Собираясь заняться наружной отделкой стен дома, многие хозяева останавливают свой выбор на клинкерном кирпиче, так как он является одним из самых надежных и прочных материалов. Вместе с тем, далеко не всем известно, чем же отличается клинкерный от традиционного керамического кирпича, и почему он считается более долговечным.
Клинкерный кирпич для фасада может иметь различное внешнее исполнение, оттенки, размеры и конфигурации, что позволяет оформить любые архитектурные детали стен, улучшив их внешний вид и сделав отделку менее скучной. Ну а технические и эксплуатационные характеристики клинкерного кирпича, наряду с его эстетичными особенностями, прямо говорят о том, что он является оптимальным отделочным материалом.
Кратко об истории создания клинкерного кирпича
Клинкерный материал, по сути, является разновидностью керамического кирпича. Отличает же его более высокая плотность структуры, обусловленная технологией изготовления. Обжиг этого материала производится до достижения окончательного спекания глины при температуре 1000÷1400 градусов практически до стекловидной фазы. Особенности высокотемпературного обжига, а также минеральные компоненты, входящие в состав глины, придают изделиям разные оттенки. В готовом виде качественный кирпич при постукивании по нему металлическим предметом или же друг об друга, издает звонкий звук. Интересно, что именно благодаря этому свойству, он и получил свое название – во многих европейских языках словообразующий корень «klink» как раз и означает чистый звон.
Раньше клинкерный кирпич называли тугоплавким, из-за применяемых для его изготовления специальных глин с особыми свойствами.
Производство клинкерного кирпича было вызвано дефицитом материалов в период строительного бума, охватившего европейские страны в XVIII – XIX столетиях
Первая мастерская, где начали изготавливать клинкерный кирпич, появилась в 1743 году, в Дании. Это предприятие стало производить обожженный кирпич для дорожного покрытия. Благодаря технологии глубокого обжига, обычная сформованная глина приобретала прочность булыжника, которым ранее вымащивались дороги. В отличие от последнего, кирпич более прост в укладке, да и дешевле по стоимости.
Особый импульс выпуску клинкерных изделий дало бурное развитие промышленности в XIX веке, и сопровождающий ее рост крупных городов. Для возведения многочисленных зданий, для мощения дорог никаких мощностей старых каменоломен хватать попросту не могло. Необходим был материал, который бы не уступал в прочности природному камню, и который можно было бы производить в любом необходимом количестве, причем – максимально близко к объектам строительства. Именно на середину этого столетия приходится зарождение многих предприятий по обжигу клинкерного кирпича, которые затем выросли в крупные компании с мировым именем и успешно продолжают заниматься таким производством и по сей день.
Растущие «как грибы» крупные промышленные производства и окружающие их города требовали огромного количества высокопрочных строительных материалов
В России клинкер начал производиться с 1884 года в Черниговской губернии, на Топчиевском заводе. Для его изготовления использовалось немецкое, инновационное для того времени оборудование — это шнековые прессы и печь Гофмана. Причем, поначалу производился не формованный, а колотый кирпич, то есть глина на первой стадии спекалась в один пласт. Затем полученные после обжига плиты раскалывались на части, которые и применялись для мощения проезжих частей дорог.
Только с 1904 года завод перешел на производство формованных клинкерных изделий, а в 1908 году владелец заменяет кольцевую печь Гофмана, на камерный вариант печи. Благодаря появлению этого нового оборудования, количество недожженного кирпича значительно снизилось, а его прочностные качества стали выше.
Во времена СССР клинкерный кирпич для обустройства дорожных полотен и возведения отопительных печей выпускали несколько заводов, но их производственные мощности для такой огромной страны были совсем незначительными. Ситуация пока что кардинально не изменилась –и до сегодняшнего дня основная часть клинкерного кирпича доставляется на отечественные рынки из европейских стран. Однако, в связи с тем, что спрос на этот строительный материал неуклонно возрастает, в России тоже постепенно прослеживается тенденция к расширению географии его производства. Так, с 2013 года изготовление фасадного и тротуарного клинкера осуществляется на заводе, расположенном в Ленинградской области, в г. Никольское. А с 2015 года заработали в полную силу соответствующие линии на кирпичных заводах в Тюменской области и Мордовии.
Производство клинкерного кирпича
Чем же производство клинкерного кирпича отличается от обжига обычного керамического аналога? Давайте рассмотрим это вопрос несколько подробнее.
Материалы для производства клинкера
Для изготовления клинкера используются специально отобранные породы глины, включающие в свой состав породообразующие минералы, входящие в группу силикатов. В общей сложности сырьевая масса для изготовления качественного клинкера должна включать в себя следующие компоненты:
- Тугоплавкие огнеупорные сорта глины, содержащие большой процент оксида алюминия (Al2O3), который способен снизить вязкость глиняного расплава, что обеспечивает меньшую деформацию изделий при их обжиге. Оптимальное количество этого вещества в глине варьируется от 17 до 23%. Если для изготовления этого кирпича приобретена глина, содержащее меньшее количество оксида алюминия, то ее необходимо обогатить каолинитовыми глинами.
- Кроме этого, глина должна содержать некоторое количество двух- или трехвалентного оксида железа, определяющего оттенок кирпича после обжига, который может варьироваться от темно-фиолетового до вишнево-красного. Однако, его содержание не должно превышать 8% от общей массы, так как при обжиге при температуре 1000 градусов, происходят реакции, при которых формируется фаялит. Это вещество образует на кирпиче плотный слой, препятствующий углеродному окислению и выходу углекислого газа. Подобное явление способно привести к образованию вздутия на поверхностях изделия.
- Содержание кальция также не должно быть превышено. Его количество должно находиться в диапазоне 7÷8%, иначе, избыток этого вещества приведет к:
— уменьшению периода спекания глины, а это значит, что в результате нежелательных реакций материала, может произойти деформация клинкера;
— повышению пористости, а значит, снижению влагостойкости и сокращению срока эксплуатации материала, при применении клинкерного кирпича снаружи зданий.
- Оптимальное содержание в глине оксида магния должно составлять 3÷4%, так как если концентрация этого компонента будет увеличена, глина даст большую усадку, а как результат – деформацию сформованных изделий.
Технология изготовления изделий
Производство клинкерного кирпича осуществляется двумя способами – экструзивным и полусухим прессованием. Чтобы разобраться, что собой представляют эти процессы изготовления, и какой из них дает более качественный строительный материал, стоит несколько слов сказать и о них.
Экструзивный способ формовки
Изготовление клинкерного кирпича экструзивным способом — достаточно простое, при наличии необходимого оборудования и исходного сырья.
- Глиняная смесь перемешивается до однородной пластичной массы и перемещается в специальный отдел производственной линии, оснащенный конвейером-экструдером.
- Затем, под давлением смесь выдавливается через формовочное отверстие, имеющее определенную конфигурацию в сечении. Масса выходит на ленту в виде прямоугольной длинной объемной полосы.
Сформованная продавливанием через сопло экструдера «лента» с четкими геометрическими размерами
- Далее, выдавленная сформованная масса на движущейся ленте поступает в следующий отдел технологической линии, где разрезается на отдельные кирпичи.
Эта же «лента», но уже после ее нарезки на отдельные блоки – сырые кирпичи заданных размеров
- Сформованные изделия отправляются на сушку, так как на обжиг они должны поступать, имея влажность не более 2÷3%.
- После просушки, кирпич поступает на обжиг, который производится в туннельной печи. Это камера, которая может иметь длину около 200 м. Процесс проводится при высоких температурах, составляющих от 1100 до 1400 градусов.
Клинкерный кирпич, изготовленный подобным способом, имеет высокое качество и четкую «геометрию», поэтому многие европейские компании, работающие в этой отрасли, используют именно его на своем производстве. Однако, минусом этого метода являются большие энергетические затраты, что увеличивает стоимость кирпича.
Спасибо, что прочитали нашу статью!
