У стародавні часи цеглу виготовляли з глини. Кожну цеглинку ліпили вручну, потім обпалювали на вогнищі. За останні 200 років з'явилися інші види цегли, які виробляються за іншими технологіями і з інших матеріалів. Та й керамічну цеглу тепер "штампують" масово в спеціальних печах, де температура строго відрегульована до 1000 градусів (у клінкеру - до 1200).
Сьогодні на будівельному ринку є 4 групи цегли:
- Керамічна.
- Силікатна.
- Гіперпресована.
- Шамотна.
Кожна група виготовляється за своєю технологією.
Навіть керамічна цегла виготовляють за двома різними технологіями. Розглянемо, як це відбувається.
Зміст
Технологія пластичного формування
Технологія складається з декількох кроків:
- Видобуток сировини (глини).
- Зволоження та інтенсивна обробка глини до тих пір, поки не утвориться рівномірна і пластична маса без великих включень.
- Формування цегли-сирцю. Спочатку глиняна маса нарізається на довгі стрічки. Потім кожна стрічка розрізається автоматичними металевими струнами на цеглу-сирець за строго заданими параметрами. Кожна цеглинка-сирець більше за розмірами, ніж кінцевий виріб. Це пов'язано з тим, що при сушінні і випалі цегла двічі піддається усадці, яка сягає 10-15%.
- Сушка. Проводиться повільно, щоб швидкість випаровування води з поверхні виробу не перевищувала швидкості міграції з внутрішніх шарів. Як тільки вміст вологи в цеглі знизився до 6-8%, його відправляють в піч на випал.
- Випал. У заводських умовах цей процес відбувається в тунельних печах. Температура випалу повністю залежить від складу сировинної маси. Зазвичай вона становить 950-1000 градусів. При такій температурі обпалюють рядову будівельну і облицювальну цеглу. До складу клінкерної цегли входять спеціальні тугоплавкі пластичні породи глини, тому її обпалюють при 1200 градусах. Температура залишається незмінною до закінчення випалу.
Під час сушіння волога випаровується з цегли при температурі до 150 градусів. Температуру піднімають поступово - 80 градусів за годину. Волога випаровується швидше утворення параи всередині виробу.
Під час випалу при температурі 500-800 градусів відбувається деградація глинистих мінералів. В температурному діапазоні 200-800 градусів виділяються летючі органічні домішки глини і добавок. При температурі вище 800 градусів в цеглі відбуваються структурні зміни. На цьому етапі темп збільшення температури складає 100-150 градусів в годину - у повнотілої цегли і 200-220 градусів в годину - у пустотілої. Коли цегла повністю пройшла випал при 1000 градусах, температуру повільно знижують - теж близько 150 градусів за годину.
За цією технологією виготовляють рядову будівельну, лицьову і клінкерну цеглу. Вона в рівній мірі підходить для виробництва повнотілої і пустотілої цегли.
У пустотілу цеглу-сирець додають деревну тирсу. При випалюванні вона згорає, на їх місці утворюються щілинні порожнечі. Вони займають до 30% об'єму цегли, знижують її питому вагу і теплопровідність. Пустотіла цегла створює менше навантаження на фундамент.
Технологія напівсухого пресування
За цією технологією також виготовляють керамічну цеглу, однак глина зволожується до 6-7%. Потім її подрібнюють на спеціальному обладнанні до консистенції порошку. Після цього на пресі поштучно формують цеглу-сирець. Їй не потрібна сушка, тому після етапу формування відразу переходять до випалу. У цегли, виготовленої за технологією напівсухого пресування, набагато менше дефектів, гладкі грані. Зате морозостійкість у неї менше.
Як виробляють шамотну цеглу
Шамотну цеглу теж виготовляють шляхом випалу, але зі спресованої шамотної глини. Температура випалу набагато вище - цілих 1650 градусів.
Шамот - зерниста речовина, яка утворена з подрібненої глини. Це не проста глина, її обпалюють до температури спікання. Замість чистої глини можна використовувати обпалений до температури спікання бій цегли або керамічного блоку.
Виробництво силікатної цегли
Силікатну цеглу виготовляють за зовсім іншою технологією. Вона складається з піску і меленого негашеного вапна, які перемішані в пропорції 9:1 і розбавлені водою.
Суміш перемішують і витримують до повного гасіння вапна. Потім цеглу пресують при тиску 15-20 МПа. Наступний етап - набір міцності цегли в спеціальних автоклавах при тиску 0,9 МПа і температурі +175 градусів. Повне затвердіння силікатної цегли відбувається за 8-14 годин.
Останній етап - транспортування на склад. Тут цеглу зберігають від 10-ти до 15-ти днів, щоб відбулося її карбонізація.
У силікатної цегли рівні грані, гладка поверхня. У неї не буває дефектів, що виникають у цегли за методом пластичного формування. Силікатна цегла поглинає звуки набагато краще, ніж керамічна. Оскільки сировина для її виготовлення дуже дешева, а термін виготовлення однієї партії цегли незначний, силікатна цегла коштує в 2 рази дешевше керамічної. Однак у неї є свої недоліки в порівнянні з керамікою:
- Більш низька морозостійкість.
- Більш високий коефіцієнт теплопровідності.
- Більша питома вага, тому на фундамент створюється більш високе навантаження.
- Уразливість перед високою вологістю. Через це силікатну цеглу не використовують в санвузлах, підвалах, ванних кімнатах, цоколях, при кладці фундаменту.
Виготовлення гіперпресованої цегли
Гіперпресовану цеглу виготовляють з суміші черепашнику (вапняку), портландцементу, доломіту і фарбувального пігменту. Наповнювач може бути різним:
- Відсіви доломіту.
- Кварцовий річковий пісок.
- Відсіви мармуру.
- Відсіви граніту або травертину.
Гіперпресовану цеглу не обпалюють, а піддають двосторонньому пресуванню при тиску в 40 МПа. Для цього використовуються спеціальні прес-форми. Потім спресована цегла "дозріває" 5 днів на складі при температурі +20 градусів. За цей час цегла набирає 60-70% своєї міцності.
Гіперпресована цегла відрізняється гладкими гранями, у нєї менше дефектів, ніж у цегли пластичного формування. Повнотілу силікатну цеглу використовують для кладки фундаментів і несучих стін, пустотілу - для облицювання фасадів і оформлення ландшафтного дизайну.