Главная страница ДонНТУ Портал магистров ДонНТУ


Автобиография
Отчет о поиске
 Автореферат
Электронная библиотека
 Ссылки
Индивидуальное задание

Цыба Е.Ю.

История и методы производства керамического строительного кирпича


История


                На Ближнем Востоке и в Индии кирпичи использовались более пяти тысяч лет. На равнинных территориях Тигра-Евфрата не хватало каменной породы и деревьев. Шумерские сооружения были построены из плоско-выпуклого глиняного кирпича, не зафиксированного строительным раствором или цементом. Поскольку плоско-выпуклые (округляемые) кирпичи несколько непостоянны в своем расположении, Шумерские каменщики ложили ряд кирпичей перпендикулярно к каждым остальным нескольким рядам. Они заполнили промежутки битумом, соломой, тростниками болота и сорняками.
               Древние Египтяне Цивилизации Долины Инда также широко использовали кирпич, что видно, например, в руинах Бухена, Мохенджо-даро и Хараппа. В Цивилизации Долины Инда особенно, все кирпичи соответствовали размерам в идеальном отношении 4:2:1, и использовали десятичную систему. Отношение для кирпичных измерений 4:2:1 даже сегодня считают оптимальным для эффективного соединения в строительной кладке.
               Римляне стали использовать обожженные кирпичи, и римские легионы, которые работали с мобильными печами, поставляли кирпичи во многие районы империи. На римских кирпичах часто ставили клеймо с маркой легиона, который руководил его производством. В использование кирпичей в Южной и Западной Германии, например, можно увидеть традиции, которые уже описаны римским архитектором Витрувиусом.
               В 12-ом столетии, кирпичи из Северной Италии были повторно представлены в Северной Германии, где развивалась независимая традиция. Это достигало высшей точки в так называемом Готическом кирпиче, сокращенном стиле Готической архитектуры, который процветал в Северной Европе, особенно в районах Балтийского моря, в которых отсутствуют естественные источники каменных пород. Кирпичные Готические здания, которые построены почти исключительно из кирпичей, можно встретить в Дании, Германии, Польше и России. Однако кирпичи долго считали худшей заменой для естественного камня.
               Во времена Ренессанса и Барокко, видимые кирпичные стены были непопулярны, и кладка часто покрывалась штукатуркой. Только в период середины 18-ого столетия видимые кирпичные стены завоевали некоторую популярность, что можно видеть на примере Голландской Четверти Потсдама.
               Транспортировка большого количества строительных материалов, типа кирпичей на длинные расстояния практически не встречалась до появления каналов, железных дорог, хороших дорог и больших надежных транспортных средств для перевозки тяжелых товаров. До этого времени кирпичи обычно изготовлялись как можно ближе к месту их использования (было установлено, что в Англии в восемнадцатом столетии, перевозка кирпичей лошадью с повозкой более чем на 10 миль по плохим дорогам, которые были тогда, увеличивала цену более, чем в 2 раза).
               Использование кирпича в строительстве не было ограничено исключительно областями, которые испытывали недостаток в камне или других материалах, подходящих для того, чтобы строить в близости к ним; кирпичи часто использовались, даже в областях, где камень был доступен, по причинам, включающим в себя скорость строительства и экономики. В течение строительного бума здания девятнадцатого столетия в восточном побережье города Бостон и Нью-Йорк, например, локально (местно) изготовленные кирпичи часто использовались в строительстве предпочтительнее к железистым песчаникам Нью-Джерси и Штата Коннектикут по исключительно этим причинам. Однако кирпичи также использовались в регионах, в которых не было камней и других материалов, подходящих для здания, включая, например, большую часть юго-восточной Англии и Нидерландов, места, в которых отсутствовали легко обрабатываемые камни, но имеющие доступ к глинам, подходящим для кирпичного производства и топливо для обжига.



1 Производство облицовочного кирпича


               1.1 Добыча глины

                Завод по производству облицовочного кирпича обычно находится вблизи месторождения глины. Расстояния перевозки глины уменьшается до минимума. Глину добывают современным оборудованием, затем хранят и транспортируют ее для подготовки.

               1.2 Подготовка глины

                Подготовка глины заключается в измельчении, дроблении, увлажнении из уже подготовленного материала, в котором исключают большие куски для получения необходимой фракции и однородности глины. Для получения других цветов материала в глину могут быть добавлены специальные компоненты.

               1.3 Формование

                На протяжении многих лет кирпичи формовались как способом ручного формования на гончарном круге помещенном на деревянный корпус, так и способом, при котором сформованную массу из глины разрезали на части металлической проволокой или деревянной заготовкой. Сегодня кирпичи производят практически по таким принципам. Но сейчас кирпич изготавливают на специальных машинах. Кирпичи, производимые таким образом очень востребованы.
               Кирпичи прессованные устройством типа «рука»: для механически работающей «руки», прессуемые кирпичи сначала представляют собой влажный материал, в зависимости от производительности машины эти кирпичи получаются применанием вальцом глиняной мучки или при помощи прессового усилия в форму с глиной.
               Или стоковые кирпичи. Влажный материал прижимают под большим давлением в уже заполненные глиной формы. В результате в кирпичах с многими продавленными формами и внешними структурами, подобно сформованным «рукой» кирпичам, пять поверхностей облицованы песком.
               Вытисняют кирпичи с помощью выталкивания из формы. Под высоким давлением, сырой материал проталкивается пуансоном. Постоянно получаемая партия глины нарезается туго натянутой проволокой, определенной толщины для свежесформованного кирпича.

               1.4 Сушка и обжиг

                Кирпичи высушивают до минимальной влажности за счет дополнительной тепловой энергии печи. И необожженный кирпич готов к следующему этапу – обжигу в печи. При температуре около 1050 оС, для дорожного клинкера - 1100 оС, кирпичи обжигают в печи. Сегодня процесс обжига управляется современным компьютером, который контролирует туннельные печи. Но все еще есть традиционные кольцевые печи и щелевые, производящие кирпичи особого вида. Используя специальные методы обжига, уменьшая доступ воздуха в печь, можно получить кирпичи определенного цвета.

               1.5 Упаковка

                После обжина кирпичи охлаждаются и передаются в инспекцию по качеству. Затем они упаковываются и складываются на поддоны и хранятся в фольге от воды и пыли. И сейчас они готовы к доставке на склад или на осмотр.


2 Производство керамической черепицы для покрова крыши


                2.1 Подготовка влажных материалов

                На первом этапе производят добычу глины, а также других сырьевых материалов для производства кирпича, этот процесс экологически чистый, затем глину перевозят в близи находящийся завод для подготовки. Винерберг посвящен восстановлению мест, в которых раньше добывали глину.
               Места добычи глины, которые больше не используются, являются местообитанием флоры и фауны или являются местом восстановления природных сил местных жителей, а также их можно восстановить для использования структурами агрокультуры или лесного хозяйства.

                2.2 Подготовка глины

                Готовая глина получается во второй стадии процесса, когда ее размалывают, измельчают, увлажняют и очищают от посторонних включений, таких как камни. Добавки (например опилки), вводят перед получением готовой продукции. В настоящее время технический прогресс позволяет при введении добавки использовать не качественную глину, которая раньше считалась отходом .

                2.3 Формование

                На этой стадии идет формование черепицы путем продавливания в формы с подготовленной глиной пуансоном пресса и так получается готовая выдавленная черепица. Наш собственный пуансон и производство форм позволяют разрабатывать эксклюзивные формы черепицы и формы пуансона, которые являются основой для инновационных продуктов с новыми формами, а также позволяют получать улучшенные части изделия.

                2.4 Сушка

                Процесс сушки подготавливает кирпичи для обжига, удаляя влагу из свежесформованного кирпича. Новые и более эффективные сушильные и воздушно-потоковые технологии сократили период сушки до минимума по сравнению с первоначально необходимым временем. Это понижает расход энергии, улучшает качество продукта и позволяет внедрять новую продукцию.

                2.5 Нанесение покрытия

                После процесса сушки керамическая черепица оставаясь красного цвета, либо ангобируется или глазуруется. Ангобирование черепицы дает матовую, матово-блестящую или блестящую поверхности. Ангобы применяют как глиносодержащий компонент методом погружения, поливки, центробежного полива или обрызгивания на не обожженную черепицу.
                Глазурь покрывает черепицу тонким слоем, закрывая все поры так, что черепица становится водонепроницаемой. В тоже время стекловидное покрытие придает черепицы блеск.

                2.6 Обжиг

                У керамических черепиц, покрытых ангобом или глазурью, обжиг этих покрытий осуществляется во время общего процесса обжига.
               Обжиг черепиц происходит при температурах 900-1200 оС в туннельных печах и является заключительной стадией процесса. После этого изделие готово к применению. После обжига керамическая продукция безопасна и не возгораемая. Новые печи и технологии обжига, также как и системы воздушных потоков, позволили сократить время обжига на две трети. Это дало огромные преимущества: на 50 % уменьшилось использование первоначальной энергии за прошлые 10 лет, вплоть до 90 % меньше выбросов тепла из труб, улучшилось качество продукции и существенно увеличилась вместимость агрегата.

                2.7 Упаковка

                Обожженные черепицы помещаются на транспортный стеллаж автоматического оборудования, и их упаковывают в пакеты.

                2.8 Поставка

                Винерберг имеет сеть децентрализованных производственных помещений. Заводы располагаются возле запасов сырья и вблизи к местным рынкам. Это сокращает расстояние для перевозок, благодаря чему ускоряется доставка и снижается негативное влияние на окружающую среду.


3 Производство пустотелого кирпича


                3.1 Добыча глины

                На первом этапе сначала оценивается качество сырья опытными геологами. После добычи глины ее хранят слоями за пределами в течении года, для улучшения однородности глины.

                3.2 Переработка глины

                На втором этапе, глину берут из запасов хранилища. В глину из распылителя добавляется вода и песок, затем все перемешивается в мешалке до заданной консистенции. Далее глина поступает в мельницу, где перемалывается на мелкие гранулы. На транспортном конвеере она подается на склад. В завершении перемешанная глина подается в пресс.

                3.3 Прессование

                На этой стадии масса для кирпича продавливается мундштуком и далее разрезается на отдельные кирпичи. Для одного надавливания мундштуком достаточно 10 минут. Свежесформованные кирпичи помещаются на поддоны автоматических машин и перемещаются в сушило.

                3.4 Сушка

                Сушка для тонкостенных кирпичей продолжается в течение 36 часов, для толстостенных – до 45 часов. Влажность уменьшается от 20 до 2 %. После сушки кирпичи автоматически перемещаются на вагонетки и отправляются в печь.

                3.5 Обжиг

                После сушки кирпичи обжигают в течение 6-36 часов в печи, которая обычно подогревается природным газом или углем, при температуре 900 оС. В процессе обжига глина уплотняется, когда выгорают опилки образуются поры внутри кирпича, которые способствуют большей теплоизоляции.

                3.6 Шлифование

             Не обязательно, чтобы края кирпичей были четкие, т.к они проходят стадию шлифования в течение не значительного времени.

                3.6 Упаковка

                После снятия кирпичей с вагонеток и шлифования их упаковывают и они подготовлены для складирования.

                3.7 Доставка

                Упакованные кирпичи вывозятся грузоподъемниками за пределы завода и размещаются для хранения.



Главная страница ДонНТУ Портал магистров ДонНТУ