Приближенная оценка влажности сырца.

Очень важным моментом при сушке и особенно при садке сырца в печь является определение его влажности. Почти на всех кирпичных заводах остаточная влажность сырца определяют «на глазок», ориентировочно, с точностью до ±5%. Естественно, что при таких определениях не исключено поступление в печь сырца с высокой влажностью и  не закончившейся воздушной усадкой. Для достижения большей точности, быстроты и простоты определения влажности кирпича – сырца была предложена номограмма, в основе которой лежит принцип сравнения веса влажного с абсолютно сухим, что позволяет определять ускоренным путем как остаточную, так и формовочную влажность кирпича – сырца, пользуюсь лишь тарелочными весами. Для этого требуется определить эталонный вес абсолютно сухого кирпича данной партии, соответствующего принятой технологии и физическим свойствам глинистой массы.

Получена таким способом влажность подсохшего сырца будет представлять собой среднюю весовую влажность изделия, что является положительным фактором. Обычные же способы определения влажности сырца, как правило, характеризуют влажность поверхностной части изделия без учета внутренней, между тем хорошо известно, что разница влажностей на поверхности и внутри кирпича – сырца нередко достигает значительных величин. Особенно это наблюдается у высокопластичных глинистых масс, у которых перераспределение влаги сильно замедленно, что и является причиной разрывов изделий при их обжиги.

Для ускоренного определения влажности сырца по описанной методики необходимо иметь сушильный шкаф и тарелочные весы с разновесами. При отсутствии сушильного шкафа эталонные образцы можно сушить выгрузочных камерах печей.

Влажность изделий из глинистых масс может быть определена также через действительный объемный вес Δ и вес скелета δ по формуле 

Набухание и осадка глинистых пород

Одними их характерных свойств глинистых пород является набухание и усадка, косвенно указывающие на их пластичность и дисперсность. Основными признаками набухания является увеличение, а усадки – уменьшение объема увлажненных глин. У глин с высокой пластичностью набухание и усадка больше, а с низкой – меньше. Величина набухания и усадки зависит так же и от содержания глинистой фракции, обуславливающей пластичность глины.

Набухание

Не вся поглощаемая глиной вода участвует в набухании, как и не вся и неиспорившиеся вода при ее сушки вызывает усадку. Воду, обуславливающую набухание, т.е. увелечение объема глины принято называть водой набухания. Считают, что количественно она равна разности набухшего и сухого образца

Wнаб= V1-V см³

Объемное набухание определяется по формуле

Где, Wнаб - вода набухания в см³

        Vнаб - Объемное набухание в %

    V1     - объем набухшего образца в см³

    V - Объем абсолютно сухого образца в см³

Их этой формулы следует, что объем воды набухания пропорционален приросту объема образца.

Между водой набухания и содержанием глинистых частиц в породе имеется четкая зависимость, которая проявляется в том, что с увеличением содержания глинистой фракции возрастает и количество воды набухания. Величина набухания и усадки возрастает с увеличением содержания глинистых и коллоидных частиц, ее дисперсности и пластичности.

Набухание глинистых пород заканчивается при коэффициенте консистенции Кк=1, т.е. в точке переходе грунта в текучую консистенцию.

С увеличением влажности глинистых пород повышается их пористость и объем, в результате чего ослабляется связность. Избыточное увлажнение может привести к полной потери связности и прекращению действия молекулярных сил сцепления. Эти связи восстанавливаются вновь после высушивания образцов или после их обжига, но уже в измененном виде.

Набухание и усадка в перемятых глинах , т.е. в глинах с нарушенной естественной структурой, значительно выше, чем в не нарушенных. Это обуславливается нарушением внутренних связей и увеличением активной удельной поверхности частиц.

Если набухание есть результат увлажнения глинистой породы, то усадка представляет собой обратный процесс – обратимую деформацию. В первом случаи мы имеем увеличение объема глинистой породы, во втором наоборот, - уменьшение. Кроме того, что эти процессы имеют различные знаки, они и протекают по разному. Набухание протекает без образования трещин в образце, а усадка набухшей глинистой породы нередко сопровождается образованием трещин.

Важнейшим фактором, оказывающим влияние на набухание и усадку глинистой породы, является влажность и плотность, минеральный и гранулометрический состав, структура и пористость.

Потеря влаги глинистыми массами при их сушки неизбежно приводит к уменьшению их объема, которое проявляется лишь при влажности, превышающей влажность при пределе усадки.

Глинистые образцы уменьшаются в объеме в результате испарения влаги и действия сил поверхностного натяжения, стремящихся сблизить частицы, а также вследствие их коагуляции. В различных по физическим свойствам глинистых породах по- разному проявляется усадка. В одних породах усадка сопровождается растрескиванием, в других без проявления трещин.

Усадка достаточно увлажненных глинистых пород происходит лишь в начальный период сушки, характеризующийся максимальной потерей влаги и капиллярными усилиями, и заканчивается в точке, имеющей влажность, большую гигроскопической. Эта точка соответствует такому состоянию глинистой породы, когда сблизившиеся частицы препятствуют дальнейшему их уплотнению. В этой точке фиксируются максимальная усадка, минимальная пористость и максимальный объемный вес.

Кроме верхнего и нижнего пределов пластичности, существует третья величина, называемая влажностью при пределе усадки или пределом усадки.

Влажность при пределе усадки является функцией пределов пластичности. Высокой пластичности будет соответствовать более высокий предел усадки, пониженной, наоборот,- более низкий. Соответственно этому будет изменяться и объемный вес.

Если кристаллические породы с увеличением влажности пропорционально увеличивают свой объемный вес, то при увлажнении глинистых пород объемный вес их увеличивается лишь до влажности, соответствующей пределу усадки. При дальнейшем повышении влажности (вследствие набухания) объемный вес их не увеличивается, а, наоборот, уменьшается. И чем выше влажность глинистой массы по отношению к пределу усадки, тем меньше ее объемный вес. При неограниченном увлажнении объемный вес массы приблизится к объемному весу воды.

Зная формовочную влажность и влажность при пределе усадки, можно определить и интервал влажности или интервал усадки; в пределах которых глинистая масса будет уменьшаться в объеме при испарении воды. Интервал усадки изменяется в зависимости от пределов пластичности. Повышенной пластичности соответствует больший, пониженной- соответственно меньший интервал усадки. Интервал усадки представляет собой разность влажностей формовочной и при пределе усадки.

Обжиг кирпича.

       Высушенный кирпич при помощи различного рода подъёмников и вагонеток подаётся в печь для обжига. Обжиг кирпича обычно производится в кольцевых печах или “ зиг-заг “, а в последнее время в туннельных печах. Данная операция производится при температуре от 900 до 1000 градусов. При получении же так называемого “железняка” обжиг производится до начала спекания. В зависимости от состава глины и часто от степени обжига изделия получают различную окраску: при нормальном обжиге - красную, при слабом - розовую, при сильном - темно-красную. Имеются также глины, богатые известью, придающие кирпичу желтую или розово - желтую окраску. Хороший стеновой кирпич должен иметь матовую поверхность ( не стекловидную ), при ударе давать звонкий, ясный звук, не иметь трещин на лицевых сторонах (ложковой и тычковой), раковин и внутренних пустот. Он должен иметь однородный излом, быть достаточно пористым и лёгким. Согласно ОСТ 90035-39 в зависимости от прочности и других показателей кирпич делится на сорта: марка 150, марка 100, марка 75.

Сорта кирпичей.

       Кроме обыкновенного строительного кирпича вырабатываются ещё так называемые фасонные сорта: лекальные (для кладки круглых дымовых труб и сводов), клиновые, карнизные и т.п. Керамический кирпич имеет несколько разновидностей: строительный (он же рядовой, «обычный», «полнотелый»), пустотелый (он же «экономичный», «дырочный», «щелевой», «самонесущий»), облицовочный (лицевой), имеющий массу подвидов: фасадный, фасонный, фигурный, глазурованный, ангобированный. Виды кирпича могут сочетаться. Например, фасадный кирпич бывает и пустотелым, и полнотелым, а фасонный – и строительным, и облицовочным. По фактуре поверхности ложковой и тычковой граней изделия могут быть гладкими или рифлеными.

Облицовочный кирпич (лицевой, фасонный) изготовляется из чистых однородных глин, обладающих повышенной вязкостью и имеющих раннее спекание, с интервалом не менее 100-200 градусов. Облицовочный кирпич применяется, главным образом, для облицовки фасадов зданий (декорирования окон, дверей, карнизов и пр.), в качестве тротуарной плитки (кирпич очень прочен, поэтому не следует опасаться, что под ногами он быстро разрушится), а также при возведении фундаментов, стен, заборов и для отделки интерьеров, изготовляется разных профилей.

Облицовочный кирпич в строительстве применяется практически везде. Благодаря высокой прочности и ничтожно малому относительному объему пористости кладка, возводимая из облицовочных изделий, отличается высокой прочностью и поразительной устойчивостью к воздействию окружающей среды.

Кирпич облицовочный изготавливается по уникальной технологии полусухого гиперпрессования из смеси состоящей из натурального наполнителя, цемента и натуральных высококачественных экологически безопасных красителей обеспечивающих равномерную окраску смеси по всему объему изделия.

Кирпич - это защита дома от ветра и непогоды. Именно поэтому он должен быть не просто красивым, но и надежным. Облицовочный кирпич идеально подходит для нашего климата: он морозоустойчив и отличается низким поглощением влаги. Кроме этого, материал обладает удивительной способностью к удалению ядов и грязи, ежеминутно поступающих к нам в жилище из окружающей среды. Это происходит за счет того, что во время дождей кирпич на фасаде очищается сам по себе.

Стоит такой кирпич дороже обычного строительного. Цены на облицовочный кирпич обычно колеблются от 0,30 до 0,70у.е.

Облицовочный кирпич обычно применяется при возведении новых зданий, но также с успехом может быть использован и в реставрационных работах. Диапазон различных форм и цветов дает возможность создания имитации старинных построек при возведении современного дома, а также позволит возместить утраченные фрагменты фасадов старинных особняков.

Легковесный пористый кирпич применяется для возведения стен и как заполнитель каркасных зданий. Отличается от обычного строительного кирпича меньшей теплопроводностью. Он изготовляется из смеси глины с древесными опилками, торфом или другими органическими материалами, которые при обжиге выгорают и оставляют в массе кирпича поры. Для изготовления легковесного кирпича применяют жирные чистые глины, не содержащих посторонних включений. Технология производства в основном аналогична технологии производства обычного строительного кирпича. Согласно ОСТ 4729 легковесный пористый кирпич должен иметь размеры 250х120х65 мм; в зависимости от объёмного веса он подразделяется на марки :

Сухой способ производства строительного кирпича не требует устройства специальных дорогостоящих сушильных установок, так как отпрессованный кирпич, не подвергаясь сушке, непосредственно или после вылеживания в течении суток поступает в обжиговую печь. При производстве кирпича методом сухого прессования используют тощие глины. В процессе производства принимают участие прессы ударного действия, рычажные и револьверные. Обжиг происходит в печах типа гофманских и реже “зиг-заг”, а также в тунельных печах с небольшим сечением обжигательного канала, чтобы избежать значительных перепадов температур. Температура обжига колеблется от 950 до 1100 градусов и редко выше.

Огнеупорный кирпич В промышленности огнеупорный кирпич используют, например, для обкладывания внутренних поверхностей печей, где выплавляют металл, им облицовывают корпуса котлов в газовых котельных.

В городских банях печи в парилке тоже обычно сделаны из огнеупорного кирпича , потому что он имеет высокий коэффициент теплопроводности и прекрасно принимает и отдает тепло, выдерживает резкие перепады температур, не разрушаясь и сохраняя высокую прочность. Не обойтись без огнеупорного кирпича и при постройке камина или печки в загородном доме. Маркировка этого материала включает: непосредственное название, букву Ш. и цифру, определяющую его размеры

Заводы производят богатый ассортимент изделий, в том числе клиновидный огнеупорный кирпич , который применяется при кладке полукруглых арок и сводов различных радиусов кривизны.

Кирпич полнотелый. Полнотелый кирпич – материал с малым объемом пустот (меньше 13%). Применяется для кладки внутренних и внешних стен, возведения колонн, столбов и других конструкций, несущих помимо собственного веса дополнительную нагрузку.

В силу того, что этот материал используют преимущественно для возведения несущих элементов зданий, распространены другие его названия – «строительный», «обычный», «рядовой». Он должен обладать высокой прочностью на изгиб, на сжатие (если конструкция сильно нагружена, то можно заказать марку М250 и даже М300), быть морозостойким. По ГОСТУ максимальная марка по морозостойкости такого кирпича – F50, но можно встретить и кирпич марки F75.

Пористость определяет теплоизолирующие свойства, качество сцепления с кладочным раствором, а заодно и впитывание влаги при смене погоды. Водопоглощение обычного кирпича должно быть более 8%, а на рынке присутствует материал, у которого эта величина достигает 20%. Обратите внимание: сопротивление теплопередаче полнотелого кирпича невелико. Поэтому наружные стены, полностью выложенные из этого материала, требуют дополнительного утепления.

Кирпич пустотелый. Пустотелый кирпич применяют для кладки облегченных наружных стен, перегородок, заполнения каркасов высотных и многоэтажных зданий.

На самом деле «имен» у этого кирпича много. В различных анонсах его называют «дырочным», «щелевым», «экономным» («экономичным») и «самонесущим». Из последнего названия видно, что он используется преимущественно для ненагруженных конструкций.

Отверстия в пустотелом кирпиче могут быть как сквозные, так и закрытые с одной стороны; по форме – круглые, квадратные, прямоугольные и овальные; по расположению – вертикальные и горизонтальные. Необходимо учитывать, что материал с горизонтальными отверстиями менее прочен (М25..М100).

За счет того, что пустоты составляют значительную часть объема (более 13%), на изготовление пустотелого кирпича уходит меньше сырья, чем на изготовление полнотелого. Отсюда – и относительно скромная цена, и название – «экономичный». Кроме того, замкнутые объемы сухого воздуха повышают теплоизолирующие свойства материала. Нужно только следить, чтобы кладочный раствор был достаточно густой и не заполнял отверстия, иначе этим преимуществом нельзя будет воспользоваться.          Разумеется, на степень проникновения раствора влияет и размер самих щелей.

Для улучшения теплотехнических характеристик еще на этапе производства стараются добиться повышенной пористости сплошной части кирпича: при подготовке глины в нее добавляют торф, мелко нарезанную солому, опилки или уголь, которые при обжиге выгорают, образуя маленькие пустоты в глиняном массиве. Зачастую полученный таким образом кирпич называют «легким» или «сверхэффективным».

Кирпич клинкерный. Применяют для облицовки цоколей, мощения дорог, улиц, дворов, полов в цехах промышленных зданий, облицовки фасадов.

Погруженный полностью в воду, клинкерный кирпич выдерживает минимум 50 циклов попеременного замораживания/оттаивания, а что касается прочности, то ниже марки М400 его просто не выпускают. Такие характеристики обеспечиваются большой плотностью кирпича, которая достигается благодаря особому сырью и особой технологии.

В производстве данного вида материала используют тугоплавкие глины. Их обжигают до спекания при значительно более высоких температурах, чем принято для изготовления обычного строительного кирпича.

Материал получается дорогой, и его в использование целесообразно там, где эксплуатация элементов строений или дорожных покрытий проходит в самых жёстких условиях. Кирпичное мощение дорожек не очень популярно в России, поэтому чаще клинкер используют для облицовки фасадов – отделка долгое время не нуждается в ремонте, грязь и пыль практически не проникают в структуру поверхности, да и вариаций цветов и форм – масса. Недостаток только один: в силу высокой плотности клинкер обладает повышенной теплопроводностью.

Силикатный кирпич. Силикатный кирпич является экологически чистым продуктом. По технико-экономическим показателям он значительно превосходит глиняный кирпич. На его производство затрачивается 15…18 часов, в то время как на производство глиняного кирпича - 5…6 дней и больше. В два раза снижаются трудоемкость и расход топлива, а стоимость - на 15…40%. Однако у силикатного кирпича меньше огнестойкость, химическая стойкость, морозостойкость, водостойкость, несколько больше плотность и теплопроводность. В условиях постоянного увлажнения прочность силикатного кирпича снижается. Силикатный кирпич производится нескольких размеров:

-250*120*65мм

-250*120*88мм, и других видов.

Для улучшения качества и потребительских свойств рекомендуется производить, наряду со стандартным известково-песчаным кирпичом, известково-зольный кирпич, а также различные красители.