- Підготовка сировини для виготовлення цегли
- Формування
- сушка цегли
- випалювання цегли
- Причини виникнення дефектів цегли при його виготовленні і заходи їх усунення
Одним з найбільш поширених і найдавніших будівельних матеріалів є цегла. По суті, цегла - це штучний камінь, який має прямокутну форму. Ця форма набагато зручніша для будівництва, ніж форма натурального каменю, з якого будували раніше. Широкому застосуванню цегли в будівництві сприяло повсюдне поширення основної сировини - глини і його високі споживчі властивості, тобто: висока механічна міцність, довговічність, стійкість до впливу води, вогню, атмосфери, а також сонячного випромінювання. Найпростіший спосіб - купити цеглу. Різноманітність випускається цегли зараз дуже велике. Але ціни на цеглу Вас НЕ приємно здивують. З цього, якщо хочете заощадити, то, в домашніх умовах.
Розглянемо всю технології виготовлення цегли в домашніх умовах по порядку.
Підготовка сировини для виготовлення цегли
Цеглу виготовляють з чистих глин або з глин з додаванням НЕ пластичних матеріалів і вигоряють добавок (пісок, шамот, тирса, торф, лушпиння, дрібно рубана солома та ін.). Як добавки можна використовувати не пластичні глини, наприклад, мул.
Чим більше пластичність, тим легше виготовити цегла. Найбільш простий спосіб досягнення пластичності глини - це вилежування її в зволоженому стані. Хорошим способом підвищення пластичності глини є її виморожування в зимовий період.
Для приготування глини для виробництва цегли заготовлене і подрібнену сировину кладуть в ємність (типу корита) і замочують водою, додаючи її поступово в 2-3 прийоми, при періодичному перемішуванні, поки глина повністю не розмокне.
Не допускати до процесу глину з включеннями гальки і дрібних камінців, очищену від рослинного шару ґрунту, а також не допускати у виробництво глини з білими включеннями (карбонати) у вигляді великих часток, розміром більше 1 мм.
Після замочування глину залишають для вилежування не менше 3-х діб, можна і більше тривалий час, закривши корито вологою тканиною або поліетиленовою плівкою.
Після вилежування глина перевіряється на якість і придатність до формування, сушки і випалу. При нормальній робочій консистенції глиняне тісто проявляє пластичні і формувальні властивості, зберігає без деформації надану форму і не прилипає до рук і металу. Як приклад приблизного визначення якості глини можна привести наступне: скочується глина товщиною в палець і накручується на пляшку. При цьому вона не повинна розриватися і мати тріщин, а також не розмазуються по пляшці. За руйнувань або насічками на зразках визначається потреба в добавках. Ці добавки служать як би упрочняющей «арматурою». Так, в жирні глини можна додавати до 30% добавок.
Для виробництва цегли краще брати нежирні глини. Як доступних добавок можна використовувати; річковий пісок, тирса, лушпиння від зернових культур, торф'яну крихту і т.д. Пісок використовується в основному для зниження жирності глини. Кількість доданого піску не повинно перевищувати 3 або 5%. Інші наповнювачі, для зв'язки цегли, - не більше 20%. При цьому крупність частинок добавок не більше 3-5 мм. Кількість добавок визначається в основному шляхом пробних змусив і сушки зразків сирцю.
Бажано протестувати жирність глини. Зробити це можна різними способами, ось найпростіший з них.
Для перевірки глини на жирність буде потрібно 0,5 літра видобутої сировини. У цю глину потрібно лити воду і перемішувати до тих пір, поки глина НЕ вбере в себе всю воду і не буде липнути до рук. З цієї маси зліпити маленьку кульку, приблизно 4-5 см в діаметрі, і коржик діаметром десь 10 см. Все це необхідно висушити в тіні протягом 2-3 днів.
Після цього проводиться перевірка коржі і кульки на міцність. Якщо на них є тріщини, то глина надто жирна і для роботи з нею потрібно додавання піску. Якщо тріщин немає, потрібно кинути кульку з метрової висоти. Якщо він залишився неушкодженим, це означає, що глина нормальної жирності.
Надто худі види глини не тріскаються, але по міцності залишають бажати кращого, і тому до них треба додавати глину більшої жирності. Підмішувати глину або пісок потрібно невеликими порціями, в кілька етапів, перевіряючи якість складу після кожного підмішування, щоб не помилитися і знайти необхідні пропорції.
Раніше наводилося докладний опис виготовлення шлакоблоків в домашніх умовах - для тих, кого цікавить ця тема.
Після того як визначені оптимальні пропорції розчину, його можна використовувати для виготовлення цегли.
Формування
Формування цегли виробляється вручну укладанням глини в дерев'яні або металеві форми і наступним трамбуванням.
Форми можуть бути розбірними і не розбірними. Внутрішня поверхня форми повинна мати гладку поверхню. Ескіз приблизною форми показаний на рис. 1-а, 1-б. Перед формуванням форму необхідно змастити маслом, або побілкою (вода з крейдою), або просто змочити водою для запобігання налипання глини на форми.
Форма металева на 1 цеглу
Форма дерев'яна на 3 цегли
Треба також пам'ятати, що вироби з глин при сушінні і випалі зменшуються в розмірах. Це явище носить назву повітряної усадки - при сушінні і вогневої усадки - при випалюванні. Так, для формування звичайного цегли (250х120x65 мм) необхідна форма 260x130x75 мм.
Можна робити форми відразу для кількох цеглин у вигляді пластини і потім пластину розрізати на цеглу потрібного розміру натягнутою струною або металевою стрічкою, змоченою водою. Форма може бути з дном і без дна. Форми встановлюються на чисту рівну поверхню. В низ форми насипаються тирсу або невелику кількість піску. Підготовлену глину лопатою укладають у форми, потім утрамбовують. У міру усадки в форми додається глиняна маса до заповнення країв форми. Надлишки глини з форми зрізують рівною дерев'яною або металевою рейкою.
Далі проводиться загладжування зрізаної поверхні і зняття форм. Якщо відформована пластина, то вона розрізається на цеглу. Після чого дати цеглі-сирцю «подвяліть» і направити на сушку. Підв'ялювання триває одну годину або 2 години і визначається відсутністю вм'ятин від пальців при його піднятті. Шлюб від формування пускати повторно в виробництво.
Використання гарячої води при приготуванні глини прискорює зневоднення сирцю.
Процес формування сирцю можна механізувати за допомогою найпростішого шнекового преса з ручним приводом або приводом від будь-якої силової установки (електромотора, двигуна внутрішнього згоряння, вітрового чи водяного двигуна). Такий прес можна виготовити в будь-якій механічній майстерні.
сушка цегли
При сушінні необхідно домагатися того, щоб випаровування вологи проходило рівномірно як з внутрішньої частини цегли, так і з його поверхні. Це досягається шляхом повільної сушки. Нерівномірне сушка є причиною викривлення і розтріскування виробів. Правильність сушки досягається в основному дослідним шляхом. Тривалість сушки можна скоротити шляхом зменшення початкової вологості цегли-сирцю, а також більш ретельною обробкою маси, зволоженням її гарячою водою.
Сушка цегли-сирцю зазвичай протікає в сушильних сараях. При невеликих обсягах, якщо дозволяє погода, сирець сушать на відкритих майданчиках. Термін природного сушіння цегли-сирцю коливається, в залежності від кліматичних умов, від 5 до 20 діб.
Сформованих цеглу-сирець укладається в пакети в 6-8 рядів по висоті, з пересипанням кожного ряду піском або тирсою. Ця цегла витримується в сараї до набору цеглою-сирцем достатньої міцності. У міру підсихання пакети нарощують свіжо відформованим сирцем з аналогічною пересипанням. Нижній ряд цегли-сирцю часто ставлять на тичок.
Якщо врахувати, що верхні ряди сохнуть трохи швидше, то весь пакет висохне приблизно одночасно. Ця операція дозволить значно збільшити ємність сушильних площ, при приблизно те ж часу сушіння. Якщо цегла витримується в сараї, то протягом 3-х днів сушка проводиться в закритому приміщенні, а далі в провітрюваному.
При виборі майданчика для сушіння необхідно виходити з того, щоб грунт не була вологою. Краще для цих цілей на грунт укласти дерев'яний щит або, в крайньому випадку, засипати ділянку сухим піском і зробити водовідвідну траншейку.
Якщо сушка проводиться поза приміщеннями, то необхідно над сушильної майданчиком зробити навіс від дощу. Зовнішня температура при сушці повинна бути не менше 10 ° С. Після сушіння цегла-сирець направляється на випал для отримання цегли.
Готовність цегли-сирцю до випалу визначать за такими ознаками: взятий з середніх рядів цегла ламають навпіл і при відсутності в середині темної плями (ознаки вологості), сирець визнається придатним для випалу.
випалювання цегли
Випалювання цегли виробляється в саморобних печах, пристрій яких не є складності. Форми печей, їх пристрій, укладання цегли-сирцю на випал описані нижче.
Якість цегли при випалюванні залежить від: часу підйому температури, кінцевої температури випалу, тривалості витримки досягнутої температури, характеру газового середовища і швидкості охолодження. При температурі до 150 ° С відбувається досушка цегли-сирцю. При цьому утворюється значна кількість водяної пари, який при швидкому підйомі температури виділяється настільки швидко, що може розірвати виріб. Тому різко підвищувати температуру не рекомендується.
При влаштуванні печі необхідно передбачити протипожежні заходи. Від дерев'яних будівель вони повинні знаходитися не ближче 100 м. Рівень грунтових вод на ділянці будівництва повинен бути нижче 2,5 м (з метою зменшення втрат тепла).
Печі для випалу цегли можуть бути круглими і прямокутними. Варіанти форм печей показані на малюнках нижче.
Варіант круглої печі. розміри довільні
Варіант пристрою прямокутної печі з декількома топками. Розміри печі довільні
Пристрій печі проводиться таким чином: спочатку укладають фундамент шириною 60 см і глибиною 50 см, потім викладаються стіни товщиною 50 см, дедалі менші після 2/3 висоти печі до 25 см. Внутрішня частина стіни до 2/3 висоти печі повинна бути вертикальною, далі стіна може звужуватися, утворюючи димохід. Стіни можуть викладатися як з обпаленої цегли, так і з сирцю на худому глиняному розчині, щоб можна було легше розбирати стіни після того, як печі більше не знадобляться.
При кладці стін необхідно передбачити отвір для завантаження цегли-сирцю, в якому після завантаження робиться топка. Топка може робитися як перед піччю, так і всередині її. Якщо ширина або діаметр печі понад два метри, то можна робити кілька топок, в залежності від розмірів печі.
Пол печі, так званий ПІД, засипають сухим глиняного крихтою або дрібним щебенем, товщиною шару 10 см. Завантаження печі, тобто садку цегли, виробляють, як показано на рис. 4. Завантаження печі цеглиною-сирцем починають стовпчиками з зазором між цеглинами, утворюючи при кладці топкові канали. Кожен канал перекривається цеглою-сирцем, залишаючи зазор.
Щільність садки на 1 куб.м печі (внутрішньої її частини) 220 або 240 шт. звичайного цегли розміром 250x120x65 мм. Догори щільність садки збільшується до 300 шт. на 1 куб.м.
Щільність садки 220 - 240 штук цегли на 1 куб.м. печі (внутрішньої її частини). Догори щільність збільшується до 300 шт.
Варіант укладання «ніжок» при високих печах
Перші 4 ряди - «ніжки садки». Укладання сирцю на «ніжки» ведеться ялинкою в розбіг. Верхні ряди ущільнюються
Варіант укладання сирцю на випал
Садку вести, строго дотримуючись схеми. Після 1,5 м, або 2/3 висоти печі, садку сирцю ведуть одночасно з кладкою стін печі. При цьому кладку ведуть на звуження з нахилом близько 30 ° С. Чим вище піч, тим ефективніше її робота, так як тепло відхідних газів у верхній частині використовується для сушки цегли-сирцю. Для кращої тяги на піч можна поставити трубу. Піч ретельно замазується товстим шаром глини. Отвір закладається під топку. Топка повинна мати добре підігнані дверку або кришку. Для випалу використовуються дрова, але більш ефективний контроль вугілля. Можливо встановлення пальників-форсунок, що працюють на солярці або мазуті. З метою кращого згоряння твердого палива бажано встановлювати колосники на висоті 20 см, які необхідно зміцнити.
Витрата палива на 1 тис. Шт. обпаленої цегли становить 1,8-2,6 куб.м або 100-140 кг вугілля. Випал проходить кілька стадій. Спочатку здійснюється розпал печі і підтримання температури до 150-200 ° С для сушки цегли-сирцю протягом 2-х діб. Паливо при цьому - низькосортні дрова. Потім збільшують подачу палива, поступово піднімаючи температуру до 850-1000 ° С, час випалу 3-4 діб. Температуру можна спостерігати візуально. 850-1000 ° С - світло-жовто-оранжевий колір.
Після повного випалу настає стадія охолодження. Знову промазують з'явилися тріщини глиною. Топку закладають цеглою, замазують глиною, виключаючи підсос повітря. Час такого охолодження не менше двох діб. Після повного охолодження піч розкривають, вибирають, сортують цегла. Добре обпалена цегла при ударі молоточком повинен дзвеніти. Необпалений цегла або недопалену знову закладають на випал або використовують на фундамент або внутрішні стіни в сухих приміщеннях.
При випалюванні цегли і охолодження печі необхідно дотримуватися наступних правил безпеки:
- випал і охолодження цегли повинні бути під постійним наглядом і контролем;
- не допускати передчасне розкриття печі;
- не допускати огляд готовності випалу і охолодження цегли, влізаючи на піч;
- не допускати попадання великої маси води в гарячу піч, щоб уникнути опіку парою;
- укладання сирцю на сушку і обпаленої цегли, при висадці з печі, вести тільки з нахилом всередину штабеля щоб уникнути падіння штабеля.
Для не великого кількості саморобного цегли можна застосувати більш просту "піч" для випалу цегли.
Зробити це можна в звичайній бочці, об'ємом 200-250 літрів. Укладати цеглини в бочку необхідно, залишаючи невеликі зазори для рівномірного прогрівання. Обов'язково потрібна яма під вогнище, глибиною 40-50 см. Вирізається днище бочки і бочку ставлять на вогнище на ніжки висотою 20 см. Так буде зручніше підтримувати і регулювати вогонь, а прогрів маси цегли буде рівномірним.
Тепер бочку необхідно наповнити цеглою. Укладати їх обов'язково потрібно з невеликими проміжками, один на інший. Потім, щоб в бочку під час випалу не попадав холодне повітря, потрібно закрити її металевим листом. Тут може стати в нагоді вирізане днище, особливо буде зручно, якщо до нього будуть прилаштовані ручки.
А тепер потрібно запастися паливом і терпінням. Процес займає від 18 до 20 годин, весь цей час, поки обпікаються цеглини, необхідно обов'язково підтримувати вогонь під бочкою. Після цього бочка повинна охолонути. Відбуватися це повинно поступово, кришку при цьому відкривати не можна. Регулювати температуру потрібно поетапно, зменшуючи вогонь багаття. Штучний спосіб охолодження тут не підійде, охолодження обов'язково має бути тільки природним.
Через 4-5 годин після того, як бочка і її вміст в ній повністю охололи, можна відкривати кришку і виймати готові обпалені вироби.
Причини виникнення дефектів цегли при його виготовленні і заходи їх усунення
№
Вид дефектуПричини утворенняСпособи усуненняI. Формування
1 Сирець має малу міцністю і ламається без зусиль Підвищена запесоченность глини або наявність включень Відрегулювати склад маси, не допускати у виробництво глину з включеннями 2 Сирець легко деформується і легко липне до рук, брус легко деформується Підвищена вологість маси Зменшити вологість маси шляхом введення сухих добавок 3 Сирець розшаровується Недостатнє ущільнення глиняної маси в формі Збільшити зусилля при трамбування 4 "Ізюм" - включення не промешанни х грудочок Погано перемішана шина, мало води для замочки глини, недостатньо часу для витримки твані Краще перемішувати глину і шихту. Додати воду для замочки глини, збільшити час витримки замочки твані і вилежки шихти 5 Помітні включення трави, коріння, великих стружок і т.д. Глина не очищена від домішок. Застосовані непросіяного тирса Очистити тину. Просіяти тирса 6 Розміри сирцю більше або менше необхідних
Змінилася шихта, спрацювалися форми, нерівний зріз «окрайця» на формах. Підвищена вологість маси
Відрегулювати склад шихти, замінити форми, рівно зрізати надлишки твані з форм, зменшити вологість маси
II. сушка
1 Велике, кількість сирцю має тріщини Неправильно підібрана шихта. Велика вологість маси Підібрати і відрегулювати шихту. Зменшити вологість глини 2 Наявність деформованих цегли Висока вологість формованої маси. Сирець ставиться з силою на сушку Відрегулювати вологість. Сирець ставити на сушку акуратніше 3 Сирець висихає нерівномірно по висоті
Велика кількість цегли по висоті. Щільна укладання цегли при сушінні
Зменшити кількість цегли по висоті. «Розрядити» укладку цегли присушення
III. випал
1 Вогонь йде по верху печі, недожог нижніх рядів садки Занадто розряджена садка, що викликає відтягнення потоку димових газів в її верхню частину, неправильно розподілено паливо за обсягом Ущільнити верхні ряди садки. Рівномірно розподілити паливо за обсягом 2 Цегла має багато тріщин Різкий підйом температури і великі її перепаду Подовжити режим випалу, розрідити верхні ряди садки 3 Цегла має багато посічок Швидке охолодження виробів, недостатнє закриття топок, виникнення через топки підсосів холодного повітря Збільшити час охолодження виробів. Краще, герметизувати топки 4 Цегла має знижену міцність Конденсація на сирці парів вода (запарка) Зменшити вологість надходить в піч сирцю, збільшити термін сушіння сирцю перед випалюванням збільшити тривалість сушіння цегли в печі 5 Обпалений цегла при насиченні водою збільшується в обсязі і руйнується Наявність включень в вигляді «видутку» - білі включення Перейти на іншу глину або більш ретельно подрібнювати її, не допускати у виробництво глину з білими включеннями вапняку 6 Перепал або недожог цегли в окремих м стах за обсягом печі Нерівномірність в тягової системі, підсосі холодного повітря Занадто щільна або розріджена садка в обсязі печі, занадто великий отвір топок Стежити за рівномірністю подачі палива 7 Цегла має відбиті кути Неакуратне ставлення до сирцю на всіх операціях Обережно поводитися з виробами
Якість виконаної роботи потрібно перевірити і зробити для цього невеликий тест самостійно виготовленого цегли.
Пожертвувати одну цеглину і розколоти його будівельним молотком. Якщо він добре обпалений, він буде мати однаковий колір і однакову структуру на всьому розломі. Тепер ці уламки слід залити водою на кілька годин. Після перебування у воді добре обпалений цегла також повинен мати однакові колір і структуру по всій поверхні.