Производство керамического кирпича: что представляет собой современная технология изготовления?

В общепринятом смысле, керамический кирпич представляет собой искусственный камень, который получают из глины, подвергающейся тщательной подготовке. В последующем производится формовка и обжиг.

Химические процессы, происходящие в процессе производства под воздействием высокой температуры, провоцируют изменение цвета изделий: они становятся красными. Термическая обработка также способствует набору прочности материала.

На первый взгляд, все кажется достаточно простым, однако это не совсем так. Выпуск керамических изделий – процесс достаточно сложный, требующий тщательного контроля не только на этапе подготовки сырья, но и входе самого производства.

В данной статье мы попробуем разобраться в том, что представляет собой производство керамического кирпича, рассмотрим основные этапы, а также познакомимся с самими изделиями.

Кратко о керамическом кирпиче

Современные керамические кирпичи имеют размер, равный 250*120*65 мм. Помимо изделий данных габаритов, допускается выпуск полуторных, двойных и так называемых евро-кирпичей. Утолщенное изделие отличается толщиной, равной 88 мм, у двойного она составляет 138 мм. А вот евро-кирпич имеет габариты в 25*6,6*8,8 см.

На заметку! В соответствии с ГОСТ, допускается изготовление и последующая реализация изделий, имеющих отклонения, не превышающие, как правило, 4-х мм. Это связано с тем, что идеального соответствия требуемому размеру добиться сравнительно трудно. Дело в том, что в процессе обжига происходит усадка, уровень которой напрямую зависит от сорта используемой глины.

Вес изделий может варьироваться в промежутке от 3, 5 до 4-х кг. Зависит он от прочности, плотности материала — и, разумеется, его пустотности.

Современные технологии позволяют выпускать изделия облегченные, отличающиеся неплохими показателями прочности при условии небольшого веса. Своими руками произвести такие кирпичи крайне сложно, так как процесс формовки – не прост.

Теперь немного о видах. Если говорить о качестве обжига и его продолжительности, то данный процесс во многом определяет результат производства.

Рассмотрим, какие основные разновидности изделий выжженого кирпича существуют:

• Кирпич, обладающий относительно насыщенным красным цветом, обожжен лучше остальных видов. Он наименее хрупкий. Применяются такие изделия при строительстве практически любых конструкций, в зависимости от их значений прочности.

• А вот кирпичи, имеющие бледный цвет (их еще называют алыми), являются практически полной противоположностью вышеописанным. Они очень боятся механического воздействия, влага для них губительна, а качество обжига оставляет желать лучшего. Применять его можно, например, поместив в середину кладки – для забутовки. Также допускается использование при устройстве комнатной печи.

• Кирпич-железняк – это фактически пережженный кирпич. Он обладает темно-красным неравномерным по всей поверхности цветом. Он достаточно водоустойчив, поэтому может быть использован при укладке, например, трубы на крыше. Также его применяют при строительстве цоколя и стен подвалов.

• Полужелезняк применяется при возведении конструкций, находящихся в сырости. Такое изделие также сравнительно прочное и не боится влаги.

Помимо вышеперечисленных разновидностей существуют и другие. Классификация керамических изделий сравнительно многогранна, и основывается на целом ряде факторов.

Так можно выделить:

• Кирпичи пустотелые и полнотелые;
• Рядовые и лицевые;
• Огнеупорные (шамотный кирпич).

В отдельную группу стоит отнести клинкерные изделия, отличающиеся особой прочностью и влагоустойчивостью. Они изготавливаются из особого сорта глины, называющейся тугоплавкой.

Рассмотрим при помощи таблицы основные свойства керамического кирпича разного вида.

Таблица 1. Керамический кирпич: свойства изделий различного вида:

Наименование свойства	Керамический кирпич полнотелый	Клинкерные изделия	Шамотный кирпич	Облицовочный кирпич
Теплопроводность, Вт*мС	0,6-0,7	Около 1,0	0,6	0,3-0,6
Морозостойкость, циклы	15-50	50-100	15-50	35-75
Пористость	8	До 5-ти	8	6-15
Цена на изделия (категория: высокая, средняя, низкая)	Средняя	Высокая	высокая	Средняя, высокая
Плотность	1600-1900	До 2100	1700-1800	1300-1400

Обзор процесса выпуска

А теперь разберемся в том, что представляет собой технология изготовления керамического кирпича — и начнем с процесса подготовки сырья.

Подробнее о составе: подбор пропорций компонентов и процесс подготовки сырья

Сырье для производства керамического кирпича должно проходить тщательную подготовку, так как результат изготовления напрямую зависит от качества ее проведения.

Как мы уже говорили, глина разного сорта применяется для выпуска кирпича определенного вида. Давайте кратко рассмотрим, какими свойствами обладает основное сырье.

• Глина в сухом виде достаточно хорошо впитывает влагу, а вот после намокания данное свойство исчезает — то есть, материал становится водонепроницаемым. После перемешивания глина может принимать разную форму, которая в процессе сушки сохраняется. Такая способность получила название свойства пластичности.
• Связующая способность также имеет место быть. Дело в том, что глиняная смесь, при добавлении в нее песка, например, образует однородную массу, которая также обладает свойством пластичности. Разумеется, при увеличении количества песка пластичность снижается.
• Глина также может быть тощей и жирной. Жирные глины являются высокопластичными и характеризуются, соответственно, наименьшим количеством примесей. Во время обжига, изделия, производимые из такой глины, легко дают трещины, именно поэтому в смесь предварительно добавляют отощающие примеси.
• Тощая глина – материал малопластичный. Изделия, выпущенные из нее, получаются хрупкими, шероховатыми.
• При слишком высокой температуре глина начинает плавиться. Так вот именно температура, при которой начинает происходить данный процесс, и определяет уровень огнеупорности материала.

Существуют редкие сорта глины, которые можно обжечь при крайне высокой температуре, достигающей до 1950-2000 градусов. В этом случае, для упрощения процесса, в смесь добавляют специализированные добавки. Это могут быть: окись извести, железа, магнезия.

Теперь немного о процессе заготовки глины:

1. Заготовку рекомендуется производить осенью. Зимой проходит обработка, представляющая собой вымораживание и замачивание.
2. Процесс вымораживания технологически не сложен. Глину закладывают в гряды определенного размера и периодически смачивают. Удачными погодными условиями для такого процесса является неустойчивая зима, когда происходит чередование оттепели и заморозков.
3. Сколько времени занимает данный процесс? Как правило, около 3-х месяцев. Стоит отметить, что жирные глины вымораживаются дольше.
4. Глину, которая успела хорошо выморозиться, на следующем этапе замачивают. А та глина, которой времени не хватило, предварительно подвергается измельчению.

Обратите внимание! Помимо глины и песка, смесь может содержать и химические компоненты, способные влиять на свойства готовых изделий. Ниже на фото изображен химический состав кирпича.

Некоторые варианты используемого оборудования

Оборудование для производства керамического кирпича, как правило, представляет собой автоматизированную линию, состоящую из следующего перечня машин:

• Смеситель;
• Подъемный и линейный транспортер;
• Электронный дозатор;
• Отсеивать камня;
• Агрегаты для подачи сырья;
• Дробитель вальцевый;
• Пресс;
• Истиратель фракции;
• Печи для обжига;
• Тяговые механизмы;
• Вагонетки;
• Формы для изделий;
• Тачки и разворотные пути.

При помощи такой линии можно изготавливать до 300 м3 кирпича в смену. Как правило, производство кирпича керамического, в данном случае, полностью автоматизировано, что, соответственно, исключает ручной труд. Управление происходит, путем задания определенных параметров оператором.

Стоит такой комплект оборудования достаточно дорого, именно поэтому, используется оно только на крупных предприятиях.

Керамический кирпич может изготавливаться при помощи нескольких технологий, подробнее о которых мы поговорим ниже. Одна из них вполне позволяет производить изделия в домашних условиях. Оборудование может использоваться стационарного типа, также могут быть применены мини-установки.

Оба варианта предполагают преобладание ручного труда в большей или меньшей степени. Разумеется, мини-установка автоматизирована минимально, да и комплектация оставляет желать лучшего. Стоимость ее при этом достаточно бюджетная.

Стационарный тип, в большинстве случаев, включает в себя следующее оборудование:

1. Установка формирования;
2. Дробилка;
3. Бетономешалка;
4. Компрессор;
5. Подъемник;
6. Приемный и выходной бункер;
7. Грохотка.

Видео в этой статье: «Технология производства керамического кирпича: обзор оборудования» наглядно продемонстрирует принцип работы некоторых линий.

Технологии производства: поэтапное описание процесса

Изготовление керамического кирпича может производиться посредством двух основных технологий: пластическим способом и методом сухого (полусухого) прессования.

Производство рядового керамического кирпича и лицевого практически ничем не отличается. Основное различие заключается лишь в требованиях к данным изделиям, изложенных в ГОСТ.

Способ пластического формования предполагает возможность изготовления как полнотелых, так и пустотелых изделий.

Инструкция выглядит так:

• Первый этап предполагает подготовку глины.
• Полученный в результате порошок увлажняют и перемешивают.
• Во время перемешивания в смесь добавляют необходимые ингредиенты в виде добавок.
• Далее происходит формовка единого пласта, который разрезается на нужные типоразмеры.
• Полученный кирпич-сырец просушивают с целью избавления от излишков влаги. В итоге ее содержание не должно превышать 9-12%.
• В завершение производят обжиг изделий. Они помещаются в специальную печь. Температуру поднимают постепенно. А после поддержания ее на уровне примерно в 800 градусов также плавно снижают.

Метод полусухого (сухого) формования представляет собой следующее:

1. Первым делом производится, опять же, выбор глиняной массы.
2. Материал дробят и помещают в сушилку.
3. Третьим этапом станет сушка.
4. Следом необходимо произвести повторное дробление. Это делается с целью большего измельчения. Также глину просеивают для того, чтобы крупные частицы не попали в готовую смесь.
5. Увлажнение паром – следующий этап. Уровень его должен составить около 10-12%.
6. Далее изделия подвергают прессованию, для этого применяется двухсторонний пресс.
7. Если используется метод полусохого прессования, то изделия сушат повторно. Метод сухого прессования этого не требует.
8. Завершающий этап – обжиг.

Возможен ли выпуск кирпича в домашних условиях?

Выше уже говорилось о том, что домашнее производство кирпича – возможно. Готовое изделие, разумеется, будет отличаться от заводского по определенным параметрам. Однако, при соблюдении технологии, кирпичи могут быть вполне пригодны для возведения конструкций.

Производство керамического лицевого кирпича своими руками – достаточно сложный процесс. Получить материал со столь высокими внешними показателями будет нелегко, но, при желании, попробовать можно.

Итак, вот несколько советов, которые помогут вам избежать непоправимых последствий и изготовить изделия более или менее высокого качества.

На первом этапе необходимо выбрать глину, которая не должна быть жирной. Проверить это можно посредством следующего метода:

1. Глина растирается в порошок;
2. Далее она помещается в воду, в которой настаивается до момента, когда песок отделится от основного материала;
3. В завершение необходимо произвести расчет. Формула выглядит так: А=100*n/n*r. N – это высота слоя песка, а r – высота слоя воды.
4. Итоговое значение не должно быть более 30.

После подобной проверки необходимо глину просушить. Ее стоит выложить, например, во дворе — слой не должен быть более 35-40 см. Далее изделия формуют и прессуют на мини-прессе.

Завершающим этапом станет обжиг.

Насколько рентабельным может быть производство кирпича из керамики?

Рентабельность производства зависит от многих фактов. Условия успешного ведения такого бизнеса будут разными для мелких предпринимателей и крупных производств. Мы же рассмотрим усредненный вариант.

Какова будет прибыль?

Что повлияет на рентабельность:

• Разумеется, в первую очередь стоит сказать о вложениях. Чем они больше, тем больше и риски, но, одновременно с этим, при следовании бизнес-плану, возрастают и шансы, и скорость получения прибыли.
• Стоимость сырья повлияет на себестоимость продукции и, как следствие, на розничную цену, что не может не сказаться на скорости продаж.
• Покупательская способность в регионе – также немаловажный фактор.
• Влияние окажут расходы на хозяйственные нужды, размеры отчислений в различные фонды;
• Размер налогов;
• Количество сотрудников;
• Количество бракованных изделий;
• Качество рекламной кампании и многое другое.

То есть, точные расчеты произвести не представляется возможным в случае, когда неизвестны все условия ведения бизнеса.

Как правило, при оптимистическом варианте развития событий, производство может окупиться примерно за полгода. При пессимистическом – за 1,5 – 2. Но всегда лучше ориентироваться на золотую середину во избежание разочарований.

Даже имея четкий бизнес план, полностью защитить себя от рисков никто не сможет. А они, в свою очередь, сулят дополнительные расходы.

Основные отличия самоизготовленных изделий от заводских

Основные различия сводятся к следующему:

1. Изделия, выпущенные в домашних условиях, никем не контролируются. То есть, проверить их прочность и плотность, например, не так просто. Разумеется, проверку осуществить можно, но стоимость ее достаточно высока, что снизит, а то и вовсе исключит экономию.
2. Материал с хорошей геометрией в домашних условиях получить сложно. То же стоит сказать и об отклонениях изделий от номинальных размеров.
3. Внешние характеристики также будут значительно уступать изделиям, произведенным на заводе.
4. Единственным преимуществом кустарного изготовления является цена. Как правило, многим удается снизить стоимость строительства за счет удешевления материала.
5. При этом трудозатраты могут стать колоссальными, да и время строительства значительно увеличится.

Вышеуказанное однозначно говорит о преимуществе покупки готовых изделий. Однако, если решающим для вас является цена, либо просто желание попробовать себя в качестве производителя, то вы вполне можете отдать предпочтение домашнему выпуску.

В заключение

Производство кирпича керамического – процесс не столь простой, как кажется на первый взгляд. Технология предполагает четкий контроль не только при подготовке сырья, но и на всех этапах изготовления.