Hliněné cihly: složení, vlastnosti a technologie výroby

Výroba stavebních materiálů je poměrně atraktivní a slibné povolání, protože tyto výrobky budou vždy žádané. Důležité je ale zorganizovat celý proces podle přísných technologických pravidel. Po vynechání alespoň jednoho okamžiku je nemožné dostat z hlíny ani obyčejnou cihlu.

Prvním krokem je přirozeně dodávka surovin do výrobních zařízení. Vyhledávání ložisek jílu se provádí standardními metodami geologického průzkumu. Když jsou vrstvy objeveny, odborníci odhadnou jejich tloušťku, zdroje dostupné pro výrobu. V případě rozhodnutí o využití konkrétního lomu je území předem vyklizeno (další 1-2 roky). Musí být zbaven jak vegetace, tak zjevně nepotřebných druhů.

Často se povrch půdy kypří, aby se usnadnila následná těžba. Ve stejné fázi vedou ke kariéře dopravní a energetické dálnice (při absenci hotových komunikací). Hlína se získává:

• použití bagrů;

• drcení horniny výbušninami;

• pomocí relativně malých strojů (buldozery a tak dále).

Výroba různých typů cihel znamená značné rozdíly ve výrobní technologii výrobku, i když mluvíme o výrobcích stejné velikosti.

Dvojitá vápenopísková cihla je z hlediska zvukové izolace lepší než keramika, ale je horší než keramika, pokud jde o:

• odolnost proti chladu;

• tepelná stabilita budovy;

• absorpce vlhkosti.

Tradiční červené cihly jsou přitom dražší. Jeho výroba vyžaduje dražší zařízení a trvá mnohem déle. Zvyšuje se také pracovní náročnost a také spotřeba energie. Ale v obou případech surovina prochází několika fázemi za sebou. Nejprve se připraví hliněná hmota, která jí dodá potřebné vlastnosti.

Poté se surový tvaruje, suší. A teprve potom přichází čas výpalu, tedy hlavní technologická operace. Pro správné provedení práce jsou jílovité horniny dodávané do cihelny tříděny v souladu s GOST 1975.

Toto bere v úvahu:

• žáruvzdorné vlastnosti;

• slinovací kapacita;

• minerální složení;

• plastické vlastnosti;

• mechanická odolnost v suchém stavu.

Chemická charakterizace surovin předpokládá stanovení koncentrace:

• ve vodě rozpustné soli;

• oxid hlinitý;

• hrubozrnné komponenty;

• jemné dispergované frakce;

• oxid železa;

• oxid titaničitý;

• volný oxid křemičitý.

Hliněné suroviny, které byly právě přivezeny z lomu, jsou mimořádně vzácně vhodné pro výrobu kvalitních produktů. Pro zlepšení kvality surovin je nutné je podrobit povětrnostním a klimatickým a mechanizovaným zpracováním. První fáze zahrnuje ponechání jílové směsi za kontrolovaných podmínek po dobu 1-2 let. Tento interval je nutný pro zvlhčování, zmrazování a odmrazování (někdy se proces zmrazování a odmrazování provádí několikrát), pro povětrnostní vlivy. Po skončení tohoto postupu se provede obrábění.

To znamená:

• pečlivě promyšlená změna struktury surovin;

• drcení hlíny, cizí inkluze v ní;

• čištění od velkých nečistot a nečistot;

• míchání hlíny do hladka.

Technologická příprava hliněné hmoty se provádí pomocí různých speciálních strojů. Některé hlínu kypří, jiné melou a další se rozpadají (bez kamenů různých velikostí). V cihelnách se také používají kulové a rotační mlýny, hliněné míchačky a vrtulové míchačky. Existují také multifunkční výrobní zařízení.

Ve většině případů se používá plastická technika. Umožňuje zpracovávat suroviny střední plasticity, jejichž vlhkost se pohybuje od 18 do 28 %. K tomuto účelu se používá šroubový pásový lis. Doporučuje se používat lisy schopné ohřát hliněnou hmotu ve vakuovém režimu.

Existuje také tvrdá metoda. Je považován za poddruh metody zpracování plastů. Tento přístup se aplikuje na poměrně hrubou jílovou hmotu s vlhkostí 13 až 18 %. Pro houževnaté zpracování hlíny se používají hydraulické lisy. Lze použít i stroje se šroubovými a vakuovými komorami. U plastických i tuhých metod výroby cihel je nutno nepálenou hmotu po ukončení formování rozřezat na kusové bloky.

Polosuchý způsob získávání přířezů je poměrně vzácný. Používá se při nutnosti zpracovat nedostatečně plastické suroviny, tzv. skinny clay. Tato surovina má vlhkost 8 až 12 %. Celková doba zpracování se zkrátí. Suchý způsob výroby zahrnuje tvorbu cihel z hliněného prášku s vlhkostí 2 až 6 %.

Ať tak či onak, jakmile jsou cihly vytvořeny, obvykle je čas je vysušit. V této fázi zpracování se obsah vlhkosti sníží na 5-6%. Pokud tento požadavek ignorujete a pošlete vlhké výrobky do trouby, mohou prasknout a dokonce se zdeformovat. Moderní dynamická výroba si již nemůže dovolit dlouhodobé přirozené sušení. Pro urychlení procesu se používají komorové nebo tunelové sušárny.

Potřebná teplota pro výpal cihel se vytváří v různých typech pecí – nejčastěji tunelových a prstencových.

Střelba je rozdělena do tří menších fází:

1. zahřátí připraveného hliněného bloku;

2. skutečný teplotní efekt;

3. systematické a postupné snižování teploty.

V první fázi se obrobek zahřeje na 120 stupňů. To vede k odpařování vlhkosti spojené s fyzikálními účinky. Výrobek se stává mnohem méně plastickým. Jakmile teplota stoupne na 600 stupňů, tato změna se stane nevratnou. Zbytková vlhkost se odpaří a hlína získá amorfní strukturu - organická hmota brzy vyhoří.

Jakmile se cihla zahřeje na 800 stupňů, vnější okraje částic obrobku k sobě pevně přilnou. To umožňuje, aby se hotová cihla mnohonásobně zpevnila. Když teplota stoupne na 1000 stupňů, je čas na smrštění ohně. Hotový výrobek je slinutý a hustší. Snadno se tající látky, měnící se v kapalinu, obalují to, co se ještě neroztavilo - současně se kromě zmenšení objemu o 2-8% mírně zvyšuje mechanická pevnost cihly.

Chcete-li se dozvědět, jak vyrobit cihlu z hlíny vlastníma rukama, podívejte se na video níže.