Производство кирпича: все об изготовлении популярного материала

История изготовления и применения кирпича насчитывает тысячелетия. Однако не многие знают, что же представляет собой данный процесс?

Технологии не стоят на месте и с каждым годом методы совершенствуются, а качество изделий постоянно повышается. Это связано не только с развитием строительной индустрии, но и с высочайшей конкуренцией, провоцирующей постоянное движение вперед.

На данный момент существует большое количество кирпичных изделий, отличающихся не только свойствами, но и составом, технологией выпуска. И в этой статье мы попробуем разобраться в основных приемах, позволяющих получать те изделия, которые мы ежедневно можем повстречать на прилавках магазинов.

Итак, производство кирпича: как происходит изготовление материала, и какие изделия можно получить в результате?

Немного об истории

История кирпичного производства берет свое начало примерно в 10 веке, в то время, когда шло становление Киевского государства. Принятие христианства дало толчок к повсеместному строительству церквей и храмов, которые возводились именно из кирпича.

Однако даже спустя столетие массово данный материал не использовался и не был доступен обычному населению. Это произошло значительно позже.

Изначально, производился кирпич плоской формы, напоминающей плиту. Со временем он становился более утолщенным и стал похожим на параллелепипед. Одновременно с видоизменением формы, кирпичное кустарное дело стало вытесняться промышленным.

К 16 веку во многих регионах Государства Российского кирпичное производство было налажено и развито. Недостатком являлось то, что каждый из изготовителей мог самостоятельно выбирать габариты изделий, что вызывало определенные неудобства при планировании и строительстве.

Именно поэтому в начале 17 века впервые был утвержден государственный стандарт в отношении размеров кирпича.

Ко 2-ой половине 18 века насчитывалось уже 72 действующих завода. Но вот обычные крестьяне так же продолжали жить в избах из дерева, что было вызвано, в первую очередь, дороговизной материала. И со второй половины 19 века, правительственные власти стали поощрять кустарные производства.

В наши дни рассматриваемый материал не менее популярен, доступен многим и используется практически повсеместно. А вот технологии заметно ушли вперед. О современных способах изготовления мы и поговорим в данном обзоре.

Какой кирпич наиболее популярен среди производителей и застройщиков?

А вы знаете, что классификация кирпича крайне широка?

Она основывается на целом ряде факторов, отличающих материалы друг от друга по тем или иным критериям. Так давайте перед тем как рассматривать кирпичное производство, разберемся, какие изделия можно произвести в заводских условиях.

Разновидности керамики

Керамический материал – наиболее распространен. Это связано с длительным существованием его и применением, а также набором характеристик, отвечающих основным требованиям строительства.

Воспользуемся таблицей и ознакомимся с разновидностями, которые в настоящий момент выпускаются комбинатами.

Таблица 1. Виды керамического кирпича:

В зависимости от назначения		Применяется для облицовки строений, а также при создании определенных конструкций в виде столбов для забора и иных. К таким изделиям применяются особые требования, касающиеся, в первую очередь, внешнего вида.
		Используется при возведении основной кладки. В последующей отделке нуждается. Цена на него – ниже.
В соответствии со структурой		Более легковесный, менее прочный. Пустот может быть разное количество.
		Наоборот: тяжелый и прочный.
Марки по прочности		Применять его можно при возведении конструкций, которые в будущем не будут подвержены нагрузкам, так как прочностные характеристики этого не позволяют.
		Могут использоваться при строительстве любых стен, помимо несущих.
		Применяется при возведении несущих стен.
		Наиболее прочные изделия, могут быть использованы даже при строительстве цоколя.
Ассортимент включает		Отличаются нестандартной формой. Применяются при облицовке и создании архитектурных форм.
В соответствии с качеством обжига		Внешний вид – не совсем привлекателен, на поверхности – темные пятна, что вызвано пережженностью. А вот технические характеристики весьма высоки. Отличается он прочностью и низкой гигроскопичностью.
		Наилучшего качества. Внешний вид – презентабельный, цвет однородный, без погрешностей. Используется практически во всех сферах строительства.
		Имеет цвет с оттенком оранжевого. Он очень хрупок, влагопоглощение высокое. Иногда применяется в середине кладки по вышеуказанной причине.
В зависимости от состава		Стандартные изделия.
		Отличается составом: помимо глины добавляется солома. Такие изделия применяются в регионах с сухим климатом, так как кирпич боится влаги. Доступно изготовление своими руками.

Силикатные изделия

У силикатных изделий классификация не менее широка. Они могут быть:

• Лицевыми и рядовыми.

Как и в предыдущем случае, лицевые применяются для облицовки, рядовые – при основной кладке.

• Полнотелыми и пустотелыми. Количество пустот варьируется в промежутке от 3-х до 14-ти. Они – несквозные.

• Обычным белым и цветным. Во время замеса массы, в смесь могут добавляться пигменты с целью получения цветных изделий.

А теперь немного о размерах. Выпускают:

1. Одинарный кирпич, обладающий габаритами 250*120*65. Он – наиболее популярен среди застройщиков.

2. Полуторный, или утолщенный. Его размер: 250*120*88.

3. Двойной, характеризующийся размером в 250*120*138.

Масса одинарного кирпича может составлять от 3-х до 4-х кг. Она зависит от наличия пустот, плотности и пористости материала.

Безобжиговый кирпич

Классификация его аналогична вышерассмотренным изделиям. Он может выпускаться в виде изделий:

• Пусто- и полнотелых;
• Рядовых и лицевых;
• В форме правильной и фигурной.

Последний тип, в свою очередь, разделяется на декоративно-строительные и декоративные. Во втором случае рельеф формируется на одной или двух гранях.

Состав материалов

Для того, чтобы рассмотреть процесс производства кирпича, необходимо предварительно ознакомиться с составом компонентов.

Из чего состоит керамический кирпич

В первую очередь рассмотрим сырье для производства кирпича керамического. Поскольку основным компонентом в составе является глина, на нее мы обратим особое внимание.

Дело в том, что месторождение и сорт данного компонента напрямую влияет на качества готовых изделий.

Глина, как и все материалы, характеризуется наличием свойств:

• После смешивания глиняная смесь принимает разную форму. После высыхания она сохраняется.
• Способность связующая. При добавлении кремнеземистого компонента в смесь, глина образует однородную массу. Она, в свою очередь, также характеризуется определенным уровнем пластичности. Чем больше песка, тем ниже пластичность.
• Глина может быть жирной и тощей. Жирные отличаются минимальным количеством примесей. Они – наиболее пластичны. Из-за этого, на этапе обжига, изделия, производимые из такой глины, легко трескаются. Именно поэтому, отощающие добавки необходимы.
• А вот изделия, изготовленные и тощих глин – малопластичны. В результате кирпичи получаются хрупкими с шероховатой поверхностью.
• Глина имеет свойство плавиться при высокой температуре. Однако, для каждого сорта глины эта температура может быть различной. Это и определяет огнестойкость материала.

Глина нуждается в тщательной подготовке. Ее в обязательном порядке вымораживают. Этот процесс, как правило, занимает около двух месяцев. Для этого материал укладывают в углубления и смачивают (периодически).

Помимо глины, как уже стало очевидным, в смесь добавляют песок. Также имеют место быть специализированные добавки (химические) и пластификаторы.

Какое сырье применяется при выпуске силиката

Ресурсы для производства кирпича такого вида необходимы следующие:

• Песок, вода и известь.
• Могут добавлять также шлак или золу.
• Химические компоненты также имеют место быть.
• Пластификаторы.
• Красители добавляются в том случае, если производитель желает получить камень определенного оттенка.
• Окись титана, например, способна влиять на сохранения внешних качеств изделий в течение немалого периода эксплуатации. При добавлении, изделия долго будут иметь естественный белый цвет.
• При желании повысить морозостойкость при сохранении теплоэффективности, можно добавить продукт переработки промышленности (металлургической).

Расход сырья для производства кирпича прямым образом зависит от производителя, технологии и типа используемого им оборудования. При применении конвейерной линии, расход будет минимальным в силу практически полного отсутствия брака, что обосновано автоматизацией.

Особенности состава компонентов гиперпрессованных изделий

Компоненты, входящие в состав безобжиговых изделий – следующие:

• Цемент (15%);

• Шлак гранулированный доменный;

• Известь;

• Пигмент;

• Отсев щебня;

• Лом кирпичный;

• Отходы минералов и руды.

Проще будет сказать, что большая часть составляющих являются отходами от переработки промышленных заводов (асбестоцементных, например).

Типы оборудования

Линии по производству кирпича могут быть различного типа. Рассмотрим подробнее при помощи таблицы.

Таблица 2. Типы оборудования:

	Отличается, как уже говорилось выше, максимальной автоматизацией. Ручной труд при этом не используется, за исключением управления при помощи операторов. Стоимость такого набора машин крайне высока. На заметку! Производство облицовочного кирпича, преимущественно, изготавливается только на таком типе оборудования, так как получить изделия с идеальной геометрией и высокими внешними характеристиками, в ином случае, очень сложно.
	Более бюджетная. Однако, при этом, возможности у нее ограничены. Комплектация не полная, а объем производства значительно ниже. Суточная норма составляет около 80 м3 материала. При изготовлении понадобятся наличие нескольких рабочих для управления машинами. Автоматизация частичная.
	Практически полностью механизирован. Выпуск может достигать 20 м3. Использование мини-оборудования актуально для мелких предпринимателей.
	Из всех вышеперечисленных – наименее дорогостоящий вариант. С его помощью можно производить около 2-3 м3 в день.
	Состоит из бетономешалки и агрегата, предназначенного для выпуска определенного вида изделий. Например, для кирпича гиперпрессованного понадобится пресс (изображен на фото). Не все виды кирпича могут выпускаться с использованием такого варианта набора. То же касается и двух вышеперечисленных типов оборудования.

Обзор процесса изготовления

Теперь давайте разбираться: как производят кирпич.

Технология производства керамики: оборудование и этапы выпуска

Изготовить материал можно при помощи нескольких способов: пластический метод, а также полусухого или сухого формования. При помощи обоих способов можно получить качественные изделия высокой прочности.

Отличия заключаются в некоторых технологических этапах, используемом оборудовании и затратах времени. Стоит отметить, что технические характеристики будут также несколько отличаться, но об этом немного позже.

Поскольку наиболее распространенным является именно способ пластического формования, его мы и рассмотрим подробно.

Таблица 3. Технологическая схема изготовления керамического кирпича: краткая инструкция:

Наименование этапа	Краткое описание
Подача сырья	Происходит путем перемещения его по ленточному конвейеру.
Перемещение в пресс	Далее сырье попадает в глиномешалку пресса вакуумного. Он предназначен для вакуумирования и формования.
Формование	Как правило, при использовании автоматизированного оборудования, глиняная масса формуется сначала в единый брус.
Резка	Данный массив подвергается резке на необходимые типоразмеры сразу же после выхода из пресса. Сначала — на отрезки нужной длинны, а следом – на кирпичи.
Сушка	Далее изделия подаются в тоннель, предназначенный для сушки. Температура там составляет около 60 градусов. Работает тоннель по принципу противотока. То есть, изделия передвигаются через участки, характеризующиеся различным температурным режимом. При этом обеспечивается вентиляция на нужном уровне. Благодаря данным процессам, обеспечивается быстрая и качественная сушка.
Обжиг	После сушки изделия подвергают обжигу. Температура производства кирпича на данном этапе варьируется в промежутке от 800 до 1000 градусов. Разумеется, она зависит от вида изготавливаемого кирпича. Сначала температура постепенно поднимается и, после удержания ее на необходимом уровне, также медленно снижается. Это делается для того, чтобы предотвратить растрескивание и обеспечить максимально качественный обжиг.
Транспортировка и упаковка	После обжига кирпичи отправляются на склад. Предварительно их снимают с вагонеток и размещают на поддонах.

Обратите внимание! Обжиг – особенно важный этап. Он не только во многом определяет качество будущего изделия, но и его стоимость. В первую очередь это зависит от того, какое топливо для производства кирпича используется. Это могут быть: уголь, дрова, торф и некоторые другие материалы. Поэтому, если вы задумали затеять собственное производство, обязательно задумайтесь над вышеуказанным.

Так чем же отличаются кирпичи, изготовленные методом пластического формования и полусухого (сухого) прессования:

1. Изделия, изготовленные способом полусухого формования, как правило, отличаются более низкой ценой, затраты времени при этом также минимальны.
2. При помощи второго способа удается получить более высококачественную продукцию в отношении технических характеристик. Кирпич меньше впитывает влагу (пониженная гигроскопичность), марка морозостойкости – повышена, долговечность также более конкурентная.
3. Стоит отметить, что при помощи вышеуказанного метода можно произвести продукцию с высоким уровнем пустотности.
4. Метод пластического формования более трудоемок. Он предполагает дополнительный этап перед обжигом – сушку, при этом данный процесс занимает много времени. Это обосновывается тем, что сырец содержит много влаги (около 20%), которая должна испаряться постепенно, путем медленного нагрева. В противном случае есть риск растрескивания материала.
5. При пластическом формовании, к глине предъявляются повышенные требования. Например, углекислый кальций в сочетании с высокой увлажненностью материала при обжиге образует нежелательный компонент, приводящий к крошению. Речь идет о фракции извести негашеной.

Подробнее об изготовлении расскажет видео в этой статье: «Кирпич облицовочный: производство»:

Можно ли изготовить материал своими руками? Разумеется, можно. Принцип остается тем же: подготовка глины, смешивание компонентов, формовка, сушка и обжиг.

Особого внимания при этом заслуживает именно формовка, так как производиться она может при помощи различных форм:

1. «Пролетка» не имеет дна. Кирпич, изготовленный с ее помощью называют слизовым. Глина при этом применяется тощая.
2. Форма подонная имеет дно. Применяют ее при использовании жирной глины, тесто при этом должно быть очень густым.
3. «Тиски». Тесто опять же должно быть очень густым. При помощи данного приспособления можно изготовить кирпич высокой прочности. Устройство может быть простым или с подвижным дном.

Особенности изготовления силикатного кирпича

Технология изготовления силикатных изделий кардинально отличается от производства керамики. Оборудование применяется также совершенно иное.

Стандартный перечень содержит следующий набор машин:

• Ленточные и винтовые конвейеры;
• Силос или барабан (в зависимости от способа производства);
• Нория;
• Дозаторы;
• Смеситель;
• Мельницы;
• Автоклавы;
• Пресс;
• Погрузчик;
• Кран.

Применяться могут несколько способов производства: силосный метод и барабанный.  В первом случае компоненты сначала смешиваются, а потом транспортируются в силос для гашения извести и последующей формовки.

При барабанном методе, составляющие напрямую перемещаются в барабан, где и происходит смешивание. Далее этапы совершенно аналогичны.

Процесс изготовления сводится к следующему.

Таблица 4. Выпуск продукции:

Подготовка сырья	Известь дробят. Это может быть одна или две стадии. Все зависит от того, насколько крупны ее куски. Из песка должны быть удалены крупные включения щебня и гальки.
Смешивание, получение известково-кремнеземистого компонента	Известь и песок подвергаются смешиванию. После данная смесь должна быть выдержана в бункере некоторое время.
Замес силикатной смеси, гашение извести при производстве кирпича	Полученную смесь дробят и увлажняют. Далее производится гашение извести в силосе или барабане (в соответствии с выбранным способом производства).
Формовка	Используется при этом пресс гидравлический. Данный этап является особенно важным, так как в это время формируются некоторые технические характеристики изделий, в первую очередь прочность. Повлияют на это ряд факторов, таких как: Давление при формовании; Продолжительность процесса; Наличие тонкодисперсного составляющего.
Обработка в автоклаве	Представляет собой воздействие на изделия при помощи высокого давления и температуры. Давление и температура постепенно поднимаются и удерживаются некоторое время. По окончанию обработки, изделия также медленно охлаждаются, давление при этом падает соответственно. Во время обработки, влажность составляет 100%.
Завершение производственного процесса	Изделия упаковывают. Далее их отправляют на склад для последующей реализации.

Чем отличается производственный процесс выпуска безобжиговых изделий?

Выпуск безобжигового кирпича напоминает технологию холодной сварки. Увлажненные компоненты подвергаются сильнейшему прессованию. Как итог, молекулы смеси как бы спаиваются. Камень получается крайне прочным и по техническим характеристикам схожим с натуральным.

Этапы – следующие:

1. Происходит замешивание смеси;
2. Готовый состав подвергается формовке;
3. Далее следует процесс прессования;
4. Полуготовые изделия просушивают (обжигу не подвергают);
5. Продукцию выдерживают около 30 дней на складе;
6. В последующем кирпич реализуют;
7. Для получения декоративных сколов, изделия подвергают рустированию.

Сравним материалы между собой

Таблица 5. Сравнение основных характеристик кирпича разного вида:

Наименование свойства (характеристики)	Сравнительный анализ, поиск лидера
Теплопроводность	Что касается теплоэффективности, то лидера среди обсуждаемых видов кирпича выбрать сложно. Чем прочнее изделие, тем выше и его коэффициент теплопроводности, а прочность у изделий примерно одинаково хороша. Выделить можно гиперпрессованные изделия  клинкерные. Они обладают минимальной способностью к сохранению тепла.
Морозостойкость	Примерно одинаково хороша у всех видов и может достигать 300 циклов.
Прочность	Марки прочности также хороши у всех. Как уже говорилось выше, наиболее прочными являются гиперпрессованные изделия и некоторые представители керамики, например, клинкер.
Ассортимент продукции	В статье мы говорили про классификации изделий и смогли убедиться, что выбор их достаточно широк вне зависимости от вида. Однако керамику все же стоит выделить, ее ассортимент максимально богат, да и архитектурные возможности весьма завидные.
Сложность производства	По-своему, все технологии изготовления сложны и требуют наличия дорогостоящего оборудования. А вот если говорить о домашнем производстве, проще всего будет изготовить кирпич-сырец с соломенным наполнителем. Для этого потребуется минимум затрат как на сырье, так и на оборудование.
Стоимость	Наиболее дорогостоящим является безобжиговый вид, в особенности, это касается декоративных изделий. На втором месте разместилась керамика. А вот силикат – достаточно бюджетный вариант.

Знакомство с ведущими производителями продукции

Теперь давайте рассмотрим кратко некоторых отечественных производителей кирпичных изделий различного вида.

Таблица 6. Комбинаты по производству кирпича:

	Один из крупнейших производителей силикатного кирпича. Использует высококачественное немецкое оборудование. Продукция отличается практически идеальной геометрией и высокими техническими характеристиками.
	Выпускает силикатный кирпич. Производится продукция более чем 40 наименований. Имеется собственная лаборатория.
	Производит керамические изделия. Завод имеет собственный карьер по добыче основного сырья – глины. Производственный комплекс включает 2 завода, один из которых считается одним из самых современных в РФ.
	Также, как и вышеуказанный, имеет собственный источник ресурсов для производства. Выпуск керамической продукции налажен сравнительно давно. Изготавливаются не только рядовые и лицевые изделия, но и декоративные.
	Как видно из названия комбината, он занимается выпуском безобжиговых изделий. Является одним из крупнейших производителей данной продукции.
	Также занимается производством гиперпрессованного кирпича. Ассортимент – максимально велик. Налажен выпуск всевозможных видов материала.
	Производит клинкерный кирпич. Помимо него выпускается плитка и брусчатка.
	Выпускает огнеупорные материалы, в первую очередь – кирпич. Славится высококачественными шамотными изделиями.

В заключение

Кирпичное производство имеет давнюю историю и, наверняка, многие имели весьма скромное представление о данном процессе. В данной статье мы ознакомились с технологиями в полной мере и убедились в их сложности, затратности и необходимости постоянного контроля.