силиката он составляет 15–35, а улучшенные сорта имеют показатель 50. У керамики F50 — норма, а некоторые виды характеризуются большими значениями. Так, клинкер имеет F100.

Звукоизоляция

Силикат превосходит по степени шумопоглощения керамику. Данный показатель составляет у него 50–51 ДБ, в то время, как у керамики он равен 45–46 ДБ. Возведение из белых блоков межкомнатных перегородок ведет к ощутимому повышению уровня шумозащиты.

Водопоглощение

Силикатный материал имеет показатель водопоглощения 12%. Кварцевый песок, входящий в его состав, имеет кристаллическую структуру. Он быстро напитывается влагой, но также быстро и отдает ее воздуху. А вот слоистая структура керамики затрудняет проникновение воды между слоями. Однако, попав туда, сохнет обожженная глина долго. Особенно опасно это во время морозов, из-за чего блок может быть разорван. У керамики данный показатель составляет 6–14%. С этим связана и долговечность силиката.

Ценовая категория

Стоимость также является важным параметром при выборе материала. Силикат почти вдвое уступает в цене красному кирпичу, если ориентироваться на объем.

Примечания

1. Кирпич // Этимологический словарь русского языка = Russisches etymologisches Wörterbuch : в 4 т. / авт.-сост. М. Фасмер ; пер. с нем. и доп. чл.‑кор. АН СССР О. Н. Трубачёва. — Изд. 2-е, стер. — М. : Прогресс, 1986. — Т. II : Е — Муж. — С. 238.
2. Peet, Stephen Denison. The American Antiquarian and Oriental Journal
   , (Google Books), Jameson & Morse [etc.]: 1911, с. 35-36.
3. д/ф «История кирпича» из серии Грандиозные изобретения канала 24Techno
4. American Brick Collection. Gift of Raymond Chase (англ.). National Building Museum. Проверено 27 марта 2020.
5. Elif Sungur.
   Cityscapes Revealed: Highlights from the Collection (англ.). Dexigner (6 February 2006). Проверено 27 марта 2020.
6. ↑ 1234
   ГОСТ 530—2012 — Кирпич и камень керамические. Общие технические условия.
7. Таблица размеров кирпичей согласно нормативов.
8. Таблица массы кирпичей и плотность классов.
9. Средние цены на приобретенные строительными организациями основные виды материалов по Российской Федерации в 1996—2011 гг.
10. Роман Фишман
    Бригада бактерий // Популярная механика. — 2020. — № 6. — С. 25 — 26.

Как вам статья?