Mattone di argilla: composizione, proprietà e tecnologia di produzione

La produzione di materiali da costruzione è un'occupazione piuttosto attraente e promettente, poiché questi prodotti saranno sempre richiesti. Ma è importante organizzare l'intero processo secondo rigide regole tecnologiche. Avendo perso almeno un momento, è impossibile ottenere anche un normale mattone dall'argilla.

Il primo passo è naturalmente l'approvvigionamento delle materie prime agli impianti di produzione. La ricerca dei giacimenti di argilla viene effettuata utilizzando metodi di esplorazione geologica standard. Quando vengono scoperti gli strati, gli esperti stimano il loro spessore, le risorse disponibili per la produzione. Se si decide di utilizzare una cava specifica, l'area viene bonificata in anticipo (altri 1-2 anni). Deve essere liberato sia dalla vegetazione che da rocce ovviamente non necessarie.

Spesso la superficie del terreno viene allentata per facilitare la successiva estrazione. Allo stesso tempo, le autostrade dei trasporti e dell'energia portano alla carriera (in assenza di comunicazioni già pronte). L'argilla viene estratta da:

• uso di escavatori;

• frantumare la roccia con esplosivi;

• utilizzando macchine relativamente piccole (bulldozer e così via).

La produzione di diversi tipi di mattoni implica differenze significative nella tecnologia di fabbricazione del prodotto, anche se si tratta di prodotti della stessa dimensione.

Il doppio mattone di arenaria calcarea è migliore della ceramica in termini di isolamento acustico, ma è inferiore in termini di:

• resistenza al freddo;

• stabilità termica dell'edificio;

• Assorbimento dell'umidità.

Allo stesso tempo, il tradizionale mattone rosso risulta essere più costoso. La sua produzione richiede attrezzature più costose e dura molto più a lungo. Anche l'intensità del lavoro è aumentata, così come il consumo di energia. Ma in entrambi i casi, la materia prima attraversa diverse fasi in successione. Innanzitutto, viene preparata una massa di argilla, conferendole le caratteristiche necessarie.

Quindi il crudo viene modellato, essiccato. E solo allora arriva il momento del fuoco, cioè l'operazione tecnologica principale. Per eseguire correttamente il lavoro, le rocce argillose fornite alla fabbrica di mattoni vengono ordinate secondo GOST 1975.

Questo tiene conto:

• proprietà refrattarie;

• capacità di sinterizzazione;

• composizione minerale;

• proprietà plastiche;

• resistenza meccanica a secco.

La caratterizzazione chimica delle materie prime implica la determinazione della concentrazione:

• sali solubili in acqua;

• ossido di alluminio;

• componenti a grana grossa;

• frazioni fini disperse;

• ossido di ferro;

• diossido di titanio;

• silice libera.

Le materie prime argillose appena portate da una cava sono molto raramente adatte alla produzione di prodotti di qualità. Per migliorare la qualità delle materie prime, è necessario sottoporle a lavorazioni meteorologiche e climatiche e meccanizzate. La prima fase prevede di lasciare l'impasto di argilla in condizioni controllate per 1-2 anni. Questo intervallo è necessario per l'umidificazione, il congelamento e lo scongelamento (a volte il processo di congelamento e scongelamento viene eseguito più volte), per gli agenti atmosferici. Al termine di questa procedura, viene eseguita la lavorazione.

Significa:

• cambiamento attentamente ponderato nella struttura delle materie prime;

• frantumazione di argilla, inclusioni estranee in essa;

• pulizia da detriti e impurità di grandi dimensioni;

• mescolando l'argilla fino a che liscio.

La preparazione tecnologica della massa di argilla viene effettuata utilizzando una varietà di macchine speciali. Alcuni allentano l'argilla, altri la frantumano e altri ancora si disintegrano (puliti da pietre di varie dimensioni). Nelle fabbriche di mattoni vengono utilizzati anche mulini a sfere e rotanti, miscelatori per argilla e miscelatori ad elica. Ci sono anche dispositivi di produzione multifunzionali.

Nella maggior parte dei casi, viene utilizzata una tecnica plastica. Consente di elaborare materie prime di media plasticità, il cui contenuto di umidità varia dal 18 al 28%. A tale scopo viene utilizzata una pressa a nastro a vite. Si consiglia di utilizzare presse in grado di riscaldare la massa di argilla in modalità sottovuoto.

C'è anche un metodo difficile. È considerata una sottospecie del metodo di lavorazione della plastica. Questo approccio viene applicato a una massa di argilla relativamente grossolana con un contenuto di umidità dal 13 al 18%. Per la lavorazione dura dell'argilla, vengono utilizzate presse idrauliche. Possono essere utilizzate anche macchine con camera a vite e sottovuoto. Sia con i metodi plastici che con quelli rigidi di fabbricazione dei mattoni, la massa cruda deve essere tagliata in blocchi dopo la fine dello stampaggio.

Il metodo semisecco per ottenere gli spazi vuoti è relativamente raro. Viene utilizzato quando è necessario elaborare materie prime insufficientemente plastiche, la cosiddetta argilla magra. Questa materia prima ha un contenuto di umidità dall'8 al 12%. Il tempo di elaborazione complessivo è ridotto. Il metodo di produzione a secco prevede la formazione di mattoni da polvere di argilla con un contenuto di umidità dal 2 al 6%.

Ad ogni modo, una volta formati i mattoni, di solito è il momento di asciugarli. In questa fase di lavorazione, il contenuto di umidità si riduce al 5-6%. Se ignori questo requisito e invii prodotti umidi al forno, possono rompersi e persino deformarsi. La moderna produzione dinamica non può più permettersi un'essiccazione naturale a lungo termine. Per velocizzare il processo vengono utilizzati essiccatori a camera oa tunnel.

La temperatura richiesta per la cottura dei mattoni viene creata in vari tipi di forni, il più delle volte a tunnel e ad anello.

La cottura è suddivisa in tre fasi più piccole:

1. riscaldare il blocco di argilla preparato;

2. l'effetto della temperatura reale;

3. diminuzione sistematica e graduale della temperatura.

Nella prima fase, il pezzo viene riscaldato a 120 gradi. Questo porta all'evaporazione dell'umidità associata a effetti fisici. Il prodotto diventa molto meno plastico. Non appena la temperatura sale a 600 gradi, questo cambiamento diventa irreversibile. L'umidità residua evapora e l'argilla acquisisce una struttura amorfa: presto la materia organica si esaurirà.

Non appena il mattone viene riscaldato a 800 gradi, i bordi esterni delle particelle del pezzo aderiscono saldamente l'uno all'altro. Ciò consente al mattone finito di diventare molte volte più forte. Quando la temperatura sale a 1000 gradi, è il momento del restringimento del fuoco. Il prodotto finito viene sinterizzato e diventa più denso. Le sostanze facilmente fondenti, trasformandosi in un liquido, avvolgono ciò che non si è ancora sciolto - allo stesso tempo, oltre a ridurre il volume del 2-8%, la resistenza meccanica del mattone aumenta leggermente.

Per imparare come realizzare un mattone con l'argilla con le tue mani, guarda il video qui sotto.