Из чего делали кирпичи в древности. Старинный кирпич: методы производства и особенности укладки

Кирпич является одним из старейших строительных материалов и его применение восходит к глубокой древности. На это указывают постройки, относящиеся к III-II тысячелетию до н.э. Ученым на сегодняшний день не удалось точно найти место первой постройки из кирпича, однако удалось установить, что впервые такие строения стали возводится в Месопотамии, территории, находящейся в междуречье Тигра и Евфрата. И это отнюдь не случайно. Причина – обилие воды, глины и соломы в этом регионе. Именно благодаря этим компонентам местные жители могли быстро воздвигать свои жилища. Технология строительства была проста — строения возводили из соломы, которую затем обмазывали глиной. Под влиянием палящего солнца такие конструкции быстро высыхали, становились твердыми и не пропускали влагу. Эти отличительные свойства глиняных конструкций быстро заметили люди и со временем решили усовершенствовать технологию строительства, чтобы облегчить свой труд. Постройки стали возводится из штучного материала – отформованного бруска, изготовленного из клейкой глины и резаной соломы, которую добавляли для прочности и крепости. Изготовленные таким способом кирпичи под горячими солнечными лучами быстро высыхали и становились твердыми как камень. Постепенно искусственно-созданный глиняный кирпич стал вытеснять из применения натуральный каменный материал. Однако это была еще эра необожженного кирпича или кирпича-сырца.

Впервые техника обжига кирпича в печи была освоена в Древнем Египте. Об этом свидетельствуют изображения, сохранившиеся со времен фараонов, на которых запечатлены этапы строительства храмов и домов, в том числе и этап производства кирпича. К примеру, городские стены Иерихона выложены кирпичом, имеющим форму, схожую с современными батонами белого хлеба.

Из Древнего Египта и Междуречья, где обжиг кирпича применялся уже в III-II тысячелетии до нашей эры, технология производства керамического кирпича стала проникать и в другие уголки нашей планеты.

Наибольших успехов в развитии производства кирпича, а также возведения зданий и сооружений из него добились древние римляне и греки. Именно в Древней Греции началось производство плоских обожженных кирпичей, которые назывались плинфами (от греческого слова «plinthos» – «кирпич»). Плинфы – кирпичи с размерами 50х50х4,5 см в Древнем Риме и 30х35х2,5 см в Византии. Производство таких кирпичей велось в деревянных формах. После формовки плинфа сушилась на протяжении 10-14 дней, а затем подвергалась обжигу в печах.

Однако около I тысячелетия до нашей эры техника обжига кирпича была забыта из-за трудоемкости и дороговизны производства. Вплоть до IV века массовое строительство сооружений, предназначенных для бедных и средних слоев населения, осуществлялось с помощью кирпича, высушенного под солнечными лучами. Постройки богатых заказчиков возводились из мрамора. Новым толчком к возобновлению массового производства обожженного кирпича стала необходимость быстрого возведения крупных стратегически важных сооружений, например, таких как мосты и крепости, на вновь завоеванных территориях Римской империи.

С началом упадка Римской империи массовое изготовление кирпича на европейском континенте практически остановилось. Возрождение производства кирпича произошло лишь в XI-XII веках по причине стремительного роста и строительства городов (большей частью за счет строительства небольших, всего в 2-3 этажа, жилых домов с торговыми рядами и мастерскими внизу). В эту эпоху появилась фигурная кладка, началось использование кирпича с фигурной поверхностью, покрытого блестящей и прочной глазурью. В XII — XVI веках на территории современной Германии зародился новый стиль в архитектуре – готика. Сооружения готического стиля, как правило, возводились из обожженного керамического кирпича.

Кирпич в России

В IV-V столетии в Россию из Византии пришла методика производства глиняного кирпича. Произошло это вследствие крещения Руси в 988 году, так как вместе со священнослужителями из Византии прибыли и строители, привезшие технологию производства кирпичей. Плинфа в те времена являлась главным материалом для строительства храмов, крепостей, теремов и печей. Стоит отметить, что первые мастерские по производству кирпича возникали при монастырях. Однако продукция таких производств практически полностью уходила на нужды самого монастыря.

К XV веку плинфу постепенно начал вытеснять кирпич, близкий по форме и размерам современному – то есть в форме бруска. Как раз на этот период времени и приходится начало расцвета «кирпичного дела» в России. А конкретно все началось со строительства фабрики по производству обожженного кирпича в Москве. Фабрика имела обжиговую печь и по замыслу должна была удовлетворять потребность в кирпиче грандиозную стройку того времени – московский Кремль. В честь итальянского архитектора Аристотеля Фиораванти, запроектировавшего Кремль, такой кирпич прозвали «Аристотелев кирпич». Из такого «глиняного камня», имевшего похожие с современным кирпичом размеры (289х189х67 мм) также были построены стены Новгородского и Казанского кремля, собор Василия Блаженного.

До XIX века технология изготовления кирпича в России была примитивной и довольно трудоемкой. Формовка кирпича велась вручную, сушка производилась исключительно летом, обжиг осуществлялся в малопроизводительных печах. В середине XIX века в технологии производства кирпича произошла настоящая революция. Впервые были применены кольцевые обжиговые печи, а также ленточный пресс, стали использоваться сушилки для кирпича. В это же время в производстве появились глинообрабатывающие машины, такие как бегуны, вяльцы, глиномялки. В это же время для отделения бракоделов от доброкачественных изготовителей была введена система клеймения продукции. Каждый кирпичный завод обзавелся собственным фирменным знаком — клеймом, которое наносилось на кирпич. Все эти факторы позволили вывести выпуск кирпича на качественно новый уровень.

В 1847 году появился первый стандарт по выпуску кирпичной продукции - «Правила для единообразной прочной выделки кирпича, долженствующего употребляться как в Санкт-Петербурге, так и в других местах России, на казенных и частных заводах», в которых было подробно описано, как производить обжиг, сушку, сортировку, ставить клеймо. Этим стандартом фиксировался размер кирпича 6х3х1,5 вершка.

Современный кирпич обрел знакомые нам размеры — 250х120х65 мм — в 1927 году, его вес не более 4,3 кг.

Современные разработки позволили расширить ассортимент кирпича и довести этот строительный материал до совершенства по внешним и технико-технологическим параметрам. Используемый сегодня кирпич обладает всеми свойствами натурального камня, то есть, в первую очередь прочностью, водо- и морозостойкостью.

Более 5 тысяч лет кирпич остается самым популярным строительным материалом и свое первенство не собирается никому уступать.

Хотите, чтобы дом снаружи выглядел неподражаемо? Или подбираете оригинальные варианты облицовки внутри помещения? Тогда используйте старинный кирпич с клеймом, который великолепно подходит не только для жилых помещений, но и для различных общественных зданий.

Например, он отлично будет смотреться в следующих заведениях:

• Ÿ кафе;
• Ÿ ресторанах;
• Ÿ арт-кафе и т.д.

Данный материал отличается поразительными эстетическими свойствами, а его фактура, проявление узора и неподражаемый цвет как будто невольно заставляют перенести на пару сотен лет назад.

Оригинальная отделка – гарантия вашего успеха

Искусство оригинального дизайна интерьера – сродни волшебству. И чтобы действительно наполнить помещение неповторимой атмосферой, необходимо проявить индивидуальность. Сегодня одним из наиболее модных и востребованных, и в любой ситуации оригинальных направлений, является старинная кирпичная кладка.

Получить такой строительный материал можно несколькими способами:

• Ÿ ;
• Ÿ разбирать старые, заброшенные строения;
• Ÿ изготавливать новый кирпич, искусственно состаривая его.

Первые два способа можно реализовать самостоятельно, если у вас есть на примете старое здание, которое подлежит разбору, а вы обладаете всеми правами на него. Естественно, разбирать здание нужно крайне осторожно, чтобы не повредить материал.

Для второго способа необходимо определенное оборудование. Да и стоимость получения кирпича будет намного выше.

Но какой бы способ получения данного строительного материала вы не выбрали, можете быть уверены, что в ваш интерьер он принесет:

• Ÿ уникальный уют старины;
• Ÿ наполнит комнату свежим и неизбитым подходом в оформлении.

Как раньше изготавливали кирпич

Стоит отметить, что даже если вы используете в строительстве материалы, которые были изготовлены много лет тому назад, можете быть уверены в их качестве и надежности.

Сегодня ни для кого не секрет, как делали кирпич в старину. Процесс был довольно простым и подвластным фактически каждому.

Чтобы сделать материал своими руками, выполнялись следующие шаги:

• Ÿ применялись глина и ил со дна реки или другого водоема;
• Ÿ в полученную смесь добавляли немного воды;
• Ÿ также использовались солома или сено;
• Ÿ все это формировалось и подсушивалось.

Конечно, именно такой строительный кирпич до наших дней фактически не дожил. Поскольку он все-таки с трудом переносит путешествия сквозь века.

Если говорить о тех старинных строительных материалах, которые сегодня принято использовать при оформлении помещений различного типа, то необходимо отметить, что их производство было намного сложнее и, все-таки, технологичнее.

В частности, подразумевается следующее:

• Ÿ тщательно отобранные ингредиенты;
• Ÿ точное соблюдение пропорций;
• Ÿ обжиг при определенной температуре строго необходимое время.

Каждый средневековый производитель считал своим долгом наносить клеймо на собственную продукцию, что подтверждало качество производства. Ведь если производитель уверен в долговечности и надежности материала, он не побоится нанести на него свое имя или название фабрики.

Вот почему старинные кирпичи с клеймом и сегодня являются достаточно надежными, а также пользуются определенной популярностью.

Современные методы производства

Поэтому в настоящее время некоторые фабрики производят современный кирпич под старину, который по своим внешним и эстетическим свойствам ничем не отличается от действительно средневекового. Кстати, это видно не только на фото, но и в реальности.

Главное требование при производстве данного материала – использовать только ручную формовку.

Такой подход позволяет добиться:

• Ÿ правильной формы;
• Ÿ необходимой структуры;
• Ÿ требуемой фактуры поверхности.

К сожалению, сегодня в нашей стране производить настоящий кирпич под старину практически невозможно. Это обусловлено тем, что в отечественных широтах нет необходимых сортов глины. Если же изготавливать строительный материал из других сортов, то он окажется не долговечным и некачественным.

Среди наиболее известных западных производителей такого кирпича, выделяются следующие фабрики и заводы:

• Ÿ Roben;
• Ÿ Feldhaus;
• Ÿ Deppe;
• Ÿ Nelissen;
• Ÿ Terca.

Конечно же, цена такого строительного материала довольно высока, но если учитывать эффект, которого удается достичь, при его использовании в дизайне интерьера, она вполне обоснована.

Несмотря на описанные выше проблемы с производством в отечественных случаях, есть и русские компании, которые предлагают своим клиентам приобрести материал, из которого получается великолепная старинная кирпичная кладка.

Особенности укладки

Если вас интересует инструкция, как именно происходит укладка данного строительного материал, то, возможно, мы вас разочаруем, но каких-то особых и уникальных методик не существует.

Естественно, как и любой другой строительный материал данного типа, например, тот же двойной силикатный кирпич м 150, старый требует к себе внимания.

С ним работать нужно аккуратно, выдерживая уровень:

• Ÿ горизонтальный;
• Ÿ вертикальный.

Совет. Раствор рекомендуется использовать обычный – в пропорциях один к трем или один к четырем (одна часть цемента и три или четыре части песка). Этого достаточно для качественной кладки. Конечно же, кирпич не стоит бросать и стучать по нему изо всех сил.

В заключение

То есть, применять именно для облицовки и оформления помещения. А не в качестве материала, для возведения несущих стен и конструкций. Такой материал позволит добиться невероятного эффекта.

Мы уверены, наша статья помогла вам лучше понять специфику использования данного материала. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Полнотелый кирпич

Штабель кирпичей с несквозными пустотами

Керамический кирпич , красный кирпич - кирпич из обожжённой глины . Наиболее используемый вид кирпича для строительства зданий , сооружений , печей .

Технология производства

Для получения керамического кирпича сырцовый кирпич обжигают в кольцевых и туннельных печах непрерывного действия. Глина начинает спекаться при температуре 800-1000 °C. Нормально обожжёный кирпич приобретает характерную кирпичную окраску .

Классификация

По применению

По наличию пустот

Пустоты могут располагаться перпендикулярно (вертикальные) или параллельно (горизонтальные) постели кирпича.

По прочности

Подразделяют на марки: М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300 (число означает кгс /см 2 - выдерживание нагрузки на сжатие).

• Клинкерный кирпич : М300, М400, М500, М600, М800, М1000.
• Кирпич и камень с горизонтальными пустотами: М25, М35, М50, М75, М100.

По размерам и форме

• Одинарный - изделие в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами 250×120×65 мм.
• Утолщенный (полуторный) - изделие в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами 250х120х85 мм
• Двойной - изделие в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами 250х120х140 мм
• Фасонный - с формой, оличающейся от прямоугольного параллелепипеда.

Номинальные размеры

Вид изделия	Обозначение вида	Длина	Ширина	Толщина	Обозначение размера
Кирпич	КР	250	120	65	1 НФ
		250	85	65	0,7 НФ
		250	120	88	1,4 НФ
		250	120	140	2,1 НФ
		250	60	65	0,5 НФ
		288	138	65	1,3 НФ
		288	138	88	1,8 НФ
		250	120	55	0,8 НФ
Кирпич с горизонтальными пустотами	КРГ	250	120	88	1,4 НФ
		250	200	70	1,8 НФ

Лежебока, только профи.
И размерами под стать:
Семь - анфас, двенадцать - в профиль
И длиною - двадцать пять.
Цветков Леонид

Современная строительная индустрия немыслима без такого простого и незамысловатого на первый взгляд изобретения человечества - кирпича. На страницах интернет-портала по малоэтажному строительству http://сайт вы найдете огромное количество материалов и статей в той или иной степени освещающих вопросы строительства домов и коттеджей из кирпича или с применением современных керамических изделий - поризованных блоков и камней. В этой статье мы хотим рассказать вам об истории кирпичного строительства, восходящей своими корнями к временам Древних цивилизаций, Египетских фараонов и императоров Рима.

Изготовление кирпича в Древнем Египте

Многочисленные археологические раскопки позволяют нам с уверенностью говорить о том, что первые кирпичи в качестве строительного материала были применены человеком около 5 тысяч лет назад. Но кто именно изобрел кирпич достоверно сказать нельзя. Скорее всего, кирпич в том понимание, которое мы вкладываем в это слово был изобретением не одного человека, а плод эволюционного развития самой технологии постройки крепкого и недорогого жилища из подручных материалов. Ученым не удалось точно указать и найти место постройки первого строения из кирпича, но, то, что эти строения стали возводится в Месопотамии, территории между Тигром и Евфратом (Междуречье), совсем не случайно. Дело в том, что в этих местах всегда вдоволь было воды, глины и соломы. И вся эта благодать освещалась жарким солнцем практически круглый год. Именно из этих природных материалов и строили свои жилища местные жители. Строения возводились из соломы обмазанной глиной.

Глина высыхала под солнечными лучами и становилась твердой, при этом не пропускала влагу и хорошо защищала от непогоды. Люди это заметили, а так как они стремились облегчить свой труд, то ими и был изобретен этот, незатейливый на первый взгляд, брусок из соломы и глины, получивший у нас название кирпич. Технология изготовления первых кирпичей была проста : клейкую глину смешивали с водой, добавляли для прочности и крепости солому, а уже сформированные таким образом кирпичи под горячими лучами солнца высыхали и становились твердыми как камень.

Изготовление кирпича-сырца

Это был еще необожженный кирпич или кирпич-сырец. Кирпич-сырец и сейчас в наше время широко используется во многих станах мира как основной строительный материал.
Первыми кто освоил технологию обжига кирпича в печи, стали древние египтяне . На изображениях, сохранившихся со времен фараонов, хорошо видно как производился кирпич, и строились из него храмы и дома. Например, городские стены Иерихона сложены из кирпича, который имел форму, сходную с нынешними батонами белого хлеба.

Кирпич стал основным строительным материалам в Междуречье и практически все города в период расцвета этой цивилизации были построены из него. Например, в Вавилоне красивейшем городе древнего мира все здания были построены из кирпича .
Большими мастерами в производстве кирпича и строительстве зданий и сооружений из него стали древние римляне и греки. Именно от греческого слова "plinthos", которое буквально и означает "кирпич" получили свое название плинфы, изделие, которое явило собой новую веху в истории производства кирпичей.
Это интересно: Другое греческое слово, "керамос", переводится как глина. А понятие "керамика" обозначает изделия из обожженной глины. Когда-то в древних Афинах мастера - горшечники жили компактно в одном из районов города. Этот район стал называться афинянами "Керамик".

Плинфы - наиболее древние обожженные кирпичи. Изготавливалась в специальных деревянных формах. Плинфа сушилась 10-14 дней, затем обжигалась в печи. Они были квадратными и крупных размеров. В Древнем Риме плинфа изготавливалась как правило следующих размеров 50 х 55 х 4,5 см,а в Византии 30 х 35 х 2,5.
Изготавливались плинфы и поменьше, но их использовали как черепицу. Как видим, древние плинфы были значительно тоньше современного кирпича, но это обстоятельство нисколько не мешало тем, же римлянам строить из них знаменитые римские арки и своды.

Внешние арки Колизея

Такие кирпичи легко формовались, сушились и обжигались. Строили из них с использованием толстого слоя раствора, зачастую равного по толщине самой плинфе, из-за чего стена храма становилась "полосатой". Иногда через несколько рядов плинф укладывали ряд природного камня. В Византии стены из плинфы почти никогда не штукатурились.

Кирпич в России

В домонгольской Киевской Руси, которая очень много переняла от культуры Византии, в том числе и строительные технологии, плинфа стала основным материалом для возведения конструктивных элементов зданий и использовалась в древнерусском храмовом зодчестве 10 - начала 13 века, в частности из них были построены Софийский собор (Киев), 1037 год, Церковь Спаса на Берестове, 1113-25 годы, Благовещенская церковь (Витебск), Борисоглебская церковь (Гродно).
Первые кирпичные мастерские на Руси появились при монастырях. Их продукция преимущественно шла на нужды храма. Считается, что первым религиозным сооружением на Руси, построенным из кирпича, стала Десятинная церковь в Киеве .

Это интересно: В научной литературе высказывались предположения, что наряду с плинфой на Руси уже в XII-XIII вв. изготавливали и брусковый кирпич , который применяли вместе с плинфой. В действительности брусковый кирпич, имеющий романское происхождение, впервые проник в Киев из Польши в самые последние предмонгольские годы. Брусковый кирпич вместе с плинфой использовали лишь в тех случаях, когда им чинили здания, построенные ранее. Примерами могут служить Успенский собор Печерского монастыря, киевская ротонда, собор Михаила в Переяславле, восстановленные вскоре после того, как они пострадали при землетрясении 1230 г. Кроме того, за брусковые кирпичи иногда ошибочно принимали плинфы узкого формата, т.е. "половинки", особенно если они имели необычно большую толщину (например, в новгородском соборе Антониева монастыря и староладожском соборе Никольского монастыря - более 7 см).

На самом деле в Московской Руси формованный кирпич стал повсеместно применяться лишь с конца 15 века, а первый кирпичный завод заложили в 1475 году. И уже из этого кирпича были возведены стены Кремля в Москве.
Это интересно: История появления первого завода по производству кирпича в Московском царстве довольно интересна. В 1475 году в Москву из Италии был приглашен архитектор Аристотель Фиораванти для постройки Кремля. Но Аристотель начал не со строительства, а с налаживания производства кирпича с особой обжиговой печью. И очень быстро этот завод стал производить очень качественный кирпич . В честь архитектора его прозвали "Аристотелев кирпич". Из такого "глиняного камня" были возведены также стены Новгородского и Казанского кремля. "Аристотелев кирпич" имел практически идентичный современному кирпичу вид и следующие размеры 289х189х67 мм. "Государев кирпич" - первый в России, который предполагал перевязку швов.

Несмотря на исключительную популярность кирпича как строительного материала вплоть до XIX века техника производства кирпичей в России оставалась примитивной и трудоёмкой. Формовали кирпичи вручную, сушили исключительно летом, а обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца или небольших переносных печах. В середине XIX века в технологии производства кирпича произошел настоящий переворот. Впервые были построены кольцевая обжиговая печь и ленточный пресс, появились первые сушилки для кирпича. В это же время появились глинообрабатывающие машины бегуны, вяльцы, глиномялки.
Это позволило вывести производство кирпича на качественно новый уровень. Следующим возник вопрос качества продукции. Для того чтобы отделить бракоделов от добросовестных производителей была придумана система клеймения. То есть каждый кирпичный завод имел собственный фирменный знак - клеймо, который наносился на кирпич . В XIX веке также появилось первое техническое описание кирпича, перечень его параметров и свойств.

Это интересно: При Петре 1 качество кирпича оценивалось очень строго. Привезенную на стройку партию кирпича просто сваливали с телеги: если при этом разбивалось более 3 штук, то вся партия браковалась. При строительстве Санкт-Петербурга Петром I был введен т.н. "каменный налог" - плата кирпичом за въезд в город.

Современный кирпич обрел знакомые нам размеры - 250х120х65 мм - в 1927 году, его вес не более 4,3 кг.
Прошло 5 тысяч лет, а кирпич по-прежнему остается самым популярным строительным материалам и свое первенство не собирается уступать никому. Эволюция в развитие технологии производства кирпича и керамических изделий в чем-то сродни эволюции человека по теории Дарвина. Если провести аналогию, то сначала зарождение примитивных форм (глинобитные хижины), затем первобытный человек (кирпич-сырец), теперь человек современный (обожженный кирпич и керамические камни). Эволюционное развитие человека и технологии производства кирпича идут рука об руку, и эта закономерность свидетельствует, что пока существует наша цивилизация, будет существовать и кирпич, как основа всей строительной индустрии созданной человечеством за много веков.
Строительство домов из блоков Поротерм >>>

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 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 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 , 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 .

Размеры

• 0,7 НФ («Евро») - 250×85×65 мм;
• 1,3 НФ (модульный одинарный) - 288×138×65 мм.

Неполномерный (часть):

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

Названия сторон

Согласно ГОСТ 530-2012, грани кирпича имеют следующие названия :

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

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.

Технология производства

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.

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.