Простейшие методы производства глиняного кирпича

Изготовление глиняного кирпича можно разделить на несколько отдельных операций:
1. Добыча исходного материала - т.е. глины
2. Приготовление глиняного раствора
3. Формование кирпича
4. Обжиг кирпича

Добыча исходного сырья.

Кирпич можно изготавливать, как из свежедобытой глины только, что добытой из карьера так и вылежавшейся «промороженной». Лучший кирпич получается из вылежавшейся, промороженной глины. Особенно необходимо вылеживание если глина плотная, жирная, трудно размокающая. При заготовке глины необходимо добывать ее с разных горизонтов и по ходу заготовки смешивать.

Качество глины определяем исходя из характеристик изложенных в  статье - Подбор глины для изготовления кирпича.

Для лучшего промерзания в случае вымораживания глины ее укладывают в гряды высотой не более 1 метра, а еще лучше в конусы. Укладка выполняется послойно, притом каждый слой обильно поливается водой. Кроме того - по ходу укладки выполняется »штыкование» каждого слоя для лучшего смачивания всей массы глины. Если глина не заготовлена с осени то ее подвергают «летованию» т.е. процедура похожа на предыдущую, но высота гряд и конусов не делается выше 0,5 м. Процедура «летования» (выветривания) длится обычно от 15 до 30 дней. Если глина не вымораживалась и не подвергалась летованию, то ее следует подвергнуть замачиванию. Замачивание производится в таких же конусах и грядах высотой не более 0,5 м, с обязательным покрытием рогожей во избежание потери влаги. Выдерживание в замоченном состоянии происходит в течении 0,5 – 2 суток (для малопластичных глин) и от 3 до 7 суток (жирные глины).

Приготовление глиняного раствора.

Приготовления глиняного раствора выполняется в глиномялках. Как вариант глиномялки можно использовать вертикальные растворомешалки с загрузкой сверху и выгрузкой, через нижний люк. Во время приготовления глиняного раствора выполняется добавка отощителей (песок, шлак, опилки, дробленный бой и брак кирпича). Желательно на заключительном этапе приготовления формовочной смеси - пропустить полученную после глиномялки смесь через гладкие вальцы. Зазор между вальцами должен быть 4-5 мм.

Формование сырца.

Из подготовленной и обработанной глины формуют кирпичи, которые должны быть правильной формы, без искривлений и вмятин, с прямыми углами и стандартными размерами.

В процессе сушки и обжига глиняное изделие уменьшается в размерах. Поэтому при формовке сырца необходимо учитывать это обстоятельство и вырабатывать сырец такого размера, чтобы изделия после обжига имели стандартные размеры 250 х 120 х 65 мм. Общая усадка в сушке и обжиге глины составляет как правило около 8%, следовательно сырец должен иметь размеры 272 х 130 х 70мм.

Формовка сырца производится ручным или механизированным способом.

При ручном способе используются формы с дном (поддоны) или формы без дна (пролетки). Формы изготавливаются из лиственных пород дерева (дуб, береза, тополь) – толщина стенок формы 20 – 25 мм. Желательно верхние грани формы обтянуть тонкой стальной лентой (упаковочной). С помощью одной формы можно сделать примерно 1000 штук сырца в день. Так же необходимо иметь запасную форму. Так же кроме форм необходимо иметь следующий инвентарь - формовочный стол высотой 80 - 90 см, две емкости с водой ( в одной смачивается форма), в другой очищается другой инвентарь (типа шпателя (скалки) и т.д.).

Возможен следующий прием в работе по формовке сырца вручную:
- Формовщик берет форму, окунает ее в емкость с водой, посыпает стенки формы песком , остаток песка высыпает, форму кладет на формовочный стол;
- На формовочном столе так же лежит готовый глиняный раствор (жесткий), стол посыпан песком;
- от общей массы формовочной смеси отделяется часть достаточная для заполнения формы (форма может быть на 1, 2, 4 кирпича) ;
- обваливаем ком глины в песке и забрасываем в форму, добиваясь полного заполнения формы, остатки счищаем скребком;
- форма с сырцом относится на специально подготовленную площадку - выгружается и возвращается на повторную загрузку;

Иногда форму смачивают водой не каждый раз, а по мере надобности - добиваясь того чтобы к форме хорошо приставал песок.
Объем кома глины (необходимого для заполнения форм) - должен быть больше объема сырца, из расчета чтобы полностью заполнить форму и избежать добавления формовочной смеси. Эти добавочные куски глины при формовке или обжиге могут отвалиться.

В формах пролетках сырец формуется таким же образом. Форму пролетку песком не посыпают, а окунают перед каждым формованием в воду. Когда форма заполнена глиной, углы уплотнены, излишек глины срезан, формовщик берет глину за ручки и повернув ее набок, срезает излишки глины о край формовочного стола . Затем держа форму боком , относит ее на площадку для сушки сырца.

Сушка сырца.

Сырец сформованный любым способом может иметь влажность до 25%. Необходимо без повреждения сырца удалить из него воду, добиваясь влажности 8 – 9 %. Режим сушки устанавливается опытным путем и зависит от сушильных свойств глины, способа формовки, типа сушильных устройств, погоды и других местных особенностей. Продолжительность сушки может колебаться в широких пределах от 6 до 25 суток. В любом случае после сушки сырец не должен потерять форму и не иметь трещин.

Обжиг сырца.

В печь должен помещаться сырец не имеющий трещин, отбитостей и других дефектов.
Процесс обжига можно разбить на ряд стадий:
- первая стадия называется малым огнем, окуром, парами - температура до 120 градусов. В это время из сырца удаляется оставшаяся после сушки влага;
- вторая стадия называется малым огнем или дымом – температура до 600 градусов. В этот период происходит дальнейшее обезвоживание глины, она теряет большую часть химически связанной воды. Начинается выгорание находящихся в глине органических примесей. Изделие постепенно приобретает темнокрасный окрас.
- третья стадия большой огонь или взвар - от 900 до 950 градусов. В этот период в глине происходят глубокие изменения, теряются остатки химически связанной воды, спекаются отдельные частицы, что сопровождается огневой усадкой. Изделие приобретает прочность камня, неразмокаемость и морозостойкость.
- четвертая стадия называется закалом или томлением. В течении этой стадии изделия выдерживаются по возможности при высокой температуре, но без дополнительного сжигания топлива. Изделия очень медленно начинают остывать, но температура в печи выравнивается, продолжаются и заканчиваются процессы спекания начавшиеся во время взвара.
- пятая стадия - охлаждение изделий и печи при которой изделия можно выгружать

Обжиг выполняется в печах различных типов - так например одним из видов печей применяемых для обжига – это полевые печи. Полевой печью называется печь сложенная полностью из сырца и после обжига полностью разбирается. Характеристики обжига в полевой печи приведены ниже.

Длительность отдельных стадий обжига в полевых печах:
Садка - 24 часа;
Окур – 24 часа;
Взвар – 92 часа;
Остывание – 48 часов;
Разборка – 8 часов;
Расход топлива:
- уголь марки АРШ или АШ = 220 кг/1000 шт. сырца
- дрова = 0,3 м3/1000шт. сырца

Возможно, возникнет вопрос, насколько востребована данная тема сегодня. Сложно сказать – но если китайцы в домашних печах умудряются варить сталь , то чем мы хуже.

Просьба высказаться в комментариях по этой теме.