2. Виробництво цегли

Будівельна цегла – штучний камінь правильної форми, сформований з мінеральних матеріалів, набуває каменеподібних властивостей після випалу або обробки парою.

За виглядом вихідної сировини і за способом виготовлення розрізняють силікатну цеглу, що отримується автоклавним способом, і глиняну обпалену (звичайну і облицювальну).

Цегла є стародавнім будівельним матеріалом. Хоча аж до нашого часу щонайбільше поширення мала в багатьох країнах необпалена цегла-сирець, часто з додаванням в глину різаної соломи, використання в будівництві обпаленої цеглини також сходить до глибокої старовини (споруди в Єгипті, 3 – 2-е тисячоліття до н. е. ). Особливо важливу роль грала цегла в архітектурі Месопотамії і Древнього Риму, де з цеглини (45х30х10) викладали складні конструкції, у тому числі арки, склепіння і тому подібне.

До 19-го століття техніка виробництва цеглини залишалася примітивною і трудомісткою. Формували цеглу вручну, сушили лише влітку, обпалювали в підлогових тимчасових печах-будівлях, викладених з висушеної цегли-сирцю. В середині 19-го століття були винайдені кільцева обпалювальна піч і стрічковий прес, що зумовили переворот в техніці виробництва цегли. В цей же час з’явилися глинообробні машини бігуни, вальці, глином’ялки. У наш час понад 80% всієї цегли виробляють підприємства цілорічної дії, серед яких є крупні механізовані заводи, продуктивністю понад 200 млн шт. в рік.

У практиці виробництва будівельної цегли до якості глин у багатьох випадках не пред’являються високі вимоги. На перше місце зазвичай ставиться економічна доцільність їх видобутку, тобто сприятливі геологічні і гірничотехнічні умови залягання.

Згідно з ДСТУ Б В.2.7-60-97 «Сировина глиниста для виробництва керамічних будівельних матеріалів. Класифікація» у виробництві цегли зазвичай використовують легкоплавкі глинисті породи з вогнетривкістю нижче 1350 С, що мають необхідну пластичність і єднальну здатність.

У виробництві цегли зазвичай застосовуються легкосплавкі піскуваті і мергелисті глини. На сьогоднішній день існують дві основні технології виробництва цього будматеріалу. Перша базується на випаленні глини, а друга здійснюється без неї.

Глина, яку викопують з кар’єру, поміщається в бетоновані ями, в яких її розрівнюють і заливають водою. У такому стані матеріал залишають на 3 – 4 дні. Лише після цього глина доставляється на завод для машинної переробки. Для видалення з глинистої маси каменів зазвичай застосовуються спеціальні вальці. Після проведення цієї процедури глина надходить у ящиковий живильник. Біля вихідного отвору цієї машини розміщуються рухливі граблі, які частково розбивають шматки і виштовхують глину на бігуни. Тут глина добре розмелюється. Потім матеріал проходить через одну або дві пари гнучких вальців і поступає в стрічковий прес, сполучений з різальним апаратом. Цегла відрізується від глиняної стрічки і потрапляє на підкладкові дерев’яні рами. Після такого розфасування матеріал поміщається в сушильну камеру. Коли камера повністю заповнюється, її замикають і розігрівають.

Сушіння цегли найчастіше здійснюється штучним способом, оскільки вона не вимагає великого складського простору і не залежить від погодних умов. Для такого сушіння використовують тепло відпрацьованої пари. В результаті поступового підйому температури в сушильній камері утворюються водяні випари без руху повітряних потоків. Це сприятливо впливає на сушіння цегли. Цегла у вологому повітрі нагрівається, що забезпечує рівномірне висихання всієї маси. Висушена цегла надходить у кільцеву або тунельну піч для випалення. Ця операція відбувається при температурі близько 1000 °С. Випалення триває до початку спікання.

Хороша цегла повинна мати матову поверхню і при ударі давати дзвінкий звук. Потрібно, аби на зламі вона була однорідною, пористою і легкою. Цегла вважається бракованою, якщо в ній є внутрішні порожнечі і тріщини на зовнішній стороні.

В технології безобжигової цегли застосовується гіпер- або трибо-пресування. Це технологія зварювання мінеральних сипких матеріалів під впливом високого тиску у присутності терпких компонентів і води, що завершується витримкою на складі протягом 3 – 5 діб до дозрівання.

На першій стадії вихідна сировина дробиться до фракції 3 – 5 мм, після чого надходить у приймальний бункер. Потім матеріал потрапляє в бетонозмішувач. Там відбувається його змішування з цементом до однорідної маси. На другій стадії здійснюється постачання готового матеріалу стрічковим конвеєром через дворукавний потік на установку формування. Після пресування цеглу можна відразу поміщати на технологічні піддони. На них вона і розміщується на складі, де відбувається природна витримка протягом 3 – 7 діб. Після цього готова цегла відвантажується споживачу.