Материалы для изготовления кирпича силикатного кирпича

Особенности производства силикатного кирпича

Производство силикатного кирпича — довольно нелегкий процесс. Вообще, это деталь, которая имеет прямоугольную форму.

Силикатный кирпич применяется для строительства стен и различных отделочных работ.

Она используется для строительства стен и отделочных работ. От остальной продукции для строительства отличается большим ассортиментом, различной окраской. К тому же материал считается экологичным и безопасным. Еще он совсем не прихотлив в уходе. Кроме того, современные разработки в сфере производства силикатного кирпича позволяют сделать этот материал не только прочным, но и морозоустойчивым, а его цена будет невысокой.

Получить силикатный кирпич возможно 2 основными методами: централизованным и комбинированным. Смешанный предполагает, что сырье будет подаваться в отдельности для каждого прибора. Такой вариант чаще используют предприятия, небольшие по масштабам. Второй вариант — централизованный — больше подходит для крупных предприятий. При таком методе сырье направляется на один единый поток в смесители, а после этого переходит на несколько разных прессов.

Способы производства кирпича

Известково-песчаные растворы применяют в качестве строительного материала уже с древних времен. Такие растворы дают в первые месяцы незначительную прочность —2—10 кг/см2 и в обычных условиях твердеют медленно, даже в тонких слоях. Поэтому известково-песчаные растворы не могли служить материалом для стен многоэтажных зданий.

В 1880 г. немецким ученым Михаэлисом был открыт способ изготовления кирпича высокой прочности из прессованного жесткого известково-песчаного раствора. Этот раствор твердеет под действием водяного пара при высокой температуре и давлении.

В настоящее время среди материалов для кладки стен силикатный кирпич занимает второе место после обыкновенного глиняного кирпича.
Размеры силикатного кирпича те же, что и глиняного. Цвет светлосерый, но вводя в состав кирпича минеральные пигменты (сухие краски), можно получить облицовочный силикатный кирич различного цвета.

Процесс производства этого кирпича в принципе такой же, как и силикатного, но сырец получается более прочным, повышается также прочность и водостойкость кирпича. Одновременно расширяется сырьевая база для изготовления кирпича.

Способы производства силикатного кирпича

Существуют два способа производства силикатного кирпича – силосный и барабанный. Силосный способ подразумевает перемешивание и увлажнение всех компонентов, которые затем помещают в силосную емкость, где гасится известь. Через 12 часов смесь снова увлажняют, а затем отправляют под пресс и в автоклав.

При барабанном способе производства используется измельченная известь, которую вместе с песком и пигментом перемешивают в специальном барабане. Здесь же известь гасят, а затем, готовую массу поддают воздействию пара. Когда она пропитывается влагой, смесь прессуют в блоки и обжигают в печи.

Обратите внимание, что при производстве силикатного кирпича, неважно, каким способом он изготавливается, в воздух выделяется пыль, содержащая кремниевый оксид. Она негативно влияет на состояние респираторных органов, поэтому при работе следует четко следовать правилам техники безопасности.

Силикатный кирпич

Кирпич силикатный белый «СИЛИТ» (Гулькевичи)

Кирпич силикатный Масикс, Желтый М175-200

Кирпич силикатный Масикс белый, М175-200

Глубокинский кирпич, силикатный, Белый

Глубокинский кирпич, силикатный, Желтый

Что такое силикатный кирпич

Из широко распространенных строительных материалов (исключая полимеры) силикатный кирпич один из самых молодых. Его технология была разработана в конце 19 века, однако массовое производство и использование началось в середине прошлого столетия.

По своим свойствам данный материал очень похож на природный материал известняк, который используется уже не одну тысячу лет. Известково-песчаный раствор, из которого и осуществляется производство силикатного кирпича, до изобретения портландцемента был самым распространенным кладочным материалом, но у него есть огромный минус — он не влагостоек.

Появление силикатного кирпича

Эксперименты с давно известной смесью извести и песка начали почти одновременно русский гражданский инженер Прохов и швед Ридин, они пытались промышленно делать стены и даже целые дома только из него, как понятно высокого качества добиться было невозможно.

Датой рождения силикатных блоков можно считать 5 октября 1880 года. Когда немецкий химик Михаэлис решил обработать смесь извести и песка паром под давлением. Так и появился современных силикатный кирпич. И, хотя его изобретение было основано не на расчетах, но реальных результатов добился методом проб и ошибок.

Новый материал получил популярность, также в Российской Империи. В начале прошлого века работало уже девять заводов выпускавших силикат. Но настоящее широкое распространение этого материала приходится на 50-е годы. А, использование автоклава под давлением в 10 атмосфер и температуре 180-200 °C очень положительно повлияло на качественные характеристики кирпича.

Производство силикатного кирпича

Процесс изготовления силикатного кирпича достаточно прост, но требует наличия специального оборудования. Поэтому силикат выпускается только промышленно, в небольших цехах его выпуск нерентабелен.

Исходным сырьем для производства строительного материала выступает кварцевый очищенный песок (90-95%), воздушная известь (5-8%) и вода.

Производство силиката проходит в три основных этапа:

• Подготовка сырьевой массы;
• Прессование сырца;
• Автоклавирование.

Подготовка сырьевой массы может проводиться двумя способами:

1. Барабанным методом – составные компоненты в сухом состоянии загружаются в барабан, перемешиваются до однородного состояния и обрабатываются паром. При обработке паром сырьевая смесь увлажняется, происходит процесс гашения извести;
2. Силосным методом – компоненты засыпают в мешалку, в которой происходит процесс смешивания песка, извести и воды. Далее увлажненный состав попадается в силосы (вертикальные колонны), и выстаивается на протяжении 10 часов.

Формы для пресса заполняют сырьевой массой и подают в прессовальную машину. Процесс прессовки происходит при высоком давлении — 150200 кгс/см2. В результате обработки прессом происходит уплотнение сырьевой массы, из состава удаляется практически весь воздух, расстояние между песчинками сводится к минимуму.

Автоклавирование и сушка:

Сформированные блоки поступают в автоклав, в котором происходит процесс запаривание кирпича-сырца под давлением 8-12 атмосфер, при этом температура пара достигает 2000С. Процесс автоклавирования длится в течение 10-14 часов, на протяжении указанного времени кирпич-сырец окончательно отвердевает, приобретая необходимую прочность.

На завершающем этапе производства, во избежание термического шока и как следствие растрескивания готовой продукции, снижение температуры пара в автоклаве происходит постепенно. Блоки уже готового силикатного кирпича остывают и складируются на специальных паллетах.

Виды силикатного кирпича

В зависимости от конструктивных особенностей выделяют два вида силикатных блоков:

• Пустотелый.
• Полнотелый.

• Рядовой.
• Облицовочный (лицевой).

Рядовой кирпич — предназначен для возведения конструктивных элементов зданий и сооружений.

Лицевой силикатный блок относится к разряду отделочных материалов и предназначен для облицовочных работ. В большинстве случаев для облицовки фасадов применяют лицевой поризованный кирпич.

Классификация строительного материала также происходит исходя из типоразмера, размеры силикатных блоков устанавливает ГОСТ 530-2012.

Выделяют три вида:

1. Одинарный — 250х120х65 мм.
2. Полуторный — 250х120х88 мм
3. Двойной — 250х120х138 мм.

ГОСТ устанавливает не только размеры блоков, но и вес изделия. Так, масса одинарного блока варьируется в диапазоне от 3 до 4 килограмм, полуторный блок весит 4-5,5 килограмм, масса двойного кирпича составляет 5-6 килограмм.

Технические характеристики

Прочность силикатного кирпича зависит от марки изделия. ГОСТ предусматривает несколько видов серий силикатных блоков от М75 до М300. Цифровое обозначение указывает на предельную нагрузки на 1 см2, чем выше цифровой показатель, тем больше прочность материала.

Плотность силикатных блоков зависит от марки и вида изделия. Так, плотность полнотелых изделий варьируется в числовом диапазоне 1600-1900 кг/м3, для пустотелых аналогов ГОСТ предусматривает плотность в пределах 1000-1450 кг/м3. На прочность блоков непосредственное влияние оказывает влагопроводность изделия, при насыщении водой, показатель прочности строительного материала снижается.

Водопоглощение – ключевой показатель, определяющий качество строительного блока. Коэффициент водопоглощение регламентирует ГОСТ, в соответствии с которым водопоглащающая способность силикатных блоков варьируется в диапазоне 6-16%.

Морозостойкость – характеристика, указывающая, сколько циклов заморозки и разморозки способен выдерживать стройматериал. Морозостойкость силикатных блоков обозначается буквой F, числовые параметры варьируются в диапазоне от 15 до 100.

Теплопроводность силикатных блоков зависит от конструктивных особенностей материала. Пустотелый силикатный кирпич теплопроводность 0,66 Вт/м°C, полнотелый характеризуется коэффициентом теплопроводности 0,7 Вт/м°C.

Достоинства силикатного кирпича

Строительство из силикатного кирпича не требует большого опыта работы каменщиком, справиться с задачей сможет и начинающий строитель. Данный строительный материал наряду с керамическим рельефным кирпичем, найдет применение во всех сферах строительства, кроме возведения фундаментов, печных и гидротехнических сооружений.

Стены из силикатного кирпича имеют вполне законченный внешний вид и не нуждаются в дополнительной отделке. Силикат прекрасно окрашивается по всей массе во время производства, поэтому для кладки можно использовать тонированный кирпич. Тонированный блок окрашен устойчивыми к щёлочи пигментами и может быть любого цвета и оттенка.

Дома сложенные из силикатного кирпича отличаются прекрасным внешним видом, а белоснежный цвет говорит об исключительной свежести и чистоте.

Кирпичный двор «СтенВАТ» предлагает купить силикатный кирпич в Таганроге по ценам от производителя. Вы также можете заказать доставку силикатного кирпича на объект, в пределах Ростовской области. Имея налаженные, долгосрочные партнерские отношения с ведущими производителями стройматериалов, наша компания осуществляет продажу силикатного кирпича по более низким, оптовым ценам, и Вы получаете хорошую скидку, с быстрой доставкой.

Изготовления силикатного кирпича

Для начала надо знать из чего делают силикатный кирпич. Любой производственный процесс начинается с подготовительных операций, связанных с подготовкой сырья.

Основой такой подготовки является получение исходного сырья, которое состоит из входящих в него компонентов, таких, как известь и песок.

Схема производства силикатного кирпича

• Процентное содержание извести в составе смеси определяется в зависимости от активности самой извести, которая зависит от количественного содержания в извести окиси кальция.

Внимание: Каждое предприятие может устанавливать свое процентное содержание извести в зависимости от показателей ее активности, но, как правило, эти показатели находятся в пределах 6-8%.

• Если на предприятии используют свежеобожженную известь, то процентное содержание такой извести может быть меньше, если не свежеобожженная и с примесями, то ее может быть больше. В любом случае, недостаток извести в готовой смеси, как и ее избыток, отрицательно влияют на качество готовой продукции. В связи с этим, постоянно проводят лабораторные испытания активности извести перед тем, как ее добавить в силикатную смесь.
• Перед заготовкой смеси, необходимое количество песка отмеривается на весах, а затем, отмеривают нужный объем извести, после чего в смесь добавляется вода. В результате получается пластическая масса, из которой делаются заготовки силикатного кирпича. Вода не только помогает завершить процесс гашения извести, но и позволяет обеспечить нормальное протекание различных процессов на этапе запаривания.
• На этапе заготовки силикатной массы необходим точный контроль количественного состава всех ингредиентов, в том числе и воды. Ее должно быть ровно столько, сколько может обеспечить получение качественного конечного продукта.

Внимание: При недостатке воды не смогут закончиться процессы гашения извести, а при ее избытке силикатная масса будет слишком мягкая и процесс формирования кирпича-сырца будет затруднительным.

• Количество воды, также зависит, насколько влажный песок поступает на производство. Поэтому, влажность песка регулярно проверяют в лабораторных требованиях. Расчет количества воды производят на определенный объем готовой продукции или на 1 метр кубический силикатной смеси. Исходя из расчетов, вода в определенном объеме распределяется следующим образом: 2,5% уходит на процесс гашения извести, 3,5% воды испаряется в процессе гашения, 7% – это естественная влажность готовой массы.
• Силикатный состав может быть приготовлен двумя способами: силосным и барабанным. Силосный способ более простой и более выгоден экономически, так как не требует больших потреблений энергии.
• Известь и песок поступают в мешалку и тщательно перемешиваются с добавлением нужного количества воды, после чего состав выдерживают в течении 4-10часов, для полного гашения извести. В это время в воздух выделяется огромное количество продуктов гашения, что делает не возможным пребывание людей в помещении. Поэтому, процесс разгрузки силоса автоматизирован, чтобы не подвергать обслуживающий персонал опасности.
• После полной готовности и разгрузки силикатной массы, она поступает на процесс прессования. Этот технологический процесс имеет свои особенности, которая напрямую оказывает влияние на качество конечного продукта. При этом, большую роль играет сила давления. Она должна быть такой, чтобы внутри кирпича не было пустот, заполненных воздухом или влагой, а частицы кирпича соединялись между собой лишь за счет вяжущих свойств вещества. Только при таких условиях можно получить максимально качественный продукт.
• Если сила давления окажется слишком резкой, то формования не получится, и заготовка может разрушиться. Исходя из этого, сила давления должна увеличиваться постепенно до величины 150-230кг на 1 см кубический. Не последнюю роль играет влажность готовой силикатной смеси. В процессе прессования ее влажность должна находиться на уровне 7%. Это оптимальная величина влажности и уменьшение или увеличение не желательны.
• Если влажность будет меньше, то трудно будет формовать массу, если показатели влажности будут выше, то эластичность массы будет хуже, и заготовки будут разламываться.
• Прессование – это многоступенчатый технологический процесс, включающий в себя следующие этапы: наполнение пресс-форм силикатной смесью, процесс прессования, выталкивание заготовок из пресс-форм и погрузка их на вагонетки, после чего кирпич-сырец отправляется в пропарочную камеру.
• Кирпич-сырец на выходе должен соответствовать размерам, установленным ГОСТом, иначе он бракуется и отправляется на повторную переработку. Плотность кирпича можно регулировать путем количества силикатной массы, наполняемой пресс-формы. Чтобы получался кирпич одинаковой плотности, необходимо подавать в пресс-формы постоянно одинаковую массу, что делается путем автоматизации данного процесса.
• После прохождения этапа прессования кирпич-сырец загружается в вагонетки и отправляется в автоклав для обработки паром. Этот процесс состоит из трех этапов. Первый этап характеризуется поступлением кирпича в автоклав, где начинается процесс выравнивания температуры пара и температуры кирпича.
• На второй стадии поддерживается температура постоянной определенное время, что позволяет завершить все физико-химические процессы в толще изделия. В этот период происходит процесс выпаривания лишней влаги, а также происходит образование гидросиликата кальция.

Внимание: На втором этапе происходят процессы, обеспечивающие силикатному кирпичу основные прочностные характеристики. Третий этап характеризуется процессом остывания кирпича, после чего его отправляют на склад готовой продукции.

Разновидности силикатного материала

Технология изготовления силикатного кирпича может несколько отличаться, поэтому материал можно разделить и на несколько видов. Существуют такие разновидности кирпичей, как зольный и шлаковый, которые также относятся к группе силикатных.

• Шлаковый кирпич производят из домашних шлаков, добавляя к ним различные добавки, а зольный делают из золы. Они имеют несколько иные свойства, характеризующиеся более низкой плотностью и более низкой теплопроводностью. Очень часто используют эти виды кирпича, в силу их меньшей стойкости. К сожалению, они уступают по прочности силикатному кирпичу и их применение ограничивается малоэтажным строительством не выше 3-х этажей. Этот вид кирпичей можно использовать для кладки верхних этажей многоэтажек.
• Существует еще один подвид кирпича, который изготавливается аналогичной технологии, но отличается от него по размерам, но не по составу. Его называют силикатным блоком или камнем.
• Различные специалисты называют его по-разному, хотя технология изготовления практически одинакова. Такое изделие похоже больше на блоки, с размерами 225, 250, 512 на 88-248 мм и на 44-188 мм. Он значительно больше кирпича и тяжелее, вес такого камня может достигать 21кг. Такие блоки изготавливаются пустотелыми, но могут иметь различную фактуру поверхности: могут быть гладкими или рельефными, рядовыми и лицевыми.
• Достоинство таких блоков заключается в том, что они в 4-5 раз уменьшают время на строительство и экономят кладочный раствор, где-то в полтора раза. Что касается основных эксплуатационных характеристик, то они схожие с обычным силикатным кирпичом. Но если сравнить их с другими стройматериалами, то их характеристики несколько лучше, если взять, например, гипсоблоки или бетонные перегородки. Они прочнее и имеют хорошие звукоизолирующие характеристики, при этом, они могут быть дешевле других типов блоков.

Цветовые решения

Как правило, после всех технологических операций силикатный кирпич имеет светлый оттенок, что дает огромные возможности для дизайнерских задумок.

Такому кирпичу можно придать любой оттенок, хотя разноцветного силикатного кирпича никто еще не видел. Дело в том, что в его состав входит известь, которая может вступить в реакцию с красителем, и тогда не известно, какой оттенок получится в конечном итоге. Здесь нужны очень серьезные исследования.

Образование и состав кварцевого песка

Песок образуется в результате выветривания некоторых горных пород: гранитов, гнейсов и др. Эти породы разрушаются под действием тепла, холода, ветра, воды и др. Продукты разрушения горных пород перемещаются ветром и водой на значительные расстояния и затем оседают.

Кварцевый песок

В зависимости от места залегания различают следующие разновидности песков:

• горные и овражные, состоящие из песчинок остроугольной формы с шероховатой поверхностью;
• речные и озерные, имеющие песчинки окатанной формы с гладкой поверхностью.

По размеру зерен пески делятся на:

1. крупнозернистые, состоящие из зерен размером до 5 мм;
2. среднезернистые, состоящие из зерен размером от 2 до 0,6 мм;
3. мелкозернистые, состоящие из зерен размером от 0,6 до 0,2 мм;
4. очень мелкозернистые, состоящие из зерен размером от 0,2 до 0,05 мм.

Кремнезем (SiO2) встречается в природе в аморфном и кристаллическом состоянии.

Из аморфного кремнезема образуются залежи диатомита и трепела. Аморфный кремнезем активно вступает в химическую реакцию с известью при обычной температуре.

Кристаллический кремнезем встречается в природе в виде кварца. Кварц обладает большой твердостью и прочностью. В обычных условиях — при нормальном давлении и комнатной температуре — кварц не вступает в химическое взаимодействие с известью, для этого необходимо наличие водной среды и высокой температуры, что практически достигают, применяя насыщенный водяной пар под повышенным давлением.

Пески, содержащие 90% и больше кристаллического кремнезема — кварца, называются кварцевыми.

В большинстве случаев кварцевые пески окрашены в различные цвета имеющимися в них примесями, чаще всего в желтый цвет — соединениями железа. Белые пески встречаются довольно редко.

Tаблица 1 — Химический состав кварцевых песков, %

Потери при прокаливании характеризуют наличие в песке веществ, способных разлагаться и частично улетучиваться при высокой температуре. Величина потерь при прокаливании зависит от вида примесей и их содержания в песке.

В нашей стране чистые кварцевые пески, содержащие более 98% кремнезема, находятся в Люберецком и Часовярском месторождениях. Химический состав кварцевых песков некоторых месторождений приведен в табл.1.

Форма для приготовления

Для изготовления сырца, то есть еще необожженного кирпича, необходима форма. Промышленные предприятия используют специальные прессы, но как быть обычному человеку, не имеющему подобное производство? Можно сделать форму для кирпича своими руками.

Для изготовления формочки необходимы самые обычные материалы, поэтому человеку, который решил заняться производством кирпича для своих нужд и целей, такое дело обойдется дешево. Потребуются доски, но не толстые, и два листа фанеры. Толщина досок равна примерно 20 мм. Что касается размеров формы, то следует воспользоваться стандартным значением, 250х120х65 мм.

Инструменты для изготовления кирпича: 1 толкун, 2 настил, 3 песок с совком, 4 глина с лопатой, 5 творило, 6 скоба или скребок.

Бруски конструкции следует скрепить между собой, используя гвозди. Для увеличения производительности труда рекомендуется сделать сразу несколько формочек, что повысит скорость производства. Конечный результат будет ничуть не хуже, чем изготовление кирпича в промышленных предприятиях.

На крышке формы снизу и сверху желательно изготовить выступы, имеющие форму конуса. Это нужно для того, чтобы в изготовленных материалах образовались пустоты. Данный шаг позволит обеспечить наилучшее сцепление с раствором. Для закрепления досок используются небольшие гвозди 50 мм, верхнюю крышку закреплять не нужно. Наполненную формочку надо накрыть крышкой, а через небольшой промежуток времени снять ее. Формочка переворачивается, заготовка вынимается.

Следующий этап процесса производства кирпича просушивание. С этой целью потребуется изготовить обычный стеллаж, сверху над ним расположить навес. Во время сушки размеры кирпича будут уменьшаться, что связано с испарением влаги и сближением частиц кирпича. Однако данный процесс, достигнув определенного значения, прекращает действовать.

Линия производства кирпича.

При расположении стеллажа нужно определиться с рядом факторов. Кирпичи не должны испытывать на себе воздействие лучей солнца, важно, чтобы они обветрились в достаточном количестве. Процесс просушивания находится в зависимости от многих факторов, среди которых имеются температура, подвижность наружных воздушных масс, влажность. Просушивание может происходить в течение 6 дней, а может растянуться на 2 недели. Нужно обратить внимание, что по устойчивости к влаге такой кирпич характеризуется низкими показателями, поэтому во время строительства стены рекомендуется защищать от пагубного воздействия влаги.

Процесс обжига своими руками

Обжиг кирпича представляет собой сложную работу. Он включает в себя три этапа: прогрев, после которого идет обжиг материла и регуляция охлаждения. Во время первого этапа происходит удаление гидратной и гигроскопической жидкости, то есть химически и физически связанной воды. Кроме того, происходит равномерное прогревание массы кирпича, сгорание примесей органического происхождения и разложение карбонатов.

Что же происходит с самой глиной? Наблюдается процесс ее разрушения, а именно разрушению поддаются минералы, материал переходит в амфотерное состояние. Данный переход наблюдается при разных температурах. Для тугоплавких пород данная температура равна значению 1150 градусов, для легкоплавких 800 градусов.

Схема многотопочной печи и усадки кирпича-сырца для обжига углем.

Так как изготовление осуществляется не в условиях специального предприятия, то потребуется печка, которой может стать обыкновенная бочка. Кроме того, нужно выкопать яму, имеющую глубину 0,5 м. Далее следует убрать дно бочки, поставить ее на сам костер, расположив бочку на ножках длиной 20 см. Это поможет в регулировании огня и равномерном прогреве.

Материал следует уложить таким образом, чтобы между кирпичами оставалось небольшое пространство. Для устранения возможности попадания холодных воздушных масс в бочку следует ее прикрыть каким-нибудь листом из металла. Стоит вспомнить про ранее вырезанное дно, в этой ситуации оно хорошо поможет.

Для обжига следует поддерживать огонь под бочкой в течение длительного времени. Для этой цели нужно заранее найти большое количество топлива, так как обжиг может быть равен по времени 20 часам. После завершения процесса импровизированная печка должна немного остыть. Открывать крышку не следует. Регулировка температуры происходит постепенно, замедляя горение костра. Пытаться провести охлаждение своими руками не следует.

Спустя 4-5 часа, когда бочка остыла, можно ее открыть и извлечь материал. Далее нужно проверить кирпичи на качество, для чего необходимо проделать следующие манипуляции. Берется один кирпич, который затем раскалывается, используя молоток. При качественно выполненном процессе обжига весь кирпич будет иметь один цвет. Поместив его в воду, можно наблюдать тот же самый результат. В этом случае материал готов к работе.

Таким образом, изготовление кирпича не представляет собой сложное занятие. Единственное, на что следует обратить внимание, это большие затраты по времени, которое необходимо для обжига.

Тем не менее производство обойдется минимальными затратами, так как формы делаются из дешевых подручных материалов, а в качестве печки можно использовать бочку.