Jak a z čeho se vyrábí cihla?

1. Technologie pecních cihel.
Příprava materiálu pro budoucí cihly: hlína vytěžená z lomu se ukládá do betonových pracovních jam, ve kterých se urovnává a zalévá vodou. Materiál zůstává v tomto stavu 3-4 dny. A teprve poté se hlína dodává do závodu ke strojnímu zpracování.
K odstranění kamenů z hliněné hmoty se používají speciální válečky na odstraňování kamenů. Poté se hlína dostane do krabicového podavače. Na výstupu z tohoto stroje je umístěno pohyblivé hrábě, které částečně láme kusy a vytlačuje hlínu na běhouny. Zde se hlína silně mele. Materiál pak prochází jedním nebo dvěma páry pružných válců a vstupuje do pásového lisu spojeného s řezací jednotkou. Cihly se řežou z hliněného pásu a kladou se na nosné dřevěné rámy. Poté se materiál umístí do sušící komory. Když je komora zcela naplněna, je uzamčena a zahřívána.
Sušení cihel se provádí převážně uměle, protože nevyžaduje velký skladovací prostor a nezávisí na povětrnostních podmínkách. K takovému sušení se využívá teplo odpadní páry. V důsledku postupného zvyšování teploty v sušící komoře vzniká vodní pára bez pohybu proudů vzduchu. Cihla se zahřívá na vlhkém vzduchu, a právě ten zajišťuje rovnoměrné vysychání celé hmoty. Vysušené cihly se přivádějí do prstencové nebo tunelové pece k vypálení. K tomu dochází při teplotách kolem 1000 stupňů. Výpal trvá, dokud nezačne spékání.
Vysoce kvalitní cihla má matný povrch a při úderu vydává zvonivý zvuk. Správné je, když je na lomu homogenní, porézní a lehký. Cihla je považována za vadnou, pokud v ní lze nalézt vnitřní dutiny a praskliny na vnější straně.
Jíl.
Dobré keramické cihly se vyrábějí z jemně těžené hlíny se stálým složením minerálů. Při stálém složení minerálů je barva cihly při výrobě stejná, která charakterizuje lícovou cihlu. Ložiska s homogenním složením nerostů a mnohametrovou vrstvou jílu vhodná pro těžbu jednokorečkovým rypadlem jsou velmi vzácná a téměř všechna jsou vyvinuta.

2. Technologie nepálených cihel.
Zde se používá hyper- nebo tribo-pressing. Jedná se o technologii svařování minerálních sypkých materiálů pod vysokým tlakem za přítomnosti pojivových složek a vody, zakončenou skladováním ve skladu po dobu 3-5 dnů do vyzrání. V první fázi je surovina rozdrcena na frakci 3-5 mm, poté vstupuje do přijímací násypky. Poté, procházející podél dopravního pásu přes zásobní násypku a dávkovač živin, materiál vstupuje do míchačky betonu. Tam se míchá s cementem, dokud se nezíská homogenní hmota. Ve druhé fázi je hotový materiál dopravován pásovým dopravníkem přes dvouramenný skluz do formovacího zařízení. Po vylisování lze cihlu ihned pokládat na technologické palety. Na nich je umístěn ve skladu, kde dochází k přirozenému stárnutí po dobu 3-7 dnů. Poté je hotová cihla odeslána spotřebiteli.

Vylisujete čistou žlutou hlínu, necháte zaschnout a pak dlouho vypalujete. A tam není co dodat.

No, tam jsou keramické cihly (ta červená) a silikátové cihly (ta bílá).

K výrobě keramických cihel je potřeba v podstatě pouze hlína a písek, ty se smíchají (písek se nejprve velmi zjemní v kulovém mlýnu) a vymačká se cihlová klobása. který se pak řeže na cihly. Výsledné polotovary se nejprve umístí do sušící skříně na asi týden, poté se z cihel odstraní veškerá vlhkost a poté se pošlou do pece, kde se vypálí. Po vypálení se cihla sline a získá se jediná keramická cihla, která se ve vodě nenamočí.

K výrobě vápenopískových cihel se vyrobí silikátový roztok, z něj se lisem vytvarují cihly a poté se pošlou do autoklávu (autokláv je lázeň, kde se cihla umístí pod tlak v páře a pára se teplota vyšší než 100 stupňů). Výstupem je bílá cihla.

Existuje mnoho výhod, které činí cihly jedním z nejoblíbenějších stavebních materiálů. Kromě standardních velikostí a jednoduchých tvarů se tento umělý kámen pyšní pevností, odolností a krásou, a proto se používá již velmi dlouho a téměř všude.

Za povšimnutí stojí také technologie, kterými se cihly vyrábějí – jako soubor procesů, které umožňují získat materiál se všemi vlastnostmi, které zákazník potřebuje.

Složení dle typu

Ze všech druhů cihel jsou nejoblíbenější dvě – keramické a silikátové, označované také jako červené a bílé.

Liší se v následujících vlastnostech.

• Hlavní složkou keramických cihel vyráběných pálením je hlína. Takový materiál má estetický vzhled, tlumí hluk a dokonale uchovává teplo v místnosti.
• Složení silikátových cihel, vyrobených působením vysokého tlaku a páry, zajišťuje přítomnost písku a vápna. Shoda s technologií umožňuje získat odolné a levné produkty, které vydrží změny teploty a vlhkosti.

Dále je třeba vyzdvihnout žáruvzdorné cihly vyrobené ze šamotu s přídavkem koksu nebo grafitu – komponenty, které výrazně zvyšují jeho pevnost.

Další relevantní odrůdou je obklad, jehož výroba zahrnuje použití cementu, vápence a pigmentové přísady. Taková cihla vyrobená lisovací technologií má nejen estetický vzhled, ale také působivý provozní zdroj.

Vzhledem k největšímu významu červených a bílých odrůd by měly být zváženy podrobněji – což bude provedeno příště.

Keramické

Hlavní složkou tohoto typu cihel je obyčejná hlína. Jedná se o minerální hmotu, která:

• stane se plastickým, když se k němu přidá voda;
• udržuje tvar během procesu sušení;
• tvrdne v důsledku vypalování a získává pevnost srovnatelnou s přírodním kamenem.

Zvláštní pozornost si zaslouží původ použité hlíny. V závislosti na hloubce výskytu může mít různé vlastnosti – jak vhodné pro výrobu cihel, tak nesplňující stanovené požadavky.

Pokud vyzdvihneme složku, která nejčastěji tvoří základ jílu, pak je to kaolinit – jeden z hydratovaných křemičitanů hlinitých. Složení použitých surovin může také zahrnovat montmorillonit, illit, křemen a další minoritní přísady.

Kromě hlíny se keramické cihly skládají z dalších složek, které jsou přísadami. Používají se k předávání určitých vlastností vyráběným produktům a hlavní jsou následující.

• Hubená – popel, písek, struska. Přispívá k lepší tvorbě hmoty a menšímu smršťování.
• Vyhořet – piliny, práškové uhlí nebo rašelina. Zvyšte poréznost materiálu, čímž se přirozeně sníží jeho hustota.
• Zbarvení – obvykle oxidy kovů. Dejte produktům požadovanou barvu nebo odstín.

Kromě toho stojí za zmínku železné rudy a pískovec, jejichž použití umožňuje efektivně řídit teplotu výpalu.

Lze použít i změkčovadla – přísady, které minimalizují pravděpodobnost praskání keramického materiálu. Konkrétní množství každé z uvedených složek je určeno požadavky zákazníka a/nebo politikou výrobce.

Silikát

Výroba bílých cihel zahrnuje použití tří povinných součástí, jejichž seznam je následující.

• Песок. Může být přírodního i umělého původu. Je žádoucí, aby použitá zrna byla jednotná a měla velikost 0.1 až 5 mm. Neméně důležité jsou vlastnosti povrchu zrn písku (v přítomnosti ostrých rohů poskytují lepší přilnavost). Předpokladem je předběžné očištění materiálu od cizích vměstků.

Doporučený podíl písku ve skladbě silikátových cihel je od 85 do 90 %.

• Lime. K získání této složky se používají suroviny, které se vyznačují vysokým obsahem uhličitanu vápenatého (90 % a více) – především vápenec a křída. Před vypálením při teplotě asi 1150 ° C se připravená hornina rozdrtí na velikosti nepřesahující 10 cm. Po dokončení výše uvedených postupů se do kompozice silikátové cihly zavede vápno (optimální hodnota – 7%).
• Voda. Tato přísada je potřebná k vyřešení dvou hlavních úkolů – hašení vápna a dodání plasticity vytvořené hmotě. Používá se ve všech fázích výroby silikátových cihel.

Výroba popsaných produktů často zahrnuje použití dalších komponent nezbytných k tomu, aby produkt získal požadované vlastnosti.

• Chemické sloučeniny. Příkladem je oxid titaničitý, díky kterému zůstanou silikátové cihly bílé co nejdéle.
• Komponenty zvyšující mrazuvzdornost. Nejčastěji se k vyřešení tohoto problému používají produkty průmyslového zpracování, které umožňují snížit tepelnou vodivost materiálu o 10-12%.
• Barviva. Používají se v situacích, kdy výrobce potřebuje dodat produktům specifický odstín nebo tón.

Za zmínku stojí také expandovaný jílový písek – přísada, která dokáže současně vyřešit dva problémy najednou. Kromě znatelného zvýšení tepelné účinnosti silikátových produktů jim dodává krásnou kávovou barvu, díky které vypadají solidněji.

Výrobní technologie

V závislosti na typu vyráběných cihel má jejich výroba své vlastní charakteristiky. Je to dáno specifiky použitých přísad, které vyžadují použití různých technologických postupů.

Červený

Existují dva hlavní způsoby výroby keramických cihel – polosuché lisování a plast. Ten druhý, který je oblíbenější, zahrnuje postupné řešení následujících úkolů.

• Příprava hlavní složky – hlíny. Do složení směsi je povoleno zahrnout přísady – ne více než 1/3 jejího celkového množství. V tomto případě by frakce hlavní složky neměla přesáhnout 1.2 mm.
• Přemístění připravené hmoty k dalšímu formování.
• Rozdělení celkového pole na standardní velikosti.

• Sušení keramických cihel.
• Perforace výrobků (relevantní v situacích, kdy je třeba vyrábět duté výrobky).
• Hořící. Tento typ zpracování zajišťuje plynulou změnu teploty v peci (nejprve směrem nahoru a pak naopak). Dodržováním tohoto pravidla se vyhnete vzniku trhlin na cihlách v důsledku náhlých teplotních změn.

Pokud jde o výrobu keramických cihel polosuchým lisováním, znamená to následující postup:

• příprava suroviny a její mletí;
• sušení a opětovné drcení;
• mírné zvlhčování párou;
• opětovné sušení;
• odstranění posledních stop vlhkosti z keramických výrobků.

Je rozumné zmínit výrobu červených cihel doma: tímto způsobem je docela možné vyrobit plnohodnotnou “surovou” odrůdu tohoto materiálu.

K vyřešení tohoto problému potřebujete:

• vytvořte kouli z homogenního kusu hlíny, předem navlhčeného vodou;
• pečlivě zkontrolujte vzorek po 4 dnech – na nerovnoměrné smrštění a praskliny;
• za předpokladu, že nejsou žádné viditelné vady, musí být míč shozen na zem;
• pokud vzorek nevyhoví zkoušce pevnosti, musí být jeho složení zpevněno vhodnými přísadami.

Po dokončení všech přípravných postupů musí být směs distribuována ve formách vyrobených ze dřeva. Hotové keramické výrobky se nechají zaschnout ve stínu, poté mohou být použity pro stavbu lehkých jednopodlažních budov.

Aby byly povrchy odolnější, je vhodné je přetřít barvou nebo kvalitní cementovou maltou.

Jedním z hlavních rysů výroby silikátových cihel je složitost, která neumožňuje vyřešit tento problém doma. Zejména je to způsobeno působivým seznamem potřebného vybavení – dopravníky a dopravníky, drtiče a dávkovače, míchačky a autoklávy, jeřáby a nakladače.

Existují dva hlavní způsoby výroby uvažovaných produktů – buben a silo.

Technologie výroby silikátových cihel zahrnuje následující kroky:

• ověření a příprava hlavních složek – písek a vápno (první je odděleno od velkých inkluzí a druhé je rozdrceno);
• smíchání komponent s následným usazením v bunkru;
• mletí směsi a přidání vody k ní;
• hašení vápna prováděné v bubnu nebo sile (určeno zvolenou výrobní metodou);
• odstranění vlhkosti z písku;
• lisování pomocí lisu;
• úprava párou v autoklávu (doporučená teplota – 180-190 ° C, tlak – 10 atmosfér).

V konečné fázi se teplota a tlak postupně snižují. Po dokončení všech postupů, které technologie poskytuje, jsou hotové silikátové cihly zabaleny a odeslány k zákazníkovi.

Typy střelby

Zvláštní pozornost si zaslouží proces tepelného zpracování keramických cihel, nazývaný výpal. Představuje konečnou fázi výroby těchto produktů a zajišťuje přítomnost 3 fází – ohřev, vypalování a chlazení.

• Cihly se zahřejí na 120 °C, aby se z nich odstranila zbývající voda.
• Aby se odstranily vměstky organického původu a poslední stopy vlhkosti, teplota se zvýší na 600 °C a poté na 950 °C, což dodává výrobkům další pevnost.
• Po dokončení tvrdnutí se cihly ochladí, přičemž se teplota postupně snižuje.

Při dodržení technologie se získá produkt s jednotnou strukturou a oranžově červeným odstínem.

Rád bych také zmínil dva typy zařízení používaných k řešení výše popsaného problému.

• tunel. Jedná se o dlouhou hermetickou pec sestávající ze 3 komor, uvnitř kterých jsou kolejnice pro dopravu keramických cihel. V první komoře se produkty suší, ve druhé – vypalování pomocí hořáků a ve třetí – chlazení.
• Prstencový. Konstrukce této pece předpokládá přítomnost velkého počtu samostatných sekcí, které mají svůj vlastní zdroj tepla a jsou umístěny ve formě prstence. Jeho zvláštností je, že cihly procházejí všemi fázemi výpalu, aniž by opustily hranice jedné komory. Sousední oddělení tedy zajišťuje počáteční ohřev, kalcinace se provádí díky vlastnímu zdroji tepla a produkt se ochladí pod vlivem další sekce.

Znalost technologie výroby cihel tak umožňuje získat pevný, estetický a otěruvzdorný materiál z křehkých a poddajných surovin, které zpočátku nemají pro stavebníka žádnou hodnotu.

Složitosti moderní výroby cihel jsou podrobně popsány ve videu níže.