Красный кирпич начало истории.
Красный кирпич (так называют строительный керамический кирпич) по праву признается одним из древнейших строительных материалов. Когда люди впервые захотели купить кирпич, и какова в то время была цена кирпича, – на такие вопросы точного ответа историки не дают. Однако ещё в Библии присутствует упоминание о таком строительном материале, как красный кирпич, применительно ко времени сразу же после расселения людей по окончании Великого Потопа, то есть ещё на заре осознанной человеческой истории. Правда, вплоть до последнего времени наиболее широкое распространение во многих странах имел необожженный красный кирпич, называемый сырец, с добавлением соломы. Между тем применение в строительстве традиционного обожженного кирпича красного , цена на который сегодня весьма доступна, также восходит к глубочайшей древности (использовался в ходе построек в Египте, в 3 – 2-ом тысячелетии до наступления н.э.). Тот древний, в отличие от используемого сейчас кирпича красного, по форме был квадратным и плоским (его стороны равнялись 30-60-ти сантиметрам при толщине всего в 3-9) и носил название «плинфа» (с греч. Plinthos – кирпич).
Использовался псевдо красный кирпич и в архитектуре Древнего Рима и Месопотамии, что особенно заметно прослеживается на территории Древ. Италии, где проживали этруски. Ими не только возводились храмы из древнего красного кирпича, но ещё и дополнительно украшались терракотовыми деталями. Красный кирпич в постройках того стародавнего времени уже начал приобретать довольно привычную для нас несколько продолговатую форму.
В Византии многие века красный кирпич являлся основным стройматериалом. Конечно, это был далеко не всем знакомый сегодня красный кирпич. Кладку обычно выполняли на свежем известковом растворе, в который обязательно добавляли толченую кирпичную крошку. Порой его ряды чередовались с кладкой, выполненной из камня.
Средневековым зодчим удалось продвинуться значительно дальше своих «древних» предшественников, поскольку они использовали не только конструкционные возможности, которые предоставляет одинарный кирпич красный, но ещё и декоративные. Наряду с выполнением узорной кладки широкое применение нашло ее сочетание с майоликовыми и терракотовыми деталями. При этом Европа с благодарностью впитывала в себя тысячелетний опыт различных народов. На территории нынешней Германии кирпич красный дал необычное название архитектурному стилю – «кирпичная готика», которая господствовала там с XII по XVI век.
Красный кирпич история в России
Красный кирпич фигурировал и в русской архитектуре. Ярчайшим примером применения кирпичного строительства на территории России времен царя Иоанна III явилась постройка стен и храмов, принадлежащих к ансамблю Московского Кремля, коим завидовали даже итальянские мастера.
Цена на кирпич всегда была не слишком высокой, а материал ценился за эстетичность и долговечность. При Петре первом качество этого стройматериала оценивалось крайне строго. В то время доставка кирпича на стройку производилась телегами и кирпичи попросту сваливались с них: если в ходе «выгрузки» разбивалось более чем 3 штуки, вся привезённая партия браковалась.
Красный кирпич вообще считался «родным» материалом для петербургских зданий. Ведь Петр I стремился выстроить Петербург истинно европейским городом. Такое его желание в результате привело к тому, что буквально все здания, строящиеся не из камня или красного кирпича, стилизовали под всё те же кирпичные дома. До настоящего времени лучшие из образцов домов того времени, расположенные в центральной части Питера, не только смотрятся замечательно, но и служат наилучшим доказательством долговечности и прочности красного кирпича как материала. Современные же разработки дали возможность значительно расширить его ассортимент и довести до совершенства и по эстетическим, и по технологическим свойствам.
Красный кирпич методы изготовления
До начала XIX-того века техника изготовления красного кирпича оставалась весьма примитивной и очень трудоемкой. Красный кирпич полуторный и одинарный формировали вручную, сушился он только летом, обжигался в стоящих на полу печах-времянках, которые выкладывали из высушенного сырца. К середине 19-ого века, наконец, были построены обжиговая кольцевая печь вместе с ленточным прессом, которые обусловили переворот в технике изготовления данного стройматериала. В то же самое время изобрели глинообрабатывающие машины – так называемые бегуны, глиномялки, вяльцы. В наше же время свыше 80процентов всего красного кирпича выпускают кирпичные заводы круглогодичного действия, в том числе крупные механизированные предприятия, производительностью более 200-сот миллионов шт. в год.
Таким образом, выработка и продажа кирпича с каждым веком ширилась и развивалась в ответ на огромный спрос на данный стройматериал. Главным, что всегда двигало его производством, делало более привлекательным для профессиональных строителей и давало максимум прибыли, - отличное качество красного кирпича и выгодная цена, по которой можно было кирпич купить. Потому главным требованием к каждому кирпичному заводу стало наличие глин на его месте расположения, дабы не тратить деньги на их перевозку. Особенно ценятся залегающие неглубоко однородные глины, которые богаты песком, содержат железо, известь, калий, ввиду чего сравнительно легкоплавки и с легкостью спекаются при обжиге. Совсем непригодны для производственного процесса лишь глины, имеющие примесь камня-мергеля. На сегодняшний день знание истории появления красного кирпича, его технических норм производства, существовавших ранее и актуальных сейчас – это то, без чего невозможно создание качественного красного кирпича .
История древнего старинного кирпича
Немногие строительные материалы могли бы соперничать по древности с глиной. Её освоение человеком продолжалось не одно тысячелетие. Возраст древнейших предметов из обожжённой глины, найденных в Словакии, на стоянке времён палеолита, составляет около 24 тысяч лет. Изделия из обожжённой глины обозначаются термином «керамика», а самым важным продуктом в гончарном деле является кирпич. В строительстве обожжённый кирпич применяется с древних времён. Тому примером египетские постройки, возведённые в третьем и втором тысячелетиях до н.э. Кирпич, как строительный материал, упоминается в Библии : «И сказали друг другу: наделаем кирпичей и обожжем огнем. И стали у них кирпичи вместо камней» (Ветхий завет. Бытие. Гл. 11:3). Большое значение кирпич имел для зодчества Междуречья и Древнего Рима, где из него выкладывали арки, своды и другие сложные конструкции. В Египте и Месопотамии кирпич умели обжигать ещё за три тысячелетия до нашей эры. Постепенно сырцовый кирпич был вытеснен керамическим. Тому причиной - низкая водостойкость. Керамический кирпич был более надёжным и долговечным. Получается он путём обжига сырцового. По данным, оставленным Геродотом, во времена, когда Вавилоном правил царь Навуходоносор (VI век до н.э.), этот город был одним из самых больших и красивых в мире, что во многом обязывает керамическому кирпичу. В описании прообраза Вавилонской башни, семиярусного храма, Геродот отметил, что облицован храм был голубым глазурованным кирпичом. Город-государство Ур, расположенный в Междуречье, был обнесён стеной из необожжённых кирпичей, ширина которой была 27 метров. Ур был столицей Южной Месопотамии начала II тысячелетия до н. э. Своеобразную форму имел кирпич в Древнем Востоке. Он носил форму глиняных бутылок и был похож на современные буханки белого хлеба. Самой распространённой формой древнейшего кирпича являлся квадрат со сторонами 30-60 см и толщиной 3-9 см. Такие кирпичи использовались в Древней Греции и Византии, и назывались они плинфа, что в переводе с греческого означает «кирпич».
История создания старинного кирпича в России
Появление в Х веке на древней Руси кирпича произошло благодаря византийской культуре. Массово его применять стали с конца столетия. Секрет производства кирпича привезли с собой византийские строители, приехавшие вместе со священниками, учёными и другими мастерами после крещения в 988 году. Десятинная церковь в Киеве стала первым кирпичным строением в древней Руси. Сооружение первых кирпичных домов в Москве было произведено в 1450 году, а первый кирпичный завод в России был построен в 1475 году. Прежде кирпич производился в основном при монастырях. Он применялся при перестройке Московского Кремля в 1485-1495 гг. Примером тому стало строительство кремлёвских стен и храмов, которое велось под руководством итальянских мастеров. В 1500 году кирпичный Кремль был возведён в Нижнем Новгороде, через 20 лет идентичный построили в Туле, а в 1424 году, в Московской области, был построен Новодевичий монастырь.
Зодчие древней Руси широко использовали плинфу размером 40х40 см и 2,5-4 см в толщину. К примеру, строительство Софийского собора в Киеве происходило при использовании такой плинфы. Объясняет её форму и размеры простота формования, сушка и обжиг «тонких» кирпичей. Характерным признаком кладки из плинфы являются довольно толстые швы раствора с прослойками из природного камня после нескольких рядов кладки. Использовалась плинфа в России вплоть до XV в. Сменил её «аристотелев кирпич», схожий по размерам с современным аналогом. На протяжении веков форма и размеры кирпича постоянно менялись, но главным критерием всегда было удобство работы с ним каменщика, чтоб размер и сила руки были соизмеримы с кирпичом. Например, по российскому ГОСТу вес кирпича должен быть не более 4,3 кг. Стандарты современного кирпича были установлены в 1927 году и остаются таковыми до сих пор: 250х120х65 мм. Каждая из граней кирпича имеет своё название: наибольшая называется «постель», боковая длинная – «ложок», а наименьшая – «тычок». Оценка качества строительного материала при Петре I была очень строгой. Одним из самых простых способов проверки качества кирпича было свалить с телеги всю привезенную на стойку партию, и если разбивалось более трёх штук, то всю партию браковали.
Первым кирпичным петербуржским домом считаются палаты адмиралтейского советника Кикина. Построены они в 1707 году. Позже, в 1710 году, построили дом канцлера Г. П. Головина, на Троицкой площади. Затем дворец Царевны Натальи Алексеевны, которая была сестрой Петра I, сооружён в 1711. В 1712 году производилась постройка летнего и зимнего дворцов Петра I. С 1710 по 1727 гг. строился Меньшиковский дворец - первый крупный кирпичный дом в Петербурге. Дворец многократно перестраивался, но, тем не менее, первоначальный облик сохранил. Теперь он используется в качестве музея, является филиалом Государственного Эрмитажа.
Уже в XVIII веке для выявления бракоделов производителям велели клеймить свои кирпичи. В 1713 году по указу Петра I возле Санкт-Петербурга были построены новые кирпичные заводы. Каждому из их владельцев император дал задание произвести как можно больше кирпичей. Мастеров для работы собирали со всей России. Также по указу запрещалось строить каменные здания в других городах страны под угрозой отъёма имущества и отправки в ссылку. Этот пункт был написан специально для того, чтобы оставить без работы каменщиков и прочих мастеров, в расчете на то, что те сами придут застраивать Петербург. Всякий въезжавший в город должен был «заплатить» за проезд кирпичом, который он привёз с собой. Есть версия, что Кирпичный переулок так назван потому, что в месте его расположения был склад кирпичей, взятых за въезд в город.
Техника производства кирпича продолжала оставаться примитивной и трудоёмкой до XIX века. Формование кирпича производилось вручную, сушился он только летом, обжиг происходил в напольных печах-времянках, которые выкладывались из высушенного кирпича-сырца. Середина XIX столетия ознаменовалась началом активного развития кирпичной промышленности, в результате чего появились современные заводы, производящие кирпич нашего времени. Кирпич был и остаётся популярнейшим строительным материалом для различных конструкций, будь то простые заборы, роскошные виллы или многоэтажные здания. Благодаря разнообразию цветов и форм, строения из кирпича всегда имеют неповторимый облик. Удобство в работе, прочность и долговечность этого строительного материала ещё долго будут держать его в лидерах среди строительных материалов. Сегодня в мире выпускается более 15 000 сочетаний размеров, форм, фактур поверхности и цветов кирпича. Выпускаются полнотелый и пустотелый кирпичи, поризованные керамические камни с повышенными теплозащитными свойствами.
Русский царский кирпич второй половины ХIХ века обычно весил около10 фунтов, или порядка 4,1 кг, и имел размеры 26-27х12-13х6-7 см. Такие габариты имеет строительный старинный кирпич гражданских и культовых построек Коломны, выстроенных в конце ХIХ - начале ХХ вв. Современный стандартный кирпич получил свои размеры в 1927 г. и остается таковым и поныне: 250х120х65 мм. Российский ГОСТ требует, чтобы вес кирпича не превышал 4,3 кг. Каждая грань кирпича имеет свое название: самая большая, на которую обычно кладут кирпич, называется «постель», длинная боковая – «ложок», а малая – «тычок». Кирпич, укладываемый длинной стороной вдоль стены, образует кладку в полкирпича, ряд таких кирпичей в составе сложной кладки называется ложковым. Если кирпич укладывается длинной стороной поперек стены, ряд будет называться тычковым. Верстами называются крайние ряды кирпича, которые образуют поверхность кладки. Расположенные со стороны фасада версты называются наружными, а обращенные в помещения - внутренними. Все старинные кирпичи, укладываемые между внутренней и наружной верстами, называются забутовочными кирпичами, или забутовкой.
Исторически так сложилось, что керамический кирпич в общей истории строительной индустрии мировой практики нашел надежную нишу своего применения, в которой до сегодняшнего дня играет важную и лидирующую роль. Сегодня уже ни кто не сушит керамический кирпич на костре и не отвечает за качество производимого кирпича своей головой. С середины XIX в. началось активное развитие кирпичной промышленности, результатом чего стало появление современных заводов по производству кирпича. В наше время более 80% это строительного материала производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы производительностью свыше 200 млн. шт. в год. Количество видов современного кирпича трудно себе представить, настолько оно широко. Сейчас в мире выпускается кирпич более 15000 сочетаний форм, размеров, цветов и фактур поверхности.Разнообразие цветов и форм придает строениям неповторимый облик. Кирпич остается наиболее популярным материалом для сооружения различных конструкций: от простых заборов до роскошных вилл и многоэтажных зданий. Кирпич удобен в работе, прочен и долговечен. В настоящее время выпускается полнотелый, пустотелый кирпич, поризованные керамические камни, обладающие повышенными теплозащитными свойствами. Полнотелые кирпичи используют, к примеру, для возведения фундамента, а легкие пустотелые - для кладки стен. Этот древний и вместе с тем современный материал не потерял своей актуальности и в наши дни.
В Египте люди научились обжигать кирпич уже за 3 тысячелетия до нашей эры, что подтверждается письменами манускриптов. Из-за низкой водостойкости сырцовый кирпич вытеснялся более долговечным керамическим, который получается путем обжига сырцового. На изображениях, сохранившихся со времен фараонов, можно видеть, как получали кирпичи и как строили из них здания. Справедливости ради надо сказать, что разница между стройками той поры и нынешней не очень велика. Только правильность кладки стен древние египтяне проверяли треугольником и кирпичи носили на коромыслах, а принцип возведения зданий сохранился с тех пор практически без изменений.
Кирпич является самым древним строительным материалом. Его история насчитывает уже несколько тысячелетий, но никто не может точно сказать, кем и когда был сделан первый экземпляр. Самые древние предметы из обожженной глины найдены на стоянке древнекаменного века (Палеолита) в Словакии, возраст их составляет 25 тысяч лет.
Первые упоминания о кирпиче как о строительном материале относятся к 5 – 4 тысячелетию до н. э. в архитектуре Додинастического периода (Древний Египет).
При раскопках в Джемдет-Насре обнаружены следы постройки конца IV – начала III тысячелетия до н. э. из тонких плоских кирпичей (так называемые «римхены»).
В начале III тысячелетия до н. э. сделанный вручную односторонне выпуклый кирпич сменился кирпичами, изготовлявшимися в деревянных формах, вначале продолговатыми (20 х 30 х 10 см – старовавилонский кирпич).
Вяжущим материалом при строительстве служила глина, иногда с примесью золы и битума. Известковый раствор начинает применяться только с середины I тысячелетия до н. э.
Следующим шагом в истории производства кирпича было появление плинфы. Греческое слово «plinthos» собственно и обозначает «кирпич». Термин «керамика» обозначает изделия из обожженной глины. По-гречески «керамос» – глина. В древних Афинах мастера-горшочники жили компактно в одном из районов города. Этот район стал называться афинянами «Керамик». С той поры за любыми предметами, изготовленными из глины и прошедшими обжиг в печи, закрепилось универсальное название «керамика». Помимо глиняной посуды важнейшим продуктом гончарного ремесла был всем нам хорошо знакомый кирпич.
Не обошел кирпич стороной и не менее известную Римскую цивилизацию. Здесь из кирпича размерами 45 х 30 х 10 см впервые стали строить арки, своды и другие сложные конструкции.
На Древнем Востоке кирпичи имели форму глиняных бутылок и напоминали современные, всем известные батоны белого хлеба.
В древней Руси производство кирпича началось в X в., это связано с влиянием византийской культуры. В результате крещения Руси в 988 году сюда из Византии прибыли не только священники, но и строители, которые привезли с собой секрет производства кирпича. С этого времени началось активное использование кирпича как строительного материала. Считается, что первым сооружением на Руси, построенным из кирпича, стала Десятинная церковь в Киеве.
Производства кирпича в Пруссии
Производство кирпича в Пруссии началось в период ее завоевания Тевтонским орденом в начале XIII века. После закрепления за собой вновь завоеванных территорий, Орден приступил к строительству замков и укреплений из природного камня и обожженного кирпича, для производства которого здесь имелись огромные запасы глины.
На начальном этапе это были вальные укрепления с деревянными стенами, башнями и блокгаузами для гарнизона. После закрепления за собой территории и стабилизации положения администрация Ордена приступила к перестройке замков с применением камня и обожжённого кирпича. Когда впервые при строительстве замков Орден стал применять кирпич, точно определить невозможно. Немецкие исследователи указывают разные даты, но скорее всего это произошло после подавления первого прусского восстания, предположительно в 1250-55 гг.
Пруссия была бедна запасами камня, на её территории не было каменоломен. Но имелись огромные запасы глины, необходимой для производства кирпича. Поэтому главным строительным материалом для прусских замков,
а в дальнейшем кирх и жилых построек являлся обожженный кирпич ручной формовки.
Его производство было достаточно дорого и трудоемко. Добытую глину складывали в неглубокие, но просторные ямы, затем заливали водой и оставляли в таком состоянии на 1,5-2 года, а иногда и больше, в зависимости от качества глины. Затем глину месили и к работе приступали бригады формовщиков. У каждого из них была деревянная форма приблизительно одного размера. Она вручную заполнялась подготовленной глиной, тщательно утрамбовывалась и выкладывалась прямо на траву или подготовленную площадку. Для этого рядом с жильём выбирались большие поляны. Некоторое время глина сохла. За это время по ещё не просохшим формам могли пробежать собаки и другие домашние животные, оставив на них следы своих лап. Но не только животные оставляли свои «факсимиле». Часто малые дети, оказавшись без присмотра, забредали на подготовленные к сушке формы. До сих пор попадаются кирпичи с «дактилоскопическими» отпечатками детских ног.
После просушки кирпичи обжигались в построенных рядом печах-времянках. При несовершенной технологии обжига часто бывали случаи, что загруженный в печи кирпич пережигали, и он получался чёрного цвета привычного краcного оттенка.
Чёрный кирпич, если он имел достаточно прочную основу, использовали для украшения кладки стен. Это могли быть и ромбовидные узоры (замки Инстербург и Заалау, орденские кирхи в пос. Гвардейское Багратионовского района и п. Родники Гурьевского района), сохранившиеся до наших дней, узоры, показывающие особенности и разновидность кирпичной кладки (замок Бранденбург) и некоторые фигуры в виде креста – орденская кирха в Кройцбурге.
По этим узорам можно судить о времени кладки. Это, как правило, конец 13 века или 14 век. Размеры изготовленного кирпича довольно сильно различались, иногда разница достигала нескольких сантиметров:
2900 х 1400 х 900 мм – замок Шаакен
3000 х 1350 х 1000 мм – замок Пройсиш-Айлау
3050 х 1450 х 950 мм – замок Бранденбург
3200 х 1550 х 1000 мм – замок Бальга.
Самым габаритным кирпичом Орденского периода, найденным на территории Калининградской области, на сегодняшний день можно считать кирпич из замка Бальга 3350 х 2150 х 900 мм и весом 10 кг 720 г.
В России кирпичи таких размеров называют «монастырскими».
Кроме обычного кирпича, требовался ещё и фасонный (фигурный) кирпич для внутренних поверхностей сводов, окон, дверей и для опор сводов. Такие кирпичи придавали неповторимость и индивидуальность каждому помещению.
Можно с уверенностью говорить о том, что из глины также делали плиты квадратной формы, которыми укладывали пол первого (подвального) этажа, либо арочные перекрытия подвальных помещений (замок Прейсиш-Айлау).
За XIV век было построено больше 100 дорогостоящих замков. Вершиной этого немалого военно-хозяйственного предприятия была перестройка Мариенбурга из комтурского замка в резиденцию великого магистра (начало XIV века).
На сегодняшний день это самый большой в Европе средневековый комплекс, построенный из кирпича.
После секуляризации Ордена в 1525 г., из-за отсутствия государственных заказов, объёмы производства кирпича резко сократилось, но потребность в нём по-прежнему была ощутима. В целях экономии на строительном материале часть замков была разобрана на кирпич (Бальга, Бранденбург, Кройцбург, Лаптау, Лохштедт, Повунден, Тиринберг, Фишхаузен и др.). Эта ситуация продолжалась до XVIII века.
В Пруссии всегда было сильно развито производство кирпича. Материал для него имелся в изобилии как раньше, так и в настоящее время.
Авторы: руководитель отдела краеведческой литературы С. М. Постникова создатель музея кирпича Д. Шилов фото самого большого кирпича, «матрешек», кирхи, замка Кройцбург – Д. Шилов рисунок замка Бранденбург: А. П. Бахтин
декабрь 2009
http://gorodkanta.ru/print.php?newsid=4085
Стандартный обожжённый кирпич использовался на Руси с конца XV века . Ярким примером стало строительство стен и храмов Московского Кремля во времена Иоанна III , которым заведовали итальянские мастера. «… и кирпичную печь устроили за Андрониковым монастырем , в Калитникове , в чём ожигать кирпич и как делать, нашего Русского кирпича уже да продолговатее и твёрже, когда его нужно ломать, то водой размачивают. Известь же густо мотыками повелели мешать, как на утро засохнет, то и ножём невозможно расколупить ».
Размеры
- 0,7 НФ («Евро») - 250х85х65 мм;
- 1,3 НФ (модульный одинарный) - 288х138х65 мм.
Неполномерный (часть):
- 3/4 - 180 мм;
- 1/2 - 120 мм;
- 1/4 - 60-65 мм.
Названия граней
Виды кирпича и их преимущества
На сегодняшний день в современном строительстве используются два основных вида кирпича: керамический и силикатный кирпич.
Силикатный кирпич
Силикатный кирпич изготавливается из смеси кварцевого песка, воздушной извести и воды. Отформованный кирпич подвергается автоклавной обработке - воздействию насыщенного водяного пара при температурах 170-200 °C и высоком давлении. В результате применения такой технологии образуется искусственный камень. :
Преимущества силикатного кирпича
- Экологичность Силикатный кирпич изготовлен из экологически чистого натурального сырья - извести и песка, по технологии, знакомой человечеству несколько столетий.
- Звукоизоляция . Это играет немаловажную роль при возведении межквартирных или межкомнатных стен. Силикатный кирпич применяют для кладки стен и столбов в гражданском и промышленном строительстве.
По сравнению с керамическим, силикатный кирпич обладает большей плотностью.
- Высокая морозостойкость и прочность . Силикатный кирпич по прочности и морозостойкости значительно превосходит марки легких бетонов. На построенные из него фасады строители дают гарантию 50 лет.
- Экономичность . Стоимость силикатного кирпича ниже, чем у его керамических аналогов.
- Надежность и широкий ассортимент . Надежность и широкий ассортимент силикатного кирпича позволяет использовать его как в новом строительстве, так и при реконструкции. Фактурный, цветной силикатный кирпич украсит фасады как общественных, жилых зданий, так и загородных коттеджей, дач.
- Тип окраски . Цветной силикатный кирпич окрашивается в массе так же, как и керамический кирпич. Но, в отличие от керамического кирпича, окраска силикатного может производиться только с помощью специальных искусственных красителей, а керамический кирпич приобретает определенный цвет в результате смешения разных сортов глины или также с помощью добавки специальных красителей.
- Неприхотливость . Строения из силикатного кирпича неприхотливы и устойчивы ко внешним факторам. Капризы природы не оказывают существенного влияния на его внешний вид, Фасад сохраняет цвет и не требует дополнительного ухода, за исключением случаев использования в агрессивных средах или в условиях повышенной влажности.
Недостатки силикатного кирпича
- Серьёзным недостатком силикатного кирпича является пониженная водостойкость и жаростойкость, поэтому его нельзя использовать в конструкциях, подвергающихся воздействию воды (фундаменты, канализационные колодцы и др.) и высоких температур (печи, дымовые трубы).
Применение силикатного кирпича
Силикатный кирпич обычно применяется для возведения несущих и самонесущих стен и перегородок, одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, внутренних перегородок, заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях, наружной части дымовых труб.
Керамический кирпич
Керамический кирпич обычно применяется для возведения несущих и самонесущих стен и перегородок, одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, внутренних перегородок, заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях, кладки фундаментов, внутренней части дымовых труб, промышленных и бытовых печей.
Керамический кирпич подразделяется на рядовой (строительный) и лицевой . Последний применяется практически во всех областях строительства .
Преимущества керамического рядового кирпича
- Прочен и износостоек. Керамический кирпич обладает высокой морозостойкостью, что подтверждается многолетним опытом его применения в строительстве.
- Хорошая звукоизоляция - стены из керамического кирпича, как правило, соответствуют требованиям СНиП 23-03-2003 «Защита от шума».
- Низкое влагопоглощение (менее 14 %, а для клинкерного кирпича этот показатель может достигать 3 %) - Более того, керамический кирпич быстро высыхает.
- Экологичность Керамический кирпич изготовлен из экологически чистого натурального сырья - глины, по технологии, знакомой человечеству десятки веков. Во время эксплуатации построенных из него зданий, красный кирпич не выделяет вредных для человека веществ, таких как газ радон .
- Устойчивость почти ко всем климатическим условиям , что позволяет сохранять надёжность и внешний вид.
- Высокая прочность (15 МПа и выше).
- Высокая плотность (1950 кг/м³, до 2000 кг/м³ при ручной формовке).
Преимущества керамического облицовочного кирпича
- Морозостойкость. Облицовочный кирпич обладает высокой морозостойкостью, а для северного климата это особенно важно. Морозостойкость кирпича является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. Керамический облицовочный кирпич идеально подходит для нашего климата.
- Прочность и устойчивость . Благодаря высокой прочности и малому объёму пористости кладка, возводимая из облицовочных изделий, отличается высокой прочностью и поразительной устойчивостью к воздействию окружающей среды.
- Различная фактура и цветовая гамма. Диапазон различных форм и цветов облицовочного кирпича даёт Вам возможность создания имитации старинных построек при возведении современного дома, а также позволит возместить утраченные фрагменты фасадов старинных особняков.
Недостатки керамического кирпича
- Высокая цена . В связи с тем, что керамический кирпич требует несколько этапов обработки, его цена довольно высокая, по сравнению с ценой силикатного кирпича
- Возможность появления высолов . В отличие от силикатного кирпича, керамический кирпич "требует" качественный раствор, в противном случае могут появляться высолы.
- Необходимость приобретать весь требуемый облицовочный кирпич из одной партии . В случае, если облицовочный керамический кирпич приобретается из разных партий, могут возникнуть проблемы с тоном.
Технология производства
До XIX века техника производства кирпичей оставалась примитивной и трудоёмкой. Формовали кирпичи вручную, сушили исключительно летом, а обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца. В середине XIX века была построена кольцевая обжиговая печь а также ленточный пресс, обусловившие переворот в технике производства. В конце XIX века стали строить сушилки. В это же время появились глинообрабатывающие машины бегуны, вальцы, глиномялки.
В наше время более 80 % всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200 млн шт. в год.
Организация кирпичного производства
Керамический кирпич
Необходимо создание условий для обеспечения основных параметров производства:
- постоянного или среднего состава глины;
- равномерной работы производства.
В кирпичном производстве результата добиваются только после длительных экспериментов с режимами сушки и обжига. Эта работа должна проводиться при постоянных основных параметрах производства.
Глина
Хороший (лицевой) керамический кирпич производится из глины, добытой мелкой фракцией с постоянным составом минералов. Месторождения с однородным составом минералов и многометровым слоем глины, пригодным для добычи одноковшовым экскаватором , очень редки и почти все разработаны.
Большинство месторождений содержит многослойную глину, поэтому лучшими механизмами, способными при добыче делать глину среднего состава, считаются многоковшовый и роторный экскаваторы. При работе они срезают глину по высоте забоя, измельчают её, и при смешивании получается средний состав. Другие типы экскаваторов не смешивают глину, а добывают её глыбами.
Постоянный или средний состав глины необходим для подбора постоянных режимов сушки и обжига. Для каждого состава нужен свой режим сушки и обжига. Один раз подобранные режимы позволяют получать высококачественный кирпич из сушилки и печи годами.
Качественный и количественный состав месторождения выясняется в результате разведки месторождения. Только разведка выясняет минеральный состав: какие суглинки пылеватые, глины легкоплавкие, глины тугоплавкие и т. д. содержатся в месторождении.
Лучшими глинами для производства кирпича считаются те глины, которые не требуют добавок. Для производства кирпича обычно используется глина, непригодная для других керамических изделий.
Сушилки камерные
Сушилки загружаются кирпичом полностью, и в них постепенно изменяется температура и влажность по всему объёму сушилки, в соответствии с заданной кривой сушки изделий.
Сушилки туннельные
Сушилки загружаются постепенно и равномерно. Вагонетки с кирпичом продвигаются через сушилку и проходят последовательно зоны с разной температурой и влажностью. Туннельные сушилки лучше всего применять для сушки кирпича из сырья среднего состава. Применяются при производстве однотипных изделий строительной керамики. Очень хорошо «держат» режим сушки при постоянной и равномерной загрузке кирпича-сырца.
Процесс сушки
Глина – это смесь минералов, состоящая по массе более чем на 50 % из частиц до 0,01 мм. К тонким глинам относятся частицы менее 0,2 мкм, к средним 0,2-0,5 мкм и крупнозернистым 0,5-2 мкм. В объёме кирпича-сырца есть множество капилляров сложной конфигурации и разных размеров, образованных глинистыми частицами при формовке.
Глины дают с водой массу, которая после высыхания сохраняет форму, а после обжига приобретает свойства камня. Пластичность объясняется проникновением воды, хорошего природного растворителя, между отдельными частицами минералов глины. Свойства глины с водой важны при формовке и сушке кирпича, а химический состав определяет свойства изделий во время обжига и после обжига.
Чувствительность глины к сушке зависит от процентного соотношения «глинистых» и «песчаных» частиц. Чем больше в глине «глинистых» частиц, тем труднее удалить воду из кирпича-сырца без образования трещин при сушке и тем больше прочность кирпича после обжига. Пригодность глины для производства кирпича определяется лабораторными испытаниями.
Если в начале сушилки в сырце образуется много паров воды, то их давление может превысить предел прочности сырца и появится трещина. Поэтому температура в первой зоне сушилки должна быть такой, чтобы давление паров воды не разрушало сырец. В третьей зоне сушилки прочность сырца достаточна для повышения температуры и увеличения скорости сушки.
Режимные характеристики сушки изделий на заводах зависят от свойств сырья и конфигурации изделий. Существующие на заводах режимы сушки нельзя рассматривать как неизменные и оптимальные. Практика многих заводов показывает, что длительность сушки можно значительно сокращать, пользуясь методами ускорения внешней и внутренней диффузии влаги в изделиях.
Кроме того, нельзя не учитывать свойства глиняного сырья конкретного месторождения. Именно в этом и заключается задача заводских технологов. Нужно подобрать такую производительность линии формовки кирпича и режимы работы сушилки кирпича, при которых обеспечивается высокое качество сырца при максимально достижимой производительности кирпичного завода.
Процесс обжига
Глина представляет смесь легкоплавких и тугоплавких минералов. При обжиге легкоплавкие минералы связывают и частично растворяют тугоплавкие минералы. Структура и прочность кирпича после обжига определяется процентным соотношением легкоплавких и тугоплавких минералов, температурой и продолжительностью обжига.
В процессе обжига керамического кирпича легкоплавкие минералы образуют стекловидную, а тугоплавкие кристаллическую фазы. С повышением температуры всё более тугоплавкие минералы переходят в расплав, возрастает содержание стеклофазы. С увеличением содержания стеклофазы повышается морозостойкость и снижается прочность керамического кирпича.
При увеличении длительности обжига возрастает процесс диффузии между стекловидной и кристаллической фазами. В местах диффузии возникают большие механические напряжения, так как коэффициент термического расширения тугоплавких минералов больше коэффициента термического расширения легкоплавких минералов, что и приводит к резкому снижению прочности.
После обжига при температуре 950-1050 °C доля стекловидной фазы в керамическом кирпиче должна составлять не более 8-10 %. В процессе обжига подбираются такие температурные режимы обжига и продолжительность обжига, чтобы все эти сложные физико-химические процессы обеспечивали максимальную прочность керамического кирпича.
Силикатный кирпич
Песок
Основным компонентом силикатного кирпича (85–90% по массе) является песок, поэтому заводы силикатного кирпича размещают, как правило, вблизи месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий. Состав и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии силикатного кирпича.
Песок – это рыхлое скопление зёрен различного минерального состава размером 0,1 – 5 мм. По происхождению пески разделяют на природные и искусственные. Последние, в свою очередь, разделяют на отходы при дроблении горных пород (хвосты от обогащения руд, высевки щебеночных карьеров и т. п.), дробленые отходы от сжигания топлива (песок из топливных шлаков), дробленые отходы металлургии (пески из доменных и ватержакетных шлаков).
Форма и характер поверхности зерен песка имеют большое значение для формуемости силикатной смеси и прочности сырца, а также влияют на скорость реакции с известью, начинающейся во время автоклавной обработки на поверхности песчинок.
При грубой шихтовке песков в карьере проверяют, в какой пропорции загружают вагонетки или автосамосвалы песками различной крупности в каждом забое. При наличии нескольких приемных бункеров для разных фракций песка необходимо проверять заданную пропорцию песков в шихте по количеству питателей одинаковой производительности, одновременно выгружающих пески различной крупности.
Песок, поступающий из забоя до его употребления в производство, должен быть отсеян от посторонних примесей – камней, комочков глины, веток, металлических предметов и т. п. Эти примеси в процессе производства вызывают брак кирпича и даже поломки машин, поэтому над песочными бункерами устанавливают барабанные грохоты.
Известь
Известь является второй составной частью сырьевой смеси, необходимой для изготовления силикатного кирпича.
Сырьём для производства извести являются карбонатные породы, содержащие не менее 95% углекислого кальция CaCO3. К ним относятся известняк плотный, известняковый туф , известняк-ракушечник, мел , мрамор . Все эти материалы представляют собой осадочную горную породу, образовавшуюся главным образом в результате отложения на дне морских бассейнов продуктов жизнедеятельности животных организмов.
Известняк состоит из известкового шпата – кальцита – и некоторого количества различных примесей: углекислого магния, солей железа, глины и др. От этих примесей зависит окраска известняка. Обычно он бывает белым или разных оттенков серого и желтого цвета. Если содержание глины в известняках более 20%, то они носят название мергелей. Известняки с большим содержанием углекислого магния называются доломитами.
Мергель является известково-глинистой породой, которая содержит от 30 до 65% глинистого вещества. Следовательно, наличие в нем углекислого кальция составляет всего 35 – 70%. Понятно, что мергели совершенно не пригодны для изготовления из них извести и поэтому не применяются для этой цели.
Доломиты, так же как известняки, относятся к карбонатным горным породам, состоящим из минерала доломита (СаСО3*МgСО3). Так как содержание в них углекислого кальция менее 55%, то для обжига на известь они также непригодны. При обжиге известняка на известь употребляют только чистые известняки, не содержащие большого количества вредных примесей в виде глины, окиси магния и др.
По размерам кусков известняки для обжига на известь делятся на крупные, средние и мелкие. Содержание мелочи в известняке определяют, просеивая породу через грохоты.
Основным вяжущим материалом для производства силикатных изделий является строительная воздушная известь. По химическому составу известь состоит из окиси кальция (СаО) с примесью некоторого количества окиси магния (МgО).
Различают два вида извести: негашеную и гашеную; на заводах силикатного кирпича применяется негашеная известь. При обжиге известняк под влиянием высокой температуры разлагается на углекислый газ и окись кальция и теряет 44% своего первоначального веса. После обжига известняка получается известь комовая (кипелка), имеющая серовато-белый, иногда желтоватый цвет.
При взаимодействии комовой извести с водой происходят реакции гидратации СаО+ Н2О = Са(ОН)2; МgО+Н2О=Мg(ОН)2 или, по другому - гашение извести. Реакции гидратации окиси кальция и магния идут с выделением тепла. Комовая известь (кипелка) в процессе гидратации увеличивается в объеме и образует рыхлую, белого цвета, легкую порошкообразную массу гидрата окиси кальция Са(ОН)2. Для полного гашения извести необходимо добавлять к ней воды не менее 69%, т.е. на каждый килограмм негашеной извести около 700 г воды. В результате получается совершенна сухая гашеная известь (пушонка). Её так же называют воздушной известью. Если гасить известь с избытком воды, получается известковое тесто.
Известь нужно хранить только в крытых складских помещениях, предохраняющих ее от воздействия влаги. Не рекомендуется длительное время хранить известь на воздухе, так как в нем всегда содержится небольшое количество влаги, которая гасит известь. Содержание в воздухе углекислого газа приводит к карбонизации извести, т. е. соединению с углекислым газом и тем самым частичному снижению ее активности.
Силикатная масса
Известково-песчаную смесь готовят двумя способами: барабанным и силосным.
Силосный способ приготовления массы имеет значительные экономические преимущества перед барабанным, так как при силосовании массы на гашение извести не расходуется пар. Кроме того, технология силосного способа производства значительно проще технологии барабанного способа. Подготовленные известь и песок непрерывно подаются питателями в заданном соотношении в одновальную мешалку непрерывного действия и увлажняются водой. Перемешанная и увлажненная масса поступает в силосы, где выдерживается от 4 до 10 часов, в течение которых известь гасится.
Силос представляет собой цилиндрический сосуд из листовой стали или железобетона; высота силоса 8 – 10 м, диаметр 3,5 – 4 м. В нижней части силос имеет конусообразную форму. Силос разгружается при помощи тарельчатого питателя на ленточный транспортёр. При этом происходит большоё выделение пыли.