Обжиг кирпичей в домашних условиях: Как произвести обжиг кирпича в домашних условиях: основы технологии

Обжиг кирпича: технология и проведение процедуры

Как обжигать кирпичи? Этот вопрос является очень популярным, ведь кирпич — это стройматериал, который известен уже несколько тысяч лет. Популярность кирпича объясняется его уникальными свойствами и простым производством. В регионах с высокой температурой воздуха изготовить кирпич можно в домашних условиях. Но для этого необходимо знать технологию, как обжечь кирпич, и выбрать качественные материалы.

Обжиг кирпича в печи закрепляет форму и надежность кирпича.

Из чего изготавливают

Для производства кирпича в домашних условиях понадобится глина, которая находится чуть ниже дерна. Признаком наличия глины является клейкая грязь красноватого оттенка, полученная при смешивании воды и земли. Идеальным вариантом для производства является глина средней жирности.

Чтобы определить жирность сырья, проводят следующий опыт. Из нескольких участков грунта добывается 500 г глины, затем в нее добавляется вода. Перемешивают глину с водой до состояния клейковины. Из полученной смеси делают небольшие шарики окружностью около 5 см. Такую операцию проделывают со всеми видами добытой глины. Через 2-3 дня, когда шарики просушатся и затвердеют, смотрят на полученный результат. Если шарики с трещинами, то это указывает на большую жирность глины, и в нее необходимо будет добавлять кварцевый песок. Если же на шариках отсутствуют трещины и при броске с 1 м шарик остается целым, то это значит, что глина оптимальной жирности и полностью подходит для производства кирпича.

Способы изготовления

Саман является необожженой (сырой) формой кирпича.

На сегодняшний день известно о 3 способах производства кирпича:

• саман — необожженный кирпич, изготовленный с добавлением соломы;
• кирпич-сырец;
• обожженный красный кирпич.

Технология производства самана заключается в следующем. Сначала необходимо сделать специальные формы для заливки размером 25х12х6,5 см. Материалом для форм служат доски толщиной 20,5 мм и 2 небольших отрезка фанеры, которые между собой соединяются гвоздями длиной 5-6 см. Для формирования в кирпиче выемок делают небольшие выступы в двух крышках формы. Это способствует лучшему сцеплению материалов. Верхнюю крышку делают съемной.

Далее переходят к изготовлению раствора. В большой контейнер с невысокими бортиками закладывается тощая, жирная глины и тщательно перемолотая солома в пропорции 1:1:5. Добавляя немного воды, полученную смесь перемешивают совковой лопатой, а затем разливают в немного смоченные водой сделанные ранее формы. Заполняется форма полностью, включая все углы. Излишки раствора убираются металлическим шпателем. Сверху немного присыпают цементом или пылью и накрывают крышкой. Через некоторое время формы переворачивают, предварительно сняв верхнюю крышку. Для сушки кирпича используют стеллажи под навесом. Как правило, просушка занимает 7-14 дней, в зависимости от условий климата. Во время сушки исключают прямое попадание солнечных лучей и обеспечивают хорошее проветривание.

Кирпич-сырец изготавливается из глины без соломы необоженным способом.

Саман является достаточно прочным видом кирпича, и строения из него сохраняются на протяжении десятков лет.

Кирпич-сырец производится аналогично саману, только вместо соломы добавляется песок. При этом пропорции материалов сохраняются те же.

Изготовление обожженного кирпича

Изготовление обожженного кирпича-сырца включает 3 стадии:

Схема обжига кирпича газом.

• прогревание;
• обжиг;
• охлаждение.

Обжиг кирпича — самый важный и ответственный процесс в производстве, он представляет собой постепенное нагревание изделия до температуры от 920 до 980°С.

При достаточно высоких температурах глина меняет свое состояние, цвет и превращается в сверхпрочный материал. Обожженную глину невозможно размочить водой, и она навсегда становится камнеподобной. И к тому же ей не страшны морозы.

Существует два способа обжига. В первом способе кирпич-сырец кладут в металлическую бочку объемом 200-250 л без дна. Затем бочку ставят на печь без верха. При втором способе бочку устанавливают на ножки высотой около 20 см в предварительно вырытую яму глубиной около 50 см. Чтобы обеспечить равномерную температуру, огонь должен гореть около 20 часов.

Обжиг кирпича состоит из нескольких этапов:

1. 1 этап — малый огонь или выпаривание, при котором испаряется вода при температуре около 120°С.
2. 2 этап — средний огонь или дым, проходит при температуре 120-600°С. Происходит выгорание органических примесей, и полностью выделяется химически связанная вода.
3. 3 этап — большой огонь или взвар, в котором при температуре от 920 до 980°С начинается сам процесс обжига, происходит усадка. На этом этапе глина обретает прочность.
4. 4 этап — закал или томление. Кирпич находится в печи на определенной температуре, без ее резких перепадов.
5. 5 этап — завершающий, охлаждение. При обжиге в бочке ее нельзя открывать до полного естественного остывания кирпича или же при постепенном ручном снижении температуры. Обычно крышку снимают через 6 часов. В случае несоблюдения данного условия высока вероятность образования трещин на глине.

Для определения качества обожженного кирпича его разламывают на 2 части. Правильно изготовленное изделие имеет прямоугольную форму, внутри — однородную структуру и оранжево-красный цвет. Если же залить кирпич водой на несколько часов, он не должен размокнуть.

Красный обожженный кирпич нуждается в замачивании перед кладкой.

Обжиг кирпича: технология, сложности, виды печей

Содержание

• 1 Что это за процесс и особенности технологии
• 2 Сложности обжига кирпича
• 3 Виды печей
  • 3.1 Туннельная печь
  • 3.2 Кольцевая печь
• 4 Можно ли сделать дома?

Для изготовления кирпича нужна глина. Однако недостаточно придать ей форму кирпичного блока и высушить, потребуется обжиг кирпича. Такая процедура нужна для получения качественного и прочного строительного материала. Наличие необходимого сырья и знание технологии обжига дают возможность производить стройматериал и в домашних условиях.

Что это за процесс и особенности технологии

Тепловую обработку стройматериала из глины под действием высоких температур называют обжигом. Это завершающий этап производства кирпичных блоков. Технология обжига включает 3 этапа:

1. Прогревание.
2. Обжиг.
3. Охлаждение.

На первом этапе кирпич нагревают до температуры 120 градусов, с целью выпаривания из него воды. Затем, для выгорания примесей органического происхождения и окончательного вывода жидкости, его прогревают до 600 гр. На следующем этапе температура обжига кирпича составляет 920—980 градусов. При этом начинается усадка глины, приобретается прочность. В условиях постоянной максимальной температуры кирпичный блок некоторое время закаливается и томится. На завершающем этапе полученный строительный материал из глины охлаждают. Если во время термической обработки не было нарушения технологии, цвет блока будет оранжево-красный, а структура однородной. Для получения глазурованного кирпича потребуется повторный обжиг.

Чтобы в итоге получить прочный и качественный обожженный кирпич без трещин, в процессе термообработки требуется строгий контроль температурного режима

Вернуться к оглавлению

Сложности обжига кирпича

Для организации такого производства нужен хороший бизнес-план.

Прежде чем открывать производство и приобретать печь для обжига, необходимо составить бизнес-план. Нужно учесть объемы производства, характер и стоимость энергоносителя, способы доставки сырья и отгрузки готовой продукции. Затраты следует свести к минимуму, иначе изготовление термически обработанных кирпичных блоков будет нерентабельным. Альтернативным может стать производство кирпича без обжига. Его изготавливают способом полусухого и сухого прессования и получают стройматериал со свойствами идентичными обожженному.

Вернуться к оглавлению

Виды печей

Для обжига керамики и производства обожженного, в том числе керамического кирпича используют специальные печи. Они бывают 2 типов:

• туннельные;
• кольцевые.

Вернуться к оглавлению

Туннельная печь

В туннельной печи предусмотрены три отделения.

Устройство туннельного типа — это длинная, в виде туннеля газовая печь для обжига кирпича. Внутри находятся 3 камеры и проложены рельсы. По ним, с помощью автоматических толкателей, движутся металлические вагонетки. Перед входом в печь них загружают необожженный кирпич. Вход и выход закрывается герметично. После просушки в 1 камере, кирпичные блоки перемещаются во 2 для обжига. Его обеспечивают газовые горелки, постоянно поддерживающие температуру на уровне 920—980 градусов. Затем кирпич попадает в третью зону с более низкой температурой, где происходит его охлаждение. После завершения режима толкатели выкатывают вагонетки из печи и кирпичные блоки полностью остывают уже за ее пределами.

Вернуться к оглавлению

Кольцевая печь

Устройства этого типа состоят из множества расположенных друг возле друга секций в виде кольца. В каждой из них есть окно для загрузки и извлечения материала, а также свой источник подогрева Кольцевая печь обеспечивает непрерывность процесса обжига. Таким образом, партия кирпичных блоков проходит все стадии термической обработки, находясь в одном и том же отсеке. Соседняя камера способствует нагреву, прокаливание блоков происходит за счет своего топлива, а остывание обеспечивает температура следующей секции.

Вернуться к оглавлению

Можно ли сделать дома?

Дома можно самостоятельно изготовить саман, не прибегая к его обжигу.

В домашних условиях возможно не только обжечь кирпич, но и изготовить самодельный стройматериал. Однако при таком процессе количество кирпичных блоков с дефектами будет больше. Излишне закаленные материалы будут непригодны для повторного использования. Существует 3 вида материалов:

• саман — без обжига с добавлением соломы;
• кирпич-сырец;
• обожженный.

Для получения самодельного кирпича нужно наличие брусчатой формы. Ее тоже можно сделать своими руками. Для этого понадобятся фанера и доски толщиной 25 мм. Из этих материалов вырезают элементы формы и соединяют их гвоздями длиной 5—6 мм так, чтобы размер будущего кирпичного блока соответствовал стандартному, а именно 250×120×65. Самодельные необожженные кирпичи изготавливают из смеси тощей и жирной глины с добавлением соломы в пропорции 1:1:5, разведенной водой до однородной консистенции. Готовый раствор плотно укладывают в предварительно смоченные и присыпанные цементом формы и закрывают съемной крышкой. После высыхания в течение 7—14 суток готовое изделие вынимают. Чтобы получить кирпич-сырец, проделывают такую же процедуру, добавляя вместо соломы песок.

В промышленном производстве используют специальные печи для обжига глины. В домашних условиях подойдет самодельная печь в виде бочки из металла объемом около 200 л с вырезанным днищем. В нее укладывают блоки для обжига, накрывают металлической крышкой и устанавливают на печь с открытым верхом. При отсутствии таковой, она крепится на ножках высотой 20 см над ямой, в которой на глубине 0,5 м разводят костер. Для обеспечения необходимой температуры для обжига, огонь должен постоянно поддерживаться в течение 20 часов. На завершающем этапе процесса, его делают более слабым. По истечении 6 часов крышку снимают и дают кирпичу остыть.

Изготовление кирпичей по старинке

Изготовление кирпичей из глины традиционно включает пять этапов:

1. Получение глины

Получение глины

Для производства кирпичей требуется хорошая глина. Глину можно найти во многих областях, но некоторые залежи глины лучше, чем другие. Хорошая глина не содержит большого количества осадка, мусора или известняка. Некоторые залежи глины можно найти вдоль рек, а в других районах глину можно найти прямо под верхним слоем почвы. Как только был найден хороший источник глины, его выкапывали и выдерживали в течение зимы. Когда глина подвергалась воздействию зимних температур, она высыхала, и с глиной было легче работать. После того, как из источника было выкопано немало глины, он превратился в глиняную «яму». Эти глиняные карьеры были опасным местом для работы, потому что стены иногда прогибались и падали на рабочих внизу.

2. Приготовление теста

Приготовление теста 1
Приготовление теста 2

Тесто для изготовления кирпичей состоит из глины, воды и песка. У успешных кирпичных заводов был готовый источник для каждого из этих ингредиентов. Точные соотношения каждого зависели от используемой глины. Некоторые глины уже содержали песок, поэтому их не требовалось столько для изготовления кирпичей. Три ингредиента были объединены и смешаны вместе в «грязь». Способ смешивания ингредиентов сильно изменился за эти годы. Первоначально глину, воду и песок бросали в неглубокую круглую яму. К стержню в середине ямы прикрепляли шест с колесом, а другой конец прикрепляли к лошади. Когда лошадь ходила по кругу по краю ямы, колесо перемешивало жидкое тесто до нужной консистенции для хорошей «грязи».

3. Формование «Грязи» в Кирпичи

Формование Сырых Кирпичей

Когда три ингредиента, упомянутых в шаге 2, были объединены и хорошо перемешаны, они были в форме замазки. Это означало, что их можно было легко превратить в кирпичи. Стандартный кирпич был размером 4 x 8 x 2 ¼ дюйма. Не все кирпичи соответствовали этому размеру, но большинство были близки. Шарики или комочки глины «посыпали» песком (чтобы они не прилипали к деревянным формам) и вталкивали в отшлифованные прямоугольные формы (кирпичные формы). Любая лишняя глина может быть легко удалена в этот момент. Некоторые кирпичные формы были сделаны для формирования 1 кирпича, 2 кирпичей, 4 кирпичей, 6 кирпичей или 8 кирпичей.

4. Сушка необработанных кирпичей

Сушка необработанных кирпичей

После формирования кирпича в нем все еще содержится много воды. Поэтому необработанные кирпичи приходилось выкладывать сушиться. Однако раскладывать их на сушку было непросто, потому что кирпичи-сырцы можно легко исказить, сделав их бесполезными. Хитрость заключалась в том, чтобы ограничить объем обработки или подверженность любому потенциальному повреждению. Сырые кирпичи раскладывали на земле для просушки на солнце или же их можно было разложить на полках в крытых стеллажах. Как правило, кирпичи приходилось сушить несколько дней, пока из них не испарялась большая часть воды. Кирпичи тоже приходилось переворачивать, чтобы донышки тоже подсохли. В течение этого периода сушки необработанные кирпичи должны были храниться при температуре выше нуля и в сухом состоянии. Если на них попал дождь или они замерзли, их нельзя было использовать. Поэтому большинство людей быстро отказались от выкладывания их сушиться на солнце.

5. Обжиг кирпичей

Обжиг кирпичей

Последним этапом производства кирпичей была «приготовление» кирпичей в печи. Кирпичи должны были быть приготовлены при достаточно высокой температуре, чтобы «вылечить». Тысячи сухих необработанных кирпичей были сложены над огнем, и со всех сторон огня были построены стены, чтобы сдерживать сильный жар. Костры горели несколько дней, пока кирпичи не нагрелись до очень высокой температуры. Как только это произошло, огню давали погаснуть, а кирпичи можно было вывозить на продажу. Этот способ сжигания был далек от совершенства, потому что температура внутри стен была неравномерной. Кирпичи, сложенные ближе всего к огню, часто обгорали, а сложенные дальше — нет. Слишком много тепла может деформировать или расколоть кирпич. Недостаток тепла может привести к тому, что кирпич придется снова обжигать. Перепады температур также могут изменить естественный цвет кирпича. Цвет кирпича-сырца обычно отличается от цвета обожженного кирпича.

Кирпич низкого обжига – Новости Матери-Земли

 
Обожженный кирпич и терракотовая посуда имеют одинаковый внешний вид.
Фото предоставлено: Мими Каньярат  

В течение многих лет я исключал строительство из кирпича из-за большого количества энергии, потребляемой в производственном процессе, и связанных с этим экологических потерь. Подобно бетону и другим материалам с высоким содержанием энергии, обожженный кирпич, как правило, не считается экологичным вариантом строительства (конечно, за исключением переработанного кирпича). Хотя обожженный кирпич чрезвычайно долговечен, существуют более экологичные варианты.

Кирпич слабого обжига — один из интересных вариантов. Это строительная система, которую выбирают миллионы (возможно, миллиарды) в определенных регионах мира, включая тропический климат. Этот тип кирпича почти не требует ухода, пожаробезопасен и относительно недорог — примерно 1,5–2,5 цента за штуку.

Пригодность низкотемпературного кирпича к жаркому, влажному, дождливому климату может быть его наиболее практичным свойством. Он чрезвычайно популярен в тропическом климате для использования в жилых домах, частных стенах и многих типах коммерческого строительства.

В качестве доказательства его долговечности, ключевого аспекта устойчивости, были обнаружены низкообожженные кирпичи возрастом не менее 4000 лет, что делает его одним из самых прочных строительных материалов.

Низкообожженный кирпич на удивление легкий, отчасти благодаря пробивке (цилиндрическим пространствам в центре) и его пористой консистенции. Ковши с кирпичами можно без проблем переносить или поднимать. Отдельные кирпичи можно легко подбрасывать рабочим.

Захваченный воздух в порах и отверстиях добавляет некоторую изоляцию. Значение R может быть увеличено с помощью внешней изоляции или путем строительства двойной стены (две параллельные кирпичные стены) с воздушным пространством или изоляцией между ними.

Штукатурка очень хорошо сцепляется с рифленой структурой низкообожженного кирпича, намного лучше, чем обычные стены из бетонных блоков. Канавки (со всех четырех сторон) формируются с помощью фрезы в процессе экструзии.

Кирпичные стены помогают минимизировать площадь здания. Это особенно важно в городских районах, где стоимость земли высока, а также в многоквартирном жилом и коммерческом строительстве со множеством стен.

С точки зрения инвестиционной ценности кирпичные дома в целом имеют высокую воспринимаемую ценность и, следовательно, высокую стоимость при перепродаже. Таким образом, это важное соображение, если вы когда-нибудь продать свой дом.

Информация о низкотемпературном кирпиче немного скудна, но «Экология строительных материалов» Бьорна Берге содержит некоторые полезные сведения. Берге описывает два типа подобного кирпича, сведенные в следующую таблицу.

  Источник: Экология строительных материалов, Бьорн Берге  

 По словам Берге, несмотря на то, что использование низкообожженного кирпича перестало быть популярным во многих областях, это было обычной практикой для внутренних кирпичных стен, областей, менее подверженных погодным условиям, вплоть до 1950-х в Европе. Он советует замачивать низкообожженные кирпичи перед кладкой, чтобы они не впитывали влагу из раствора. Берге также рекомендует использовать гидравлическую известь для хорошего сцепления с низкообожженным кирпичом, но избегать продуктов из чистой извести. Многие строители используют цементный раствор.

Первый шаг в производстве кирпича для медленного обжига — это смешивание глины с золой рисовой шелухи, той самой золой, которая осталась после обжига. Если все сделано правильно, добавление золы может создать более прочный кирпич за счет пуццолановой реакции. Типична смесь из 1 кубического метра глины и 2 полных мешков (полипропиленовых мешков 18 x 30 дюймов) золы от рисовой шелухи.

Мопсовая мельница, машина, которая фактически формирует кирпичи, часто приводится в действие дизельным двигателем. Предварительно увлажненная глина засыпается лопатой в бункер мопсовой мельницы, откуда шнек выталкивает ее через металлическую фильеру. Экструдированная глина выходит длинными секциями на рольганге. Затем рабочие используют устройство для резки проволоки, чтобы разрезать глину на куски длиной в кирпич. Затем их загружают на тележку и складывают для сушки на солнце: 4 солнечных дня или 10-15 дней, если погода не идеальна. Зеленые кирпичи уложены рядами для экономии места, приподняты примерно на 4 дюйма над землей на бетонных блоках. Пластиковая пленка обеспечивает защиту от дождя и помогает контролировать скорость высыхания. Примечание: малобюджетные операции сушат кирпичи прямо на земле и работают только в сухой сезон, чтобы минимизировать расходы.

Процесс обжига: от 50 000 до 100 000 кирпичей обжигают за один раз в большой куче. Кирпичи укладываются с вентиляционными промежутками между ними. Металлическая кровля закреплена по бокам штабеля, чтобы удерживать его. Рисовая шелуха насыпается сверху кучи и зажигается спичкой. 12 тонн рисовой шелухи используются для обжига 50 000 больших кирпичей. Процесс обжига длится 7 дней.

Кроме того, что рисовая шелуха является источником топлива, ее теплоизолирующие свойства помогают удерживать тепло. И по мере того, как обжиг приближается к завершению, зола корпуса помогает постепенно охлаждать штабель. После охлаждения кирпичи различаются по цвету от терракотового до желтовато-коричневого и лососевого. Черные кирпичи повторно обжигают со следующей партией.

С точки зрения экологичности низкообожженный кирпич потребляет очень мало энергии (по крайней мере, в рассмотренном здесь случае). Они сделаны из местной глины и обожжены рисовой шелухой, побочным продуктом выращивания риса. Кирпичные заводы расположены вблизи городских районов, чтобы минимизировать транспортные расходы. Кроме того, эти малые предприятия создают жизненно важный источник рабочих мест на уровне села.

Недостатки:

• При плотности 150 кПа/см2 для полнотелого кирпича низкообожженный кирпич не обладает такой прочностью на сжатие, как обожженный кирпич. Обычно требуется стойка и балочная конструкция или более широкая стена, чтобы выдерживать нагрузки на крышу.
• В дополнение к соединительной балке вдоль верхней части стены часто требуется бетонная связующая балка на высоте подоконника для усиления середины стены.
• Кирпич слабообожженный пористый. В районах с отрицательными температурами низкообожженный кирпич может впитывать влагу, промерзать и разрушаться. Однако Берге объясняет, как северные европейцы решили эту проблему, используя низкообожженный кирпич в первую очередь на внутренних стенах и оштукатуривая их гашеной известью.
• Сжигание рисовой шелухи загрязняет воздух. Однако шелуху и остатки соломы на полях все равно часто сжигают. Имеет смысл использовать корпуса для чего-то практичного.

Соответствие нормам

• : сверьтесь с местными нормами, но, как правило, использование кирпича с низким обжигом не допускается в морозном климате.

Учитывая вышеприведенный список недостатков, у низкообожженного кирпича есть свои ограничения. Тем не менее, он также имеет много положительных качеств и широкий спектр полезных приложений, предоставляя тем самым дополнительные возможности для естественных строителей и дизайнеров.

Ссылки: Экология строительных материалов, Бьорн Берге, доступ в Интернете через Google Книги.