Развитие производства глиняного кирпича

Предварительная сушка сырца осуществлялась на полянах, которые посыпались щебнем, песком, а затем утрамбовывались. На полянах сырец выкладывался плашмя рядами в строго определенном порядке, где лежал до тех пор, пока не достигал такой твердости, чтобы его можно было брать в руки, не допуская повреждения. Твердый сырец ребрили, то есть ставили на ложок. Когда же сырец отвердевал до такой степени, что «более не принимал впечатления от надавливания пальцем», то его козлили, то есть ставили в 3,4 или 5 ярусов, по 2 штуки в каждом. После дальнейшей просушки сырец укладывали в бруски — на ложок вплотную друг к другу o r 6 до 10 ярусов.

Если средства хозяина  позволяли, то для выкладывания сырца выстраивали так называемые приямочные шатры, которые представляли собой столбы, находящиеся на расстоянии сажени друг от друга. К столбам приколачивали жерди, на которые раскладывали доски для сырца. Приямочные шатры были более эффективны с экономической точки зрения, поскольку размещенный в них сырец занимал гораздо меньше места и был защищен от непогоды.

Качественная сушка сырца  требовала немалых затрат, но от решения этой проблемы в значительной степени зависело качество керамического товара, а также его цена. В сараях для досушки сырца устраивали деревянные настилы, которые были подняты над землей, а крыша делалась герметичной. Стены сараев конструировались так, чтобы обеспечить хорошую циркуляцию воздуха и препятствовать проникновению в него атмосферной влаги. Размеры сушильных сараев делали в соответствии с производительностью кирпичных заводов.

Размещение сараев на территории завода зависело от свойств материала, который необходимо было сушить, а также с учетом розы ветров. Высота сарая была такой, чтобы рабочий, стоя на полу, мог свободно устанавливать сырец на верхние полки.

«Уход за кирпичом» при  сушке требовал немало времени. Когда сырой кирпич достаточно подсыхал, его переносили в другие сараи, где укладывали в несколько рядов «кострами», через которые мог свободно проходить воздух. Затем сырец устанавливался на стойки сушильного сарая так, чтобы обеспечить свободную циркуляцию воздуха.

Регулирование притока воздуха  осуществляли соответствующим расположением щитов сушильного сарая: с подветренной стороны они всегда закрывались, а с противоположной открывались. Когда кирпич достаточно просыхал, люки и щиты сушильного сарая открывали, за исключением находящихся под крышей.

По внешнему виду сырца  можно было отметить первые результаты сушки. Чтобы узнать, как глубоко он просох внутри, кирпич ломали для пробы. После этого материал снимали со стоек и переносили в другой сарай для окончательной просушки, где укладывали друг на друга, образуя сквозные ярусы.

Сушка кирпича занимала обычно 14 дней, из которых 8 дней кирпич лежал плашмя, а остальные 6 дней был установлен на ложок. Сушка кирпича в сараях ставила производство в жесткую зависимость от климатических условий различного времени года и продолжалась не более шести месяцев в году.

По окончании сушки  сырца следовала его приемка  и браковка, при которой обращали внимание на однородность массы, цвет, геометрические размеры, отсутствие трещин, горблений и черных пятен. Сырец, не удовлетворяющий этим требованиям, выбраковывался.

Нарушения геометрической формы сырца происходили от небрежного выкидывания его из формы, неровности полянки и неоднородности массы. Чаще трещины на сырце появлялись от неравномерной и скорой сушки. «Разселины» возникали при полочной сушке, когда сырец выкладывался на полку «наголо» без песка. По этой причине верхняя часть сырца высыхала, в то время как нижняя часть, будучи еще достаточно сырой, приставала к деревянной полке. Сырец, попавший под дождь, как правило, браковался весь. Черные пятна на сырце проявляются от примеси чернозема в глине.

После сушки кирпича следовал последний этап — обжиг - самый  важный, сложный и наиболее длительный процесс кирпичного производства.

В XVIII столетии руководств по обжигу кирпича было очень мало, а те, которые существовали, описывали этот процесс достаточно примитивно. Однако мастера-кирпичники того времени великолепно знали свое дело, умели получать хороший строительный материал, а опыт в этом деле передавался из поколения в поколение, от старых мастеров к новичкам.

Обжиг кирпича производился в простых, временных печах, которые назывались напольными. Такая печь состояла из двух продольных наружных стен, имеющих топочные отверстия — очелки, и стены, разделяющей печь на два равных отделения, в одном из которых производился обжиг, тогда как в другом происходила садка или выгрузка кирпича. Две другие наружные и поперечные стены выкладывались каждый раз из сырца или отбракованного кирпича. По своей конструкции напольная печь была рассчитана на большое производство кирпича - от 50 до 100 тыс. шт., выпускаемых за один обжиг.

В напольных печах устраивался  тщательно выровненный и уплотненный пол, на котором для насадки кирпича в печь сооружались зольники, решетки и очелки. При таком устройстве пола (тока) при обжиге дровами нижние два ряда кирпичей всегда оказывались менее обожженными и имели большее количество дефектов. Нагрузку обжиговых печей производили рядами параллельно поперечной стене, за один или за два раза. Одноразовая загрузка печи производилась постепенно на всю ее высоту уступами от решетки до верхней части печи. Каждый ряд назывался елкой, причем возле стены начинали класть косую елку, затем прямую, после чего снова косую. Между смежными елками образовывались треугольные отверстия — прогары. Второй кирпичный ярус выкладывали таким же образом, с той разницей, что косая елка была направлена в другую сторону. По окончании садки двери очелков закладывали сырцом и замазывали глиной. Верхнюю часть садки засыпали щебнем, закладывали кирпичом - половняком в два ряда, так чтобы швы между елками оставались сквозными.

Обжиг кирпича происходил в три этапа: первый — выпарка сырца, или малый огонь; второй — «полувзвар», или средний огонь; третий — «взвар», или большой огонь.

Выпарка влаги из сырца  начиналась разведением огня в устье очелков. По густоте отделяющегося от печи пара судили о степени жара и равномерности выпарки. Когда половняк, который укрывал верхний ряд садки, становился влажным (отпотевал), это служило признаком, что испарение влаги из сырца заканчивается. Когда же отмечали, что копоть на сторонах половняка начинала исчезать, это указывало на то, что первая степень — «раскаление сырца, видимое только ночью и дающее темно-красный цвет, доходит уже до верхних рядов».

На четвертые сутки  обжига, когда испарение влаги  в основном заканчивалось, а половняк покрывался копотью, очелки набивали дровами до половины.

Время от начала появления  копоти на половняке до ее сгорания свидетельствовало о завершении периода малого огня.

Средний огонь при обжиге появлялся, когда очелки набивали дровами сполна и закрывали их железными заслонками. Часто, несмотря на все усилия рабочего «выгнать пар отвсюду», при слишком плотной садке кирпича возникали зажимы, не позволяющие свободному выходу пара из массы обжигаемого материала. Небольшие зажимы устраняли путем закрытия очелков заслонками, а также перемещением недогоревших плах в заднюю часть очелков.

Большой огонь при обжиге кирпича — самый важный период производственного процесса — начинали разводить, когда весь кирпич раскалялся докрасна. В этот момент все очелки наполняли дровами доверху, отчего «развиваемый от этого жар сильно прокаливал кирпич». Когда вся дровяная набивка сгорала, то печи давали вздышку, то есть остывание очелка, при которой печьоставалась полтора часа без горящих дров. Однако вздышка продолжалась не очень долго, так как печь могла «застудиться», обжигаемый материал — потерять свою способность прокаливаться дальше. После того как своды очелков чернели от копоти, печь снова набивали дровами. Вторую и последующие набивки делали до тех пор, пока верхние ряды кирпича не получали «белокалильного жара». При таких условиях обжига кирпич подвергался огневой усадке, а вся кирпичная пирамида начинала осаждаться. После этого еще раз «жар увеличивали подкормкой», которая выполнялась путем добавления нескольких поленьев. Этот период обжига, называемый «печь на взвар», был завершающим периодом производства кирпича.

После обжига устья очелков немедленно закладывались кирпичом - половняком и замазывались тощей глиной.

В XVIII столетии еще не существовало каких-либо приборов, объективно оценивающих  параметры технологий. Однако важными визуальными признаками, свидетельствующими о необходимости завершения процесса обжига, был цвет очелочных сводов и половняковая оболочка печи. Но главным же показателем, свидетельствующим о том, что обжиг прошел хорошо, был вид раскаленного кирпича, который имел светло- красно-лиловый цветовой оттенок и «прозрачность, как например, белый чистый воск».

Продолжительность обжига зависела от степени сухости сырца, его плотности, качества дров и погодных условий. В оптимальных условиях обжиг материала занимал 7-10 суток, в неблагоприятных условиях мог продолжаться до 17 суток.

Остывание кирпича через  неделю после обжига гарантировало получение материала хорошего качества. Однако на приневских заводах «по значительному и спешному требованию кирпича* нередко печи разгружались на третий день после «взвара», при этом тачки, в которые загружали еще не остывший кирпич, иногда даже загорались. При слишком быстром остывании кирпича на воздухе он трескался и даже утрачивал красный цвет.

В разделе кодекса «Должности Архитектурной экспедиции» «О видах кирпича» разъяснялось, как должна проводиться разборка кирпича по сортам. «В кирпиче полагается 6 видов: железной, полужелезной, красной, алой, белой и сырец, ис которых прежних пяти видов изо всякой тысячи должно вытти железного 150, полужелезного — тоже, красного — 300, алого — 200, белого — 200 или как можно того белого менее, хотя бы против того и железных видов убыло, ибо изо всех видов красный паче протчих в работах удобен...»

На практике сортировка кирпича  на пять видов (шестой вид кирпича  — сырец, указанный в «Экспедиции», выпадал из категории обожженного материала) представляла определенные трудности, поэтому чаще всего упрощалась. Так, в руководствах того времени указывалось, что кирпич после обжига «получается в трех видах: красный, алый и железняк». Достоинство кирпича оценивалось по его цвету, звону и излому. Цвет должен был быть красно-лиловым, звон — металлическим, излом — ровным, без раковин, слоев и пустот. Кирпич, соответствующий таким требованиям, сортировался как красный. Алый кирпич был результатом недожога, он уступал красному по прочности и морозостойкости. Кирпич-железняк имел темно-коричневый цвет в результате пережога. Железняк обладал повышенной прочностью: «дает искры от удара сталью, дурно тешится и слабо соединяется с раствором».

Ручное производство кирпича  на протяжении долгого времени —  вплоть до конца XIX века имело место  наряду с машинным производством, так  как ручной труд, несмотря на его меньшую эффективность, был более дешевым.

Но надо отдать должное  мастерам кирпичного дела, выпускавшим  строительный материал в XVIII веке. Так  называемый красный кирпич имел вполне удовлетворительные даже с современной точки зрения физико- механические характеристики: прочность, морозостойкость, долговечность и цвет.

Из красного кирпича в  конце XVIII века в Санкт- Петербурге было выстроено множество жилых домов, а также особняков, дворцов и  культовых сооружений. Все здания и сооружения, являющиеся выдающимися  памятниками архитектуры, сохранились до наших дней, выдержав испытания временем, климатом и войной.                                      (2) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производство  глиняного кирпича в настоящее  время.

В настоящее время развитие нашей машиностроительной промышленности дает возможность непрерывно совершенствовать механическое оборудование заводов  строительной керамики. Широко применяются  новые виды дробильно-помольных, смесительных и формовочных машин. Предприятия  оснащаются новейшим подъемно-транспортным оборудованием, особенно важным для  керамического производства, нуждающегося в заготовке и перемещении больших масс сырья и тяжеловесной продукции. Перевод керамических предприятий на природный газ в качестве топлива не только повышает производительность труда и снижает себестоимость изделий, но и повышает качество вырабатываемой продукции. В ближайшее время помимо мероприятий общего технического прогресса — механизации и автоматизации, совершенствования технологии и улучшения организации труда — необходимо добиваться снижения себестоимости изделий и обратить особое внимание на организацию выпуска новых, высокоэффективных керамических строительных материалов и изделий.                                                              (3)    

На сегодняшний день существуют две основные технологии производства этого стройматериала. Первая основана на обжиге глины, а вторая осуществляется без него.

Технология обжигового кирпича. Подготовка материала для будущего кирпича может быть произведена следующим способом. Глина, извлеченная из карьера, помещается в бетонированные творильные ямы, в которых ее разравнивают и заливают водой. В таком состоянии материал оставляют на 3-4 дня. Только после этого глина доставляется на завод для произведения машинной переработки.

Для удаления из глинистой  массы камней обычно применяются  специальные камневыделительные вальцы. Эти вальцы одновременно перерабатывают глину как гладкие вальцы. Камни  подводятся к одному концу вальцов  спиралями и по желобу выбрасываются.

После проведения этой процедуры  глина поступает в ящичный  питатель. У выходного отверстия  этой машины размещаются подвижные  грабли, которые частично разбивают  куски и выталкивают глину  на бегуны. Здесь глина хорошо размалывается. Затем материал проходит через одну или две пары гибких вальцов и  поступает в ленточный пресс, соединенный с резательным аппаратом. Кирпич отрезается от глиняной ленты  и попадает на подкладочные деревянные рамы. После такой расфасовки материал помещается в сушильную камеру. Когда  камера полностью заполняется, ее запирают и разогревают.