Как измельчить глину для кирпича

Шамотная глина, созданная машинным способом, отвечает ГОСТу 6137–8:

• Влагопоглощение — от 2–10% до 25% , в зависимости от степени жжения ;
• Влажность — не более 5% ;
• Фракция зерна — 2 мм ;
• Огнеустойчивость — 1550– 1850 °С .

Для кладки кирпичей, нельзя использовать раствор на основе шамота с маркировкой «У», изготовленный из отходов производства — из дробленных каолиновых кирпичей. Нужно искать порошок из измельчённых, специально изготовленных брикетов. Оптимальный раствор состоит из шамотного песка 0,5 мм и каолина в соотношении 2:1. Ещё один вариант — шамотный песок, каолин, синяя глина (4:1:1).

Для кладки, в глиняном растворе шамотный песок применяется вместо кварцевого или речного. Это обусловлено особенностями кварца, который расширяется при высокотемпературном режиме и способствует появлению трещин. Речной песок не может обеспечить хорошее сцепление с другими компонентами. Если требования прочности стоят выше требований огнеустойчивости — в раствор добавляется портландцемент, упрочняющий сцепление компонентов между собой, но снижающий огнеупорность до 1550 °С .

Чтобы сделать кладку 25 кирпичей, понадобится 20 кг глины. При этом , на 1 м³ расходуется 100 кг жженого каолина. Приготовленный раствор застынет в течение 48 часов, при температурных условиях в пределах 10– 25 °С . Максимальная прочность устанавливается по истечении 28 дней.

Подготовка сырья

Для этого возьмите емкость, наполните ее измельченным сырьем, предварительно очищенным от небольших камней и комков травы. Помешивая, понемногу добавляйте в нее воду до тех пор, пока глина полностью не размокнет. Затем оставьте состав для вылеживания, прикрыв емкость полиэтиленом, на 3–5 дней.

После вылеживания проверьте полученный раствор глины на пригодность к дальнейшей обработке. Она должна легко отлепляться от рук, и не менять приданую форму. Попробуйте скатать кусочек готового материала жгутом, толщиной в карандаш, и накрутить на толстую палку. Масса не должна расплыться или размазаться, разорваться или раскрошиться. При помощи этого несложного теста вы сможете определить необходимость в добавках. Если глина крошится — добавьте воды, если расплывается — подмешайте сухие добавки.

Желательно использовать нежирную глину, однако, если выбора нет, можно снизить ее жирность, добавив песок, торфяную крошку, опилки или лузгу от зерна. Количество добавок варьируется от 3 до 15%, в зависимости от наполнителя, а для максимально точного определения необходимо делать пробные замесы.

Как самому протестировать глину на жирность? Есть много разных способов, вот один из них:

Возьмите 0,5 кг глины и понемногу добавляйте в нее воду, периодически помешивая. Когда состав достаточно напитается водой, он начнет прилипать к рукам. Из полученного материала сделайте лепешку, размером с небольшое блюдце, и шарик, величиной с грецкий орех. Оставьте сушиться их на несколько дней.

Визуально оцените готовые изделия через 2–3 дня. Первым делом осмотрите лепешку. Если на ней отчетливо видны повреждения, разрывы и трещины, значит, глина очень жирная и нуждается в добавках.

Затем вытяните руку перед собой и бросьте шарик. В результате нормальной жирности глины шарик останется невредимым.

Бывают также и слишком тощие виды глины, отличающиеся плохим качеством и прочностью. Чтобы получить качественный состав из таких типов материала, нужно подмешивать к ним глину большей жирности, периодически добавляя ее небольшими порциями. Для выхода на нужный результат, проверяйте свойство раствора после каждого добавления глины.

После того, как вы определили необходимые пропорции состава, можно приступать к формовке кирпича.

Состав стройматериала

Саманный кирпич, сделанный своими руками, состоит и 4-х основных ингредиентов: глина, песок, солома и вода. Основа материала — так называемый, глинобетон, т. е. смесь глины с песком. Соотношение всех компонентов выбирается исключительно опытным путем, т. к. существенно зависит от свойств глины, в частности, ее жирности. В качестве ориентира можно привести такие распространенные пропорции:

1. При жирной глине с содержанием песчаной фракции не более 5 %: глинобетон — пропорции глины и песка выбираются 1:1 или 2:1, солома — 15-19 кг/м³.
2. При глине средней жирности (содержание песка до 15 %): соотношение глина-песок — 2:1 или 3:1, солома — 11-14 кг/м³;
3. При маложирной, тощей глине (песок до 35-49 %): соотношение глина-песок — 3:1 или 4:1, солома — 7-9 кг/м³.

При изготовлении кирпича своими руками важно правильно выбрать глину. Самый лучший вариант — красная разновидность, предпочитающая заболоченные участки. Глину рекомендуется заготовить заранее, лучше осенью, а когда она промерзнет, следует ее максимально измельчить. Закладывать на хранение материал можно в бурты площадью 1,6х2,5 м и высотой 0,9-1,2 м. Укладка глина производится слоями толщиной 25-35 см с обильным водным поливом.

Сверху бурта накладываются солома и полимерная пленка (можно рубероид). Такое хранилище надо сооружать на открытой площадке с промерзанием зимой, что обеспечивает нужную сушку материала без чрезмерного пересыхания. Весной создается парниковый эффект — убирается солома, но сохраняется полимерная пленка, под которой происходит оттаивание глины без потери пластичности.

Песок для самана подбирается с крупными зернами (более 1 мм). Он тщательно просеивается для устранения загрязнений и примесей. Солома, в принципе, подойдет и пшеничная, и ячменная, и ржаная, но она должна быть сухой и не содержать плесени. Допускается взамен соломы использовать сено, но только из трав грубого типа. Иногда применятся льняной шпагат и веревки натурального происхождения, но только без синтетических волокон.

Как определить свойство глины, которую планируется использовать при создании кирпича своими руками? Известен простой тест: из глинобетона формируется шарик, размером 6-8 см. Такой шарик бросается с высоты 0,5 м на ровную, твердую поверхность. После падения шарик сохранит форму при оптимальном соотношении глины и песка. В случае, когда он расплющивается (растекается) без растрескивания, можно добавить песка. Если шарик рассыпается, то содержание песка надо уменьшить.

Изготовление обожженного кирпича

Занятие это не из простых, но изготовить небольшую партию обожженного кирпича кустарным способом все же возможно. Весь процесс делится на три части: прогревание, непосредственно обжиг и охлаждение.

Обжиг сырца можно выполнить в простой бочке из металла объемом около 250 литров. Нужно вырезать верхнее и нижнее днище и установить на металлическую печь без верха. Внутрь бочки укладывается кирпич-сырец и обжигается.

Другой способ обжига – с помощью костра. Следует вырыть яму полуметровой глубины и установить бочку на невысокие ножки (около 20 см). Это необходимо для равномерного прогревания. Сырой кирпич укладывается столбиком внутрь бочки с небольшими промежутками. Заполненную бочку нужно закрыть крышкой для предотвращения попадания внутрь холодного воздуха. Поддерживать костер нужно около 20 часов: это зависит от качества глины и выбирается экспериментально.

В процессе сушки, под воздействием высокой температуры происходит спекание глины – она превращается в керамику.

Процесс остывания кирпича должен быть регулируемым: это можно сделать, постепенно уменьшая количество подаваемого топлива. Бочка все время должна оставаться закрытой. Резкий перепад температуры приводит к растрескиванию кирпича. Бочку можно будет открыть лишь спустя 5… 6 часов после того, как кирпич полностью остынет.

Формовка и сушка

При «мокром» (пластическом) способе сырец формуется из тщательно подготовленной пластичной глиняной массы.На небольших заводах сырец формуется в глиномялке с приделанным к ней мундштуком, через который выдавливается глиняная лента, разрезаемая затем на ручном резательном столике. На крупных заводах формовка сырца полностью механизирована.

Машинную формовку сырца из пластичной глины осуществляют на ленточных прессах.

Этот пресс представляет собой горизонтальный металлический цилиндр 1, внутри которого вращается шнек-вал 3 с винтовыми лопастями. Глиняная масса поступает в пресс с одного конца через воронку и питающий валик 2, передвигается шнеком 3 и выталкивается через суженное отверстие 4 (прессовая головка с мундштуком) на другом конце пресса. Пресс имеет механический привод 5.
Ленточные прессы перемешивают глину недостаточно, это главным образом формующие машины: для перемешивания глины перед ними ставят вальцы, бегуны и глиномешалку.

Рис. Ленточный пресс для формовки кирпича

Производительность обычного одномундштучного пресса 5— 6 тыс. штук кирпича-сырца в час и более. На передовых заводах съем кирпича-сырца с каждой технологической линии составляет не менее 100 тыс. шт. в сутки.
Для отсасывания воздуха из глины в процессе формовки служат вакуумпрессы. Вакуумирование повышает пластичность и плотность глиняной массы, выдавливаемой из ленточного пресса. При этом повышается производительность прессов и качество кирпича. Созданы мощные вакуумные прессы произвобдительностью 6000—12 000 шт. в час. Кроме того, выпускаются малые прессы с глиномешалками и транспортерами для небольших кирпичных заводов.

Для ускорения последующей сушки сырца применяется формовка сырца из горячей глины; подогрев глины до 45—60° осуществляется паром. Этот способ разработан С. В. Канунниковым, М. Г. Лундиной и др.
Мундштук ленточного пресса может иметь разнообразные сечения: прямоугольное — для производства обыкновенного кирпича; со вставленными стержнями — для пустотелой керамики; фасонное — для специального кирпича; в виде узкой щели для черепицы; кольцевое — для труб. Выходное отверстие мундштука для обыкновенного кирпича должно иметь размеры 250X120 мм плюс примерно 10% (величина воздушной и огневой усадок), чго уточняется для каждого вида глины.
Из мундштука масса выходит в виде ленты (бруса), которую затем разрезают резательными аппаратами полуавтоматическими или автоматическими.

В резательном полуавтоматическом аппарате глиняная лента движется по роликам, затем переходит на платформу, упирается в щиток платформы и перемещает ее. В этот момент опускается рамка с натянутыми на ней проволоками и отрезается 2 или более штук сырца. После этого платформа отодвигается рычагом, работница снимает сырец и перекладывает его на 8—12-этажную вагонетку. Затем платформа возвращается в первоначальное положение, лента снова надвигается на нее и т. д.

Только при условии одновременного движения глиняной ленты и платформы получается вертикальный разрез. В автоматических аппаратах отрезанный сырец сам укладывается на рамку. Рамка с кирпичом подается роликовым транспортером на пальцы автоматического подъемника. Установленная рамка давит собственным весом на кнопку включения, и подъемник Поднимается на один «этаж», давая место следующей рамке. Затем все рамки с кирпичом снимаются сразу многоэтажной вагонеткой и транспортируются в сушилку. 100

Брусчатка формбак и экструдированная брусчатка

Для изготовления тротуарной брусчатки формбак и экструдированной тротуарной брусчатки мы используем смесь разного состава. Глиняная смесь для изготовления экструдированного кирпича преимущественно состоит из первичной глины. Чтобы получить качественный брус для экструдированного кирпича, нужна более жирная и сухая глина. В противном случае брус провиснет.

В составе смеси для изготовления кирпича формбак — преимущественно речная глина. В речной глине выше содержание влаги, песка и других минералов. Это вполне логично, если учесть путь, который частицы глины проделывают, прежде чем осесть в нашей низменной дельте. Благодаря повышенному содержанию влаги глину легче помещать в формы и извлекать из них. Поэтому только что сформованный кирпич формбак намного «мягче» и пластичнее, чем только что сформованный экструдированный кирпич.

Тип камня, доминирующего в уличном пейзаже той или иной страны или региона, зачастую зависит от культурно-исторических факторов. К примеру, в Нидерландах издавна предпочитают тротуарную брусчатку формбак, а в Германии — экструдированный кирпич. Это зависит и от местного сырья. В речной дельте Нидерландов преобладает речная глина, а в Германии — первичная карьерная глина.

Глина и цвета

Глина играет важную роль в окончательном цвете камня. Например, при высоком содержании железа глина после обжига приобретает красный цвет. Известь придает более желтый оттенок. Цвет также зависит и от типа глины. К примеру, большинство разновидностей первичной глины дают более выраженные цвета. Для получения некоторых цветов мы добавляем в глину природные минералы, например оксид марганца.

Внешний вид опесоченного камня также во многом зависит от цвета песка и особенностей процесса обжига. На окончательный цвет и оттенок влияет температура, график обжига, способ укладки камня на печные вагонетки и содержание кислорода в печи. Вы можете в любой момент создать собственный уникальный цвет путем комбинирования.

Шамотный кирпич: применение и характеристики

Самым известным материалом в сфере строительства является кирпич. Основное его назначение заключается в кладке стен сооружений и зданий. Шамотный кирпич, применение его и использование широко известно в промышленном строительстве и в быту.

Технология производства огнеупорных кирпичей имеет отличительную особенность. Формовочная смесь состоит из огнеупорной обожженной и измельченной глины. Кирпич, который состоит только из огнеупорной глины, в процессе обжига подвергается усадке и растрескиванию. Для формования заготовок шамотного кирпича используется метод полусухого прессования.

Технологический процесс производства должен исключать вероятность брака, поскольку данный материал применяется в самых огнестойких местах. Процесс изготовления требует соблюдения всех норм и правил. Если кирпич передержан, в результате образовывается металлическая пленка. Передержанные шамотные кирпичи могут применяться в закладке фундамента зданий. А для использования в кладке печей и каминов их применять нельзя. Брак изделий определяется глухим звуком при постукивании.

Огнеупорный вид имеет отличительные признаки:

1. Качественный огнеупорный кирпич любого вида имеет металлический звук при постукивании поверхности.
2. Огнеупорный кирпич имеет свойство раскалываться, а не крошиться.
3. Имеет зернистую основу и желтый песочный цвет.
4. Влагостойкость.

Свойства и область применения

Шамотный кирпич является прекрасным огнеупорным материалом. Он имеет высокие показатели прочности в группе данного вида материалов. Способен выдерживать температуру до 1500° и, напротив, обладает морозоустойчивостью. Сохраняет свои свойства и характеристики при резких перепадах температурных режимов. Поэтому незаменим при строительстве дымоходов. Имеет низкий коэффициент теплопроводности, значит, возможности сохранения и отдачи тепла.

Шамот также обладает привлекательным внешним видом. По цвету этот материал представлен светло-коричневым, соломенно-желтым с включениями коричневого оттенка. Еще одним свойством является устойчивость к различным видам кислот и щелочам. Благодаря этому значительно расширяется область применения. Также шамотный кирпич находит применение в металлургическом производстве, химической промышленности, стеклоделии и обжиге фарфора. Температуры на таких производствах достигают 1400° – 1800°С.

Строительство сводов, порогов доменных и прочих заводских печей не обходится без применения подобных материалов. В кладке цокольных этажей малоэтажных зданий так же используется шамотный вид. Физико-химический состав и температура использования подразделяют данный материал на марки ШАК, ША, ШБ. Огнеупорный кирпич получил свое название благодаря составу. Он состоит из 70% шамота. Шамотом называют еще обожженную огнеупорную глину.

Шамот обладает свойством предохранять материалы от растрескивания. Реже в смеси для производства добавляются порошки кокса и графита, крупные зерна кварца. В итоге есть возможность получения разных сортов изделий, которые находят применение повсеместно. Выбор необходимого сорта зависит и от температуры, в которой будет использоваться данный материал. Промышленное производство выделяет четыре вида кирпича:

• кварцевый;
• основной;
• углеродистый;
• шамотный (глиноземный).

Кварцевый огнеупорный материал

Применение подобных элементов необходимо в производствах, где возникает соприкосновение стенок печей с огнем и металлами. Такой вид плохо взаимодействует с такими веществами, как: щелочи, известь, окислы железа. Данный компонент, в отличие от обычного кирпича, имеет однородную текстуру, не содержит пустот. В производстве используются песчаник и кварц, которые цементируются незначительным количеством глины. Когда заканчивается процесс обжига, данный вид приобретает естественные характеристики.

Основные типы

Основной материал имеет сверхогнестойкую известково-магнезиальную массу. Благодаря этому, находит свое применение в металлургическом производстве.

Углеродистый огнеупорный аналог

Лишь некоторые области производства используют углеродистый кирпич. Он имеет массу прессованного графита и кокса и находит применение в доменных печах.

Область использования

Данный вид кирпича имеет маркировку «Ш». Шамотный огнеупорный кирпич – распространенный класс огнеупорных конструкций. Используется в частном и бытовом строительстве. В составе имеется большая часть глины. В отличие от кварцевого, обладает лучшей сопротивляемостью к щелочам. Этот вид строительного материала легче переносит колебания температурных режимов. Выпускается в различных формах: прямых, клиновидных и трапециевидных.

При кладке каминов или кухонных печей, планировка их конструкций не вызывает проблем. В арках и сводах полукруглой формы и с различными радиусами кривизны с успехом применяется клиновидная форма. Изделия отличаются легкостью в производстве и популярностью. Данная группа может применяться при температуре до 1000-1300° С. Следует отметить, что кладка требует тщательной притирки. Это необходимо для получения тонких швов. Кладка скрепляется раствором, в состав которого входит глина и размельченный шамотный кирпич. Такой раствор носит название мертель или «шамотная глина».

Залог качества печной кладки – минимальность зазоров между кирпичами. Толщина хорошего шва составляет 3-5 мм. Именно при такой толщине швов достигается максимальная прочная связь изделий и раствора, обеспечивается достойная надежность кладки. Рабочая температура мертеля может достигать 1750°С. Этого показателя температуры хватит для кладки бытовых печей, каминов и большинства промышленных систем.

Покупая данный строительный материал, следует помнить, что существуют отличия в маркировке. Различные производители выпускают шамотный кирпич под определенной маркой. Поэтому, если ход строительства требует комбинирования нескольких видов материала, необходимо изучение всех характеристик. Стоимость этого вида кирпичей немного дороже обычных. Специалисты в этой области помогут сделать правильный выбор по поводу использования и размера материала. В результате есть возможность сократить расходы при покупке и кладке шамотного кирпича.