Технология обжига кирпича

Можно ли сделать дома?

Дома можно самостоятельно изготовить саман, не прибегая к его обжигу.

В домашних условиях возможно не только обжечь кирпич, но и изготовить самодельный стройматериал.

Однако при таком процессе количество кирпичных блоков с дефектами будет больше. Излишне закаленные материалы будут непригодны для повторного использования. Существует 3 вида материалов:

• саман — без обжига с добавлением соломы;кирпич-сырец;обожженный.

Для получения самодельного кирпича нужно наличие брусчатой формы. Ее тоже можно сделать своими руками.

Для этого понадобятся фанера и доски толщиной 25 мм. Из этих материалов вырезают элементы формы и соединяют их гвоздями длиной 5—6 мм так, чтобы размер будущего кирпичного блока соответствовал стандартному, а именно 250×120×65. Самодельные необожженные кирпичи изготавливают из смеси тощей и жирной глины с добавлением соломы в пропорции 1:1:5, разведенной водой до однородной консистенции.

Готовый раствор плотно укладывают в предварительно смоченные и присыпанные цементом формы и закрывают съемной крышкой. После высыхания в течение 7—14 суток готовое изделие вынимают. Чтобы получить кирпич-сырец, проделывают такую же процедуру, добавляя вместо соломы песок.

В промышленном производстве используют специальные печи для обжига глины.

В домашних условиях подойдет самодельная печь в виде бочки из металла объемом около 200 л с вырезанным днищем. В нее укладывают блоки для обжига, накрывают металлической крышкой и устанавливают на печь с открытым верхом. При отсутствии таковой, она крепится на ножках высотой 20 см над ямой, в которой на глубине 0,5 м разводят костер.

Для обеспечения необходимой температуры для обжига, огонь должен постоянно поддерживаться в течение 20 часов. На завершающем этапе процесса, его делают более слабым. По истечении 6 часов крышку снимают и дают кирпичу остыть.

Как обжигать кирпичи? Этот вопрос является очень популярным, ведь кирпич — это стройматериал, который известен уже несколько тысяч лет.

Популярность кирпича объясняется его уникальными свойствами и простым производством. В регионах с высокой температурой воздуха изготовить кирпич можно в домашних условиях. Но для этого необходимо знать технологию, как обжечь кирпич, и выбрать качественные материалы.

Обжиг кирпича в печи закрепляет форму и надежность кирпича.

Особенности укладки

Кладка шамотного кирпича

Если в промышленном строительстве, например, при возведении плавильных агрегатов для выпуска цветных, черных металлов, этот вопрос не имеет особого значения, так как кладку огнеупорной продукции всегда ведут высококвалифицированные специалисты; то для тех, кто решил самостоятельно уложить данный материал, строя стационарный мангал, барбекю, печь, камин в жилом доме или бане – это крайне важно. После того как заказчиком выбрано место возведения печи – дом, баня; закуплен печной огнеупорный материал, чаще всего исходя из стоимости, приятного желтого цвета, мелкозернистой структуры – это шамотный кирпич, необходимо:

После того как заказчиком выбрано место возведения печи – дом, баня; закуплен печной огнеупорный материал, чаще всего исходя из стоимости, приятного желтого цвета, мелкозернистой структуры – это шамотный кирпич, необходимо:

• Изучить готовые решения/примеры стандартных печей, исходя как из их внешнего вида, так и от размеров, прямо зависящих от площади отапливаемых помещений.
• Произвести выбор, привязку места размещения стационарного мангала, барбекю – по отношению к соседним строениям, с учетом наличия противопожарных разрывов; отопительной печи, камина – по близости к сгораемым конструкциям стен, потолка строительного объекта, учитывая необходимость создания противопожарных разделок и отступок.
• Первый этап работ – это подготовка кирпича, состоящая из отбраковки, раскладки, резки, которую выполняют карборундовыми дисками. При кладке правильно располагать кирпичи отесанной стороной внутрь печи, мангала, а наружу – с неповрежденной поверхностью.

Важнейшим компонентом для грамотной укладки огнеупорного кирпича является кладочный раствор. Фатальной ошибкой может послужить выбор обычных строительных смесей, содержащих цемент, так как они не выдерживают высокотемпературных воздействий, разрушаясь, что называется, на молекулы. Естественно, что печной агрегат, созданный с их применением, долго не простоит, обязательно появятся трещины, разрушения.

Для возведения отопительных агрегатов используют специальный кладочный раствор, являющийся огнеупорным неформованным материалом, затворяемым водой. Он называется мертелем.

В его составе огнеупорная глина, мелкоизмельченный шамотный бой, ряд других компонентов, которые компании производители перед покупателями обычно не раскрывают. Поставка осуществляется как в сухом виде, так в двухкомпонентном состоянии – жидкая смесь на основе глины и сухой порошок.

Можно приобрести готовый мертель, и после тщательного перемешивания, приступить к укладке огнеупорного кирпича, или попробовать сделать его своими руками, для чего понадобится:

• Огнеупорная глина, которую будет необходимо замочить в воде на 1-2 суток.
• После этого ее нужно тщательно перемешать, протереть через металлическое сито.
• Добавить в раствор мелкоизмельченный шамотный песок в пропорции – 1:2 (глина/песок).
• Затем при интенсивном равномерном размешивании добавляется вода до приобретения огнеупорным раствором сметанообразного состояния.

На огнеупорный кирпич самостоятельно полученный мертель наносят шпателем, сначала грунтуя, а затем тонким слоем – до 3 мм, убирая подтеки, тщательно расшивая швы.

Класс кирпича, его марка, толщина стен и шва определяются по технической документации, а при ее отсутствии – на основании универсальных таблиц: «Соотношение толщины стен и необходимого количества материалов»:

Вид кирпича	Толщина стен в кирпичах
0,5 (12 см)	1 (25 см)	1,5 (38 см)	2 (51 см)	2,5 (64 см)
Обычный (250x120x65 см)	Кирпич, шт.	420	400	395	394	392
	Раствор, м3	0,189	0,221	0,234	0,240	0,245
Модулированный (250х120х88 см)	Кирпич, шт.	322	308	296	294	292
	Раствор, м3	0,160	0,200	0,216	0,222	0,227

Для печей и массивных каминов предлагаются следующие критерии по толщине шва:

• 1 категория – 0,5-1 мм;
• 2 категория – до 2-х мм;
• 3 категория – стандарт 3 мм;
• простая – более 3-х мм.

Виды и маркировка шамотного огнеупорного кирпича

Огнестойкие блоки можно классифицировать по нескольким критериям:

По методу формовки

Конструкция форм и особенности технологического процесса, предусматривают следующие виды формовки:

• литье из шликеров или расплавов;
• полусухая формовка;
• плавление;
• горячее прессование;
• термопластичное прессование.

По конфигурации блоков

Для кладки различных конструкций промышленность выпускает следующие разновидности шамотного кирпича:

• клиновидный;
• трапециевидный;
• прямоугольный (прямой);
• арочного профиля.

По химическому составу

В зависимости от используемых добавок, влияющих на термостойкость и механические свойства, и особенностей технологии производства, различают следующие модификации шамотных огнеупорных блоков:

• основной. При изготовлении таких кирпичей используется огнестойкая шамотная глина, массовая доля которой в рабочей смеси составляет 70%. В качестве наполнителя может использоваться коксовый или графитовый порошок. Материал применяется при облицовке печей, предназначенных для выплавки бессемеровской стали;
• углеродистый. Для этой модификации характерно высокое процентное содержание углерода. Основное назначение углеродистых огнеупорных блоков – футеровка доменных печей;
• кварцевый. За счет использования оксида кремния, существенно повышается жаростойкость кирпичей, однако контакт со щелочной средой приводит к интенсивному разрушению материала;
• глиноземный. В качестве специальной присадки используется окись алюминия. Глиноземный шамотный кирпич может длительное время работать при температуре от 1100 до 13000С и мало восприимчив к частому перепаду температуры. Эта разновидность жаростойких блоков получила широкое распространение при укладке бытовых печей, каминов и дымоходов.

Маркировка шамотного кирпича включает в себя буквенные и цифровые обозначения, отражающие химико-физические особенности и габаритные размеры материала. Ниже приведена маркировка наиболее распространенных модификаций.

ША, ШБ, ШАК.

Материалы обладают высокой прочностью и жаростойкостью (1600 – 17000С), что позволяет использовать их во всех областях промышленного и гражданского строительства. В их состав входит силикат алюминия, обеспечивающий длительный срок службы и устойчивость к механическим повреждениям. Еще одним достоинством является оптимальное соотношение цена/качество.

ШВ, ШУС.

Кирпич широко используется в промышленности. Высокие показатели теплоемкости позволяют применять ШВ и ШУС блоки для строительства газовых каналов парогенераторов, из таких блоков возводят ограждающие конструкции, защищающие конвективные шахты.

ШК.

Эта разновидность применяется для строительства промышленных объектов, производящих кокс.

ШЛ.

Для ШЛ кирпича характерна высокая пористость и небольшой удельный вес. Максимально допустимая температура, выдерживаемая блоками, составляет 13000С. Основная область применения – футеровка печей.

ШЦУ.

Двухсторонний торцевой кирпич. Чаще всего, из ШЦУ блоков выкладывают вращающиеся элементы печей.

ПБ.

Для этой модификации характерно высокое содержание глины, что заметно снижает термостойкость блоков, однако цена изделий вполне доступна для широкого круга потребителей.

ПВ.

Изделия используются для внутренней кладки печей и каминов. ПВ блоки обеспечивают длительный период эксплуатации кладки и способны работать при температуре до 13000С. Область применения материала ограничивается его высокой стоимостью.

Техника производства кирпича самодельного

Как делают кирпичи теперь рассмотрим более детально. Ведь это производство и последовательность работ здесь крайне важна. От этого будет во многом зависеть и качество.

Как приготовить глиняное тесто

Кирпич самодельный делается из глины. Та глина, которая будет доставляться из карьера, будет полуфабрикатом, она просто не однородна. Бывает, как жирной, так и тощей. Чтобы получить действительно качественные кирпичи, вам нужно тщательно протестировать и подготовить сырье.

• Естественно, из него нужно удалить камни и весь мусор. Когда глина начинает впитывать воду, приставая к рукам, тесто готово. Материл готов к производству.
• После получения теста, из него нужно скатать шарик 40-50 мм, шарики оставляют на протяжении трех суток. Их надо уронить на твердую поверхность с высоты в один метр.

Внимание: Шарики, которые из жирной глины при падении должны треснуть. Если состав глины тощий, то шарики, как правило, начинают рассыпаться

Это значит, что жирность в любом случае, нужно будет откорректировать добавками.

Как изготавливаются формы для сушки

Формы для кирпича своими руками сделать не сложно и не затратно. Здесь вполне подойдет дерево. Но некоторые отдают предпочтение металлу.

• В качестве основного и базового материала принято использовать доски, толщина которых будет составлять -20-25 мм. На листы фанеры нужно начинать укладывать доски, укрепляя их таким образом, чтобы в итоге получилось множество ячеек, размер делайте одинаковым;
• Говоря о внутренней поверхности форм, то ее нужно обязательно смочить водой, не забывая присыпать цементом. Это значительно облегчит выпадение кирпича;
• Если это металл, тогда смачивать разумеется не надо.

Внимание: При изготовлении формы для кирпича следует учесть, что при сушке кирпич уменьшится в габаритах

Выгружаем полуфабрикат из формы

Сушка заготовок идет не равномерно. Пода выходит постепенно. Так что придется подождать.

Внимание: Мало кто знает, что кирпич – сырец нельзя применять во время облицовочных работ, так как многие неопытные люди поступают именно так, такой кирпич используется исключительно при внутренних работах. Те кирпичи, которые используются для облицовки подлежат качественной формовке и последующему обжигу

Давайте рассмотрим, как делается обжиг.

Начинать нужно с правильного выбора площадки, на ней будем размещать печь. Лучше всего, если это будет возвышенное место, которое является недоступным для осадочных и грунтовых вод.

Поэтому вы должны внимательно подыскать такое место, так как это наиболее важный момент, и не учесть его невозможно. Как только площадка будет найдена, необходимо очистить ее тщательным образом, от растительного слоя, после этого можно заниматься горизонтальной планировкой, трамбовкой.

• Перекрытие принято сооружать исключительно на металлическом каркасе, при этом вы должны учесть, что каждый ряд кирпичей в обязательном порядке должен лечь на две полосы из стали, стержни, их монтируют сваркой, в результате образуя раму.
• Если вы станете применять дрова в качестве топлива, то знайте, что колосниковые решетки можно и вовсе не устанавливать, ведь часто так поступают многие неопытные люди, чего можно и вовсе не делать.

Внимание: Начиная заниматься возведением кирпичной дымовой трубы, вот здесь вы должны учесть то, что ее принято возводить до пяти метров в высоту, не забывая соблюдать внутреннее сечение 40х40 см. Начиная выполнять укладку боковых и задней стенок, нужно обязательно использовать глинопесчаный раствор

Начиная выполнять укладку боковых и задней стенок, нужно обязательно использовать глинопесчаный раствор.

Виды и характеристики

Массово производятся несколько видов огнеупорной кирпичной продукции:

• Основной, так часто называют глиноземный шамотный кирпич, так как это наиболее давно производящийся, проверенный практикой вид штучной огнеупорной продукции. Немаловажным фактором является и стоимость его приобретения, обходящаяся заказчикам ниже других разновидностей этого огнеупора. Шамотный кирпич – это основной печной материал в гражданском строительстве, коммунальной инфраструктуре населенных пунктов, включая котельные, ТЭЦ.
• Углеродистый или графитовый, создаваемый на основе свободного углерода. Огнеупорность таких штучных изделий, получаемых при обжиге до 2000℃ шихты из каменноугольной смолы с графитом, просто огромна – до 3500 ℃, поэтому не удивительно что они востребованы для футеровки плавильных печей в металлургии, на предприятиях энергетики, включая АЭС.
• Кварцевый или динасовый, работающих до предельных температур эксплуатации шамотного кирпича – 1730 ℃. Их используют для футеровки промышленных отопительных агрегатов.
• Корундовый (выдерживает температуру до 1750°C) – применяют в установках, созданных для получения серной кислоты, печах с окислительной средой.
• Магнезиальный, выдерживающий длительный нагрев до 1900℃, обладает высокой механической прочностью, в том числе к истиранию, поэтому широко используется в металлургии.
• Доломитовый получают обжигом смеси оксидов Ca, Mg. Он обладает огнеупорностью до 2300 ℃.
• Хромистый, изготавливают из горной породы – хромита. Он инертен к кислой, щелочной среде, в том числе к воздействию шлаков, образующихся при варке металлических сплавов. Предельная температура эксплуатации – 2180 ℃.
• Циркониевый – изготавливаемый из минерала бадделеита, с огнеупорностью до 2700 ℃.

Основные виды огнеупорного кирпича

К их основным техническим характеристикам относят:

• Термостойкость/жаростойкость, так как этот важный параметр обуславливает диапазон применения того или иного вида огнеупорного кирпича. Например, для кладки бытовой отопительной печи или возведения сталеплавильного агрегата с кислородным дутьем обязательно потребуются разные виды кирпича.
• Низкий коэффициент теплопроводности, что не позволяет нагреваться до критических температур наружным поверхностям отопительного оборудования.
• Стойкость к резкому сильному нагреву, низкий коэффициент линейного, объемного расширения, что обеспечивает прочность, целостность кладки из огнеупорного кирпича.
• Стойкость к агрессивным средам – от кислот до щелочей, а также к радиационному излучению, что позволяет использовать кирпичные огнеупоры не только при строительстве печей – от бытовых до котлов ТЭЦ, но и при создании аппаратов, установок химической промышленности, реакторов АЭС.
• Средняя температура эксплуатации – это важная характеристика при выборе кирпича для аппаратов с длительным циклом эксплуатации.
• Тепловая инерция – способность к быстрому нагреву, медленному остыванию.
• Теплоемкость – способность накапливать тепловую энергию для последующей передачи.

Для сравнения стоит рассмотреть основные технические характеристики, различия между несколькими наиболее распространенными марками огнеупорной кирпичной продукции:

• ША – шамотный кирпич с плотностью до 2,1 т/м3, с предельной эксплуатационной температурой 1730 ℃.
• ШБ – также изделие из шамота, но с меньшей плотностью – до 2 т/м3, рабочей температурой – до 1670 ℃.
• ПВ и ПБ – полукислые шамотные изделия, содержащие много оксида кремния, имеющие плотность 1, 9 т/м3, а пористость до 30%. Такой огнеупорный кирпич медленно нагревается, долго остывает, поэтому востребован при возведении мангалов, барбекю, дымоходов печей.
• ШЛ – шамотный легковесный кирпич с расчетной плотностью 0,4-1,3 т/м3 в зависимости от модификации.

Существует большое количество других марок огнеупорной кирпичной продукции, форм и размеров, поэтому для серьезных, объемных отопительных, других сооружений, эксплуатирующихся при высокотемпературных технологических режимах, требуется предварительное проектирование, советы специалистов.

Пустотелый кирпич

В соответствии со своим названием главным отличием этого кирпича является наличие внутренних пустот – отверстий или щелей, которые могут иметь разную форму (круглые, квадратные, прямоугольные и овальные), объем (13–50% внутреннего объема) и ориентацию (вертикальные и горизонтальные). Наличие пустот делает этот кирпич менее прочным, более легким и теплым, на его изготовление идет меньше сырья. Пустотелый кирпич применяют для кладки облегченных наружных стен, перегородок, заполнения каркасов высотных и многоэтажных зданий и иных ненагруженных конструкций.

Второй, новейший, способ обеспечения легкости и теплоты кирпича – поризация. Наличия большего числа мелких пор в кирпиче достигают, добавляя в глиняную массу при его формовке сгораемые включения – торф, мелко нарезанную солому, опилки или уголь, от которых после обжига остаются лишь маленькие пустоты в массиве. Зачастую полученный таким образом кирпич называют легким или сверхэффективным. Поризованный кирпич обеспечивает лучшую тепло- и звукоизоляцию, по сравнению с щелевым.

Технические характеристики обычного пустотелого кирпича: плотность 1000–1450 кг/м³, пористость 6–8%, морозостойкость 6–8%, морозостойкость 15–50 циклов, коэффициент теплопроводности 0,3–0,5 Вт/м°С, марка прочности 75–250, цвет от светло-коричневого до тёмно-красного.

Технические характеристики пустотелого сверхэффективного кирпича (НПО «Керамика»): плотность 1100–1150 кг/м³, пористость 6–10%, морозостойкость 15–50 циклов, коэффициент теплопроводности 0,25–0,26 Вт/м°С, марка прочности 50–150, цвет оттенков красного.

Примеры пустотелого и поризованного кирпича производства заводов «Ленстройкерамика» и завода «Керамика»:

Кирпич пустотелый строительный, пустотность 22%

Размер (мм): 250х120х65Масса (кг): 3,4Плотность (кг/м³): 1700Марка: М175, М200, М250Морозостойкость: F35, F50Водопоглощение (%): 6Теплопроводность (Вт/м°С), при влажности 0%: 0,53

Применяется в строительных конструкциях с повышенными требованиями по прочности и надежности. Рекомендован для строительства кирпичных зданий повышенной этажности.

Кирпич пустотелый строительный, пустотность 40%

Размер (мм): 250х120х65Масса (кг): 2,3Плотность (кг/м³): 1120–1190Марка: М125, М150, М175Морозостойкость: F35, F 50Водопоглощение: (%) 6Теплопроводность (Вт/м°С) при влажности 0%: 0,24 (на легком растворе)

Используется для возведения внутрениих и наружних стен.

Кирпич пустотелый строительный, пустотность 42–45%.

Размер (мм): 250х120х65Масса (кг): 2,2–2,5Плотность (кг/м³): 1100–1150Марка: М 125, М 150 (М 175 на заказ)Морозостойкость: F35Водопоглощение (%): 6–8Теплопроводность (Вт/м°С) при влажности 0%: 0,20(на легком растворе)/0,26

Применяется для возведения наружных и внутренних стен зданий и сооружений. Отличается пятью рядами пустот, что позволяет снизить расход кладочного раствора на 20%.

Камень строительный поризованный 2НФ

Размер (мм): 250х120х138Масса (кг): 3,7–3,9Плотность (кг/м³): 890–940Марка: М 125, М 150 (М 175 на заказ)Морозостойкость: F35Водопоглощение (%): 6,5–9Теплопроводность (Вт/м°С) при влажности 0%: 0,16(на легком растворе)/0,18

Достоинства: великолепные теплоизоляционные свойства, звуконепроницаемость, меньший вес. Используется в строительстве наружных и внутренних стен, значительно повышая теплозащитные свойства дома. Наружные стены из поризованного камня возводятся быстрее, чем стены из обычного пустотелого кирпича, сокращается количество растворных швов. Плотность его на 30% меньше, он легче, что ведёт к снижению нагрузок на конструкцию фундамента. При меньшей толщине стены в 640 мм из поризованной керамики даёт такой же эффект теплоизоляции, что и обычная кирпичная стена в 770 мм.

Одинарного, двойного, полуторного размера

По размеру красный кирпичделится на:

Стандартныйотечественный размер кирпичей 25 на 12 на 6,5 сантиметра. Это одинарные изделия, которые маркируются 1НФПолуторныйкирпич имеет те же габариты, за исключением толщины. Правда, он не в полтора раза толще, а чуть меньше.

Этот параметр у него составляет 8,8 сантиметра. Плюс таких изделий в экономии раствора при кладке и возведении более толстых (значит, и более теплых) стен. Маркировка – 1,4НФДвойныекирпичи, как уже понятно, еще более толстые – 13,8 сантиметра.

Соответственно, строить из них еще быстрее и экономнее, чем из полуторных. А стены получаются еще теплее, особенно при использовании щелевых кирпичей (а двойные изделия делают обычно именно таковыми). Маркировка двойного кирпича – 2,1НФ.

Стоимость

Для возведения каминов, барбекю, печей используется огнеупорный кирпич. Цена материала зависит от марки, размеров, конструктивных особенностей и производителя. Для сравнения цен на октябрь 2015 года по Украине и России было выбрано 4 вида популярного шамотного кирпича. При заказе поддона насчитывается 350-360 штук кирпича. Стоимость указана за 1 шт.

• Прямоугольной формы изделие ША-5 в России оценено в 39,9 рубля.
• Аналогичный предыдущему огнеупору, ША-8, отличающийся чуть большими размерами, стоит 47,9 рубля.
• ША-22 (клин торцевой): цена в России – 49 рублей.
• ША-45 (клин торцевой): стоимость изделия в России – 41,2 рубля.

Растворы

Огнеупорный кирпич для печи должен быть уложен в конструкцию с применением однородного раствора, который бы прочно скреплял кладку и затвердевал в положенные сроки. Для бытовых печей применяется глиняный раствор, готовящейся, в зависимости от жирности глины, с добавлением песка в пропорциях 1:1 или 1:2. Годным считается приготовленный раствор, если скатанный из него шарик при высыхании не трескается по контуру, а при броске на пол не рассыпается. Если избыток песка, тогда шарик разваливается, трещины дает наличие большой доли глины в растворе.

При кладке промышленного оборудования огнеупорный кирпич скрепляется между собой с помощью мертелей — это известковые растворы, предназначенные для связывания огнеупорных изделий.

Для кладки фундаментов печных рекомендуется готовить известковые растворы в пропорции 1:2 – 1:4. Цементные смеси используют для возведения фундаментов тепловых агрегатов, подверженных влиянию воды, например, грунтовых вод.