Технология изготовления кирпича методом гиперпрессования

Метод гиперпрессования: Принципы и Технология

Гиперпрессование является уникальным методом получения строительных материалов и не следует путать его с традиционными технологиями, такими как обжиг или производство силикатного кирпича. Этот метод основан на взаимном трении мелкопорошковых частиц под воздействием высоких давлений, в результате чего срываются окисные пленки с их поверхности. Это приводит к образованию открытых ювенильных поверхностей и когезии между частицами — процессу, известному как «холодная сварка». Добавление вяжущих веществ с высоким химическим сродством, таких как цемент, значительно улучшает характеристики конечного продукта.

Этапы технологического процесса гиперпрессования

1. Подготовка прессуемой смеси

На данном этапе строго дозированные компоненты, включая основное сырье, цемент и пигмент, перемешиваются в смесителе до получения однородной массы, с добавлением воды по мере необходимости.

2. Прессование смеси под высоким давлением

Приготовленная смесь помещается в гидравлический пресс, где под высоким давлением проходит процесс сжатия в пресс-форме. Это приводит к «холодной сварке», которая связывает частицы вместе, обеспечивая готовый кирпич, выходящий из пресс-формы на приемный стол.

3. Палетизация сформованного кирпича

После формирования кирпичи укладываются на поддоны с небольшими промежутками между ними для обеспечения вентиляции.

4. Выдержка сформированного кирпича

Сформированные кирпичи помещаются в пропарочные камеры и выдерживаются при температуре 40–70ºС в течение 8–10 часов. На этом этапе изделия достигают 50–70% своей конечной прочности, что позволяет их рустировать, укладывать на транспортные поддоны и отправлять на строительные площадки. Полная прочность достигается в течение 30 дней.

Сравнительные характеристики сцепления

Сравнение керамического и гиперпрессованного кирпичей

Согласно исследованиям, проведенным в соответствии с ГОСТ 24992-81, гиперпрессованные кирпичи демонстрируют лучшее сцепление с цементным раствором по сравнению с керамическими аналогами.

Кладочные растворы

Исторически, наиболее подходящими растворами для керамических кирпичей были известковые. Однако с развитием цементной технологии и ее использованием в качестве «жидкого камня» — бетона, известковые растворы начали заменяться цементными.

Прочность сцепления

Прочность сцепления цементных растворов с керамическими кирпичами составляет около 1,45 кг/см2, что соответствует требованиям кладки II категории (от 1,20 до 1,80 кг/см2).

Гиперпрессованные кирпичи

Гиперпрессованные строительные материалы характеризуются тем, что в их составе присутствует недостаток вяжущего, но он компенсируется «холодной сваркой» под высоким давлением. Это обеспечивает высокую адгезию цементных растворов к гиперпрессованным кирпичам, достигая прочности сцепления около 2,53 кг/см2. Это значение значительно превышает требования для кладки I категории (более 1,80 кг/см2).

Испытания прочности

Результаты испытаний в России

В 1996 году были проведены испытания прочности сцепления керамического и гиперпрессованного кирпича с цементным раствором, в соответствии с ГОСТ 24992-81. Прочность измерялась через 14 и 28 дней после заливки раствора, с использованием кладочного раствора с слабиной 100 кг/см2.

Как видно из полученных данных, прочность кладки из гиперпрессованных кирпичей на цементном растворе превышает прочность кладки из керамических кирпичей на таком же растворе на 50–70%.

Визуализация результатов

(Вертикальный шов кладки: адгезионная площадь контакта 481 см2/кирпич)	(Горизонтальный шов кладки: адгезионная площадь контакта 300 см2/кирпич)

Внутрислойная прочность кладки из гладких гиперпрессованных кирпичей в 1,7 раз выше, чем у керамических аналогов той же геометрии при использовании того же раствора.

С учётом того, что гиперпрессованные кирпичи более прочные по сравнению с керамическими на 50–70%, и их сцепление с раствором более высоко на 75–100%, общая прочность кладки из гиперпрессованных кирпичей значительно превосходит таковую у кирпичей керамических.