виробництво цегли
- види цегли
- Технологія виробництва цегли методом випалу
- випал
- Виробництво цегли хімічними способами
- Кальцій-силікатна цегла
- бетонні
- Блоки стисненого грунту
- Виробництво цегли на дому
Цегла - будівельний матеріал, який використовується для зведення стін, огорож, кладки тротуарів та інших будівель. Традиційно їм називали матеріал, що складається з глини, але на Заході цей термін застосовують для позначення будь-яких прямокутних блоків, для виготовлення яких застосовували будь-які будівельні розчини, але мають подібні розміри зі стандартними. Зазвичай в якості сировини для виробництва цегли використовують глину, пісок, вапно або бетон.
Незважаючи на те, що традиційне виробництво обпаленим методом відомо з 5000 років до нашої ери, найстарішим є не воно, а формувальний вид, в суміші якого використовували солому і при цьому не обпалювали, а просто сушили на повітрі. Це вид сьогодні користується просом в деяких регіонах Африки.
види цегли
Цегла ділиться по класах, типам, сировини і розмірам, які варіюються в залежності від регіону походження і призначення. При цьому існують два основних види, що розрізняються за методом виробництва цегли: з випалюванням і без випалу. Цеглини, вироблені методом випалу, є одними з найміцніших і сильних будівельних матеріалів, тому їх ще називають штучним (керамічним) каменем.
Класифікація за методом виробництва цегли:
- Екструдований. Для виготовлення застосовують екструдер, в якому замішується розчин, а потім пропускається через спеціальний отвір. З нього виходить довга смуга, всередині якої можуть бути отвори. Смугу розрізають ножами і дротом на сирці.
- Формувальний. Для виробництва цегли використовують форми. Може робитися і вручну, і з використанням різного автоматизованого обладнання. Найчастіше саме він має різні декоративні форми (закруглений, з різною товщиною сторін), завдяки чому використовується, наприклад, в арках.
- Пресований. Для виробництва пресованої цегли застосовують верстати і лінії з пресами.
Класифікація по застосуванню:
- Звичайний або будівельний - використовуваний для зведення внутрішніх стін і перегородок.
- Особовий - використовуваний для зовнішньої кладки.
- Порожній - вид з отворами. Зазвичай вони складають менше 25% від обсягу, але в перфорованому типі можуть і більше 25%.
- Рифлений. Як мінімум з одного боку має смуги, які є замками для розчину.
- Мощений. Використовується для мощення доріжок.
- Тонкий. По ширині, застосовують для облицювання і маскування.
Цегла спеціального призначення:
- Хімічно стійкі - зі стійкістю до хімічних речовин.
- Інженерні. Таку назву застосовується на Заході до повнотілою цеглин з низькою пористістю, завдяки чому їх можна використовувати в приміщеннях з високою вологістю або димовими газами. При цьому для кладки застосовують певний клей / розчин, виходячи з місця застосування. Приклад: пічної цегла.
Деякі види істотно відрізняються за місцем виробництва. Наприклад, в Англії існує «стафордширський синій», в складі якого додають червону глину з вмістом карбонату кальцію. При високій температурі і низькому вмісті кисню в атмосфері глина набуває синього кольору.
За розмірами:
У Росії і країнах СНД популярні одинарні, полуторні і блокові розміри, але в інших країнах стандарти трохи відрізняються.
Стандартні розміри по країнам Стандарт инчі Міліметри Австралія 9 × 4⅓ × 3 in 230 × 110 × 76 мм Голландія 9 × 4¼ × 2¼ in 228 × 108 × 54 мм Німеччина 9 × 4¼ × 2¾ in 240 × 115 × 71 мм Індія 9 × 4¼ × 2¾ in 228 × 107 × 69 мм Румунія 9 × 4¼ × 2½ in 240 × 115 × 63 мм Росія 10 × 4¾ × 2½ in 250 × 120 × 65 мм ПАР 8¾ × 4 × 3 in 222 × 106 × 73 мм Швеція 10 × 4¾ × 2½ in 250 × 120 × 62 мм Великобританія 8½ × 4 × 2½ in 215 × 102.5 × 65 мм США 7⅝ × 3⅝ × 2¼ in 194 × 92 × 57 ммТехнологія виробництва цегли методом випалу
сировина
Завдяки цьому методу виготовлення цеглини виходять більш довговічними. Зазвичай вони містять такі інгредієнти:
- Глина - 20-30%. Є головною сировиною для виробництва цегли і вимагає попередньої підготовки для подальшого користування - після видобутку з кар'єру її протягом року вилежується на відкритому повітрі. Це допомагає послабити зчеплення між окремими гранулами глини і якісніше змушують в розчині.
- Пісок - 50-60% від маси. Часто буває в складі глини. Пісок допомагає запобігти розтріскування, стиснення і руйнування сирцю при виробництві. Надлишок піску порушує зчеплення між частинками, що робить готову цеглу крихким.
- Вапно - 2-5%. Також запобігає усадку сирцю. Є цементуючою речовиною.
- Оксид заліза - не більше 7%. Виконує ту ж функцію, що і пісок з вапном, але також надає червоний колір. Надлишок оксиду заліза робить синій колір або чорнуватий, а його недолік - жовтий.
- Магнезія - не більше 1%. Надає жовтий відтінок і зменшує усадку. Надлишок призводить до розпаду цегли.
Процентне співвідношення істотно відрізняється від способу отримання сирцю.
Існують і інші види, де сировина для виробництва цегли істотно відрізняється. Наприклад, цегла можна робити з глини і тирси, але область його застосування буде вузькою.
Якщо у виробництві використовується вакуумна машина для екструдування, то глину змішують з 10-15% води (жорстка екструзія) або 20-25% (м'яка екструзія). Отриману суміш виштовхують через матрицю для створення довгого смуги певних розмірів. Потім її нарізають на цеглини. Порожні цеглини гартують сушінням протягом 20-40 годин при температурі 50-150 градусів за Цельсієм перед тим, як обпалити. Часто в якості тепла для сушки подають тепло від печі для випалення.
Для виробництва пресованої цегли використовують менше води, але для цього виду потрібно більш тривалий випал, що робить метод і саму продукцію більш дорогими.
Сирцю завжди дають відлежатися і просохнути.
випал
Раніше люди просто складували сирці в подобу пірамід, обмазували конструкцію зовні слабким земляним розчином і підпалювали. Зараз на виробництві цегли популярні в основному тунельні печі, в які сирець заганяється на рейкових платформах, а випал відбувається за рахунок використання газу і електрики. Такі печі можуть бути і прямокутними і кільцевими. Цей метод дозволяє цілодобово виготовляти продукцію, значно збільшити швидкість виробництва, а також якість продукції.
Завжди сирець складують так, щоб між цеглинами повітрю було легко проходити через ряди. Час випалу становить від 6 до 48 годин.
Печі багатьох заводів будувалися на місці. Деякі цегельні заводи Росії і Німеччини використовують у виробництві старовинні кільцеві печі Хоффмана.
В Індії і до цього дня у виробництві цегли активно використовують печі, розроблені в кінці 19 століття англійським інженером Вільямом булом. Конструкція складається з траншеї з окружністю 100-150 метрів, в центрі якої труба. Траншею заповнюють на половину цеглою і закривають зверху. Через отвори в даху закидається паливо (вугілля, сміття, масло і т.п.) і підпалюється. При цьому процесі 6 осіб обпалюють 15.000-20.000 штук в день.
Мінусом таких печей є повністю ручна розвантаження і вантаження.
Для невеликого заводу можна зробити піч повністю самому і невеликого розміру.
Виробництво цегли хімічними способами
Такі к-чи не обпалюють, але в процесі виготовлення тепло і високий тиск в автоклаві можуть використовуватися для прискорення затвердіння.
Кальцій-силікатна цегла
Для його виробництва використовують піщаник, або кремнезем, але основною сполучною тут виступає не глина, а вапно. Основними інгредієнтами є:
- Вапно - пропорція 1 до 10 з піском;
- кварц;
- Подрібнений кремній або кремниста порода з мінеральними барвниками.
Все це сировина для виробництва цегли змішують і залишають відлежатися до повного розчинення вапна. Потім суміш пресують у форми і підсушують в автоклаві протягом 3-14 годин. Готові до-чи мають завжди чітку геометрію.
Кольори у кальцій-силікатного можуть бути не тільки традиційно білими, але і чорними, бежевими, сіро-блакитними.
Даний вид дуже поширений в Швеції, Індії, Канаді, США і країнах СНД. У країнах північної Америки для виробництва цегли з силікату використовують стандарт ASTM C73-10, в країнах СНД - ГОСТ 379-2015.
Детальніше про виготовлення силікатної цегли .
бетонні
Цеглини, зроблені з бетону, зазвичай називають блоками. Для виробництва використовують традиційні бетонні суміші із застосуванням пресувальних і вібраційних верстатів, за рахунок яких суміш ущільнюється, що робить блок набагато надійніше і довговічніше. Як правило, вони мають декоративні форми. Але кольору теж можуть бути різними.
Вони стискаються більше, ніж глиняні і силікатні, але мають відмінні властивості вогнестійкості та звукоізоляції.
Блоки стисненого грунту
Даний вид поширений для території Південної Америки. Для виробництва цегли береться місцевий грунт і просто пресується під тиском 21 МПа на квадратний дюйм, за рахунок чого звичайна грунт стає дуже щільною і здатна прослужити не один десяток років. Іноді для додаткового зміцнення структури до складу грунту додають трохи цементу.
Виробництво цегли на дому
Вдома можна робити бетонний цегла, наприклад, лего , І традиційний. Але традиційний в домашніх умовах рідко роблять, так як мало кому захочеться будувати на своїй ділянці грубку.
Слід врахувати, що для виробництва надійної продукції вам знадобиться хороша установка для пресування, так як при слабкій силі (як на відео вище) цеглини будуть володіти високим рівнем поглинання води. Для побудови гаражів і сараїв вони підійдуть, але для будинків малоймовірно.