Ювелирное обозрение

Кирпич своими руками делали с древности, и домашнее производство кирпича намного старше, чем все кирпичные заводы, как новейшие, так и старые. В настоящее время практика изготовления самодельного кирпича не стала архаизмом, а наоборот – превращается в частный тренд. Для дома, дачи и печки, для барбекю, септика, малых форм и других, самых разнообразных сооружений на частном участке сделанные своими руками кирпичи сегодня очень востребованы. Интересно, что кустарное изготовление кирпича при умелом подходе может обеспечить стройку отличным крепким материалом, зачастую даже прочнее заводского. Но прочность и финансово-экономический эффект еще не все плюсы самодельного кирпича. Тенденции экологии стройматериалов в наше время актуальны, а что может быть чище и безопаснее, чем заготовленная своими руками глина и другое сырье? Частный строитель точно знает место добычи и может проконтролировать физику и химию исходного материала и готового продукта на всех этапах производства. Цель современных домашних мастерских – не только удешевление стройки и всесезонного благоустройства участка, но и лучшее качество жилища – прочность, снижение массы, теплосбережение и долговечность.

Кирпич из глины

В домашнем производстве кирпича очень редко применяют прессы, станки и другое специализированное оборудование для формовки и уплотнения изделий. Такие практики возможны благодаря качествам исходного сырья – природной глины, песка и других наполнителей (солома и т.д.). Природные материалы плюс новые технические приемы на базе опробованных десятками лет способов изготовления кирпичей, а также ответственный подход – и кустарные кирпичи не подведут. Для упрочнения и повышения теплоизолирующих свойств в современный кирпич добавляют специальные полимеры, для хорошей формовки – пластифицируют смеси.

Кирпичами, если просто, обозначают искусственные камни прямоугольных форм. Именно такая геометрия блока – прямоугольник размером 250*120*65 мм удобна для кладки. Все типовые размеры кирпичей приняты в домашних производствах, поскольку отработаны веками, и гарантированно обеспечат стабильность и хорошую несущую способность сборных конструкций. Кроме этого, прямоугольные кирпичи удобней формовать, складировать, переносить и хранить.

Один из основных моментов при ручном изготовлении кирпича – это качественная глина. Видов глин в природе множество, и отличия их очень существенны (причем не только по цветам – это отдельная обширная тема). Месторождения глин подходящей жирности не редкость, и если в районе участка нужная глина есть – это отличная экономия. Если нет, то приобретают глину и на базах, заводах, строительных рынках, по ситуации. Радиационный фон, чистота глины, количество и виды включений можно исследовать и самостоятельно, и заказав анализ в строительной лаборатории. Но проверять основные качества глины можно и нужно всегда, вне зависимости от источника добычи или покупки. Первый тест – на жирность (а также на запесоченность), им отлично владеют печники, а когда-то секреты подбора глины хранили гончары и скульпторы. Образец глины, а правильнее 2-3 выборочных порции размачивают в чистой воде до степени прилипания к рукам, чтобы можно стало мять, катать и лепить глиняный шар. Большой размер образца не нужен, достаточно 50-80 мм в диаметре. Кроме шара, раскатывают вторую форму – лепешку не толще 10 мм и около 100 мм диаметром. Эти образцы выкладывают на защищенном от прямого солнца и ветра месте, при нормальной температуре, а после усушки на третьи сутки проверяют образцы на прочность.

Глиняная лепешка и шар растрескались – неплохой знак, говорящий о жирности глины. В рецепт в таком случае обязательно включают мелкофракционный песок, речной или карьерный, без примесей пыли. Если же трещины на образце-шаре не проявились, то испытывают прочность простым способом – шарики без усилия бросают на бетон, асфальт, брусчатку или любое твердое покрытие с высоты около одного метра. Если глиняные колобки при этом не разбиваются – глина отличная, практически идеальна для самодельной формовки кирпичей. На пластичность и жирность глины проверяют как отработанными, так и индивидуальными тестами.

Если же высохшие образцы-колобки совершенно не дали трещин – скорее всего исходная глина недостаточно жирная. Сухие глины зачастую отлично выглядят сразу после просушки – гладкие, ровные, но в кирпич они не годятся. Готовые изделия будут хрупкими и не выдержат даже слабых ударов. Сухие глины, тем не менее, пригодны и вполне востребованы, их разбавляют жирными составами, а также широко используют специальные профессиональные присадки (для реологии смеси, для повышения ударной прочности, для пластики и т.д.). Подбор состава экспериментальный, и требует интуиции и мастерства. Чтобы определиться с рецептурой раствора из имеющихся компонентов (которые всегда индивидуальны, как и любое природное сырье) делают ряд тест-образцов. Разминают и размачивают глину до сметанной густоты, добавляют мелкий речной песок и жирные глины (чаще всего покупные, с точными характеристиками). Предварительные расчеты – на одну часть очень жирной глины 4-5 частей песка по весу; на глину средней жирности – 1-2 части песка. Точный состав подбирают без спешки, и обязательно корректируют для каждой новой партии сырья. В будущем все затраченное на эмпирику время окупится сторицей.

Наполнители самодельных кирпичей – опилки, солома, хвоя и др., сегодня востребованы как никогда. Эффекты природных добавок – повышение изоляционных качеств кирпича, достаточное для применения самана в гидро- и теплоизоляционных защитных стенках, в том числе и ниже нуля, в фундаментах и основаниях построек.

О составе, характеристиках глин и подборе глины для кирпича – в статье Состав глины.

Об изготовлении обожженных и сырцовых кирпичей – в статье Кирпич из глины.

Кирпич из глины востребован как строительный ресурс с уникальным потенциалом, который активно используется при возведении жилых зданий и технических объектов. Материал актуален в обустройстве фундаментов и стен, его используют при сооружении ограждений и заборов, строительстве печей и каминов. Большинство умельцев предпочитает делать кирпич из глины своими руками, чтобы не тратить внушительную сумму на приобретение готовой продукции. Для этого необходимо лишь знать технологию изготовления глиняного камня и располагать сырьем.

Преимущества и свойства кирпича из глины

Глиняный кирпич выделяется оптимальными характеристиками морозостойкости и устойчивости к воздействию высоких температур. Изготавливают экземпляры полнотелые, пористые, пустотелые и пористо-пустотелые. Чтобы снять нагрузку с фундамента и других несущих конструкций, чаще всего применяют не полнотелый кирпич, а облегченные варианты изделия. Последние не уступают классическому решению по показателям прочности, располагают низкими параметрами теплопроводности, в большинстве случаев предусматривают крупные габаритные размеры, что положительно отражается на снижении расходов на кладочных работах.

Требования ГОСТа 530-2012 предусматривают следующие показатели:

• морозостойкость – маркируется буквой F, числом обозначают количество полных циклов заморозки-разморозки изделия;
• водопоглощение – допускаемый диапазон равен 6-16 %;
• масса – 1700-1800 кг/м³, вес изделия стандартных размеров – 3,5-4 кг;
• прочность – маркируется буквой «М», определяет допускаемую нагрузку в кг/см²;
• плотность – в пределах 0,7-2,4;
• уровень теплопроводности – 0,6-0,7 ккал/м.

Стандартные размеры материала варьируются по высоте:

• полуторный – 88 мм;
• двойной – 138 мм.

Как выглядит двойной кирпич из глины

Глиняный кирпич выпускается и в нестандартных размерах, выделяют такие варианты, как четвертной, восьмерной и реставрационный.

Решая, как сделать кирпич из глины, стоит учитывать, что полнотелый экземпляр нередко изготавливают с техническим отверстием до 13 % от общего объема.

Особенности и характеристики кирпичной глины

Глины, которые подходят для производства кирпича, располагают определенными свойствами, среди которых – пластичность и клейкость состава, легкоплавкость и способность к образованию вязкой массы. Химический состав сырья определяет характеристики материала:

• прочность на сжатие – показатель определяет связность массы – от 3 кг/с/см²;
• прочность на растяжение – от 0,8 кг/см²;
• уровень разбухания – не менее 4 % от начального объема;
• температура спекания – 1000°C;
• огнеупорность – выдерживает минимум 1100° C.

Что содержится в кирпичной глине:

• каолинит – основной компонент состава;
• монтмориллонит – минерал имеет свойство сильно разбухать;
• гидрослюды – силикатные минералы;
• кварц;
• окислы железа – определяют цвет массы.

В кирпичной глине содержится каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, силикатные минералы, кварц, окислы железа

Из глины этой категории изготавливают не только керамический кирпич. Сырье используется для производства клинкерного кирпича, облицовочной плитки, керамических стеновых блоков, панелей для вентфасадов, черепицы, наполнителей для бетона. В кладочных и штукатурных растворах кирпичную глину применяют как связующую основу, разновидности сырья с пестрой окраской включают в состав минеральных красок.

Что понадобится для самостоятельного изготовления

Изготовление кирпича из глины в бытовых условиях предусматривает ряд особенностей, включая:

• выбор сырья. Необходимо найти карьер с глиной нужного состава или же приобрести материал на строительном рынке;
• подготовка продукции к этапу формовки изделия;
• подготовка форм с использованием пиломатериалов;
• формовка и сушка.

Чтобы сделать нужное количество самодельного глиняного камня, требуются следующий арсенал:

• жирная и нежирная глина, песок речной, вода;
• цемент для присыпки формы, наполнитель (если делают саманный кирпич);
• доски и фанера для формы, гвозди, ножовка, молоток;
• емкость для замеса, сито, лопата, кельма.

Саманный кирпич из глины

Для изготовления этого строительного материала выбирают специальные виды глин, при этом сырье можно обнаружить даже на собственном участке.

Инструкция по заготовке сырья

Ключевым критерием качества глины считается жирность состава, это учитывают при выборе сырья и тестируют материал следующим образом:

• смешают состав небольшим количеством воды до получения плотной массы, как при замешивании крутого теста;
• из готового продукта формирую шар и лепешку, оставляют их на 2-3 дня на улице в тени;
• после проверяют прочность изделий и наличие трещин. Если жирность сырья оптимальная, глиняный шар, которого бросают с высоты в 1 м, не деформируется. Если на лепешке образовались трещины, это свидетельствует о чрезмерной жирности состава, глину нужно разбавлять песком.

Как отмечают умельцы с опытом работы по изготовлению глиняного кирпича, для достижения результата стоит набраться терпения, так как лучший помощник в этом случае – время. Подготовку сырья начинают за год до формовки: расстилают состав слоем 10-12 см на открытой площадке. Под воздействием многократных циклов заморозки-разморозки разрушаются все примеси, что превращает массу в качественную глину. При этом происходит равномерное насыщение состава влагой.

Массу из жирной глины без примесей – глинобит – получают путем разведения сырья водой и тщательного замешивания. Готовность материала проверяют просто: если глиняный брусок, которого положили на палку, слегка изогнется без деформаций, это свидетельствует о хорошем качестве глинобита. Из этой массы изготавливают глинобитный камень, который востребован при возведении печей. При производстве саманного кирпича для строительства домов и пристроек в сырье добавляют соломенную сечку.

Подготовка формы

Рекомендуют делать формы под стандартные размеры 25х12х6,5. Впрочем, при желании можно смастерить контейнеры произвольных форм и размеров. Из доски делают стенки будущей формы, дно и крышку вырезают из фанеры. Стенки и основа крепятся при помощи гвоздей или саморезов, ко дну прибивают бруски для образования пустот. Обычно делают несколько форм или вариант с несколькими ячейками.

Формовка заготовок

Этапы и особенности формовки:

1. Внутренние поверхности формы смачивают водой и слегка присыпают цементом.
2. Наполняют конструкцию подготовленной глиняной массой, хорошо встряхивают форму, чтобы сырьем заполнились все пустоты и углы каркаса.
3. Излишки состава снимают кельмой, придавливают крышкой из фанеры.

Через некоторое время, когда масса в форме немного схватилась, снимают крышку. Далее нужно аккуратно перевернуть деревянную конструкцию с отформованным кирпичом, снять ее и оставить заготовку для сушки.

Так выглядит форма для кирпича

Сушка сырца

Этап сушки продолжается 6-15 суток в зависимости от климатических условий в регионе, при этом рекомендуется выбрать место в тени. Сушить отформованные глиняные кирпичи удобно на стеллажной конструкции, укладывая заготовки так, чтобы между ними хорошо циркулировал воздух. При сушке изделие уменьшается в объеме на 15 %.

Для проверки качества сушки следует разбить образец и убедиться, что вся толщина кирпича-сырца одного цвета без непросушенных участков.

Обжиг

Для самостоятельного обжига сырца используют железную бочку в качестве печи:

• вырезают днище, которое далее пригодится в виде крышки;
• следует вырыть яму в 0,5 м глубиной;
• устанавливают бочку на яме, используя швеллеры, чтобы можно было развести костер под днищем железной конструкции;
• в бочку укладывают сырец с небольшим зазором для равномерного нагрева;
• закрывают конструкцию крышкой, которую не снимают до полного остывания заготовок.

Топят не менее 20 часов, для естественного остывания продукта требуется около 5-6 часов. В результате получается отличный стройматериал в виде обожженных керамических кирпичей.

Как очистить кирпич от раствора

Чтобы удалить сухой раствор с поверхности кирпича, применяют способ механической очистки или используют химические средства.

Механический способ

• шпатель, мастерок;
• щетка по металлу;
• стамеска, зубило и молоток;
• наждачка.

Небольшие фрагменты засохшего цемента скалывают мастерком и шпателем, счищают поверхность щеткой. Для удаления массивных кусков раствора применяют стамеску или зубило с молотком, нанося удары вдоль поверхности. Чтобы излишки строительной смеси отходили легче, следует смачивать объект водой. После удаления больших кусков засохшего состава поверхность кирпичей обрабатывают наждачной бумагой.

Химическая очистка

Для очищения кладки из красного кирпича от цементных подтеков применяют раствор соляной кислоты.

• обильно смачивают водой поверхность кирпичной кладки;
• при помощи тряпки, смоченной в растворе кислоты, оттирают пятна и загрязнения.
• далее поверхность обмывают водой из шланга.

После работы для закрепления результата применяют гидрофобизатор, который защитит кирпичную кладку от воздействий влаги, при этом не снизит уровень паропроницаемости стройматериала.

Выпуск строительных материалов — занятие вполне привлекательное и перспективное, так как эти товары всегда будут востребованы. Но важно организовать весь процесс по строгим технологическим правилам. Упустив хотя бы один момент, невозможно получить даже обыкновенный кирпич из глины.

Заготовка сырья

Первым шагом закономерно является снабжение производственных объектов сырьем. Поиск глиняных залежей осуществляется стандартными методами геологической разведки. Когда пласты обнаружены, эксперты оценивают их мощность, доступные для выработки ресурсы. Если принято решение об использовании конкретного карьера, заблаговременно (еще за 1—2 года) расчищают местность. Она должна быть освобождена и от растительности, и от заведомо ненужных пород.

Часто поверхность грунта разрыхляют, чтобы упростить последующую добычу. На этом же этапе к карьеру подводят (при отсутствии готовых коммуникаций) транспортные и энергетические магистрали. Извлечение глины производится за счет:

дробления породы взрывчатыми веществами;

с применением относительно малых машин (бульдозеров и так далее).

Виды продукции

Производство разных видов кирпича предполагает существенные различия в технологии изготовления продукта, даже если речь идет об изделиях одинаковой величины.

Двойной силикатный кирпич лучше керамического по звукоизоляции, зато уступает ему по таким показателям:

стойкость к холоду;

тепловая стабильность постройки;

При этом красный кирпич традиционного образца оказывается дороже. Его изготовление требует более дорогого оборудования, длится существенно дольше. Трудоемкость тоже увеличена, как и расход энергии. Но в обоих случаях сырье проходит последовательно несколько этапов. Сначала готовят глиняную массу, придавая ей необходимые характеристики.

Затем формуют сырец, сушат его. И только затем приходит время обжига, то есть основной технологической операции. Чтобы правильно выполнить работу, глинистые породы, поступившие на кирпичный завод, сортируют в соответствии с ГОСТ 1975 года.

При этом учитывают:

механическую стойкость в сухом состоянии.

Химическая характеристика сырья подразумевает определение концентрации:

растворимых в воде солей;

тонких дисперсных фракций;

Особенности технологического процесса

Глиняное сырье, только что привезенное из карьера, крайне редко подходит для выработки качественной продукции. Чтобы улучшить качество сырья, требуется подвергнуть его погодно-климатической и механизированной обработке. Первый этап предполагает оставление глиняной смеси в контролируемых условиях на 1—2 года. Этот промежуток требуется для увлажнения, заморозки и разморозки (иногда процесс замораживания и размораживания делают несколько раз), для выветривания. Когда эта процедура заканчивается, производят механическую обработку.

Она подразумевает:

тщательно продуманное изменение структуры сырья;

раздробление глины, посторонних включений в ней;

очистку от крупных мусорных включений и посторонних примесей;

размешивание глины до однородного состояния.

Технологическая подготовка глиняной массы производится с использованием самых разных специальных машин. Одни рыхлят глину, другие растирают ее, третьи дезинтегрируют (очищают от камней различной величины). На кирпичных заводах используют также шаровые и роторные мельницы, глиномешалки, пропеллерные мешалки. Существуют еще и многофункциональные производственные устройства.

Но они способны заменить лишь отдельные установки, а не производственную линию в целом.

Как глину формуют

В большинстве случаев используется пластическая методика. Она позволяет обработать сырье средней пластичности, влажность которого составляет от 18 до 28%. Для этой цели используется ленточно-шнековый пресс. Рекомендуется применять прессы, способные подогреть глиняную массу в вакуумном режиме.

Этот режим обработки повышает прочность сырца.

Есть также жесткая методика. Она считается подвидом пластического метода обработки. Применяется такой подход к относительно грубой глиняной массе влажностью от 13 до 18%. Для жесткой обработки глины используют прессы гидравлического типа. Могут применяться также машины со шнековыми и вакуумными камерами. Как при пластическом, так и при жестком способах изготовления кирпича необожженная масса должна нарезаться на штучные блоки уже после окончания формовки.

Полусухой способ получения заготовок встречается относительно редко. Его применяют, когда надо обработать недостаточно пластичное сырье, так называемую тощую глину. Это сырье имеет влажность от 8 до 12%. Общее время обработки сокращается. Сухой метод производства подразумевает формирование кирпичей из глиняного порошка влажностью от 2 до 6%.

Сушить его не надо, из такого сырья можно получить наиболее плотные керамические изделия.

Сушка

Так или иначе, когда кирпичи сформированы, обычно настает время их сушить. На этой фазе обработки добиваются понижения влажности до 5—6%. Если проигнорировать это требование и отправить в печь более влажные изделия, они могут растрескаться и даже деформироваться. Современное динамичное производство уже не может себе позволить продолжительную естественную сушку. Для ускорения процесса используют камерные либо туннельные сушилки.

А чтобы повысить техническую и экономическую эффективность производства, все чаще выбирают установки непрерывного действия.

Последняя стадия обработки

Необходимая температура обжига кирпича создается в печах разнообразных видов — чаще всего туннельных и кольцевых.

Обжиг подразделяется на три более мелких этапа:

разогрев подготовленного глиняного блока;

собственно температурное воздействие;

планомерное и постепенное понижение температуры.

В первой стадии заготовку нагревают до 120 градусов. Это приводит к испарению связанной физическими эффектами влаги. Изделие становится намного менее пластичным. Как только температура вырастает до 600 градусов, это изменение становится уже необратимым. Происходит испарение остаточной влаги, а глина приобретает аморфную структуру — вскоре органика выгорит.

Как только кирпич прогрет до 800 градусов, внешние грани частиц заготовки накрепко сцепляются между собой. Это и позволяет готовому кирпичу стать многократно прочнее. Когда температура вырастает до 1000 градусов, наступает время огневой усадки. Готовая продукция спекается и становится плотнее. Легко плавящиеся вещества, превратившись в жидкость, обволакивают то, что еще не расплавилось — при этом, кроме уменьшения объема на 2—8%, немного вырастает механическая крепость кирпича.

О том, как изготовить кирпич из глины своими руками, смотрите в видео ниже.