Zbo39.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Состав глины для кирпича

Сырье для производства кирпича

Керамический кирпич производится из глины, добытой мелкой фракцией с постоянным составом минералов.

Необходимо, чтобы глины, используемые для производства кирпича, были чистыми, то есть без крупных каменистых включений, а также корней и других растительных остатков. Наиболее вредными являются включения известняка. Кроме того, глины должны быть пластичными, хорошо формоваться, изделия из них не должны давать при сушке трещин.

Наиболее подходящими для производства строительного кирпича являются глины средней пластичности (жирности). Кирпич из слишком жирных глин сохнет с трудом, имеет трещины и коробится. При использовании очень тощих глин кирпич получается с низкой прочностью и морозоустойчивостью. Для получения пластичного глиняного теста к ней добавляют воду. При этом для придания глине нормальной густоты количество воды должно быть оптимальным: если ее слишком много, получается жидкое глиняное тесто, из которого нельзя сформовать изделий, при малом количестве воды масса не приобретает нужной связности, будет рассыпаться. Нормальная густота – такое состояние глиняного теста, при котором оно легко формуется, но не прилипает к рукам.

Жирные, очень пластичные глины приобретают нормальную густоту при добавлении 30-40% воды, глины средней пластичности — при 20-30% и малопластичные глины — при 15-20% воды.

Качество глины можно определить на глаз по срезу. Высокопластичные глины имеют блестящий жирный срез, в состоянии нормальной густоты прилипают к ножу. Если поверхность среза матовая, ровная, без шероховатости, то это говорит о меньшей пластичности. Такие глины при производстве рабочего кирпича требуют добавки отощителя.

При небольшой пластичности срез бывает матовый, слегка шероховатый. Подобные глины и суглинки пригодны для производства кирпича без добавки отощителя. Для определения пластичности образцу глины придают нормальную густоту и из полученного теста делают шарики диаметром 4-5 см, жгутики длиною 15-20 см и толщиною 2 см. Шарики кладут на гладкую доску и сверху медленно надавливают дощечкой, пока они не сплющатся до половины толщины. Если на смятом шарике не появится трещин, значит глина пластична, если трещины появятся — глина малопластична. Шарики из очень тощей глины разваливаются на куски.

Жгутики обвивают вокруг деревянной палки диаметром около 3 см. Пластичные глины при этом не дают трещин и надрывов, тощие глины трескаются и распадаются. О пластичности глины свидетельствует также усадка образцов при сушке. Чем глина пластичнее, тем больше воды требует она для получения теста нормальной густоты и тем больше усадка ее при сушке (усушка).

Для определения усушки из глиняного теста нормальной густоты нарезают образцы небольшого размера. На свежесформованном изделии наносят черту. Затем образцы высушивают, измеряют нанесенную ранее черту и определяют так называемую линейную усадку, которая равна отношению разницы длины черт к длине черты свежесформованного кирпича.

Глины, усадка которых более 10%, — высокопластичны, от 8 до 10% — выше средней пластичности, от б до 8%’ — средней пластичности и меньше 5% — тощие. Глины, имеющие 6-8% усушки являются наиболее пригодными. При большей усушке в глину нужно добавлять отощители. В качестве отощителей применяется песок с крупностью зерен 0,5-2 мм, просеянные или дробленые шлаки с крупностью не более 3 мм, а также опилки.

Наличие в глине каменистых включений определяют методом просеивания подсушенной глины или отмучиванием в воде пробы глины. Нежелательны включения размером более 3-4 мм. Наиболее вредны включения известняка. Для того чтобы выяснить, есть ли во включениях известняк, на остаток, полученный после просеивания или отмучивания, льют по каплям разбавленную соляную кислоту (10% раствор). Известняк вступает в реакцию с кислотой и растворяется в ней.

Глины, содержащие включения известняка, нельзя использовать для производства кирпича, поскольку при обжиге известняк превращается в известь, которая гасится под действием влаги воздуха, увеличивается в объеме и приводит к разрушению изделия.

Глину, намеченную для производства, необходимо подвергнуть испытанию, изготовив из нее пробные кирпичи. Для этого, выкопав на месте предполагаемой добычи глины шурф глубиною на всю толщу залегания глины, делают по высоте стенки шурфа борозду, собирая всю глину из борозды, и тщательно перемешивают ее. Затем, определив пластичность глины, устанавливают необходимость добавки отощителя. Добавив, если нужно, отощитель, глину замачивают, тщательно перемешивают и формуют из нее вручную несколько кирпичей, которые высушивают в помещении и обжигают на ближайшем кирпичном заводе.

Обожженный кирпич в итоге должен быть правильной формы, без трещин, при постукивании металлическим предметом издавать чистый звук, не размокать в воде. Полные испытания нужно производить в лаборатории завода.

Производство кирпича из глины

Как делают кирпич из глины?

Поскольку глиняный кирпич всегда востребован на строительном рынке среди покупателей, его производство – важная и нужная отрасль. И если несколько веков назад изготовление кирпичных блоков было задачей трудновыполнимой, требующей большой доли ручного труда, то сейчас, с внедрением новых технологий и аппаратов, процесс этот значительно упростился. Свыше 200 млн изделий в год выпускается на крупных российских заводах. Впрочем, при наличии определенного оборудования и материалов, изготовление кирпича из глины возможно и в мини-цехах, и даже в домашних условиях. Этим и пользуются многие предприниматели. А потребитель в конечном итоге имеет возможность видеть на прилавках строительных магазинов огромный ассортимент изделий, различных по техническим характеристикам, качеству и цене.
Уже давно на современных предприятиях внедрены 2 технологии получения данного стройматериала. Первый способ основан на формировании глиняных блоков и его последующем обжиге. Во втором же случае стадия обжига опускается.

Сырой кирпич, несмотря на отсутствие высокотемпературной обработки, практически не уступает по качеству обожжённым изделиям. Но в основном, он используется для возведения некрупных сооружений.

Как делают кирпич из глины на современных заводах? И есть ли возможность получить качественные строительные блоки в домашних условиях?

Требования, предъявляемые к сырью

Получение глиняных кирпичей по стандартам предусматривает использование глины с добавлением совсем небольшого количества песка и дополнительных примесей. Благодаря такому составу, в структуре изделия не образуется никаких, даже самых мельчайших, пор и пустот. За счет этого, блоки и получаются столь прочными.

Поскольку основным компонентом для изготовления материала является глина, именно к ней предъявляются на производстве особые требования. На современных заводах ее качественный и количественный состав строго контролируется, поскольку режимы сушки и обжига подбираются технологами, исходя из этих параметров.

Многие крупные производства владеют собственными карьерами по добыче глины – это намного сокращает расходы на закупку необходимого сырья. Небольшим же по размеру предприятиям, наоборот, этот компонент выгоднее закупать на стороне, иначе расходы будут не оправданы. Цена глины для кирпича варьируется в зависимости от региона и начинается от 1000 руб/т.

Для получения самого простого глиняного кирпича используются песчаные глины (легкосплавные). Такое сырье в своем составе содержит много примесей – гипс, колчедан, известь, камни. А вот глина для производства кирпича, годного при возведении тяжелых конструкций, характеризуется куда лучшим составом. Она добывается мелкой фракцией с постоянным минеральным составом. Но вот месторождений с однородной по составу глиной сейчас мало, поскольку уже почти все разработаны.

Лучшим сырьем для получения кирпичных блоков считается та глина, которая потом, уже на производстве, для получения высококачественных изделий не потребует вообще никаких дополнительных добавок. Но это большая редкость.

Глина — основное сырье для кирпича

С высокотехнологичным производством все понятно – оптимальное по своему составу сырье добывают машины. А вот чтобы получить кирпичи в домашних условиях, «добыть» основной компонент придется самостоятельно – либо в ближайшем глиняном карьере, либо на собственном загородном участке. Впрочем, при наличии средств сейчас можно и купить глину для производства кирпича. А чтобы не тратиться на доставку материала, нужно поискать поставщика поближе к месту проживания.

Самый главный критерий, по которому отслеживается качестве глины (неважно – на производстве или в домашних условиях) – жирность. От данного показателя в дальнейшем будут зависеть качественные характеристики готовых изделий. Есть простой способ определить, нормальная ли жирность у глиняного «теста». Метод этот, кстати, используется и на многих производствах. Берется определенное количество глины, к ней добавляется немного воды. Раствор тщательно перемешивается до того состояния, пока не начнет прилипать к рукам. Из получившейся массы лепится небольшой шарик и оставляется на пару дней. Если по прошествии обозначенного времени на шарике не образовалось ни одной трещинки, значит состав глины для кирпича идеален и не требует никаких добавок. При наличии же в шарике пустот и деформаций к изначальной рецептуре следует добавить определенное количество песка.

Подготовка глины для получения кирпича

Полученная глина, перед тем как использоваться для получения кирпичных блоков, должна пройти определенную подготовку. Активно практикуется следующий метод. Извлеченная из карьера глина помещается в забетонированные творильные ямы. Здесь сырье тщательно разравнивается и оставляется примерно на 4 дня. И только после этого оно доставляется грузовым транспортом в производственные цеха.

В дальнейшем, уже на заводе, глина, с целью улучшения качества, перерабатывается на так называемых мокрых бегунках. Этот агрегат как бы перемалывает ее, устраняя все сгустки и комки. На многих предприятиях эта стадия опускается, и глина сразу после приемки направляется в производство.

Процесс изготовления обжигового кирпича

Изготовление кирпича из глины по обжиговой технологии начинается с подачи сырья в приемные бункеры ленточных прессов, которые снабжены резательными элементами.

На выходе их пресса образуется целая глиняная лента. По сути, это уже и есть кирпич, просто непросушенный и необожженный. «Полуфабрикат», в соответствие с заданными параметрами, разрезается на отдельные блоки, которые отправляются в сушильные камеры.

Работает ленточный пресс

Сушка кирпича-сырца на предприятиях осуществляется механическим способом. В противном случае, потребовались бы огромные площади, чтобы вместить всю продукцию, отправляемую на «отлежку». В специальных агрегатах обработка осуществляется отработанным паром и, благодаря постепенному повышению температуры, в камере образуются водяные испарения. Такие условия обеспечивают равномерный прогрев блоков и их дальнейшую сушку. В среднем температура в сушильных камерах поднимается до +400 ˚C. Точные технологические параметры определяются индивидуально в каждом конкретном случае.

Читать еще:  Элементы кирпичных стен

А вот кирпичи из глины своими руками, дабы избежать трат на покупку дорогостоящего оборудования, сушат на свежем воздухе.

Далее высушенный кирпич поступает на обжиг. В процессе обжига блоки приобретают свойства камня – становятся предельно прочными. На этом этапе используются специальные печи для обжига кирпича, в которые и помещаются на поддонах изделия. Температура обжига составляет в среднем 1000 ˚C. На данной стадии очень важен контроль технологов, поскольку все физико-химические процессы, проходящие в обжигаемом кирпиче, обеспечивают ему заданную прочность.

Условия обжига в значительной степени влияют не только на технические характеристики изделий, но и на их внешний вид. Чем выше температура, тем насыщеннее будет цвет кирпича. А вот слабый обжиг даст светло-розовый окрас блоков.

Так обжигают кирпич в бочке

На механизированных предприятиях используются специальные печи, но как обжечь кирпич из глины в домашних условиях? Многие умельцы обжигают блоки в больших бочках с предварительно вырезанным дном. Под бочкой разводится костер, а сами изделия укладываются в емкость друг на друга. Бочка потом накрывается крышкой. Основная сложность здесь – не допустить резкой смены температуры по окончании процесса.

После обжига кирпич проверяется на качество и на соответствие основным технологическим параметрам. Хорошее изделие имеет матовую поверхность, а при ударе издает звонкий звук. Прошедшие проверку кирпичи затем отправляется на хранение в складские помещения. Через несколько дней их уже можно отправлять на стройплощадки.

Процесс изготовления безобжигового кирпича

Вариант пресса для самодельного кирпича из глины

Технология производства кирпича из глины без обжига представляет собой гиперпрессование блоков под действием высокого давления. Это так называемый метод холодной сварки, когда при определенных условиях минеральные сыпучие компоненты прочно связываются друг с другом.

Процесс получения безобжигового кирпича выглядит так:

  • Подготовка глиняной массы.
  • Формование изделий в прессе.
  • Выдержка сформованных изделий (3-7 суток).

Эта технология значительно проще предыдущей, поскольку не требует наличия сложного автоматизированного оборудования. Поэтому многие мастера изготавливают в домашних условиях именно безобжиговые кирпичи. И нельзя сказать, что самодельный кирпич из глины получается намного хуже заводского. Если знать, как изготовить его и в точности соблюсти технологию, если правильно подобрать глину и замесить хороший раствор, изделия будут обладать достаточно высокими техническими характеристиками.

Популярные публикации:

Состав линии для изготовления глиняного кирпича

С тем, как из глины сделать кирпич высокого качества, все понятно – соблюдать технологию. Но и правильный подбор технологического оборудования будет в значительной степени влиять на качество готовых изделий. К тому же, линия поможет определить реальные объемы выпуска продукции.

Каждый станок в цехе должен соответствовать всем современным нормам безопасности.

Многие современные линии, предлагаемые поставщиками сегодня, универсальны, а потому, могут подойти для выпуска и других видов кирпичных изделий.

Итак, линия по производству кирпича из глины включает в себя список следующего оборудования:

  • Смеситель. Незаменим для приготовления однородной глиняной массы хорошего качества – без комков и примесей.
  • Автомат для нарезки кирпича-сырца. Станок нарезает по заданным оператором параметрам кирпичи. Современное оборудование такого плана высокотехнологично и довольно компактно, что позволяет значительно сэкономить на производственных площадях.
  • Сушилки. Есть несколько видов этого оборудования – тоннельные и камерные сушилки. Эти аппараты различаются по способу загрузки кирпича-сырца и времени обработки изделий.
  • Печь для обжига. Распространена практика, когда даже крупные предприятия своими силами создают такие печи.
  • Вспомогательное оборудование – вагонетки, тележки, емкости, конвейеры. Весь дополнительный инвентарь позволяет по максимуму автоматизировать процесс изготовления кирпича.

Оборудование для производства кирпича из глины представлено на современном строительном рынке в небольшом объеме. Многие поставщики, чтобы обезопасить себя от финансовых потерь, выпускают станки только под заказ. Зато мини-заводов и линий малой мощности сейчас в продаже довольно много, поскольку эта ниша сейчас активно развивается.

Из чего делают кирпич

Основным компонентом для производства керамических изделий является глина. Для улучшения ее свойств дополнительно вводятся добавки, в данном проекте это шамот. По определению Вернадского – «глины – это тонкообломочные горные породы, которые при затворении водой дают пластичное тесто, способное под воздействием внешней силы принимать любую заданную форму, сохранять ее при сушке, при обжиге приобретать твердость камня».

Глины представляют собой сложные соединения водных алюмосиликатов, которые определяют важнейшие характеристики материалов для производства строительной керамики: связность, пластичность, обрабатываемость, механическая прочность сырца и обоженного материала.

Глины характеризуются чрезвычайно малым размером частиц, которые не превышают 20 мкм, а большей частью менее 2 мкм. Для производства строительной керамики количество частиц менее 2 мкм может находиться в интервале от 15 до45-50%.

По минеральному составу глины делятся на мономинеральные и полиминеральные. К мономинеральным глинам относятся глины, содержащие, в основном, только один глинистый минерал. Это каолины, основным минералом которых является каолинит Al2O3*2SiO2*2H2O и бентониты, содержащие монтмориллонит Al2O3*4SiO2*nH2O.

Химический состав сырья для производства керамических камней и кирпича колеблется в широких пределах: SiO2 – 45-80%; Al2O3+TiO2 – 8-28%; Fe2O3 – 2-8%; CaO – 0.5-25%; MgO – 0-4%; R2O – 0.3-5%; ППП – 3-6%.

Кремнезем находится в глинах в связанном (в составе глинообразующих минералов) и в свободном (песок, шлюф) состояниях. Повышенное содержание свободного кремнезема указывает на наличие большого количества песка в глинистом сырье, повышенную прочность черепка и меньшую механическую прочность. Такое сырье мало или совсем непригодно для изготовления изделий сложного профиля.

Для глин с повышенным содержанием глинозема требуется более высокая температура обжига, при значительном интервале между началом спекания и плавления, что облегчает процесс обжига изделий, так как уменьшается возможность деформации изделий. Пониженное содержание глинозема снижает прочность изделия.

Оксиды железа встречаются в виде окисных соединений (гематит, гидроксиды), закись-окисных (магнетит, глауконит), закисных (сидерит, анкирит, пирит) и другие. Они являются сильными плавнями, способствующими уменьшению температурного интервала спекания глины и делают ее короткоплавкой. Изменяя среду в печи от окислительной до восстановительной, можно в большей степени выявить действие железистых соединений как плавней. Эти соединения придают окраску изделиям после обжига от светло-кремовой до вишнево-красной в зависимости от содержания их в глине.

Оксиды кальция входят в состав глинистых материалов в виде известняков, доломитов, сульфатов. Будучи равномерно распределенными в глине и находясь в тонкодисперсном состоянии, оксиды кальция уменьшают связывающую способность и понижают температуру плавления глины, делая ее короткоплавкой и затрудняя обжиг изделия из-за возможности подваров. При содержании в глине около 10 % CaCO3 она имеет интервал спекания 30-400С. Интервал плавления глины может быть в таких случаях увеличен добавлением кварцевого песка.

При температуре обжига изделий до 10000С действие известняка проявляется в изменении пористости и прочности изделий и меньше как плавня. В результате диссоциации оксида углерода пористость черепка изделия повышается при одновременном снижении прочности. Значительное содержание оксида кальция способствует осветлению изделий.

Оксиды магния как плавень действуют аналогично СаО, только меньше влияют на интервал спекания.

Оксиды щелочных металлов (Na2O,K2O) являются сильными плавнями, способствуют повышению усадки, понижению температура образования расплава, уплотнению черепка изделий и повышению его прочности.

Наличие в глинистом сырье растворимых солей (до1,5%) сульфатов и хлоридов натрия, магния, кальция, железа вызывает выцветы на поверхности изделий, что не только портит внешний вид, но и способствует разрушению поверхностного слоя изделий.

К глинистой части относят фракции размерам менее 5 мкм, что придает сырью повышенную сопротивляемость размоканию в воде, высокую пластичность и чувствительность к сушке, увеличивает воздушную и общую усадку. Для предотвращения нежелательных свойств вводят песок, шамот. Повышенное содержание пылевидных фракций в глинах повышают их чувствительность к сушке и обжигу, снижает прочность изделья.

Шамот – обоженная огнеупорная глина или забракованные керамические изделья, измельченные до заданной крупности. Использование шамота является более экономически выгодной технологией, исключающей отходы производства строительной керамики, также шамот идет и как отощающая добавка.

Состав глины для кирпича

Павлова Ирина Аркадьевна ,
кандидат технических наук, доцент,

Кушкина Екатерина Владимировна,
магистрант,

Закиров Даниил Раисович,
бакалавр.

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина .

Кирпичные глины распространены повсеместно. Сложность получения кирпича из глин заключается в уникальных свойствах каждой конкретной глины. В связи с этим для разработки проекта по производству строительных стеновых керамических материалов необходимо, прежде всего, определить свойства глинистого сырья и разработать технологию производства. В данной работе исследованы свойства глинистого сырья Садового месторождения. Определена пригодность его применения в производстве керамического кирпича. Разработана технология производства лицевого кирпича методом пластического формования.

Химический состав глины приведен в табл. 1.

Поставщик предлагает — шамотный кирпич и другие стройматериалы здесь http://vashkirpich.ru.

Химический состав глин.

Глина Садового месторождения по содержанию Al2O3 в прокаленном состоянии относится к полукислому сырью (16,75 %). В зависимости от содержания красящих оксидов (Fe2O3 и TiO2) в прокаленном состоянии глина является сырьем с высоким содержанием красящих оксидов (6,73 %). Потери при прокаливании составляют 3,65 %.

По количеству, размеру и виду крупнозернистых включений глинистое сырье Садового месторождения относится к группе сырья с высоким содержанием крупнозернистых включений (40,4 мас. %). Преобладающий размер зерен в глине составляет более 5 мм (57,8 мас. %), что соответствует группе сырья с крупными включениями (табл. 2). Некоторый крупные включения в глине достигают размеров более 10 мм.

Содержание крупнозернистых включений в садовой глине.

Содержание фракции (мм), мас. %

По данным дисперсного анализа глин (табл. 3) глина Садового месторождения является грубодисперсной. Содержание фракции менее 1 мкм составляет 7,76 мас.%.

Дисперсный состав глины.

Содержание фракции (мм), мас. %

Для определения минерального состава глины был выполнен дифференциально-термический анализ (ДТА) и рентгенофазовый анализ (РФА) глины. По данным ДТА основным глинистым минералом исследуемой глины является монтмориллонит. Результаты РФА показали, что глина состоит из кварца на 23,3 %, иллита – 29,4 %, клинохлора – 6,5 %, полевых шпатов – 41 %.

Читать еще:  Рисунки из кирпича как разновидность отделки фасада

Число пластичности глины составляет 6,6. Характеристики глин по числу пластичности (П), воздушной усадке (Ув, %) и по коэффициенту чувствительности к сушке (Кч) приведены в (табл. 4). Глина Садового месторождения является малопластичной, хорошо сохнущей, малочувствительной, сильно запесоченной. Глина Бускульского месторождения является средне пластичной, средне сохнущей и средне чувствительной к сушке. Малопластичные глины можно применять для производства керамического кирпича при введении пластичных глин методом пластического формования. Также при использовании при производстве элементов полусухого прессования, что позволит повысить прочность готовых материалов [3].

Характеристика глины.

Отношение глины к спеканию изучено при обжиге в интервале температур: 850–1150 °С. В табл. 5 приведены свойства образцов, изготовленных из глины и обожжённых при различных температурах.

Свойства образцов из Садовой глины.

Температура обжига, °С

Кажущаяся плотность, г/см 3

Предел прочности при сжатии, МПа

* – образцы темного цвета.

Глина Садового месторождения (табл. 5) неспекающаяся в интервале температур 850-1150 °С. При повышении температуры обжига выше 1150 °С образцы имеют темный цвет. На основе глины Садового месторождения можно получить керамический кирпич, соответствующий марке М100 [2], изготовленный методом пластического формования, обожжённый при температуре 1100 °С. При температуре обжига 1150 °С образцы по прочности относятся к марке М150, хотя и имеют темный цвет. Плотность образцов продолжает повышаться, признаков вспучивания не обнаружено. При меньших температурах обжига в интервале 850 – 1100 °С предел прочности на сжатие образцов не соответствует ГОСТ 530 – 2012 [1].

Предположительно добавка пластичной глины в состав масс для производства керамического кирпича на основе садовой глины позволит получить повышенные марки кирпича при меньших температурах обжига. В связи с этим предложено в качестве пластичной глины, использовать глину Бускульского месторождения, которая является светложгущейся, а следовательно, также позволит получить светлые тона кирпича. Методом пластического формования были изготовлены образцы разного состава (табл. 6).

Состав масс.

Содержание глины, мас. %

Свойства образцов глины с различным содержанием пластичной глины

Температура обжига, °С

Индекс 3 (10 % пластичной глины)

Индекс 4 (20 % пластичной глины)

Индекс 5 (30 5 пластичной глины)

По полученным данным введение глины Бускульского месторождения до 30 % в состав масс для производства керамического кирпича позволяет получить образцы повышенной прочности в сравнении с образцами, изготовленными полностью из глины Садового месторождения. При этом высокие марки кирпича по прочности получаются при меньших температурах обжига.

Таким образом, крупнозернистые включения, содержащиеся в глине Садового месторождения, не обладают высокой твердостью [2] и легко перерабатываются в валковых дробилках. На основе глины Садового месторождения возможно получения керамического кирпича с повышенной прочностью, обожжённых в интервале температур 850 – 1050 °С. С повышением температуры обжига и с увеличением содержания пластичной глины увеличивается и марка кирпича. Введение бускулськой светложгущейся глины в состав масс керамического кирпича позволяет получить образцы светлых тонов. В лабораторных условиях получены образцы керамического кирпича марок от М100 до М100 до М200.

1. ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия. – Введ. 2013-07-01. – М.: Издательство стандартов, 2012. – 25 с.

2. Семериков И.С. Технология строительных керамических материалов / И.С. Семериков, Н.А. Михайлова, Н.Н. Башкатов Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. – 256 с.

3. Тарасевич Б.П. Оптимальные варианты производства кирпича. Линия полусухого прессования с пластической переработкой сырья // Строительные материалы, 1993. – № 9-10. – С.2-5.

Поступила в редакцию 19.05.2016 г.

Глина для производства керамического кирпича

Качественные характеристики керамического кирпича ( морозостойкость, прочность, внешний вид) напрямую зависят от глинистого сырья, используемого в производстве. Собственно глина представляет собой горную породу, очень сложную и непостоянную по составу входящих в нее минералов, а также по физическим и технологическим свойствам. Глины обладают способностью размокать, распускаться в воде на отдельные частицы, образуя, в зависимости от количества воды, либо пластичное тесто, либо жидкие смеси, в которых мельчайшие частицы глины находятся во взвешенном состоянии.

Основными требованиями к глине как главному сырью для производства керамического кирпича являются низкое содержание крупно-зернистых включений, хорошие сушильные свойства и способность сырья к формованию. Кирпичные глины не должны содержать щебня, гальки, гравия, крупных кусков известняка, гипса и других примесей. Чаще всего для производства кирпича используются легкоплавкие песчанистые и мергелистые глиняные породы, различные по минеральному составу и цвету.

Чтобы выпускать продукцию с высокими техническими характеристиками, необходимо длительное время использовать в производстве постоянный состав глины. Это позволяет подобрать наиболее оптимальный вариант режимов сушки и обжига. В ином случае достичь хорошего качества кирпича не удастся.

Едва ли не самое главное свойство глины, которое необходимо учитывать в производственном процессе, — пластичность. Под « пластичностью» понимается способность глиняного теста принимать и сохранять любую форму в сыром виде. В зависимости от степени пластичности выделяют 5 групп глин — от высокопластичных до непластичных. В этой же связи распространено деление глин на « жирные» и « тощие» ( супеси, суглинки) , по степени загрязненности глинистого сырья кварцевым песком. Кварцевый песок — наиболее частая и почти всегда преобладающая примесь в глинах, особенно в месторождениях глин остаточного типа. В « жирных» глинах песка мало, а в « тощих» его много.

Для производства качественного керамического кирпича наиболее подходят глины, не требующие дополнительных добавок, преимущественно средней пластичности ( жирности). Если глина будет слишком жирной, то кирпич долго сохнет, может давать трещины. В свою очередь, использование тощих глин негативно отразится на важнейших характеристиках кирпича — прочности и морозостойкости. Тем более не стоит применять сырье, содержащее включения известняка. При обжиге известняк превращается в известь, которая гасится под действием влаги воздуха, увеличивается в объеме и разрушает изделие.

В процессе производства оптимальная густота глинистого сырья достигается добавлением строго определенного количества воды. Определить уровень густоты достаточно просто: глиняное тесто должно легко формоваться, но не прилипать к рукам. Жирные, очень пластичные глины приобретают нужную консистенцию при добавлении 30—40% воды, глины средней пластичности — при 20—30% и малопластичные глины — при 15—20% воды.

О качестве глины можно судить, сделав простой срез. Блестящий жирный срез — признак высокопластичных глин, которые в состоянии нормальной густоты прилипают к ножу. Чем более матовая и ровная поверхность среза, тем меньшей пластичностью характеризуется сырье. Определяют пластичность и таким образом: придав опытному образцу необходимую густоту, делают шарики диаметром 4-5 см. Затем кладут их на гладкую доску и сверху медленно надавливают дощечкой, пока не сплющатся до половины толщины. Если на смятом шарике не появится трещины, значит глина пластична, если трещины появятся — глина мало пластична. Образцы из очень тощей глины разваливаются на куски.

Степень пластичности глины показывает и усадка образцов при сушке: чем больше усадка, тем больше пластичность глины. Глины, усадка которых более 10%, высокопластичны, от 8 до 10% — выше средней пластичности, от 6 до 8% — средней пластичности и меньше 5% — тощие. Соответственно, для производства кирпича наиболее пригодны глины, имеющие 6—8% усушки. Если же показатели больше, то в глину следует добавлять отощители. В качестве отощителей применяют песок с крупностью зерен 0,5—2 мм, просеянные или дробленые шлаки не более 3 мм, а также опилки.

Одно из важнейших свойств глины — способность твердеть после обжига, давая материал, не размокающий в воде и непроницаемый для нее. Исходя из чувствительности к сушке выделяют 3 вида глин — от высокочувствительных до малочувствительных ( в зависимости от того, способна ли глина выдерживать высокие температуры, не давая трещин). При обжиге учитывается еще одно свойство глины — спекаемость, т.е. объем открытых ( сообщающихся с поверхностью) пор в отформованном и обожженном образце. Чтобы не допустить возникновения трещин и в то же время добиться быстрой и равномерной сушки, в глинистую массу вносят отощающие добавки, снижающие пластичность и увеличивающие размер пор и капилляров. При этом наибольший эффект получают при внесении крупнозернистых добавок. Чем больше в глинистой массе крупных частиц, тем крупнее в ней поры и капилляры и тем быстрее и равномернее идет сушка изделий, сформованных из такой массы. В настоящее время широко распространены органические добавки — древесные опилки и ископаемые угли.

Обожженная не при слишком высокой температуре глина не теряет своей пористости и способности впитывать влагу, но окаменевает, совершенно утрачивает способность размываться водою и давать с нею пластическую массу. Обжиг строительного кирпича производится при температуре 900—1000°С.

Глины могут иметь самый различный цвет — от белого до черного. И в известной степени цвет может характеризовать качество глины. Белые и светло-серые глины всегда содержат мало железа и обычно бывают огнеупорными или тугоплавкими. Красно-желтый или красно-бурый цвет глины указывает на то, что она не обладает огнеупорностью и пригодна только для грубой керамики. Черный цвет глины указывает на большую примесь в ней органических веществ. Хотя это никоим образом не определяет технологических свойств сырья. В ряде случаев такие глины могут оказаться вполне удовлетворительным керамическим сырьем, так как после обжига органические примеси выгорают и цвет черепка делается иногда почти белым.

Глины широко распространены в природе и обычно залегают на небольшой глубине от поверхности. Все это делает их дешевым видом минерального сырья. Тем не менее перевозки их на дальние расстояния нецелесообразны. В качестве производственного сырья глины стараются по возможности использовать на месте. Практически все кирпичные заводы обязательно строятся на самом месторождении глин, так как гораздо выгоднее подвозить к заводу более дорогое топливо, чем огромные массы влажной и очень тяжелой глины.

Поскольку кирпичное производство — самый крупный потребитель глин, в производстве особо строгих требований к сырью не предъявляется. Для выработки обычного строительного кирпича применяются широко распространенные легкоплавкие песчанистые ( « тощие») глины любого цвета. Месторождения таких глин встречаются почти повсюду и на них базируется большинство кирпичных заводов.

Читать еще:  Кирпич полнотелый размеры

СОСТАВ ГЛИН ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Промышленная глина, состав глины. К глинам относятся осадочные горные породы, способные с водой образовывать пластичное тесто а при высыхании сохранять приданную ему форму. Глины образуются путем естественного разрушения глинистой породы (элювиальные), либо путем механического и биохимического воздействия в процессе эволюции (аллювиальные). Важная особенность глины — мелкая дисперсность составляющих ее частиц. К глинам относятся породы у которых частиц размером менее 0.01мм — более 50% а частиц размером менее 0.001мм — более 25%. Наиболее важное значение для промышленной технологии имеет наличие в глине частиц размером 1-5мкм и меньше.
Основной объем глины промышленность использует для производства кирпича, цемента, керамзита, керамики.

Состав глины. Глинистые породы, по своему химическому составу, состоят из водных силикатов алюминия и магнезиальных силикатов со сложной кристаллической решеткой. Кроме этого в глинах присутствуют в разных количествах примеси кварца, карбонаты кальция, гидроокись железа, сульфиды железа. В таблице 1 приведены химические формулы основных глинистых минералов:

КаолинитAl2(Si2O5)(OH)4
ГаллуазитAl2(Si2O5)(OH)4*2H2O
Al-монтмориллонитAl2(Si4O10)(OH)*nH2O
Fe-монтмориллонитFe2(Si4O10)(OH)*nH2O
Гидромусковит(KH2O)Al2(AlSi)4O10*(OH)nH2O
Глауконит(KH2O)(Fe,Mg,Al)2(AlSi)3O10(OH)2

Химический состав глины в различных месторождениях колеблется в широком диапазоне (см. таблицу2):

%
SiO242,18-75,34
Al2O39,45-22,9
Fe2O33,59-13,27
CaO1,57-15,9
MgO0,29-4
SO30,1-3,4
ппп3,66-19,08

В зависимости от назначения глинистого сырья, глины нормируются по содержанию оксидов железа (придает при обжиге красный цвет), кварцевого песка, крупномерных примесей, легкоплавких примесей.
Глина в месторождениях залегает в виде пластов или линз, разделенных прослойками песка. Часто встречается 3 — 6 реже до 20 слоев глины. Прослойки песка имеют мощность 3-5м. Мощность пластов глины от 2-5м до 20-30м. Мощность вскрышных пород от 1-2м до 25-30м. Вскрышные породы это чаще всего пески, супеси, суглинки, некондиционные глины.

В производстве изделий строительной керамики (кирпич, камни и плитки керамические различных видов, черепица и др.) используются в основном легкоплавкие глины и суглинки, реже лесс, аргиллиты, глинистые сланцы (предварительно размолотые). Сложность технологического процесса заключается в трудности установления строгой зависимости между свойствами сырья и готовой продукции. В настоящее время единых регулируемых стандартами требований к качеству глинистого сырья для изделий строительной керамики не существует, пригодность сырья устанавливается по качеству готовых изделий и возможности получения стандартной продукции.

Легкоплавкие глинистые породы, используемые для производства кирпича и черепицы, должны обладать необходимой пластичностью и связующей способностью, причем при полусухом способе формования кирпича могут приме­няться и малопластичные глинистые породы. Качество сырья зависит также и от содержания в нем собственно глинистых частиц: недостаток их может вызвать зыбкость рабочей массы. Содержание песчаных фракций до 10 % вполне допустимо. Вредны каменистые включения, особенно известковые и гипсовые, и фракции крупнее 3 мм.

По химическому составу пригодными для этой цели являются глинистые породы, содержащие 53–81 % SiO2, 7–23 % А12О3, 2,5–8 % Fe2O3, до 15 % CaO. Нежелательным является содержание в большом количестве крупных включений карбонатов кальция и магния. Вредно также повышенное содержание SO3 (до 2 %), водорастворимых солей щелочных (до 4–5 %) и щелочноземельных (до 2 %) металлов.

Для производства изделий грубой керамики (кислотоупорные изделия, канализационные трубы, дренажные трубы, плитки для полов, клинкерный кирпич и другие изделия) используются в основном тугоплавкие глины, а также низкоспекающиеся разности огнеупорных глин (клинкерный кирпич). Единых требований к качеству сырья для грубой керамики нет. Пригодность его устанавливается по качеству готовых изделий, которое нормируется соответствующими стандартами.

На изготовление кислотоупорных изделий идут низкоспекающиеся среднепластичные тугоплавкие и огнеупорные глины. Они не должны иметь включений серного колчедана, гипса и железистых соединений, а содержание карбонатов Ca и Mg не должно превышать 3 %.

Для производства клинкерного кирпича могут быть использованы легкоплавкие глины и суглинки, не содержащие примесей крупного песка, включений карбонатов, гипса, угля. Основными показателями их пригодности является большой интервал спека­ния (не менее 100 °С), который обеспечивает однородную спекаемость черепка, и температура начала деформации (не ниже 1200 °С). Глины и суглинки, не обладающие требуемым интервалом спекания, или высокоспекающиеся (при t выше 1300 °С) могут быть использованы в производстве указанных изделий при условии введения добавок – плавней или материалов, понижающих температуру плавления.

Для производства канализационных труб и плиток для полов используются тугоплавкие и огнеупорные глины, обладающие пластичностью, однородным составом и имеющие низкую температуру спекания и интервал спекания не менее 200 °С. При обжиге глины должны давать плотный спекающийся черепок без деформации, пятен, выплавок и мушек. Кроме имеющихся стандартов на эти виды сырья, существует ряд стандартов на качество глин определенных месторождений, как, например, ОСТ 21-30–82 «Глина тугоплавкая Артемовского месторождения», регламентирующих в глинах содержание глинозема, оксидов титана, железа, кальция и других вредных примесей.

Для производства изделий тонкой керамики (фарфор, полуфарфор, фаянс) в качестве основного компонента используется каолин с весьма низким содержанием красящих оксидов, а в качестве связующего – беложгущиеся разности пластичных огнеупорных глин и бентонитовые глины.

Наиболее высокие требования предъявляются к глинам, применяемым для изготовления фарфора. Однако и для фаянсовых изделий сырье не всегда может быть использовано в естественном виде и нуждается в обогащении.

Единых требований к глинам, используемым в производстве изделий тонкой керамики, не существует. Имеются стандарты для отдельных разновидностей глин и некоторых разрабатываемых месторождений, как, например,РСТ РСФСР 303–82 «Глина гончарная», ГОСТ 7032–75 «Глина бентонитовая для тонкой и строительной керамики», ТУ 21-25-203–78 «Глина огнеупорная Веселовского месторождения». В глинистом сырье для тонкой керамики вредными примесями являются красящие – оксиды железа и титана, сернистые соединения, вызывающие вспучивание черепка, нежелательны включения пирита и марказита, дающие на черепке поверхностные и скрытые выплавки. Как фарфоровые, так и фаянсовые изделия относятся к группе белого черепка. Они могут иметь глазурованный и неглазурованный черепок. Отличие их заключается в том, что фарфоровые изделия в изломе имеют сильно спекшийся черепок, а фаянсовые – пористый. Пористость фаянса от 10 до 14 %, пористость фарфора не более 0,5 %.

Дата публикования: 2014-12-08 ; Прочитано: 2233 | Нарушение авторского права страницы

Состав глины для кирпича

Состав глины и ее характеристика

Как проверить глину на пригодность для изготовления кирпича? Глина просушивается и затем растирается в порошок. Порошок насыпается в прозрачный стеклянный сосуд (мензурка или просто стеклянная банка), заливается водой и хорошо перемешивается. Можно глину просто залить водой на несколько дней с тем, чтобы она при перемешивании «разошлась» до взвешенного состояния (растворилась в воде полностью) , для чего изредка раствор перемешивается. Если глина при перемешивании полностью переходит во взвешенное состояние (висит в воде), дайте ей отстояться несколько часов, пока вода не станет прозрачной;’внизу увидите слой песка, выше — слой глины, а над глиной может быть слой ила или других примесей. По количеству выпавшего в осадок песка определяется довольно точко пригодность глины для производства кирпича или черепицы.
Пользуясь формулой А — 100 —вычисляют процентное содержание псска в глине, где П — высота слоя песка в мм, Г — высота слоя чистой глины в мм. Тощие глины содержат песок более 20-30% песка. Такие глины сильно шероховаты на ощупь. Шарик из такой глины диаметром 5 см при обронении с высоты в 1 метр на пол рассыпается.
Средние глины содержат песок в пределах 10-30%. Они на ошупь шероховаты, и при обронении шарика диаметром 5 см с высоты в 1 метр он сплющивается, но не рассыпается.
Жирные глины содержат менее 12% песка. Эти глины на ошупь мягкие, пластичные. Тесто из таких глин также мягко. Стержни,’ изготовленные из такого теста, не ломаются, но при высыхании трескаются.
Общее количество песка в глине для изготовления кирпича или черепицы должно быть не менее 12-15% и не более 20-30% в зависимости от качества глины.
В глинах, идущих на производство кирпича, не допускаются включения камней, корней, веток и особенно известковых и меловых вкрапин, так как они усложняют переработку глины и резко повышают количество брака при сушке и обжиге.
Имеется другой — «народный» — способ определения ко-личества глины. Для этого небольшое количество глины заме-шивают до уровня крутого теста и тщательно перемешивают вручную (мнут) до тех пор, пока она не перестанет прилипать к рукам. Изготовленный из этого теста глиняный шарик диаметром 5 см сдавливается двумя дощечками (лучше кусками стекла) до появления трещин. Если трещина появляется при сжатии на четверть диаметра (расстояние между дощечками — 4 см) — глина тощая и для обжига не годится. Если трещина появляется при сжатии на треть диаметра (расстояние между дощечками — 3,5 см) — глина средняя и ее можно применять для обжига. Жирная глина дает трещину при сжатии на половину диаметра (расстояние между дощечками — 2,5 см). Из такой глины, при добавлении песка, можно получать кирпич отличного качества.
Количество песка, добавляемого в глину, можно рассчитать по вышеуказанной формуле или опытным путем в зависимости от степени жирности глины. Песок необходимо брать промытым от нежелательных включений типа: ил, камешки, растительные остатки.

Блоки, кирпичи — производство

  • Изготовление кирпича ожигом
  • Защита блоков
  • Рекомендации по выбору бизнеса
  • Строительное оборудование МСД
  • Тепловые насосы

кирпич • шлакоблок

Матрицы для вибропрессов: что это и для чего оно служит?

В настоящее время основными методами производства мелкоштучных бетонных строительных изделий являются вибропрессование и вибролитьё. Благодаря особенностям технологической оснастки вибропрессов, выпускаемые с их помощью материалы имеют более высокое качество, прочность и …

Технология прессования

Традиционное применение технологии полусухого прессования Полусухое прессование применяется в различных технологических процессах изготовления изделий, в том числе и строительных материалов. Приведём наиболее распространённые технологии производства стеновых материалов с применением полусухого …

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector