Процесс обжига – центральное действо производства керамического кирпича. Обработка сухого кирпича высокими температурами придаёт ему высокую прочность и стойкость против физических, механических и химических воздействий.
На современных кирпичных заводах обжиг кирпича ведётся в кольцевых и тоннельных печах. Различие этих печей, практически, состоит в том, что канал кольцевой печи имеет кольцевую форму, а тоннельной – линейную. Кольцевые печи, также, универсальны и приспособлены под сжигание любого вида топлива, позволяя осуществить переход с одного топлива на другое без остановки процесса обжига.
Печи выкладываются внутри огнеупорным кирпичом. Длина канала обжиговой печи от 40 до 100 м и зависит от производительности. Высота, от пода вагонетки до верхней точки свода, составляет обычно 1,7 м, ширина канала варьируется от 1,4 до 3,2 м.
В пол канала вмонтированы рельсы, на которые вплотную друг к другу установлены консольные сушильные вагонетки, груженные кирпичом под самый свод канала. Плотность укладки кирпича зависит от используемого топлива: при твёрдом топливе – 210-220 шт/м3, а при жидком или газообразном – не более 200 шт/м3. Сформированный из вагонеток состав продвигается вдоль тоннеля на длину одной вагонетки через определённый промежуток времени — от 0,5 до 1 часа.
Печь делится на три зоны – досушки, обжига и охлаждения.
В зону досушки и подогрева подается кирпич-сырец с влажностью 6-8 %. Здесь, при температуре от 100 до 500 °С, из кирпича удаляется остаточная влага и производится его подогрев до температуры воспламенения топлива. Зона обжига находится, примерно, посередине длины канала и оборудована, в зависимости от вида топлива, топливными трубками, форсунками или газовыми горелками. Здесь температуру кирпича-сырца доводят до 700-1100 °С, в зависимости от определённой технологией зоной спекаемости глиняного сырья. В зоне охлаждения температура постепенно понижается и в конце тоннеля установлена система охлаждения кирпича атмосферным воздухом до 50 °С.
Такой температурный режим в печи обеспечивается за счёт горизонтального движения газовых и воздушных потоков навстречу вагонеткам. Из зоны охлаждения воздушная масса, подогретая охлаждающимся после обжига кирпичом, попадает в зону обжига, где обеспечивает горение топлива. Поступающие далее в зону подогрева дымовые газы производят досушку и подогрев кирпича-сырца. Зона подогрева оборудована рециркуляционной системой отбора дымовых газов. Эта система призвана обеспечить турболяризацию воздушного потока для выравнивания температуры по всему сечению канала. Рециркуляционная система даёт возможность обеспечить плавный подъём температуры по ходу продвижения кирпича к зоне обжига.
Отработанные газы и излишний горячий воздух отбираются вентиляторами и выталкиваются в дымовой канал, откуда подаются на сушилку или выбрасываются в атмосферу.

Сырьё для производства керамического кирпича оценивают по ряду показателей.
Пластичность – это способность глины принимать без разрыва любую форму под воздействием внешних сил и сохранять принятую форму после окончания воздействия. По степени пластичности (так называемой «жирности») глины делят на высокопластичные, среднепластичные, умеренно пластичные, малопластичные и непластичные. Пластичность обуславливается содержанием оксида алюминия в глинообразущих минералах – чем выше содержание, тем пластичнее глина, а прочность и огнеупорность сформованных, высушенных и обожжённых изделий увеличивается. Пластичность глины влияет и на процент ввода жидкости для получения формовочной массы. Если к малопластичным глинам достаточно добавлять 15-20 %, то высокопластичные требуют ввода до 30-40 % воды, а это удлиняет процесс сушки и часто приводит к растрескиванию и потере форм высушенных изделий. Поэтому в жирные глины добавляют отощители: песок, угольную породу, сланец, опилки и пр.
Связующая способность – определяет возможность глины сохранять пластичность в результате смешивания с непластичными материалами (отощителями). Исследования на связующую способность проводятся с помощью добавления песка, и в зависимости от того, какое количество песка в процентном выражении могут связать глины, они делятся на высокопластичные (60-80 %), пластичные (20-60 %) и низкопластичные (> 20 %).
Очень важным показателем является чувствительность глины к сушке. Существуют воздушная и огневая усадка, которые характеризуются изменениями линейных или объёмных размеров образцов, сформированных из глинистого сырья, при сушке или обжиге. Исследования заключаются в нанесении на образец меток по диагонали, и измерении расстояния между этими метками до и после сушки (обжига). Высокопластичные глины могут давать усадку более 10 %, а чем больше исследуемый материал даёт усадку, тем меньше трещиностойким он является и хуже держит форму изделия при температурной обработке. Для кирпичного производства наиболее пригодно глиняное сырьё средней пластичности с показателями усушки 6-8 %.
Свойство, благодаря которому глины при обжиге уплотняются с образованием камнеподобного тела (или черепка), именуется спекаемостью. По этому показателю глины делятся на низкотемпературные, которые спекаются при температуре до 1100°С, среднетемпературные (1100-1300°С) и высокотемпературные (< 1300°С). Выявление температуры спекания для исследуемых образцов имеет большое значение. Так как температурный интервал между спеканием и началом деформации составляет не более 100°С, то важно подобрать интервал спекания для технологии обработки исследуемого образца.
Как видим, процесс подбора сырья для кирпичного производства – это сложный лабораторный процесс, характеризующийся постановкой большого числа опытов. Но именно в этом процессе таится залог успешного подбора состава глиняной смеси для производства качественного кирпича.

Виды кладок

Толщина стены в кирпич равняется размеру длины кирпича, то есть 250 мм. В зависимости от толщины возводящихся стен, наружу будут обращаться разные стороны кирпича:

• в кирпич (250 мм) – ложковая, тычковая часть;

• в полкирпича (125 мм) – ложковая часть;

• в четверть кирпича (65 мм) – постель.

Основные части кирпича:1 – постель;2 – тычок;3 – ложок.

Если кладка стен выполняется в четверть кирпича, то уменьшается расход необходимого материала, плюс потери площади будут минимальными.

К примеру, у стены длинной 4 м., разница кладки в кирпич и полкирпича достигает 1 кв.м. А если такую стену выложить в четверть кирпича, то разница с аналогичной стеной в кирпич достигнет больше 1,5 кв.м.

Строительный раствор

Основанная связующая часть для укладки кирпичей – это раствор. Обычно кирпичи скрепляются песчано-цементным раствором, который замешивается в необходимом соотношении. Песок для раствора тщательно просеивается, а цемент выбирается необходимой марки. Чем больше цемента в растворе, тем менее он пластичен.

Подвижность цементно-песчаного раствора гораздо ниже цементно-глиняного или известково-цементного раствора. Но слишком подвижный (пластичный) раствор не целесообразно использовать в кладке пустотелого кирпича, поскольку он будет заполнять пустоты в теле кирпича. С другой стороны, если подвижность раствора низкая, его трудно разравнивать и расстилать на рабочей поверхности.

Поэтому существует определенная норма подвижности раствора для кирпичной кладки. Она измеряется погружением эталонного конуса в сам раствор. Для пустотелого кирпича оптимальное значение подвижности составляет 7-8 см осадки конуса.

Для полнотелого кирпича (особенно в жаркое время года) подвижность раствора должна равняться 12-14 см осадки конуса. При чем, чтобы избежать неоднородности раствора, его нужно периодично помешивать, поскольку тяжелые частицы со временем оседают на дно.

Порядок кладки кирпича

Чтобы кирпичная кладка была наиболее качественной, необходимо равномерно распределять раствор на постели. Чем правильнее и тщательнее расстилать раствор, тем крепче и плотнее будет шов. Когда выполняется кладка ложкового ряда, раствор выстилается шириной около 80-100 мм, для тычкового ряда – 200-220 мм. Толщина слоя накладываемого раствора должна быть 15-20 мм, чтобы в конце обеспечить шов толщиной 10-12 мм.

Прежде чем осуществляется кладка, кирпич замачивают в воде, чтобы он не забирал всю влагу из раствора, что в конечном итоге влияет на прочность всей кирпичной кладки.

Выполнение перевязки швов

Перевязка швов – это определенный порядок расположения кирпичей друг к другу с целью придания стене прочности или монолитности.

Перевязки выполняются для поперечных, продольных и вертикальных швов.

Продольная перевязка швов осуществляется для предотвращения расслаивания стены по вертикали. Также она сопутствует равномерному распределению нагрузок на стену по всей длине.

Поперечная перевязка швов служит для равномерного распределения нагрузок по толщине кирпичной кладки и для создания поперечной связи между кирпичами.

Самые распространенные системы перевязок: однорядная (чередование тычковых и ложковых рядов) и многорядная (тычковые ряды укладываются через несколько ложковых)

Когда кирпичная кладка выполняется в четверть или даже в полкирпича, ее нужно армировать в обязательном порядке. Для этого можно использовать металлическую сетку, либо арматурную проволоку. Армирование производится в швах через каждые 4-6 рядов кирпича.

Кладка «вприжим»

Для выполнения способа кирпичной кладки прижим используется жесткий раствор (7-9 см осадки конуса). При такой кладке раствор расстилается с отступом от лицевого края на 10-15 мм, после чего разравнивается кельмой от ранее установленного кирпича. Равномерно разравнивая раствор, подготавливается постель для нескольких кирпичей одновременно, что ускоряет общий процесс возведения стен. После расстилания постели часть раствора подгребается ребром кельмы к вертикальной грани первого кирпича.

Следующий кирпич кладется впритык к плоскости кельмы, которая резко вынимается и раствор фиксируется между гранями соседних кирпичей.

После этого кирпич немного «усаживают», а лишний раствор подбирается кельмой. Такой способ укладки кирпича обеспечивает хорошую плотность шва и прочную кладку.

Кладка «впритык»

Такой способ укладки кирпича производится на подвижном растворе с показателем конуса в 12-13 см осадки. Швы в данном случае заполняются не полностью с лицевой стороны. Другими словами, выполняет ход кладки впустошовку. На боковую грань кирпича раствор загребается самим кирпичом с грядки, на расстоянии в 8-12 см от ранее уложенного кирпича.

Часть раствора, которая загребается самим кирпичом, заполняет боковой шов кирпичной кладки, после чего кирпич осаживают. Постель расстилается в 20-30 мм от лицевого края стены.

Кладка «впритык с подрезкой»

Это комбинация двух вышеописанных способов кирпичной кладки, в которой швы получаются полностью заполненными.

Кладка осуществляется методом впритык, но расстилается раствор как для способа кладки вприжим. Подвижность раствора для данного способа составляет 10-12 см осадки конуса. Кладка впритык с подрезкой по сложности находится между методами вприжим и впритык.

Расшивка швов

В кирпичной кладке существует такое понятие, как расшивка швов. Она производится до того, как раствор засохнет. Применяется расшивка не только для придания шву определенной формы или рисунка, но и для уплотнения кирпичного шва. Расшивки могут создать уникальный рисунок шва: прямоугольный углубленный вогнутый треугольный

Глина, пожалуй, первый природный материал, покорившийся человеку. Благодаря своей лёгкости и пластичности в обработке глина стала популярной у всех народов мира, как в производстве предметов обихода, так и в строительстве. С незапамятных времён человечество использует при строительстве саман – прародителя нынешнего кирпича, который получают путём смешивания влажной глины с различными растительными остатками (солома, древесная стружка) и с дальнейшим высушиванием на открытом воздухе. Здания из самана намного теплее и уютнее каменных, имеют отличную звукоизоляцию. Саманные строения возводятся и в настоящее время в регионах с сухим климатом и нехваткой леса – на Ближнем Востоке, Кавказе и в Средней Азии.

Кирпич же, каким мы его знаем сейчас, появился на заре первых цивилизаций. Как утверждают учёные, кирпич научились обжигать уже в 3 тысячелетии до нашей эры в Древнем Египте. Есть упоминания о нём даже в Ветхом Завете, в разделе, повествующем о строительстве Вавилонской башни: «И сказали они: наделаем кирпичей и обожжём огнём. И стали у них кирпичи вместо камней».

Само слово «кирпич» не имеет славянского происхождения – оно позаимствовано из персидского языка примерно в XIV веке. До этого использовалось «плинфа» от греческого pl?nthos. В настоящее время старый термин трансформировался в широко известные слова «плита» и «плитка».

Великую роль играет кирпич (а вернее плинфы) в архитектуре Древнего Рима, Византии и домонгольской Руси, когда из него выкладывают уже сложные строительные конструкции – арки и своды зданий, преимущественно религиозного назначения. Кладка производилась на известковом растворе с добавлением толчёной кирпичной крошки. Византийские зодчие широко стали использовать декоративную кладку кирпича, придавая тем самым неповторимый облик своим зданиям. Поражает своей красотой и архитектура древних городов – Самарканда и Бухары, величественные здания которых тоже возведены из кирпича.

Обнаруженные археологами на территориях Средней Азии и Древней Руси печи для обжига кирпича имеют похожую конструкцию и относятся к X – XV векам, что свидетельствует о широком распространении технологии обжига в государствах, находившихся под властью или влиянием Золотой Орды.

В XV веке кирпич обретает форму близкую к современной – 289х189х67мм. А при Петре I были введены основы промышленного производства, при котором каждый производитель был обязан клеймить свою продукцию, чтобы тем самым выявлять поставщиков некачественного товара. «Государев кирпич» — был первым российским кирпичом, предусматривающим перевязку швов.

И всё таки до XIX века изготовление кирпича носит кустарный характер с высокими трудовыми затратами: формовка кирпича ведётся вручную, сушится он только открытым способом в тёплые периоды года, а обжиг производится в печах-времянках. Но с середины XIX века научные изобретения делают переворот в кирпичном производстве. Появление глиномялок, вальцов, ленточных прессов и кольцевых печей для обжига привело к появлению кирпичных заводов, мало отличающихся от современных.

Свою стандартную форму кирпич приобрёл в 1927 году – 250х120х65мм при весе не более 4,3 кг.

Предварительно обработанную увлажнённую массу помещают в бетонированные или стальные шихтозапасники на срок до трёх дней. Этот приём, преследующий цель разрушения природной структуры сырья и получения однородной по физическому составу массы с хорошими формовочными и сушильными свойствами, называется вылёживанием.
Из шихтозапасников глинистую массу подают в ленточный пресс — экструдер, который осуществляет формирование длинного непрерывного глиняного бруса из пластичной массы с влажностью 18-20%. Если ленточный пресс оборудован вакуумной системой, то это позволяет прессовать изделия из массы с влажностью на 2-3 % ниже, чем обычно. Вакуумирование в комплексе с пароувлажнением позволяет формировать брус с более плотной и прочной структурой и понижает трещинообразование при сушке. Вакуумные ленточные пресса чаще применяются при производстве пустотелого кирпича. Пустоты в глиняном бруске формируются кернами, устанавливаемыми в выходной части головки пресса. Пустоты дают возможность ускорить сушку, снимают напряжение от воздушной усадки, способствуют равномерному и быстрому прогреву изделий при обжиге, снижая тем самым потребности в тепловой энергии. Кроме того, пустотелый кирпич имеет большую точность в геометрических размерах, практически полное отсутствие трещин и получается более высокого качества.

Полученный глиняный брус разрезается автоматами для резки шламовой полосы, после чего кирпич-сырец подаётся на сушку, проводимую конвективным методом. В качестве теплоносителя и поглотителя влаги одновременно используется нагретый воздух или дымовые газы.
После сушки кирпич поступает на обжиг. Процесс обжига является сердцем производства керамического кирпича и производится в кольцевых или туннельных печах при температурах от 700 до 1200 ° С. В процессе обжига тело кирпича спекается и приобретает камнеподобность и устойчивость к влаге, физическим и химическим воздействиям.

После выемки из печей и остывания кирпич готов к реализации.

По материалу, из которого изготовлен кирпич, он подразделяется на три вида:
- керамический – самый древний вид кирпича. Изготовляется из глины и различных видов её смесей путём влажной формовки (влажность массы 15-20 %) на ленточных прессах или сухой формовки (влажность массы 8-10 %) на прессах с дальнейшим обжигом при температуре 700-1100 °C;
- клинкерный – аналогичен керамическому кирпичу, но производится из тугоплавких глин при температуре обжига свыше 1100 °C. Характеризуется высокой прочностью (М400 и выше) и долговечностью;
- силикатный – производится из смеси песка и извести (в соотношении 9:1) с небольшой долей добавок, с дальнейшим автоклавированием – подвергается обработке насыщенным водяным паром (t° = 170-200) при давлении 8-10 атмосфер;
- гиперпрессованный – производится из известняка-ракушечника методом ударного прессования (гиперпрессования) под давлением 60-90 МПа. Связующим веществом выступает цемент М500. После формовки изделия подвергают пропариванию. Гиперпрессованый кирпич (в обиходе «фагот», от названия предприятия, разработавшего впервые технологию его производства) значительно отличается от других видов кирпича особой прочностью (М250-350) и морозостойкостью свыше 50 циклов. Особая технология механического скола позволяет производить облицовочный кирпич этого вида с уникальным рисунком каждого изделия «под натуральный камень».

По типовым размерам кирпич делят на:
- стандартный (одинарный) — имеющий размеры 250x120x65 мм;
- утолщенный (полуторный) — 250x120x88 мм;
- камень керамический (двойной) — 250x120x138 мм;
- фасонный (фигурный) – разнообразный по форме кирпич, отличающийся от стандартной параллелепипедной формы и предназначенный для декоративной облицовки и кладки сложных архитектурных форм.

По наличию пустот в теле кирпича выделяют:
- кирпич полнотелый – имеет в своей массе пустоты в объёме не более 13%. Обычно этими пустотами являются различные поры хаотичной формы;
- кирпич пустотелый – (полый, дырчатый, щелевой) – имеет в теле сквозные и несквозные пустоты в объёме до 50%. Пустоты, образуемые в процессе формовки кирпича, имеют строго заданную форму и равномерное распределение по изделию. Благодаря пустотам кирпич приобретает высокие теплоизоляционные качества.

По типу применения кирпич подразделяют на:
- строительный (рядовой) – применяется для возведения несущих конструкций здания, внутренних рядов кладки и внешних рядов при последующей обработке штукатурным раствором;
- облицовочный (лицевой) — кирпич с гладкими лицевыми поверхностями, использующийся при облицовке зданий, или при кладке внешних рядов, и не требующий дальнейшей защитной и декоративной обработки стен или конструкций. К облицовочным относят фактурный и большинство видов фасонного кирпича.
- огнеупорный – изготавливается из тугоплавких глин, обладает большой прочностью и выдерживает температуры до 1800 °С. Используется в промышленности для облицовки плавильных и обжиговых печей, а в быту для строительства печей и каминов. В зависимости от назначения делится на 4 класса: кварцевый, шамотный, основной и углеродистый.

Итак, кирпич – это камень искусственного происхождения, правильной формы, изготовленный из минерального сырья и приобретающий свои камнеподобные свойства в процессе обжига или паровой обработки.

Промышленность выпускает два вида кирпича – силикатный и керамический. Силикатный производится из песка и извести в соотношении 9:1. Температурная обработка производится путём автоклавирования. Керамический получают из глин и глинозёмов в результате обжига. Кирпич производится в трёх типоразмерах: одинарный, утолщённый (или полуторный), и камень керамический (или двойной кирпич). Стандартный размер одинарного кирпича 250х120х65 мм, полуторный и двойной отличаются по высоте – соответственно 88 и 138 мм.

Керамический кирпич имеет ряд разновидностей. Функционально он делится на рядовой (строительный) и лицевой (облицовочный). Рядовой кирпич применяют для кладки внутренних рядов или для наружных, которые в последствии оштукатуриваются. Рядовой кирпич может производиться с вдавленным геометрическим рисунком на боковой стороне для лучшей связки со штукатурным раствором. Облицовочный кирпич – имеет две ровные и гладкие лицевые поверхности. Облицовочным является также фактурный кирпич (имеющий рельефный рисунок на лицевой поверхности) и профильный, используемый для кладки сложных архитектурных форм.

Керамический кирпич так же бывает полнотелым и пустотелым. Из полнотелого кирпича кладут внешние и внутренние стены, возводят колонны и другие конструкции, несущие дополнительные нагрузки без учёта собственного веса. Пустотелый кирпич имеет в своём теле пустоты в объёме более 13 %. Такая конструкция позволяет сделать кирпич более «тёплым», так как воздух обладает очень низкой теплопроводностью. При этом уменьшается вес кирпича, а соответственно, снижается нагрузка на несущую конструкцию здания.

Кирпич имеет ряд показателей, определяющих его марку и качество:

Прочность – основной показатель, характеризующий способность материала к сопротивлению напряжениям и деформациям без разрушения. Прочность определяет марку кирпича и обозначается буквой «М». Следующие за ней цифры указывают, какую нагрузку способен выдержать кирпич в расчёте на 1 см2. Так кирпич с маркировкой М100 гарантированно держит нагрузку 100 кг на 1 см2. Согласно существующим ГОСТам производится кирпич с маркой от 75 до 300. Марка очень важна при выборе кирпича для строительства, так как с увеличением этажности здания растёт нагрузка на несущие стены, а следовательно, требуется и увеличение марки кирпича.

Влагостойкость – характеризуется коэффициентом водопоглощения. Так керамический кирпич более влагостоек в отличие от силикатного, поскольку имеет коэффициент водопоглощения менее 14 %, а значит меньше подвержен разрушению и более морозостоек. Поэтому силикатный кирпич рекомендуется применять при возведении перегородок внутри здания, чему способствует и его высокие шумоизоляционные качества.

Морозостойкость – характеризуется способностью материала выдерживать чередуемые заморозку и оттаивание при полной насыщенности водой без изменения характеристик. Измеряется морозостойкость в циклах и обозначается «Мрз». Для тёплых регионов выпускается кирпич с Мрз 15, а вот для регионов с ярко выраженным зимним периодом и сильными морозами рекомендуется кирпич с Мрз не мене 35.

За основу взята глина Кайнарского месторождения трёх групп: глина красная крупная, глина красная мелкая и глина белая. Совместно со специалистами компании «HANS LINGL Anlagenbau und Verfahrenstechnic GmbH & Co. KG» (Германия) произведёны тщательные лабораторные исследования на минералогический, химический, гранулометрический составы и выбраны оптимальные режимы сушки полуфабрикатов, а также температурный режим обжига для конкретных составов.

На сегодняшний день предприятие является одним из лидирующих производителей высококачественного керамического лицевого а также строительного кирпича на территории Узбекистана. В настоящее время предприятие обеспечивает бесперебойные поставки керамического кирпича потребителям во все регионы Узбекистана, Казахстана, Киргизии и Таджикистана. Передовые мировые технологии, используемые на предприятии, позволяют выпускать продукцию высокого качества и по конкурентоспособной цене.

Важно отметить, что пустотелый лицевой кирпич не уступает в прочности, морозостойкости обыкновенному кирпичу.
Определение марки кирпича в соответствии с ГОСТ: проводятся испытание на определение прочности кирпича от М75 до М300 (кг/см2). Предел прочности при изгибе при этом составляет не более 20% от предела прочности при сжатии.
В кирпичной кладке кирпич работает не только на сжатие, но и на изгиб, ведь связующим моментом является раствор и перевязка.
Морозостойкость — еще один важный показатель в строительстве — подразумевает под собой способность материала противостоять периодически повторяющимся циклам заморозки и оттаивания. Увлажнение, замораживание и последующее оттаивание — это главный природный фактор, который влияет на долговечность строительного материала.
Именно по этому для кирпича морозостойкость важный показатель. ГОСТ 530-95 установлены следующие марки кирпича — F15, F25, F35 и F50 (причем для лицевого кирпича марки F15 не существует).
Цифра после буквы F- означает максимальное количество циклов заморозки и оттаивания, которое выдерживает кирпич без признаков разрушения. Эта цифра получается путем проведения лабораторных испытаний в экстремальных условиях. Ведь в природе перепады температур не такие резкие, да и влагопоглощение происходит не так активно.
В технической документации к керамическому кирпичу встречается также специальная маркировка, зная которую можно прочесть основные показатели продукции. В условном обозначении как правило указывается название изделия(кирпич или камень), название материала (К-керамический, С- силикатный), особенностей геометрии (П — пустотелый, У- утолщенный, Г — с горизонтальными пустотами), марка прочности (М75-300 кг/см2), марка морозостойкости (F15-F50) и номер ГОСТ.