Цегла

Штабель цеглин

Цегла - штучний камінь правильної форми, який використовується в якості будівельного матеріалу, вироблений з мінеральних матеріалів, що володіє властивостями каменя, головне міцністю, водостійкістю, морозостійкістю ^[1]. Найбільш відомі три види цегли: гіперпрессованний цегла, червона цегла - з обпаленої глини і силікатна, що складається з піску, вапна і цементу.

1. Історія

Дерев'яна форма для формування цегли вручну. Середина ΧΧ століття. Вітебська обл.

Слово "цегла" запозичено з тюркських мов. ^[2] До цегли - плінфа. Наприклад, при відвідуванні Іваном Грозним недобудованого Софійського собору в Вологді на нього впала плінфа: "як з зводу туповатова упадав плінфа червона".

"Плінфа" - тонка і широка глиняна пластина, товщиною приблизно 2,5 см. Виготовлялася в спеціальних дерев'яних формах. Плінфа сушилася 10-14 днів, потім обпікалася в печі. На багатьох плінфа знаходять клейма, які вважаються клеймами виробника.

Стандартний обпалений цегла - приблизно з XVI століття.

До XIX століття техніка виробництва цегли залишалася примітивною і трудомісткою. Формували цеглу вручну, сушили виключно влітку, а обпалювали в підлогових печах-тимчасових будівлях, викладених з висушеної цегли-сирцю. У середині XIX століття була побудована кільцева обпалювальна піч а також стрічковий прес, що зумовили переворот в техніці виробництва. Наприкінці XIX століття стали будувати сушарки. В цей же час з'явилися глінообрабативающіе машини бігуни, вальці, глиномялки. У наш час більше 80% всього цегли виробляють підприємства цілорічної дії, серед яких є великі механізовані заводи, продуктивністю понад 200 млн шт. на рік.

2. Історія цегли як будівельного матеріалу

Цегляна кладка

Хоча аж до нашого часу найширше поширення мав в багатьох країнах невипалені цегла-сирець, часто з додаванням в глину різаної соломи, застосування в будівництві обпаленої цегли також сходить до глибокої старовини (споруди в Єгипті, 3-2 тисячоліття до н. е..). Особливо важливу роль грав цеглу в зодчестві Месопотамії і Стародавнього Риму, де з цеглини (45 30 10 см) викладали складні конструкції, у тому числі арки, склепіння і т. п. Яскравим прикладом використання цегельного будівництва в Росії часів Іоанна III стало будівництво стін і храмів Московського Кремля, яким завідували італійські майстри. "... І цегляну піч влаштували за Андроніковим монастирем, в Калітнікове, в чому ожігающіх цегла і як робити, нашого Російського цегли вже так довгасті і твердіше, коли його потрібно ламати, то водою розмочують. Вапно ж густо Мотика повеліли заважати, як на ранок засохне, то і ножем неможливо расколупіть ".

Однак є припущення, що відноситься до римського періоду, що спочатку цегла не були несучим матеріалом: в римських спорудах часто шар вапна ширше шару цегли і можна зробити висновок, що саме вапно була т.зв. "Несучим матеріалом", а зовсім не цегла (виконував роль арматури в бетоні, сказали б зараз). Цеглини імовірно були всього-навсього черепицею, що характеризує їх розмір - прим. 300х300х20 мм. Та й у домонгольської Русі (абсолютно "дерев'яної") цегляні кладки були схожі з римськими, остільки оскільки "цегляна зодчество" прийшло на Русь з Візантії, яка є наступницею Риму. Навіть кладка Айя-Софії виконана в той-же манері - тонкий прошарок цегли і в 1,5-2 рази ширше прошарок вапна .

3. Види цегли та їх переваги

Стиль цього розділу неенціклопедічен або порушує норми російської мови. Слід виправити розділ згідно стилістичним правилам Вікіпедії.

На сьогоднішній день в сучасному будівництві використовуються два основних види цегли: керамічна і силікатна цегла. Кожен з цих видів має свої переваги і недоліки. ^{[джерело не вказано 913 днів]} :

3.1. Силікатна цегла

Силікатна цегла виготовляється з суміші кварцового піску, повітряного вапна і води. Відформований цегла піддається автоклавної обробці - впливу насиченої водяної пари при температурах 170-200 C і високому тиску. В результаті застосування такої технології утворюється штучний камінь. Цей вид цегли має такі властивості ^{[джерело не вказано 913 днів]} :

3.1.1. Переваги силікатної цегли

• Екологічність Силікатна цегла виготовлений з екологічно чистої натуральної сировини - вапна і піску, за технологією, знайомої людству кілька десятиліть.
• Звукоізоляція. Це відіграє важливу роль при зведенні міжквартирних або міжкімнатних стін. Силікатна цегла застосовують для кладки стін і стовпів у цивільному та промисловому будівництві.

У порівнянні з керамічним, силікатна цегла має більшу щільність.

• Висока морозостійкість і міцність. Силікатна цегла за міцністю і морозостійкістю значно перевершує цегла керамічна. На побудовані з нього фасади будівельники дають гарантію 50 років.

• Економічність. Вартість силікатної цегли нижче, ніж у його керамічних аналогів!

• Надійність і широкий асортимент. Надійність і широкий асортимент силікатної цегли дозволяє використовувати його як в новому будівництві, так і при реконструкції. Фактурний, кольоровий силікатна цегла прикрасить фасади як громадських, житлових будинків, так і заміських котеджів, дач.

• Тип забарвлення. Кольоровий силікатна цегла забарвлюється в масі, а керамічний, як правило, має пофарбованим лише тонкий лицьовий шар, особливо схильний до руйнування.

• Невибагливість. Будівлі з силікатної цегли невибагливі і стійкі до зовнішніх факторів. Примхи природи не роблять істотного впливу на його зовнішній вигляд, Фасад зберігає колір і не вимагає додаткового догляду.

3.1.2. Недоліки силікатної цегли

• Оскільки силікатна цегла має низьку вогнетривкістю, тому його недоцільно використовувати для кладки камінів і печей.

3.1.3. Застосування силікатної цегли

Силікатна цегла звичайно застосовується для зведення несучих і самонесучих стін і перегородок, одноповерхових і багатоповерхових будівель і споруд, внутрішніх перегородок, заповнення пустот в монолітно-бетонних конструкціях, зовнішньої частини димових труб. Варто розділити переваги рядового (будівельного) та особового цегли. Останній застосовується в багатьох областях будівництва. Лицьова цегла виготовляється за спеціальною технологією, яка надає йому масу переваг. Лицьова цегла повинен бути не тільки красивим, але і надійним. Лицьова цегла зазвичай застосовується при зведенні нових будівель, але також з успіхом може бути використаний і в різних реставраційних роботах. Його використовують при облицюванні цоколів будівель, стін, заборів, для внутрішнього дизайну.

3.2. Керамічна цегла

Керамічна цегла звичайно застосовується для зведення несучих і самонесучих стін і перегородок, одноповерхових і багатоповерхових будівель і споруд, внутрішніх перегородок, заповнення пустот в монолітно-бетонних конструкціях, кладки фундаментів, внутрішньої частини димових труб, промислових і побутових печей. Варто розділити переваги рядового (будівельного) та особового цегли. Останній застосовується практично у всіх областях будівництва. Лицьова цегла виготовляється за спеціальною технологією, яка надає йому масу переваг. Лицьова цегла повинен бути не тільки красивим, але і надійним. Лицьова цегла зазвичай застосовується при зведенні нових будівель, але також з успіхом може бути використаний і в різних реставраційних роботах. Його використовують при облицюванні цоколів будівель, стін, заборів, для внутрішнього дизайну.

Стандарти: ГОСТ 530-2007, ГОСТ 6316-74, ГОСТ 7484-78, ГОСТ 566-73. Стандарт ГОСТ 7484-78 втратив чинність з 1 січня 2008 р. з введенням ГОСТ 530-2007.

3.2.1. Переваги керамічної рядової цегли

• Міцний і зносостійкий. Керамічна цегла має високу морозостійкість, що підтверджується багаторічним досвідом його застосування в будівництві.
• Хороша звукоізоляція - стіни з керамічної цегли, як правило, відповідають вимогам СНиП 23-03-2003 "Захист від шуму".
• Низьке вологовбирання (менше 14%, а для клінкерної цегли цей показник може досягати 3%) - Більш того, керамічна цегла швидко висихає.
• Екологічність Керамічна цегла виготовлений з екологічно чистої натуральної сировини - глини, за технологією, знайомої людству десятки століть. Під час експлуатації побудованих з нього будівель, червона цегла не виділяє шкідливих для людини речовин, таких як газ радон.
• Стійкість майже до всіх кліматичних умов, що дозволяє зберігати надійність і зовнішній вигляд.
• Висока міцність (15 МПа і вище).
• Висока щільність (1950 кг / м , до 2000 кг / м при ручному формуванні).

3.2.2. Переваги керамічної облицювальної цегли

• Морозостійкість. Лицьова цегла має гарну стійкість до морозу, а для північного клімату це особливо важливо. Морозостійкість цегли є поряд з міцністю найважливішим показником його довговічності. Керамічний облицювальна цегла ідеально підходить для нашого клімату.
• Міцність і стійкість. Завдяки високій міцності та малому обсягом пористості кладка, що зводиться з облицювальних виробів, відрізняється високою міцністю і разючою стійкістю до впливу навколишнього середовища.
• Різна фактура і колірна гама. Діапазон різних форм і кольорів облицювальної цегли дає Вам можливість створення імітації старовинних будівель при зведенні сучасного будинку, а також дозволить відшкодувати втрачені фрагменти фасадів старовинних особняків.

4. Технологія виробництва

4.1. Організація цегляного виробництва

Організація цегляного виробництва має створити умови для двох основних параметрів виробництва: забезпечувати постійний або середній склад глини і забезпечувати рівномірну роботу виробництва. Для виявлення дійсних причин великої кількості браку на виробництві проводиться аналіз відповідності організації виробництва цим вимогам.

Цегельне виробництво належить до тих видів людської діяльності, де результату добиваються тільки після тривалих експериментів з режимами сушки і випалення. Ця робота повинна проводитися при постійних основних параметрах виробництва. Неможливо зробити правильні висновки і відкоригувати роботу при недотриманні цього простого правила.

Неможливо випускати якісну продукцію при непостійному складі глини і продуктивності. Неможливо знайти причини браку зменшуючи переробку, не маючи можливості контролювати і регулювати режим сушарки, не дотримуючи режим випалення в печі. Як зрозуміти, де знаходиться джерело браку: глина, видобування, переробка, формування, сушка або випалення?

Найкраща глина - це глина постійного складу, яку з низькими витратами можуть забезпечити тільки багатоковшовий і роторний екскаватори. Цегельному виробництву потрібен постійний склад глини в тривалому проміжку часу для дослідного підбору режимів сушки і випалення. Немає більш простого і кращого способу отримати продукцію відмінної якості.

4.2. Глина

Хороший керамічна цегла виробляється з глини видобутої дрібною фракцією з постійним складом мінералів. При постійному складі мінералів колір цегли при виробництві однаковий, що характеризує лицьову цеглу. Родовища з однорідним складом мінералів і багатометровим шаром глини, придатним для видобутку одноківшевим екскаватором, дуже рідкісні і майже всі розроблено.

Більшість родовищ містить багатошарову глину, тому кращими механізмами, здатними при здобичі робити глину середнього складу, вважаються багатоковшовий і роторний екскаватори. При роботі вони зрізають глину по висоті забою, подрібнюють її, і при змішуванні виходить середній склад. Інші типи екскаваторів не змішують глину, а здобувають її глибами.

Постійний або середній склад глини необхідний для підбору постійних режимів сушки і випалення. Не можна отримати високоякісний цемент, якщо склад глини постійно міняється, оскільки для кожного складу потрібний свій режим сушки і випалення. При видобутку глини середнього складу, один раз підібрані режими дозволяють отримувати високоякісний цемент з сушарки і печі роками.

Якісний і кількісний склад родовища з'ясовується в результаті розвідки родовища. Тільки розвідка з'ясовує мінеральний склад, тобто які суглинки пилуваті, глини легкоплавкі, глини тугоплавкі тощо містяться в родовищі. Кращими глинами для виробництва цегли вважаються ті глини, які не вимагають добавок.

Для виробництва цегли завжди використовується глина непридатна для інших керамічних виробів. До прийняття рішення про будівництво заводу на основі родовища проводяться промислові випробування придатності глини для виробництва цегли. Випробування проводяться за спеціальною стандартною методикою, що полягає в підборі технології для переробки.

Випробування дають відповідь на декілька питань: чи є в родовищі шар однорідної глини, придатний для промислової розробки, а якщо ні, то чи придатний середній склад глини для виробництва цегли, а якщо ні, то які добавки потрібні для отримання якісної цегли, яка потрібна техніка для видобутку та обладнання для переробки та пр.

4.3. Сушарки камерні

Сушарки завантажуються цеглою повністю і в них поступово змінюється температура і вологість за всім обсягом сушарки, відповідно до заданої кривої сушки виробів. Сушарки знаходять застосування для виробів електрокераміки, фарфору, фаянсу і при малих обсягах виробництва. Дуже важко регулювати режим сушки.

4.4. Сушарки тунельні

сушарки завантажуються поступово і рівномірно. Вагонетки з цеглою просуваються через сушарку і проходять послідовно зони з різною температурою і вологістю. Тунельні сушарки найкраще застосовувати для сушіння цегли з сировини середнього складу. Застосовуються при виробництві однотипних виробів будівельної кераміки. Дуже добре тримають режим сушки при постійному і рівномірному завантаженні цегли-сирцю.

4.5. Процес сушіння

Глина, з точки зору сушки, це суміш мінералів, що складається за масою більш ніж на 50% з частинок до 0,01 мм. До тонким глин відносяться частинки менше 0,2 мкм, до середніх 0,2-0,5 мкм і грубозернистим 0,5-2 мкм. В обсязі цегли-сирцю є безліч капілярів складної конфігурації і різних розмірів, утворених глинистими частинками при формуванні.

Глини дають з водою масу, яка після висихання зберігає форму, а після випалу набуває властивостей каменю. Пластичність пояснюється проникненням води, гарного природного розчинника, між окремими частинками мінералів глини. Властивості глини з водою важливі при формуванні і сушці цеглини, а хімічний склад визначає властивості виробів під час випалення і після випалення.

Чутливість глини до сушки залежить від процентного співвідношення "глинистих" і "піщаних" часток. Чим більше в глині ​​"глинистих" частинок, тим важче видалити воду з цеглини-сирцю без утворення тріщин при сушці і тим більше міцність цеглини після випалення. Придатність глини для виробництва цегли визначається лабораторними випробуваннями.

Якщо на початку сушарки в сирці утворюється багато пари води, то їх тиск може перевищити межу міцності сирцю і з'явиться тріщина. Тому температура в першій зоні сушарки має бути такою, щоб тиск пари води не руйнував сирець. У третій зоні сушарки міцність сирцю достатня для підвищення температури і збільшення швидкості сушки.

Режимні характеристики сушки виробів на заводах залежать від властивостей сировини і конфігурації виробів. Існуючі на заводах режими сушки не можна розглядати як незмінні і оптимальні. Практика багатьох заводів показує, що тривалість сушки можна значно скорочувати, користуючись методами прискорення зовнішньої і внутрішньої дифузії вологи у виробах.

Крім того, не можна не враховувати властивості глиняної сировини конкретного родовища. Саме в цьому і полягає завдання заводських технологів. Потрібно підібрати таку продуктивність лінії формування цегли і режими роботи сушарки цегли, за яких забезпечується висока якість сирцю при максимально досяжної продуктивності цегляного заводу.

4.6. Процес випалу

Глина з погляду випалення представляє суміш легкоплавких і тугоплавких мінералів. При випалюванні легкоплавкі мінерали зв'язують і частково розчиняють тугоплавкі мінерали. Структура і міцність цеглини після випалення визначається процентним співвідношенням легкоплавких і тугоплавких мінералів, температурою і тривалістю випалення.

В процесі випалення керамічної цегли легкоплавкі мінерали утворюють склоподібну, а тугоплавкі кристалічну фази. З підвищенням температури все більш тугоплавкі мінерали переходять в розплав і зростає зміст склофази. Зі збільшенням змісту склофази підвищується морозостійкість і знижується міцність керамічної цегли.

При збільшенні тривалості випалення зростає процес дифузії між склоподібною і кристалічною фазами. У місцях дифузії виникають великі механічні напруги, так як коефіцієнт термічного розширення тугоплавких мінералів більше коефіцієнта термічного розширення легкоплавких мінералів, що і призводить до різкого зниження міцності.

Після випалу при температурі 950-1050 C частка склоподібної фази в керамічній цеглі має складати не більше 8-10%. У процесі випалу підбираються такі температурні режими випалення і тривалість випалення, щоб всі ці складні физико-хімічні процеси забезпечували максимальну міцність керамічної цегли.

5. Розміри

Як це не дивно, але в Росії цегли єдиного стандарту (т. зв. Нормального формату (НФ) ^[3]), з'явилися недавно в порівнянні з тим, скільки часу існує в нас цей будматеріал, - в 1927 році. Нормальний формат має габаритні розміри 250х120х65 мм. Найменування інших розмірів є похідними від НФ:

• 1 НФ (одинарний) - 250х120х65 мм;
• 1,4 НФ (полуторний) - 250х120х88 мм;
• 2,1 НФ (подвійний) - 250х120х140 мм.

Також описані в Гості і застосовуються (але значно рідше) інші розміри ^[3] :

• 0,7 НФ ("Євро") - 250х85х65 мм;
• 1,3 НФ (модульний одинарний) - 288х138х65 мм.

Неполномерних (частина):

• 3 / 4 - 180 мм;
• 1 / 2 - 120 мм;
• 1 / 4 - 60-65 мм.

6. Назви граней

Згідно ГОСТ 530-2007, грані цегли мають такі назви ^[3] :

• Ліжко - робоча грань вироби, розташована паралельно підставі кладки (на прикладі 1 НФ це частина з розмірами 250х120 мм);
• Ложок - середня за площею грань вироби, розташована перпендикулярно до ліжка. ^[3] (у 1НФ - 250х65 мм);
• Тичок - найменша грань вироби, розташована перпендикулярно до ліжка. ^[3] (у 1 НФ - 120х65 мм).

7. Найбільші виробники

У Росії найбільшими виробниками цегли є: ^{[джерело не вказано 549 днів]} Башкирська цегла, Дзержинський цегельний завод, Ревдінскій цегельний завод, Голіцинський цегельний завод, Воротинського цегельний завод, Рязанський цегельний завод, Московський цегельний завод. Всього більш ніж трьохсот цегляних заводів.

У Європі найбільшими виробниками лицьової керамічної цегли є: Керамейя, Wienerberger ( ньому. Wienerberger ), Vandersanden, Feldhaus-Klinker, CRH і Hanson ( англ. Hanson plc ). У Північній Америці найбільшими виробниками є: Wienerberger, Boral ( англ. Boral ), Acme Brick ( англ. Acme Brick ), CRH та Hanson.

Примітки