Свойства и область применения силикатного кирпича

Шамотный

Сырье

И здесь им служит глина. Однако глина с особыми свойствами: для производства шамотного кирпича используется каолин, масса белого цвета, состоящая из каолинита. Минерал назван в честь города Гаолин в юго-восточной области Китая, где он был впервые обнаружен.

Производство шамотного кирпича – не единственная область применения каолина:

• Он лежит в основе состава белого цемента.
• Фарфор и фаянс производятся из него же.
• Мелованная бумага, белая резина и многие пластмассы используют его в качестве наполнителя.
• В фармацевтике каолин применяется как абсорбер. В частности, он помогает при резях в желудке и отравлениях.
• В косметологии он известен под незамысловатым названием “белая глина”.

Нам, однако, более интересны физико-химические свойства каолинита.

• Его плотность достигает 2600 кг/м3. Именно этим обусловлена и сравнительно высокая плотность полнотелого шамотного кирпича без поризующих добавок.
• При постепенном нагреве до 500-600С каолин полностью обезвоживается; при 1200С он разлагается с выделением тепла.

Измельченный каолинит – сырье для производства шамотного кирпича.

Состав

Основа каолина – водный силикат алюминия Al4(OH)8.

Его образуют:

• Уже знакомый нам глинозем Al2O3 – 39.5%.
• Кремнезем Si2O3 – 46.5%.
• Вода – 14%.

Разумеется, в глине неизбежно присутствуют и примеси других минералов.

Производство

Технология производства шамотного кирпича довольно необычна.

1. Каолин проходит обжиг при температуре 1300-1500 градусов.
2. Обожженная глина измельчается. Размер зерна не превышает 2 миллиметров.
3. Измельченный шамот используется как наполнитель для… опять-таки огнеупорной глины. Которая, естественно, проходит повторное спекание после формовки.

Именно столь сложной технологией производства объясняется характерная зернистая структура огнеупорного кирпича; именно благодаря ей, он не растрескивается при сильном и неравномерном нагреве.

Что понадобится

Получить кирпич можно двумя способами: смешанным и централизованным.

• Первый способ в основном используют небольшие предприятия. Здесь сырье подается отдельно на каждый аппарат.
• На крупных кирпичных заводах применяют централизованный метод, когда сырьевая масса направляется одним потоком в смесители, а после идет одновременно на несколько прессов.

Для начала поговорим про материалы и вещества, используемые для производства силикатного кирпича.

Сырье

Итак, что является сырьем для производства силикатного кирпича? Его изготавливается из недорогих компонентных материалов, а именно: известь, кварцевый песок и обычная вода. В процессе производства также используется краситель (если продукт требует окраски) и компоненты, которые помогают смеси затвердеть.

• Львиную массу продукта (92%) составляет песок. Поэтому кирпичные заводы стараются располагать рядом с богатыми месторождениями этого сыпучего материала. Форма зерен песка влияет на протекание реакции с известью, на формирование готовой смеси и ее последующую прочность. Перед закладкой в процесс производства песок обязательно обрабатывают. Готовый вариант не должен содержать посторонних предметов, камней, веток, комочков глины и листьев. Указанные примеси приведут к серьезной поломке оборудования и браку продукции.
• Процент содержание извести в продукте составляет 8%. Известь должна иметь свойство быстро гаситься и быть пережженной.
• Воду в процессе производства кирпича применяют на всех стадиях. К ней также предъявляют серьезные требования по жесткости. Жесткая вода образует в промышленных котлах накипь и ломает оборудование.

Про оборудование для производства и раскалывания силикатного кирпича читайте далее.

Оборудование

Производственная линия силикатного кирпича включает следующее оборудование:

1. Щепковая дробилка – оборудование для дробления различного материала на мелкие и средние куски (как в случае с арболитом).
2. Нория – вертикальный транспортер.
3. Силос извести – это цилиндрический, стальной сосуд, в котором осуществляется процесс гашение извести.
4. Шаровая мельница – оборудование, которое используется для вторичного измельчения компонентов.
5. Песчаный силос – это цилиндрический, стальной сосуд, в котором находится песчано-известковая смесь.
6. Конвейер винтового типа – оборудование используемое для передвижения пылевидных материалов.
7. Дозатор – устройство, с помощью которого непрерывно дозируются сыпучие смеси.
8. Смеситель двухвалковый – устройство для перемешивания компонентов. В него подается сырой состав.
9. Бункер для гашения извести — емкость, в которой гашение извести проходит непрерывно.
10. Транспортер ленточного типа — механизм-передвижения.
11. Мельница бегунковая – оборудование для помола сырья.
12. Мост – оборудование по транспортировке и погрузке подготовленных сырых кирпичей в автоклав.
13. Пресс гидравлический – оборудование по формированию модульного кирпича.
14. Автоклав – оборудование для обработки сырого кирпича под давлением.
15. Кран — передвижная машина с функциями погрузки, разгрузки и транспортирования тяжелой продукции;
16. Погрузчик вилочного типа – это спецтехника для погрузки кирпичной продукции.

Технология производства силикатного кирпича с подробной схемой, его изготовление в домашних условиях — все это рассмотрено далее.

О том, каким критериям должен отвечать станок, а также другое оборудование для изготовления силикатного кирпича, расскажет специалист в видео ниже:

Керамический и силикатный — какой теплее?

Теплоизоляционные свойства обеих разновидностей зависят от способности поглощать влагу. Керамический кирпич для строительства дома в этом отношении имеет преимущество: теплопроводность силикатного камня — 0,56-0,95 Вт/М*К, керамического — 0,34-0,57 Вт/М*К. То есть дом, возведенный из силикатного камня, будет хуже удерживать тепло. Преимуществом здесь является цена, которая на белый кирпич, примерно, в полтора раза ниже.

На рынках также предлагаются известково-шлаковый либо известково-зольный силикатный кирпич. В нем функцию песка выполняют отходы промышленности, при этом свойства соответствуют известково-песчаному составу.

Технические характеристики

Виды силикатного кирпича.

Свойства силикатного кирпича позволяют во многих климатических зонах возводить из него здания любого назначения, начиная от хозяйственных построек и заканчивая промышленными цехами, а жилые помещения строятся не только различной этажности, но и всевозможных конфигураций.

Для достижения оптимального варианта постройки возводят кладками различных типов, с различной толщиной стен и с использованием полнотелых и пустотелых кирпичей различных размеров. Чтобы выбрать оптимальный тип кирпича для каждого случая, нужно учитывать технические характеристики изделия. Только в этом случае срок службы постройки и комфортность ее использования будут максимальными.

Плотность и вес

Размеры силикатного кирпича.

Одним из показателей прочности является плотность силикатного кирпича. Эту физическую величину определяют отношением веса элемента к его объему, поэтому чем меньше в материале пустот (пор), тем прочнее и, соответственно, тяжелее будет изделие. Плотность кирпичей лежит в следующих диапазонах, измеряемых в кг/м³:

• силикатный пустотелый — 1135-1577;
• силикатный полнотелый — 1840-1933.

Вес силикатного кирпича напрямую зависит от его плотности, размеров и формы. Одинарный пустотелый блок будет самым легким из всех представителей линейки силикатных изделий, используемых для стеновой кладки.

Изделие	Вес (кг)
полнотелый	пустотелый
Еврокирпич	2,1	—
Одинарный СК	3,7	3,2
Полуторный СК	5	3,9
Двойной камень	7,7	5,8

Схема силикатного кирпича.

Узнать свойства данного стройматериала можно, выяснив, сколько весит силикатный кирпич: чем он тяжелее при одном и том же размере, тем хуже характеристики его теплоизоляции. Пустотелый кирпич может быть 3-, 11- и 14-пустотным, то есть его внутренний объем может быть уменьшен на 15, 25 и 31% соответственно. В связи с этим масса пустотелых изделий также будет отличаться в пределах до 0,5 кг.

Вес одного изделия может колебаться, так как зависит от нескольких показателей, в том числе размера (поскольку для всех сторон разрешены допуски) и плотности, которая, в свою очередь, зависит от исходного материала и специфики технологии изготовления.

Теплопроводность

Теплопроводность напрямую зависит от плотности и измеряется в СИ в сложных единицах Вт/(м×К) или ватт/(метр×кельвин), а обозначается коэффициентами.

Схема кирпича и его частей.

Для рассчитанной лабораторной теплопроводности силикатного кирпича коэффициенты составят:

• для полнотелого изделия — 0,7;
• для пустотелого — 0,66.

Для наглядности коэффициент теплопроводности силикатного кирпича можно сравнить с другими материалами. Так, для стекловаты коэффициент составит 0,03-0,04, для стекла — 1, для древесины — 0,15, для воды в нормальных условиях — 0,6.

Морозостойкость

Изделие не подходит для стен, подвергающихся увлажнению, поскольку хорошо впитывает влагу. Именно поэтому из него не рекомендуется делать части здания, открытые сверху (парапеты), поскольку они могут сильно намокнуть от осадков, а потом замерзнуть, что будет способствовать скорейшему разрушению строения.

Виды кладок силикатного кирпича.

Морозостойкость силикатного кирпича является одним из показателей его долговечности и измеряется в циклах. Чем больше раз он сможет замерзнуть при температуре -18°С и затем оттаять при +20°С без образования признаков разрушения, тем долговечнее считается и тем выше его морозостойкость, которая в маркировке обозначается буквой F и цифрами 15, 25, 35 и 50. Причем облицовочное изделие выпускают только с морозостойкостью 35 и 50.

Все перечисленные цифры являются показателями количества циклов и мало соотносятся с реальностью, потому что испытания проводятся в жестких условиях лаборатории с резкими перепадами от минуса к плюсу. На деле же природа редко преподносит такие сюрпризы, и долговечность кирпича силикатного выходит гораздо выше прогнозируемой, благодаря чему он используется для возведения построек даже в регионах с суровыми зимами.

Выбор материала для строительства забора

Силикатные изделия обладают большим диапазоном цвета, размера и значительными показателями прочности. Основной минус — высокий процент водопоглощения. Идеальный вариант для строительства цельного забора: лицевые грани здесь расположены со всех сторон изделия, то есть забор будет хорошо смотреться и изнутри и снаружи. Еще одно преимущество — стоимость начинается от 8 рублей. Керамический кирпич имеет лицевую грань только с трех сторон, в остальном имеет те же достоинства. Важный показатель — более низкий процент водопоглощения, что влияет и на цену изделия. Таким образом, выбор зависит от конкретной ситуации.

Изготовление силикатного кирпича интересует многих предпринимателей. Ведь строительные материалы не мало стоят и на них есть постоянный спрос. Поэтому как делают силикатный кирпич мы сегодня и поговорим.

В производстве надо знать всю цепочку и следует сказать, правильная технология довольно важна, ведь без нее не получить качественный продукт. Все можно будет сделать своими руками, но тогда производство будет не большое.

При серийном, надо будет приобретать мощное оборудование. Весь технологический процесс вы сможете просмотреть на видео в этой статье.

Общая информация

Состав: 90% песка, 10% извести + добавки.

Способ изготовления: Известково-песчанную массу, состоящую из песка, извести и воды прессуют, а затем помещают в автоклав, где под действием насыщенного пара температурой 170-200⁰ и давлением 8атм. образуется прочное силикатное соединение. Для придания кирпичу цвета отличного от белого добавляют специальные добавки-красители, получая при этом кирпич различных цветов. Также используют добавки-модификаторы усиливающие морозостойкость и прочность кирпича.

Разновидности по структуре: пустотелый и полнотелый.

По области применения: рядовой и лицевой.

Размеры и форматы: одинарный — 250х120х65 мм; полуторный — 250х120х88 мм; двойной (камень силикатный) — 250х120х138 мм.

Марка по прочности: М-75, М-100, М-125, М-150, М-175, М-200, М-250, М-300 (по ГОСТу)

Марка по морозостойкости: F15, F25, F35; F50 (по ГОСТу). Современный силикатный кирпич может иметь марку F75; F100

Теплопроводность: 0,35..0,70 Вт/м°С (по ГОСТу) Теплопроводность силикатных кирпичей находится в линейной зависимости от плотности кирпича и не зависит от кол-ва и расположения пустот (ГОСТ 379-95).

Плотность: 1400-2100 кг/м3

Влагопоглощение: 8-12%

Вес: 3,5-5 кг

Цена: 5-30 руб./шт. (в зависимости от назначения и тех. показателей кирпича)

Достоинства: экологичность, хорошая звукоизоляция, дешевле аналогов из керамики, хорошая геометрия, для лицевого силикатного кирпича богатая цветовая гамма и различные фактуры поверхности

Недостатки: высокая теплопроводность, высокое водопоглощение, пониженная жаростойкость, пониженная химическая стойкость, деформативность (СНиП II-22-81 п.3.26)

Где стоит использовать: Рядовой кирпич используется для возведения стен и перегородок. Широкое применение получил лицевой цветной и фактурный силикатный кирпич для отделки фасадов зданий.

Где не стоит использовать: Не допускается применение силикатного кирпича для фундаментов, цоколей, наружных стен подвалов. Также ограничение действует на стены помещений с мокрым режимом эксплуатации. В связи с низкой жаростойкостью применение силикатного кирпича не допускается при кладке печей, каминов и дымоходов.

Действующий ГОСТ на 2014 год: ГОСТ 379-95.

Пример. Производитель силикатного кирпича «Павловский завод» в СПб

Кирпич силикатный полнотелый рядовой/лицевой	Кирпич силикатный пустотелый лицевой
Размеры:	250х120х65 мм	Размеры:	250х120х65 мм
Плотность:	1833-1876 кг/м3	Плотность:	1489-1545 кг/м3
Масса:	3,7 кг	Масса:	2,8 кг
Марка прочности:	М200	Марка прочности:	М150
Морозостойкость:	F75	Морозостойкость:	F75
Теплопроводность:	0,56 Вт/м°С	Теплопроводность:	0,57 Вт/м°С
Водопоглощение:	8,6-9,9%	Водопоглощение:	7,9-8,6%
Звукоизоляция:	51 дБ	Пустотность:	30%
Цвет:	Белый; Цветной	Цвет:	Белый; Цветной
Цена (2014г.):	9,7 руб/шт белый рядовой; 20,6 руб/шт цветной лицевой	Цена (2014г.):	8,2 руб/шт белый лицевой; 16,2 руб/шт цветной лицевой

Реальные данные от ведущих производителей силикатного кирпича в России на 2014 г.

В таблице представлены усредненные значения параметров, взятые с сайтов 10 ведущих заводов России по производству силикатного кирпича по итогам 2013 г. При расчете не учитывались самые низкие/высокие параметры, которые могут быть искусственно завышены.

Параметры и характеристики	Силикатный кирпич, полнотелый рядовой/лицевой	Силикатный кирпич, пустотелый рядовой/лицевой
Плотность (кг/м3)	1600 — 1800 (М150); 1800 — 2000 (М200)	1400 — 1500 (М150); 1500 — 1600 (М200)
Прочность (кг/см2)	М125 — М200	М150 — М200
Морозостойкость (цикл)	F35 — F75	F35 — F75
Теплопроводность (Вт/мС)	0,66 — 0,87	0,57 — 0,82
Водопоглощение (%)	7,8 — 10	8 — 11
Вес, (кг)	3,6 (250х120х65); 5 (250х120х88)	3 (250х120х65); 4 (250х120х88)

Исходные данные для составления таблицы ( www.gvozdem.ru): заводы_силикатный_полнотелый_кирпич.xls, заводы_силикатный_пустотелый_кирпич.xls

ТОП-10 компаний (2013 г.) отобран по исследованиям «INFOline-Аналатика»: «Исследование: рынок керамического и силикатного кирпича России».

ТОП-10

1. Воронежский КСМ | https://www.vksm.ru/
2. Казанский ЗССМ | https://www.kzssm.ru/
3. Инвест-Силикат-Стройсервис | https://www.isss.ru/
4. Силикат (Ульяновск) | https://silikat-73.ru/
5. Навашинский ЗСМ | https://www.nzsm.ru/
6. Ярославский ЗСК | https://www.yzsk.ru/
7. Марийский ЗСК | https://мзскзао.рф/
8. Борский Силикатный Завод | https://www.bor-silikat.ru/
9. Силикатстрой | https://www.silikat-nn.ru/production/
10. Липецкий Силикатный Завод | https://www.zaolsz.ru/

Маркировочные обозначения технических характеристик силикатного кирпича

При описании силикатного кирпича производители обязаны указывать набор определенных параметров.

Первый из них — это плотность. Речь идет, соответственно, либо о плотности отдельно взятого кирпича, либо же о плотности определенной площади готового изделия из него.

Напомним, что средняя плотность, которую имеет белый строительный кирпич по ГОСТу равна 1500 кг на метр кубический. Это касается стандартного размера кирпича, который считается плотным, если он полнотелый, и пористым, если он содержит внутренние пустоты. Чаще всего отдельной маркировки для данных двух видов плотности нет, отличить их между собой можно по цифровому значению. Однако иногда плотность на кирпиче указывают литерой П.

Второй параметр, характеризующий кирпич, — это прочность. Здесь классификация более стройная и одновременно более развернутая. Всего выделяют 6 классов для традиционных размеров силикатного кирпича белого. Маркировка для прочности — М. Цифровое значение этого параметра варьируется в среднем от 75 до 200. Прочность отражает то, насколько кирпич способен к последовательному сжатию и расширению без разрушения своей структуры. Для полого кирпича типична минимальная маркировка М-25, для полнотелого — максимальная М-300. Почти всегда во влажных помещениях прочность силикатного кирпича снижается в разы.

Влагопоглощение является также самостоятельной маркировочной единицей. Нормой в строительстве считается до 6% влагопоглощения. Однако силикатный кирпич почти всегда превышает ГОСТы по этому значению и доходит по влагопоглощению до 12%.

Следующая характеристика связана с устойчивостью материала к низким температурам — это морозостойкость. Литера, отражающая этот параметр  — F. Показатели морозостойкости отражают, сколько раз данный материал способен без утраты своих основных свойств подвергаться заморозке-разморозке.

Обычно белый кирпич для внутренних стен помещения не требует высокой морозоустойчивости. Среднее значение F для него будет составлять 15. А вот кирпичи для фасадов, несущих стен, колонн, заборов и т.п. требуют куда большей морозоустойчивости. Здесь средним считается значение F, равное 100 и даже более.

Некоторые производители делают силикатные кирпичи с повышенной морозоустойчивостью, что достигается за счет особых добавок в составе и иногда несколько меняет размеры кирпича стандартного. Тем не менее, злоупотреблять подобными подходами категорически не рекомендуется, поскольку они не соответствуют нормам экологичности и не прописаны в ГОСТе. Для внутреннего строительства подобные кирпичи попросту опасны, а для внешнего могут применяться лишь дозированно.

Еще одна важная маркировочная характеристика — это теплопроводность. Ее указывают для большинства строительных материалов, поскольку сохранение температуры внутри помещений всегда является первостепенной задачей.

Для кирпича силикатного теплопроводность предопределена плотностью. Так, у полых изделий она ниже — в пределах между 0,55 и 0,8 Ватт на метр-Цельсий (Вт/мС). При этом для цельного кирпича значение возрастает до 0,67-0,9 Вт/мС.

Таблицы основных характеристик силикатного кирпича

Маркировочные параметры и главные технические характеристики материала удобно представлять в структурированной форме. Ниже представлены данные для размера силикатного кирпича белого стандарт.

полнотелый кирпич — М150 (1600-1800), М200 (1800-2000)

полый кирпич — М150 (1400-1500), М200 (1500-1600)

полнотелый кирпич — М125-М200

полый кирпич — М150- М200

F35-F75 — идентичное значение для всех видов и размеров кирпича силикатного белого

полнотелый кирпич — 0,66-0,9

полый кирпич — 0,57-0,8

полнотелый кирпич — 7,8-10

полый кирпич — 8-11

51 — вновь одинаковое значение для всех видов силикатного кирпича размеров стандарт.

полнотелый кирпич — 3,5-3,6 (для стандартного размера кирпича одинарного) и 5 (для полуторного кирпича)

полый кирпич — около 3 (кирпич силикатный размеры стандарт) и около 4 (размер полуторный)

В заключение необходимо подчеркнуть, что перечисленные технические параметры касаются только силикатных кирпичей. Хотя размер красного кирпича обыкновенного совпадает с размером белого, маркировочные обозначения и нормативы ГОСТ у него другие.

Водопоглащение

Водопоглощение силикатного кирпича напрямую зависит от его пористости. На пористость изделия влияет: зернистость компонентов исходной смеси, ее влажность и величина удельного давления при прессовании. Водопоглощение силикатного продукта не должно превышать 13%. При намокании облицовочного кирпича от дождей теплопроводность силикатного кирпича может увеличиться в несколько раз, что снижает теплоизоляционные параметры наружной стены. Пониженная стойкость кирпича к воздействию влаги сглаживается путем его обработки гидрофобными пропитками. Приобретая водоотталкивающие свойства, кирпич при этом сохраняет способность дышать. Однако, учитывая повышенную склонность материала к водопоглощению, силикатный кирпич не используют при возведении фундаментов, подвалов и помещений, эксплуатация которых проходит во влажностном режиме.

Водопоглощение силикатного кирпича

Вес и размер белого силикатного кирпича по ГОСТу

Силикатный кирпич изготавливают в виде прямоугольника по строго определённой форме и размеру. Стандартные габариты белого силикатного кирпича регламентируются по ГОСТу и не допускают никаких отклонений в процессе изготовления как форм для его производства, так и самого строительного материала. В зависимости от вида и назначения – разные размеры и вес.

Параметры одинарного – 250х120х65 мм, масса около 3,5 килограмм. Вес силикатного кирпича во многом зависит от характеристик – пустотелый весит значительно меньше полнотелого, как и кирпич небольшой плотности.

По техническому регламенту их может быть 7 видов. Пустотелый имеет меньший вес и стоимость, в сравнении с более плотными изделиями такого же вида. Полуторный или утолщённый полнотелый имеет габариты – 250х120х88 мм и приблизительную массу – 5 кг. Довольно широкое применение нашли кирпичи размеров 250х120х138 мм, называемые двойными и весящими в среднем 7–8 килограмм.

Применение

В зависимости от размеров, плотности и декоративного внешнего вида, кирпичи могут применяться в качестве рядового строительного материала и для отделочных работ.

Обычный  используют для возведения внешних стен зданий и перегородок внутри помещений. Он прекрасно подходит и для многоэтажного строительства, и для постройки частных жилых домов. Сравнительная дешевизна материала наряду с хорошей технической характеристикой позволяет использовать кирпичную кладку для реализации масштабных промышленных объектов и современных спортивных комплексов. Кирпичное строительство позволяет возводить просторные складские павильоны, торговые и развлекательные центры, а также любые общественные учреждения. Основной частью архитектуры любого города являются постройки из кирпича – от исторических зданий прошлых веков до современных стильных строений.

В частном строительстве кирпич – наиболее удобный, недорогой и практичный материал. Он применяется для возведения жилых домов, при строительстве гаражей, подсобных и хозяйственных построек. Применение силикатного кирпича позволяет вносить перепланировку в готовые помещения, менять площадь комнат и достраивать дома.

В последние годы он успешно применяется для возведения различных ограждений, будь-то надежный забор вокруг участка или невысокие бордюры вокруг клумб. Все чаще кирпич заметен в устройстве декоративных элементов ландшафта и строительстве малых архитектурных форм – беседок, террас, пергол, садовых скамеек, цветочниц и т.д.

Для облицовки используют гладкие виды естественной цветовой гаммы – от желтых до темно-коричневых оттенков. Но сейчас, современное производство допускает изготовление кирпичей самых разных колеров, по желанию заказчика. И хотя такие эксклюзивные партии стоят несколько дороже, зато позволяют создавать неповторимые фасады и декоративные элементы архитектуры.

Безопасность, прочность, долговечность кирпича наряду с декоративностью, позволяют ему оставаться популярным и востребованным строительным материалом. Сколотая структура декоративных видов  отлично имитирует натуральный камень. Благородный вид, изысканность и статусность прослеживается в оформлении домов, где в качестве облицовки был выбран такой кирпич.