Производство кирпича: методы изготовления, особенности керамического, силикатного и гипепрессованного материала

Кирпич всегда был и есть, пожалуй, одним из самых востребованных строительных материалов, начиная с 3-2 тысячелетий до нашей эры и заканчивая сегодняшним днем. И это не удивительно, если учитывать его сочетание качеств – универсальность, надежность, отличные эксплуатационные характеристики, приятная цена.

В любое время года на этот материал имеется стабильный спрос, так что линия по производству кирпича – довольно-таки выгодное дело. К тому же, несмотря на приличную конкуренцию, нынешний рост строительства дает возможность предпринимателям удачно создавать и развивать свой бизнес. Почему бы тогда не рискнуть и не попробовать? Специально для тех, кто решился, в рамках нашей статьи мы обговорим основные моменты, которые необходимо знать, прежде чем начать заниматься организационными вопросами.

Методы изготовления кирпича или будущий ассортимент вашего производства

По определению кирпич – это камень искусственного происхождения, изготавливаемый из минеральных компонентов и имеющий прямоугольную форму. Однако внешние показатели, эксплуатационные свойства и способ изготовления изделий могут разниться.

Способ исполнения:

• Силикатный кирпич. Основные компоненты – вода, кварцевый песок и воздушная известь.
• Керамический кирпич. Создается из глины.
• Гиперпрессованный кирпич. В качестве сырья используются отходы асбестовой, металлургической, цементной и горнорудной промышленностей.

Сфера применения:

• Строительный кирпич (полнотелый и пустотелый) – незаменим при кладке стеновых конструкций, печей и других сооружений.
• Облицовочный декоративный кирпич представляет собой гладкий брусок с множеством пустот в «теле», благодаря чему очень легок и удачно применяется для отделки и украшения зданий.
• Клинкерный – используется для покрытия дорог и украшения экстерьера зданий.

Основные характеристики:

• По виду поверхности кирпич бывает – гладкий, рельефный, с колотой фактурой.
• По цвету – белый (силикатный), красный (глиняный) и желтый.
• По размеру – одинарный, полуторный, двойной (например, двойной силикатный кирпич М 150), нестандартный.
• Исходя из морозостойкости кирпича, существуют следующие марки кирпича – F15, F20, F30, F50, F100.
• Исходя из водопоглащения – диапазон данного показателя может быть в пределах от 6 до 16%.

Керамический кирпич – традиционный способ изготовления

Бизнес по производству кирпича из глины, пожалуй, самый затратный во всех планах (свободная площадь, оборудование, топливо, электроэнергия, исходное сырье, число работников и т.п.). Однако он же и самый рентабельный – высокая мощность производства дает возможность быстро окупить все затраченные средства.

Основным компонентом для керамического кирпича служит глина, которая в зависимости от месторождения может быть различного качества. Именно доля глины в составе кирпича определяет качество самих изделий.

Например, необожженный кирпич, высушенный на воздухе, обычно состоит из глины и соломы, поэтому имеет малое содержание (менее 30%) основного компонента. Понятное дело, свойства и долговечность такого кирпича будут гораздо меньшими, нежели у терракотовых продуктов, на 75% состоящих из глины.

Изготавливаются керамические кирпичи методом пластического формирования. Для большего понимания рассмотрим эту технологию по этапам:

• В первую очередь, подготавливается сырье – глина увлажняется паром и тщательно обрабатывается до получения пластичной массы, без крупных каменистых частиц (данная процедура заменяет традиционный процесс вылеживания).

• Затем осуществляется формирование кирпича-сырца. Предварительно полученная глиняная лента нарезается автоматическим экструдером. На этом этапе размер кирпичей немного больше стандартного, так как последующая обработка (сушка и обжиг) усадит их.

• Сушка – пожалуй, самый сложный и важный этап изготовления. Ведь нужно сушить медленно, следить за тем, чтобы скорость испарения не превышала скорости ее миграции из внутренних слоев. И если эта инструкция не будет соблюдена, кирпич попросту растечется. Как только будет достигнута влажность изделия 6-8% – его можно отправлять на обжиг.

• Заключительный этап – обжиг. Для данной цели используются печи различной конструкции: это и старинные кольцевые печки, в которые кирпичи укладываются и вынимаются своими руками, и современные туннельные агрегаты, где изделия обжигаются в процессе их продвижения по печи. Температура обжига полностью зависит от состава сырьевой массы (обычно она варьируется в диапазоне от 950 до 1000ºC).

После обжига структура кирпича полностью изменяется: теперь это камневидный искусственный строительный материал, прочный, устойчивый к температурным перепадам, влаге и обладающий другими незаменимыми свойствами.

Нужно заметить, что керамический кирпич может быть полнотелым и пустотелым. В чем разница? Наличие пустот не только улучшает качество продукции (в частности уменьшение массы и коэффициента теплопроводности), но также облегчает процесс производства. Кирпичи гораздо быстрее проходят процесс сушки, так как пустоты позволяют повысить равномерность нагрева изделия. Как результат – меньший расход топлива не в ущерб, а даже в угоду качеству.

Силикатный кирпич – технологические нюансы

Как уже говорилось выше, силикатные изделия состоят из воздушной извести и кварцевого песка. В этом случае производство кирпичей осуществляется по методу автоклавного синтеза:

Берутся компоненты в таких пропорциях: 9 долей кварцевого песка, 1 доля воздушной извести и различные добавки. Затем все это перемешивается и подвергается сухому прессованию, в результате чего будущему кирпичу придается стандартная прямоугольная форма. Далее заготовка проходит автоклавную обработку под воздействием водяного пара при температуре 170-200ºC и при давлении 8-12 атмосфер.

Что такое автоклав? Это установка из стали, имеющая горизонтально цилиндрическую форму. В диаметре она достигает более двух метров, а в длину – от двадцати до тридцати метров. С торцов автоклав закрыт крышками, в его нижней же части расположены рельсы, по которым продвигаются загруженные вагонетки с готовыми изделиями.

К сведенью! Кирпичи, изготавливаемы исключительно из основных компонентов (извести и песка), получаются белого цвета. Для  достижения других цветовых решений к двум составляющим добавляются всевозможные пигменты, устойчивые к щелочам.

Уникальность автоклавного метода производства кирпича в том, что можно получать продукцию различной плотности и прочности, используя при этом одни и те же компоненты и процессы их обработки. Здесь все зависит лишь от температуры и давления.

Оценивается качество готовой продукции по ее техническим характеристикам:

• Предел прочности изделия при сжатии не должен быть менее 15-20 МПа.
• Средняя плотность – не менее 1300 кг/м³.
• Устойчивость к морозам (т.е. число циклов замораживания-размораживания, которые кирпич способен выдержать).
• Допустимая температура применения – не более 550ºC.

Для изготовления силикатного кирпича требуется следующее оборудование:

• дозатор и бункер для песка;
• дозатор и бункер для вяжущих компонентов;
• двухвальный смеситель;
• стержневой смеситель;
• силос-реактор;
• пресс;
• автоклав;
• автоматический укладчик;
• передаточная тележка для загрузки вагонеток;
• транспортеры.

Производственная мощность такой линии – 20 миллионов тонн изделий в год. Однако для ее нормальной работы нужно нанять более двадцати сотрудников (из расчета по 10 человек на смену).

Внимание! Помимо рабочих рук, не обойтись без водителя, менеджера по продажам, бухгалтера, кладовщика и уборщика. Понятное дело, один человек не сможет следить за всеми процессами, касающимися производства.

Кроме того, необходимо позаботиться о поставке топлива (более 700 тонн в год), отдельном здании под кирпичный завод и грузовом автомобиле с автокраном для погрузки, транспортировки и разгрузки строительного материала.

В целом же, чтобы организовать силикатное кирпичное производство в России потребуется меньше площади, чем, например, для возведения керамического завода. К тому же, оно расходует в 2 раза меньше топлива и в 3 раз меньше электричества, а сам процесс изготовления в 2,5 раза менее трудоемкий и затратный по времени. Таким образом, по сравнению с керамическим кирпичом, себестоимость силикатных изделий снижается где-то на 25-30%.

Гиперпрессованный кирпич как альтернативный вариант

Если на данный момент у вас нет достаточного капитала для строительства керамического или силикатного кирпичного завода, то существует наиболее бюджетный вариант организации бизнеса – производство гиперпрессованного кирпича.

В таком случае понадобится следующее оборудование:

• бетоносмеситель;
• цементный дозатор;
• установка для формирования;
• печка с двумя рукавами;
• питатель-дозатор;
• компрессионная установка;
• приемные и расходные бункеры;
• конвейеры;
• дробилка;
• подъемники.

Минимальная стоимость перечисленного выше оборудования составляет примерно 10 миллионов рублей. Производственная же мощность линии – около 4 миллионов изделий в год.

Важно! Лучше не экономить на техники. Поддержанное оборудование хоть и стоит гораздо дешевле, но регулярные ремонтные работы и, как результат, простои сделают производство невыгодным.

Для размещения всего оборудования, а также для хранения готовых кирпичных изделий потребуется не менее 400м² свободной площади, где высота потолков будет 5-6 или более метров.

На таком мини-заводе за сырье, как правило, берутся отходы асбестовой, металлургической, цементной и горнорудной промышленностей. Все расходы окупаются примерно за два года, а выгода производства кирпича гиперпрессованным методом составляет около 20%. Тем не менее, прибыль от такого предприятия, конечно же, будет меньше, нежели от крупного керамического или силикатного завода.

Полезные рекомендации

Итак, вне зависимости от того, какой метод изготовления вы выберете, и какую продукцию будете создавать (например, производство облицовочного кирпича) – в любом случае вам нужно будет учесть следующие моменты:

• Организация любого дела начинается с составления проектной документации. Сюда же входит бизнес план на производство, в ходе составления которого будут определены перспективы будущего предприятия, потенциальная прибыль, возможные подводные камни. Также в нем должен быть четко прописан процесс производства и технико-экономические расчеты.
• Поиск подходящего помещения площадью не менее 500м² и с потолком не ниже 5 метров для комфортного размещения производственной линии. Самое рациональное решение на первое время – аренда заброшенного цеха, завода, фабрики, загородного склада и так далее.

Обратите внимание! Помещение под кирпичное производство в идеале должно разделяться на три зоны: склад для сырья, цех для производства, склад для готовых изделий.

• Поиск поставщика необходимого оборудования, в зависимости от того, какой метод производства выбран. Сегодня в этом нет никаких сложностей, так как подобное оборудование продается почти в каждом регионе страны. Однако помните, что приобретать его лучше у проверенных поставщиков, находящихся недалеко от вас. Таким образом, вы упростите доставку и дальнейшее техническое обслуживание агрегатов.

• Наем работников, даже, несмотря на то, что кирпичное производство является полуавтоматизированным. О количестве рабочих и управляющих людей мы уже упоминали выше.

• Непосредственно перед запуском производства потребуется провести лабораторные исследования и испытания сырья, а затем на их основе разработать соответствующий регламент.
• Еще один важный вопрос – куда девать отходы кирпичного производства? Пожалуй, самое рациональное решение – вывозить их во вторичный ПЭТ. Например, из битого кирпича получается отличная черепица для крыш. Регулярная небольшая прибыль в «копилку» вашего бюджета.

Вывод

Кирпичное производство – прекрасная идея для открытия собственного бизнеса в строительной сфере. Главное все хорошо проанализировать, спланировать и организовать. Тогда и спрос на продукцию быстро возрастет, и вложения окупятся за считанное время, и регулярная прибыль будет расти.

Желаем вам успехов в ваших перспективных начинаниях! А в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.