Из чего делают кирпич

Основным компонентом для производства керамических изделий является глина. Для улучшения ее свойств дополнительно вводятся добавки, в данном проекте это шамот. По определению Вернадского – «глины – это тонкообломочные горные породы, которые при затворении водой дают пластичное тесто, способное под воздействием внешней силы принимать любую заданную форму, сохранять ее при сушке, при обжиге приобретать твердость камня».

Глины представляют собой сложные соединения водных алюмосиликатов, которые определяют важнейшие характеристики материалов для производства строительной керамики: связность, пластичность, обрабатываемость, механическая прочность сырца и обоженного материала.

Глины характеризуются чрезвычайно малым размером частиц, которые не превышают 20 мкм, а большей частью менее 2 мкм. Для производства строительной керамики количество частиц менее 2 мкм может находиться в интервале от 15 до45-50%.

По минеральному составу глины делятся на мономинеральные и полиминеральные. К мономинеральным глинам относятся глины, содержащие, в основном, только один глинистый минерал. Это каолины, основным минералом которых является каолинит Al2O3*2SiO2*2H2O и бентониты, содержащие монтмориллонит Al2O3*4SiO2*nH2O.

Химический состав сырья для производства керамических камней и кирпича колеблется в широких пределах: SiO2 – 45-80%; Al2O3+TiO2 – 8-28%; Fe2O3 – 2-8%; CaO – 0.5-25%; MgO – 0-4%; R2O – 0.3-5%; ППП – 3-6%.

Кремнезем находится в глинах в связанном (в составе глинообразующих минералов) и в свободном (песок, шлюф) состояниях. Повышенное содержание свободного кремнезема указывает на наличие большого количества песка в глинистом сырье, повышенную прочность черепка и меньшую механическую прочность. Такое сырье мало или совсем непригодно для изготовления изделий сложного профиля.

Для глин с повышенным содержанием глинозема требуется более высокая температура обжига, при значительном интервале между началом спекания и плавления, что облегчает процесс обжига изделий, так как уменьшается возможность деформации изделий. Пониженное содержание глинозема снижает прочность изделия.

Оксиды железа встречаются в виде окисных соединений (гематит, гидроксиды), закись-окисных (магнетит, глауконит), закисных (сидерит, анкирит, пирит) и другие. Они являются сильными плавнями, способствующими уменьшению температурного интервала спекания глины и делают ее короткоплавкой. Изменяя среду в печи от окислительной до восстановительной, можно в большей степени выявить действие железистых соединений как плавней. Эти соединения придают окраску изделиям после обжига от светло-кремовой до вишнево-красной в зависимости от содержания их в глине.

Оксиды кальция входят в состав глинистых материалов в виде известняков, доломитов, сульфатов. Будучи равномерно распределенными в глине и находясь в тонкодисперсном состоянии, оксиды кальция уменьшают связывающую способность и понижают температуру плавления глины, делая ее короткоплавкой и затрудняя обжиг изделия из-за возможности подваров. При содержании в глине около 10 % CaCO3 она имеет интервал спекания 30-400С. Интервал плавления глины может быть в таких случаях увеличен добавлением кварцевого песка.

При температуре обжига изделий до 10000С действие известняка проявляется в изменении пористости и прочности изделий и меньше как плавня. В результате диссоциации оксида углерода пористость черепка изделия повышается при одновременном снижении прочности. Значительное содержание оксида кальция способствует осветлению изделий.

Оксиды магния как плавень действуют аналогично СаО, только меньше влияют на интервал спекания.

Оксиды щелочных металлов (Na2O,K2O) являются сильными плавнями, способствуют повышению усадки, понижению температура образования расплава, уплотнению черепка изделий и повышению его прочности.

Наличие в глинистом сырье растворимых солей (до1,5%) сульфатов и хлоридов натрия, магния, кальция, железа вызывает выцветы на поверхности изделий, что не только портит внешний вид, но и способствует разрушению поверхностного слоя изделий.

К глинистой части относят фракции размерам менее 5 мкм, что придает сырью повышенную сопротивляемость размоканию в воде, высокую пластичность и чувствительность к сушке, увеличивает воздушную и общую усадку. Для предотвращения нежелательных свойств вводят песок, шамот. Повышенное содержание пылевидных фракций в глинах повышают их чувствительность к сушке и обжигу, снижает прочность изделья.

Шамот – обоженная огнеупорная глина или забракованные керамические изделья, измельченные до заданной крупности. Использование шамота является более экономически выгодной технологией, исключающей отходы производства строительной керамики, также шамот идет и как отощающая добавка.

  • Клас

    Гость