Строительство. Стройматериалы

Строительные материалы и изделия

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Керамический кирпич - искусственный камень в форме прямоугольного параллелепипеда - является самым древним искусственным строительным материалом. За тысячелетия он практически не изменил ни формы, ни фактуры (характера поверхности). Машинные способы производства позволяют выпускать кирпич различной модификации ( 28), что улучшает внешний вид зданий и их интерьер. Современные размеры кирпича были утверждены стандартом в 1927 г. Общемирового стандарта кирпича не существует, однако его размеры и масса лимитируются размером и силой человеческой руки.

Керамический кирпич выпускают размером 250x120x6s1 мм, реже - 288x138x65 мм (модульный) и 250x120x88 мм (утолщенный). Поскольку масса одного кирпича не должна превышать 4,3 кг, утолщенный и модульный кирпич обычно делают с пустотами с целью увеличения его теплоизоляционных свойств и заодно снижения массы.

Плотность полнотелого керамического кирпича составляет 1600... 1900 кг/м3, водопоглощение - не менее 8 %. По прочности на сжатие и изгиб его подразделяют по СТБ 1160-99 на восемь марок: от 75 до 300, по морозостойкости - на пять марок: F15, F25, F35, F50, F75, F100.

Первоначально   размер   кирпича   измерялся   в   вершках   и   составлял 5%Х2%Х1Х  вершка (1 вершок = 4,445 см). Окончательно размер кирпича в мм был принят в первой половине XIX ст.

Производство. Обыкновенный керамический кирпич изготовляют из легкоплавких средней пластичности глин, содержащих 40.. .50 % песка.

Технологический процесс изготовления изделий в наиболее общем случае состоит из четырех групп операций: карьерные работы, обработка глиняной массы, формование изделий, их сушка и обжиг. Отдельной операцией является подготовка добавок. В зависимости от способа формования кирпича {пластического или полусухого) формовочные массы готовят по-разному

В процессе обработки глиняной массы должно быть обеспечено разрушение первоначальной природной структуры и агретированных частиц на мельчайшие частицы и получение в целом достаточно гомогенной массы.

Глиняную массу предварительно измельчают, размалывают, смешивают с отощающими и другими добавками, перетирают на бегунах и вальцах тонкого помола.

При пластическом способе кирпич-сырец формуют на ленточных прессах ( 30) из пластичной глиняной массы влажностью 18...23 %. Подготовленная пластичная глиняная масса поступает в смеситель, где перемешивается, при необходимости доувлажняется и прогревается паром. Лопасти, расположенные на валу смесителя, продвигают глиняную массу к входному отверстию вакуум-камеры. Перед входом в вакуум-камеру глиняная масса при помощи уплотняющего винта заполняет конусную выходную часть смесителя, проходит через отверстия решетки, разрезается ножами на мелкие куски и затем попадает в вакуум-камеру. Комки вакуумированной глиняной массы захватываются лопастями вала и продвигаются в корпус пресса. Здесь уплотненная глиняная масса подается двухзаходным винтом в переходную головку, в которой она дополнительно уплотняется, и скорость ее движения по сечению головки выравнивается. Мундштук придает глиняной ленте, выходящей из пресса, определенную толщину; в нем же могут быть установлены керны, образующие пустоты в кирпиче.

Полусухой способ производства кирпича отличается от пластического тем, что прессование кирпича производят из сильно отощенных жестких масс (применяют малопластичную глину) влажностью 6...8 % на гидравлических или механических прессах высокого давления (10...30 МПа). Такой сырец, как правило, не требует сушки - его сразу после формования можно обжигать. Так как кирпичи полусухого прессования ( 28) получаются более плотными, в них делают несквозные пустоты. Изделия, спрессованные из порошков, обладают в сырце большой прочностью и точностью размеров, характеризуются низкой усадкой при обжиге, однако имеют пониженную морозостойкость.

После формования кирпич подается на сушку, а при достижении влажности 6...8 % - на обжиг. Сушку кирпича ведут как в камерных, так и в туннельных сушилках. В качестве теплоносителя и одновременно влагопоглотителя используют нагретый воздух или дымовые газы.

Обжигают высушенный кирпич в туннельных печах: сырец, уложенный на вагонетки, непрерывно движется вдоль печи навстречу горячим газам и последовательно проходит зоны подогрева, обжига и охлаждения.

При воздействии высоких температур на глинистые материалы в них происходят сложные физические, химические и физико-химические изменения. В начале нагревания при 100... 150 °С удаляется физически связанная вода, при 350...400 °С выгорают органические примеси, при 300...900 °С удаляется химически связанная (кристаллизационная и цеолитная) вода, причем глинистые минералы разрушаются и глина переходит в аморфное состояние.

Обжиг кирпича из легкоплавкого сырья ведут при 900... 1000 °С, из тугоплавкого - при 1100... 1200 °С. В процессе обжига протекают последовательно реакции в твердой фазе, собственно жидкофазное спекание и кристаллизация новообразований. Жидко-фазное спекание или образование расплавов в обжигаемых изделиях по мере повышения температуры является наиболее важным процессом, в результате которого керамическая масса переходит в керамический черепок.

Сортировка и хранение. При выгрузке из печи керамические изделия сортируют. Качество изделий устанавливают по степени обжига, внешнему виду, форме, размерам, а также по наличию в них различных дефектов. По степени обжига они могут быть разделены на изделия нормального обжига, недожог (кирпич алого цвета, характеризуется низкими прочностью, водо- и морозостойкостью) и пережог (кирпич фиолетово-бурого цвета с оплавленной поверхностью). Сортность изделий устанавливают по внешнему виду, форме, размерам и наличию дефектов в соответствии с требованиями ГОСТа. Качество обжига кирпича только по его цвету однозначно установить нельзя, так как цвет кирпича зависит от содержания оксидов железа и состава газовой среды (окислительная, восстановительная или нейтральная) в печи для обжига.

У керамических изделий встречается скрытый дефект - дутик, который может проявиться не сразу, а после того как кирпич достаточное время находился во влажном состоянии. В этом случае происходят выколы и разрушение поверхности. В месте откола хорошо виден белый порошок или белая тестообразная масса.

Причина таких дефектов - некачественное перетирание сырьевой смеси. Если в исходном сырье встречаются куски известняка или другой карбонатной породы, то в случае, когда сырьевая масса не измельчается достаточно тонко, в свежеот-формованном изделии могут оказаться кусочки известняка размером 1...5 мм. При обжиге они превращаются в оксид кальция (негашеную известь)

Негашеная известь при контакте с водой превращается в гидроксид кальция («гасится») с увеличением в объеме. Это приводит к выколам и разрушению изделий.

При механизированной погрузке, разгрузке и транспортировании используют деревометаллические поддоны, на которые кирпич укладывают на ребро с перевязкой или «в елочку» (с наклоном в 45° к центру пакета). Чтобы уложить кирпич «елочкой», к торцам поддона прибивают треугольные бруски. Без поддонов кирпич перевозят уложенным в штабель с перевязкой; перевозить навалом запрещается, так как при этом много кирпича бьется. Хранят поддоны с кирпичом на открытых площадках, желательно в полиэтиленовой упаковке.

Кирпич керамический рядовой применяют для кладки внутренних и наружных стен, столбов, сводов и других частей зданий там, где необходима высокая прочность.

Кирпич полусухого прессования нельзя применять для кладки цоколей, фундаментов и наружных стен влажных помещений.