Печи для обжига черепицы

Обновлено: 23.04.2024

Производство керамической черепицы: оборудование и технология

Керамическая черепица является надежным кровельным материалом, имеющим широкое распространение в Западной, Центральной и Восточной Европе, Скандинавии, странах Азии, в Северной и Южной Америке. Везде, где выпадают осадки в виде дождя или снега, для покрытия жилых домов используют преимущественно керамическую черепицу.

В настоящее время объем производства керамической черепицы в мире составляет более 2,5 млрд кв. м и имеет позитивную динамику. По удельному объему кровля из керамической черепицы занимает ведущие позиции, составляя 33% от общей площади кровельных покрытий.

Потребность современного российского строительного комплекса в керамической черепице в настоящее время не обеспечивается полностью внутренними производителями. Достаточно актуальной является задача развития регионального производства черепицы на основе местного сырья.

Достоинствами керамической черепицы являются:

срок службы более 100 лет;
ремонт покрытия, как правило, может потребоваться только через 20 лет после монтажа;
благодаря свойствам глины покрытие обладает высокими теплоизоляционными и шумоизоляционными свойствами;
красивый внешний вид;
прочность и огнеупорность;
черепица не выделяет вредных веществ.

Недостатками керамической черепицы являются:

значительный вес;
высокая стоимость, которая покрывается только повышенным сроком эксплуатации;
невозможность механизации монтажных работ; увеличение расходов на обустройство стропильной системы на 20%, но при этом очень высоко оценивается надежность покрытия;

Производят следующие виды керамической черепицы:

пазовая штампованная (пазовая);
желобчатая («голландская» или S-образная);
«монах»-«монашка»;
коньковая;
плоская («бобровый хвост»);
желобчатая («монастырская» или «римская»).

Технология производства керамической черепицы

Требования с сырью для производства керамической черепицы

Глины, применяемые для производства черепицы, должны удовлетворять следующим требованиям:

отсутствие крупных включений гальки (более 0,3 мм) и известняка;
достаточная пластичность, обеспечивающая хорошую формуемость масс, при введении добавок в количестве не более 20%;
малая чувствительность к сушке;
хорошая спекаемость.

Подготовка формовочной массы для производства керамической черепицы

В какой бы период глина не добывалась, она обязательно должна перезимовать. Глиняные гряды складывают на поверхности земли: осенью в них скапливается вода, зимой она промерзает, весной оттаивает; так глина обретет необходимые для производства черепицы качества прочности.

Далее глину необходимо предварительно очистить от постоянных включений и хорошо замочить. При использовании высокопластичного сырья в массу вводят отощители, такие как шамот, песок, дегидратированная глина, в случае же применения малопластичного сырья добавляют пластичную глину. Состав массы подбирается индивидуально опытным путем, при этом величина воздушной усадки не должна превышать 7%.

Технологии

В настоящее время для производства керамической черепицы применяются следующие технологии: пластическое формование, метод полусухого прессования, жесткое формование, шликерный способ.

Глинистое сырье последовательно проходит через все глиноперерабатывающие машины – ящичный питатель с глинорыхлителем, камневыделительные вальцы, бегуны мокрого помола, глинорастиратель. Затем осуществляется первичное смешивание в двухвальных смесителях и тонкое измельчение в гладких или зубчатых вальцах, или бегунах. Величина зерен после переработки не должна превышать 0,6 мм. Отощающие добавки готовят полусухим способом. Приготовление формовочной массы производится в двухвальных смесителях с пароувлажнением.

Перед штампованием на ленточном прессе готовят валюшки – заготовки для дальнейшего формования черепицы, размер которых соответствует размерам черепицы. Для этого выходящий из ленточного пресса глиняный брус резательным устройством разрезают по длине на отрезки, которые направляют на вылеживание в течение 3–5 суток в специальных камерах для выравнивания влажности.

Формирование керамической черепицы

После вылеживания валюшку разрезают на пласты, из которых штампуют черепицу. Для формования плоской ленточной и коньковой черепицы обычно используют вакуумные прессы. Выходящий из пресса глиняный брус разрезают на отдельные черепицы резательным аппаратом, выполняющим операции отрезки черепицы, отборки от пресса, обрезки заусениц и укладки его на сушильные рамки и вагонетки.

Сушка керамической черепицы

После формования сырец черепицы поступает в сушильные камеры (туннельного или камерного типа) с радиальными вентиляторами и рециркуляцией теплоносителя. Срок сушки в сушильных камерах в зависимости от свойств сырья составляет от 28 до 36 часов. Режим сушки для глин каждого месторождения устанавливается опытным путем. Количество влаги, удаляемой из черепицы, колеблется в пределах 16-22% от массы самой черепицы (300-500 г на ед. в зависимости от свойств глины).

Обжиг керамической черепицы

Обжиг – важная и завершающая стадия технологического процесса керамических изделий. Суммарные затраты на обжиг достигают 35-40% себестоимости товарной продукции.

Для обжига используются туннельные, камерные, колпаковые, щелевые роликовые и др. печи. Режим обжига сходен с режимом обжига кирпича. После обжига изделия охлаждают постепенно, чтобы предотвратить образование трещин.

В целях повышения водоотталкивающих свойств и морозостойкости, а также устранения выцветов на обожженную черепицу наносят гидрофобизатор одним из двух способов: окунанием в раствор или его распылением.

Для изготовления цветной черепицы ее покрывают ангобом или глазурью после формования или после сушки. Для этого на свежеcформованную черепицу способом пульверизации наносят тонкий слой (0,1-0,2 мм) ангоба (подглазурной краски) в виде шликера.

Оборудование для производства керамической черепицы

Производство может быть организованно как на отдельном предприятии, так и в виде цеха кирпичного завода. Подобный завод, как и кирпичный, включает в себя: склады глины, отощителей, других материалов, массоподготовительное, формовочное, сушильное, обжиговое отделение, склад готовой продукции.

Разновидности гофманских печей. Печи Зигзаг. Печи Бока

В кирпично-черепичной промышленности встречается разновидность гофманских печей — печь «Зигзаг» или печь Бюрера. Это тоже кольцевая печь. Конструктивное ее отличие от гофманских заключается в том, что рабочий канал печи сделан зигзагообразно, дымовые газы в нем движутся по ломаной линии. На рис. 119 стрелками показано направление воздуха и дымовых газов.

Сырец загружается в камеры против ходов печи и в переходы из одной камеры в другую. Из схемы печи (рис. .119) видно, что по краям ее имеется две длинных камеры. Они служат переходом с одной стороны печи на другую. Средние камеры отделяются одна от другой стенками, которые не доходят до конца то у внешней, то у внутренней стены. Такое расположение стенок и переходов создает движение газов по зигзагообразному пути. Из схемы (рис. 119) легко усмотреть порядок движения газов в печи. Воздух и дымовые газы из одной камеры в другую движутся через проход у наружной стенки печи, затем в камере по длине ее. Следующий этап — через проход в соседнюю камеру вдоль внутренней стенки, затем через камеру к наружной стенке. Далее снова повторяется движение в том же порядке. Если в одной камере движение совершается от наружной стенки к внутренней, то в соседней, наоборот, — от внутренней к наружной. Каждая камера имеет один ходок и два боровка у внутренней и наружной стенки.

Высота камер делается до 2,2 м, ширина до 3 м, длина до 8 м. Переходы из одной камеры в другую всегда уже, чем камеры. Число камер в печи «Зигзаг» колеблется от 16 до 36. Во всех случаях число камер всегда кратно четырем. Если число камер 24 и больше, то обжиг ведут на 2 огня.

Трубочки устанавливаются так же, как и на гофманских печах, на расстоянии 1040—1300 мм по ходу огня и по 3—4 шт. по ширине камеры.

Как видно из рис. 119 в печах «Зигзаг» можно производить загрузку и выгрузку каждой камеры независимо от соседней или нескольких камер одновременно. В печах этого типа имеется больше возможности механизировать эти процессы. По сравнению с гофманскими, печи «Зигзаг», при одной и той же емкости, занимают меньшую площадь. Сопротивление движению воздуха и дымовых газов, наоборот, большее, чем в гофманских печах. Тяговое приспособление (вентилятор) необходимо более мощное.

Печь «Зигзаг» не обладает очевидными преимуществами для обжига кирпича, так и черепицы по сравнению с гофманской.

Для удешевления строительства Бок предложил строить гофманские печи, вкопанные в землю.

В земле вырывают котлован, соответствующий по ширине и очертанию рабочей части гофманской печи. Стены выкладывают из кирпича-сырца. Свод делают временный: кладется плашмя кирпич на елку с отверстиями для трубочек и они подсыпаются для уплотнения песком. Обжиг ведут, как в обычной гофманской печи. После обжига свод разбирается и кирпич выставляют. Такие печи можно строить в районах, где нет высоких грунтовых вод.

Садка черепицы и обжиг ее в гофманских печах

Нормальный обжиг и качество черепицы в значительной степени обеспечиваются правильной загрузкой ее в печь. В гофманской печи топливо сжигается на самом обжигаемом материале. Поэтому рекомендуется обжигать черепицу вместе с кирпичом-сырцом, которым выкладывают топливные колодцы — их колосниковую решетку. Черепица должна иметь ровную, одинаковую, окраску, поэтому нельзя допускать сжигания топлива непосредственно на ней. Эту обязанность выполняет кирпич-сырец. Черепица же ставится между топливными колодцами в свободном от кирпича пространстве.

Перед загрузкой черепицы под печи очищают от мусора, щебня и золы. Кирпич-сырец в топливных колодцах укладывают с зазорами разной ширины. Более крупное топливо требует большего зазора между колосниками. Способы садки колосников подробно разбирались в разделе обжига кирпича-сырца.

Подовые каналы под загрузку черепицы всегда выкладываются из кирпича-сырца. Роль их такова же, как и в обжиге кирпича.

Размеры подовых каналов зависят от зольности топлива. Малозольное топливо не требует высоких каналов. В этом случае они перекрываются третьим кирпичом-сырцом, поставленным на ребро. При многозольном топливе перекрытие производится пятым и шестым сырцом. Черепица укладывается на перекрытии подовых каналов до свода печи.

Для равномерного распределения давления от нагрузки верхних рядов на нижние, ряды черепицы перекладывают кирпичом-сырцом, уложенным плашмя. Общий вид такой садки показан на рис. 120 — здесь а=а кирпичи распределяющие нагрузку на черепицу.

Механически непрочный сырец-черепица кладется на несколько рядов елки сырца-кирпича. Производится садка черепицы еще в шахматном порядке (рис. 121).

По этому способу черепица укладывается стопками, перпендикулярно одна другой. В каждой стопке по 10 шт. черепицы. Такая укладка для гофманской печи очень плотна и создает большое сопротивление движению газов.

Шахматную садку применяют в печах периодического действия. Черепица укладывается верхушками в противоположные стороны, всегда на длинное боковое ребро. Черепица малой механической прочности не может укладываться одна на другую. В этом случае ее садят в ящики (рис. 122). Кладка кирпича-сырца в подсадке образует отдельные камеры ящики б-б, которые заполняются черепицей. Этот способ, уменьшая количество обжигаемой черепицы, освобождает ее от несения нагрузки в садке.

В печь в среднем вмещается 270—340 шт. черепицы на 1 м3.

Садка ее требует особо осторожного обращения: производительность садчика в штуках немногим превышает половину производительности садчика сырца-кирпича.

Одновременная садка сырца-кирпича с черепицей в гофманскую печь дает производительность ее по кирпичу часто равной черепице, иногда меньше, в зависимости от способа садки (но не менее 25%).

Обжиг черепицы ведется в основном так же, как и сырца-кирпича. Плоская и тонкая форма изделий заставляет вести более осторожно подогрев и охлаждение.

По окончании обжига изделие выдерживают некоторое время на конечной температуре обжига. Выдержка дает возможность закончиться обжигу черепка по всей его толще. Все свойства черепка от выдержки улучшаются: повышается механическая прочность и морозоустойчивость, увеличивается сопротивляемость растворяющему действию воды, разбавленных кислот и щелочей. Для гофманской лечи это выразится в более длинной зоне подогрева и остывания. Расход топлива на 1000 шт. пазовой (фальцевой) черепицы в гофманских печах составляет около 120 кг условного топлива.

Обжиг черепицы производят и в печах периодического действия всех приведенных ранее конструкций.

Так же как и в производстве кирпича, на небольших заводах в колхозах и промкооперации, черепица обжигается в напольных печах. Такие печи описаны выше в разделе «Печи и их конструкция». В этих печах черепица обжигается обычно вместе с кирпичом, причем кирпич садят в несколько рядов на под, а поверх него черепицу для предохранения черепицы от действия языков пламени. Так же как и в гофмйн-скую печь садку делают рядами или в шахматном порядке.

Обжиг черепицы в печах периодического действия ведут так же, как кирпича.

Все пёриоды обжига при появлении брака удлиняют. При обжиге черепицы еще важнее загружать в печь нормально высушенную продукцию. Длительность обжига, включая и период охлаждения, составляет также 10—14 суток; на печах малой емкости — меньше. На обжиг одной тысячи черепиц расходуют до 800 кг условного топлива.

В печах периодического действия со сводами расход топлива меньше, в особенности в печах с обращенной тягой (обратным пламенем).

Как уже говорилось, печи с обратной тягой в работе дают возможность получить наиболее равномерное распределение температур в конце обжига, поэтому они нашли себе малых производствах черепицы , наибольшее применение. Печи для обжига черепицы с обратной тягой строят разной емкости: до 80 тыс. шт. единовременной загрузки. Печи строят прямоугольными или круглыми в плане. Большинство существующих печей прямоугольные, т. к. они более удобны для садки черепицы, чем круглые. При ширине прямоугольника до 3 м3 топки располагают по одной длинной стороне.

Большая ширина приводит к неравномерности обжига в горизонтальных сечениях, поэтому топки строят в таких случаях по обеим сторонам печи. Высоту печи обычно делают 2,5 м, реже до 3 м, исходя из удобства загрузки. Большая высота вдобавок приводит к недожогу нижних рядов садки черепицы (в печах с обращенной тягой).

Печей с обратной тягой имеется много разновидностей: системы Кришталовича, Собесского и др. Все они несущественно разнятся друг от друга. Основной принцип движения дымовых газов в рабочей камере сверху вниз, — от свода к поду — отстается неизменным. Печи с обращенной тягой работают вполне удовлетворительно при соблюдении двух условий. Работа печи в конечной стадии обжига должна вестись так чтобы на поду давление было равно атмосферному. Давление можно определить тягомером или еще проще по отклонению пламени зажженного бумажного факела. Если внизу заделки ходка выбить отверстие в печь у пода ее и приставить к отверстию горящий факел, то пламя не должно засасываться в печь, а наоборот должно отклоняться от печи. Засасывание пламени в печь свидетельствует о том, что в этом месте печь работает под разрежением. При этих условиях через отверстия в поде печи дымовые газы отсасываются из рабочей камеры языками. Получается неравномерное распределение температур в горизонтальном и вертикальном сечениях печи.

Неравномерность температур усугубляется еще и подсосами холодного воздуха через неплотности в кладке печи и в заделке ходков.

Во вторых колосниковая решетка топок должна быть ниже уровня пода рабочей камеры печи на 0,7—1 м. Нагретые дымовые газы топки стремятся подняться вверх. Создается напор газов, толкающий их в рабочую камеру печи. Топки как бы накачивают газы в камеру. Чем ниже опущена топка относительно пода печи, тем напор газов больше и тем лучше они заполняют рабочую камеру печи. Когда рабочая камера хорошо заполняется газами, температура в ней распределена равномерно.

Конечно, печь должна быть обеспечена достаточным количеством топок, или, что тоже самое, достаточной суммарной площадью колосниковой решетки.

Тяговое устройство (труба, вентилятор) должно только отсасывать от пода отработавшие дымовые газы. Так же как и в производстве кирпича время обжига может быть сокращено, если садить в печь достаточно просушенную (но не пересушенную) черепицу. Сокращению времени обжига легче поддаются изделия из глинсодержащих малые количества примеси кварцевого песка, в особенности крупного.

Обжигать черепицу в печах периодического действия можно так же, как и в гофманских, на всех видах топлива. Расход дров на обжиг 1000 шт. черепицы в печах малой емкости (3—5 м3) составляет около 5 м3, в печах большой емкости (60—80 м3) — 2,5 м3.

В крупных производствах черепицы, где имеется несколько горнов периодического действия, их объединяют в блоки, соединяя отдельные печи дымовыми каналами (боровами) в замкнутую систему. Соединение каналом дает возможность передать дымовые газы из печи, находящейся на обжиге во вторую, находящуюся на низшей температуре обжига. Просасывая холодный воздух через печь, находящуюся на остывании, можно подогревшийся воздух передать этим же каналом в печь со свежезагруженным сырцом для проведения подсушки. Такой подсушкой можно заменить окуривание. Используя тепло отходящих дымовых газов и тепло остывающей обожженной продукции можно сэкономить до 60% расходуемого топлива. Этот способ работы обязывает предусматривать такое чередование работы печей, чтоб одна могла обслуживать другую.

Если печи в блоке поставить рядом и соединить их через стены между собой каналами, а каждую печь соединить с одним общим боровом, то в принципе получим так называемую многокамерную печь.

Обычно отапливают такие печи генераторным газом (в системах Мендгейма, Бури). Многокамерные печи для обжига черепицы снабжены в сводах камер трубочками. Через трубочки на специально уложенную из кирпичей колосниковую решетку засыпают топливо, подобно тому, как это делают на гофманских печах. Холодный воздух пропускают через камеры на остывании и распределяют часть на горение в зону обжига, часть для подсушки сырца. Передачу подогретого воздуха производят с помощью жарового канала, подобно каналам, существующим в гофманских печах. Обжиг продукции в такой многокамерной печи делают так же как в гофманский

Расход топлива (в условных единицах) в два раза ниже, чем в печах с обратной тягой без блокировки и в 3 раза ниже, чем в печах напольных бессводовых.

Изготовление кирпичей и черепицы. Печь для обжига своими руками

Допустим, Вы оказались в лесу. Допустим, у Вам не оказалось никаких инструментов, кроме рукотворного топора из деревяшки и острого камня. И всё же Вы не отчаиваетесь, теперь Вам нужны кирпичи для постройки хижины или очага.
Материалы.
- Глинозем
- Дерево
- Сухие листья камыша
- Ветки, палочки
- Лоза
- Вода.
Инструменты, использованные автором.
- Самодельный топор из камня
- Заостренные камни.
Процесс изготовления.
Тогда находим подходящее дерево, диаметром около 10-15 см. Обтёсываем его рукотворным топором и валим вручную. Первый этап в производстве кирпичей - это соорудить мульду для их формовки.

На поваленном стволе стопами отмеряем 50 см, делаем зарубку и откалываем полено. И таким же способом делаем еще одно полено в половину длинны первого.

Используем острый и плоский камень в качестве клина и раскалываем древесину вдоль волокон на две половины. В виде киянки выступает толстая ветка.

Итак, перед Вами две коротких и две длинных плахи. Острым концом каменного зубила зачищаем оба конца коротких деревяшек так, чтобы получились два шипа.

На двух длинных плахах симметрично и на одинаковом расстоянии от концов выдалбливаем глубокие ниши, со сквозным отверстием посередине, для шипового соединения.

Вставляем острые концы коротких деревяшек в отверстия длинных и фиксируем соединения длинными тонкими корнями или жилистыми стеблями растений.

Расчищаем небольшой участок от травы. Роем в нём углубление. Крайне желательно, чтобы почва была суглинистая.

В яму заливаем воды и замешиваем кашеобразную массу. Добавляем мелких сухих листьев или соломы для прочности. Продолжаем вымешивать массу до получения однородного эластичного состава.

Берём некоторое количество замешанного раствора, примерно по объёму кирпича, и отбиваем его для придания большей однородности материалу. Укладываем его в мульду, излишки раствора убираем. Смачиваем с обеих сторон водой и растираем по открытой поверхности, разглаживая ее. Перед переворачиванием обсыпаем мокрую поверхность пылью.

Лёгкими встряхивающими движениями высвобождаем земляной ком из формы. Затем оставляем сушиться в тени.

Для изготовления полу кирпичей используем волокна из коры, разрезая ими блоки.

Из подсохших кирпичей собираем основание печи, формируя поддувало и опору для колосников.

Устанавливаем нижний ряд колосников.

Затем борта камеры сгорания и второй ряд колосников.

Теперь борта камеры обжига.

В завершении промазываем все щели раствором.

Печь готова, но сразу разводить огонь не рекомендуется, во избежание растрескивания замазки.

Далее разжигаем огонь в поддувале, прогреваем нижние колосники. Для этого используем древние технологии разведения огня методом трения. Нужны две палочки и сухие листья.

Следующий этап - изготовление черепичных плиток. Для этого тоже нужен каркас или форма. В качестве последней замечательно подойдёт камыша. Поверхность, на которой будет формироваться плитка, обсыпаем пылью.

Затем помещаем слепок на деревяшку, плаху и придаём ей изогнутую форму черепицы. Внешнюю поверхность тщательно смачиваем и разглаживаем.

Просушиваем плиты в тени, и укладываем в печь. Закрываем сверху кусками песчаника.

Разжигаем печь. И так заготовки обжигаются в печи не менее 3-х часов, постоянно подбрасывая дрова.

Активная фаза обжига закончилась, песчаник раскален докрасна. Для того, чтобы в печь не попадал холодный воздух, закрываем поддувало остатками кирпичей, камнями, и оставляем плавно остывать.

На следующий день достаём плиты из печи: видно, как спеклись вкрапления металла из-за высоких температур.

В грязи оказалось много песка и ила, поэтому некоторые плиты сломались. Их можно использовать в следующий раз.

Попробуйте сами! Незабываемая романтика и воспоминания на всю жизнь!

Спасибо автору за полезный мастер-класс древней технологии!
Всем хорошего настроения и интересных экспериментов!

Как самому сделать черепицу из глины

Удивительно, как меняется жизнь. Многое из того, что мы сейчас привычно приобретаем в магазинах в готовом виде, 100 лет назад люди делали своими руками мололи муку, пекли хлеб, пряли, ткали и т.п. Дома строили тоже самостоятельно, заготавливая в том числе и строительные материалы: пилили лес, делали доски и кирпичи, жгли известь.

Но и в более близкие к нашему времени периоды люди вынуждены были возвращаться к хозяйственному "самообслуживанию", вспоминая дедовские методы и технологии. Вынуждали их к этому или послевоенная разруха и сопутствующий ей товарный голод, или же брошенность на произвол судьбы властями. От тех времён остались не только предметы, сделанные руками наших дедов или построенные ими дома, но и масса литературы, посвященной кустарному производству самых разных товаров.

Держать в руках такие книги и брошюры, выпущенные, как правило, в 20-е или 40-е годы XX в., очень интересно. Причём интерес этот не только исторический. Дело в том что традиционные технологии, которым посвящены эти пособия, интересны сегодня в силу того, что основаны они были на использовании преимущественно местных природных материалов - экологически чистых и экономически выгодных. А это уже повод заинтересоваться ими людям, уставшим от грязи современного производства и постоянно растущих цен на строительных рынках.

К книгам подобного рода относится и брошюра инженера А. Скачкова "Несгораемая крыша из глиняной черепицы", выпущенная в 1925 году в серии "Страховая библиотека крестьянина". В ней подробно рассказано, как сделать своими рукам и глиняную черепицу. Мы приводим сокращённое описание этой технологии.

Видео: производство и укладка керамической черепицы

Выбор глины и её подготовка

Качество глины для черепицы всегда имело большое значение. Самая лучшая глина - это та, из которой выделывают горшки, не жирная и не песчаная, а средняя. Она должна быть чистой, мягкой и вязкой, Черепица из очень жирной глины при сушке коробится и трескается, а из тощей получается очень слабой, сильно впитывающей воду и морозонеустойчивой.

Но и очень жирную или очень тощую глину можно приспособить для черепицы, Для уменьшения жирности следует прибавить в глину мелкого чистого песка или мелко толчёных кирпичей, горшков, черепицы. Если же глина слишком тощая, то можно отмучить из неё песок.

Существует много простых способов узнать пригодность глины для черепицы.

Вот некоторые из них.

Смятый ком из глины, брошенный с силой на пол, должен сплющиться подобно тесту, без трещин, в лепёшку, а не рассыпаться на отдельные куски.
При растирании глины между пальцами не должно чувствоваться песка.
Хорошо размятая глина должна легко принимать и сохранять все формы, какие ей придают (должна быть пластичной).

Но самый надёжный способ узнать пригодность глины - это изготовить из неё несколько пробных черепиц. При хорошей глине готовая черепица имеет ровный красный цвет, на ней нет трещин и искривлений, при ударе по ней она издаёт ясный металлический звон, а при опускании в воду не сильно увеличивает свой вес. Кроме того, будучи положена на два бруска, она должна свободно выдерживать стоящего на ней человека, по поверхности иметь лёгкий стекловидный налёт, а на изломе быть одинакового цвета и без пузырьков. Хорошо, если при высыхании и обжиге размеры черепицы уменьшились бы не более чем на 5%.

После выбора и заготовки глины её необходимо подготовить к последующей обработке. Для черепицы глину заготавливают во всякое время года, но она обязательно должна перезимовать. Вынутую из грунта глину складывают на поверхности земли в виде длинных гряд шириною 1,5-2 м и высотой 0,7 м при какой угодно длине. Эти гряды называют штабелями. В них от осенних дождей глина основательно намокает, во время сильных морозов - промерзает, а весной - вновь оттаивает. В результате этих процессов глина приобретает качества, облегчающие её обработку.

Чтобы глина лучше промёрзла, штабеля время от времени перемешивают и заливают водой. Чем дольше глина перемораживается, тем она становится лучше. Морозить её можно несколько зим. Вымороженную глину перед обработкой замачивают и через 2-3 суток начинают мять. Лучше всего это делать в глиномялке, хотя можно мять глину и ногами.

Глиномялку можно сделать из большой деревянной бочки или из толстых досок в виде ящика. Внутри этого ящика вставляют железную или деревянную (дубовую) ось, на которой насажены винтообразно железные ножи. При вращении оси забрасываемая сверху глина перерезается ножами и направляется ими книзу, к отверстию подобно тому, как это происходит с мясом в мясорубке.

Чтобы глина лучше перемешивалась, иногда ставят дополнительно неподвижные ножи по бокам самой глиномялки. Вверху на оси приделано водило, в которое запрягают волов или лошадей и гоняют их по кругу. Лучше перемешать глину два раза. Деревянная глиномялка имеет в высоту примерно 1,5 м, в ширину сверху — 1,06 м, а внизу — 0,89 м. Железная ось имеет в высоту — 2,8 м, а длину ножей равной 0,35-0,45 м при ширине лезвия 10 см и толщине 3 см. Водило делают длиной 8,5 м.При одной лошади двое или трое рабочих могут намять за 8 часов около 15 м3 глины.

Формовка черепицы

Проще всего формовать плоскую черепицу. Для её выделки необходимо иметь деревянную или железную формовочную рамку с ручкой. Внутренние размеры рамки составляют 33x21 см при толщине несколько большей 2,5 см.

К рамке прилагается дощечка (подвижное дно), которая должна точно проходить через рамку и по толщине равняться 1,25 см, а вверху иметь вырез для шипа.

Выделка плоской черепицы проста. На рабочий стол кладут рамку, а в неё - дощечку с вырезом и всё это слегка посыпают сухим песком или золой. Рядом на столе необходимо положить большой ком мятой глины и придать ему форму куба. Затем лучком с тетивой из тонкой стальной проволоки нарезают несколько пластов толщиной 2 см. Делать это легко в "опалубке" из деревянных брусков толщиной 2 см. После формовки куба верхние бруски с каждой стороны нужно снять и резать пласт, ведя лучок по брускам. После этого нужно снять следующий ряд брусков и всё повторить.

После этого берут один пласт глины и кладут его в рамку, нажимают сильно в том месте, где должен быть шип, а затем прибавляют сюда комок глины. После этого берут скалку, моют её в ушате с водой, чтобы к ней не прилипала глина, и счищают излишек глины с рамки, после чего рамку аккуратно снимают. На черепицу сверху накладывают сушильную рамку, переворачивают их и, сняв дощечку, относят черепицу на сушильные полки.

При формовке черепицы необходимо резать пласты такой величины, чтобы они заполняли всю рамку, так как добавка глины вредна и после обжига отстаёт от черепицы. Формовка татарской (римской) или голландской (желобчатой) черепицы также описана в книге А. Скачкова. Процесс этот несколько сложнее, но, как показывает опыт, любой человек через день-два осваивает и эту технологию. За день один рабочий может отформовать от 500 заготовок.

Для коньков крыши готовят особую черепицу, которую называют коньковой.

Сушка черепицы

Правильная сушка черепицы имеет большое значение. При быстрой и неравномерной сушке черепица может покоробиться и потрескаться, поэтому сушка должна происходить медленно и равномерно по всей поверхности черепицы.

Чем сырее была глина при формовке, тем легче из неё выходит вода при сушке и наоборот — чем круче была замешана глина, тем медленнее сохнет черепица. При этом может появиться больше трещин.

На сушку черепицы очень вредно влияют солнце и ветер. Поэтому сушить черепицу лучше в закрытых помещениях или под навесом. При небольшом производстве черепицу кладут на временные полки из досок и кирпичей вместо подставок. Такие полки и разобрать, и сложить легко, и они не требуют ни стоек, ни гвоздей при сооружении. При дожде или сильном солнце черепицу прикрывают рогожами или соломенными матами. Время сушки летом в среднем составляет 10 суток,

Обжиг черепицы

Обжиг — наиболее ответственный момент производства черепицы. Правильный обжиг зависит от топлива, устройства печи, навыков работника (обжигалы) и многих других причин.

Обжигают черепицу в специальных печах, наиболее простыми из которых являются печи периодического действия.

Печь разделена на четыре основных отделения: топку, зольник, обжигальную камеру и трубу. Внутренние размеры такой печи внушительны: 2 м — в ширину и 4 м — в длину. Топка в длину имеет 1 м. За ней установлена стенка с отверстиями, отделяющая топку от обжигальной камеры. После того как обжигательная камера будет загружена черепицей, в задней части камеры выкладывают временную стену с отверстиями. В некоторых печах её не делают, Высота трубы у такой печи не очень большая - около 4,5 м. Размеры трубы внизу - 70x80 см, а в самом верху - 40x53 см. В трубе установлена задвижка для увеличения или уменьшения тяги. Перекрывают печь сводом.

Сзади печи устроено большое отверстие для загрузки и выгрузки черепицы. Это отверстие на время обжига закладывают кирпичом на глиняном растворе и засыпают песком, чтобы уменьшить теплопотери. Иногда здесь оставляют небольшую дверцу для наблюдения за ходом обжига и отбора пробников.

Разную черепицу укладывают в печи по-разному: голландскую и татарскую ставят вертикально, а плоскую - боком на длинное ребро. Черепица должна стоять вертикально, без наклона, на небольшом расстоянии друг от друга. Чтобы она не наклонилась во время обжига в ту или иную сторону, её слегка заклинивают разбитой обожжённой черепицей.

Лучше всего закладывать черепицу в печь отдельными ярусами, начиная от ближней к топке стенки и доводя их во всю ширину печи до самого верха. По окончании загрузки одного яруса кладут другой и так далее, пока не загрузят всю печь.

После этого начинают обжиг. Его следует вести до такой степени, чтобы черепица выходила слегка остеклованной по всей поверхности. Остеклованность начинает появляться, когда черепица немного пережигается и глина на поверхности спекается. В любом случае черепицу лучше немного пережечь, чем недожечь. Отделка черепицы. Не всегда черепица получается ровного цвета. Чтобы убрать пестроту, придать черепице более привлекательный вид и улучшить её качество, черепицу подвергают различной обработке. Одной из них является глазурование. Глазурь - особый стекловидный слой, покрывающий поверхность черепицы при обжиге. Глазурь бывает различных цветов, но самый дешёвый и распространённый цвет - коричневый и желтовато-коричневый. Глазурь придаёт черепице красивый вид и делает её прочнее неглазурованной. Однако глазурование удорожает черепицу вдвое, что ограничивает применение этой отделки.

Более приемлемой отделкой является ангобирование, то есть нанесение поливы на черепицу. Поливу делают из особой красной, совершенно чистой жирной глины, которую сначала высушивают и перемалывают, затем разводят водой как густое молоко и процеживают через частое сито. Высушенную черепицу перед обжигом опускают в этот глиняный раствор и повторно кладут на сушильные полки. Когда черепица вновь высохнет, её загружают в печь и обжигают. После обжига поверхность черепицы выходит вся ровного красного цвета. Полива улучшает и качество черепицы, и увеличивает срок её службы.

Когда черепица обожжена и остыла, её начинают выгружать из печи и сортировать. Черепица для кровли домов должна быть прямой, равномерно окрашенной, звонкой, без трещин и отбитых углов. Остальная черепица может быть использована на покрытие навесов и временных крыш. Готовую черепицу лучше хранить под навесом, защищая от дождя и снега. Нижние ряды обязательно нужно класть не на землю, а на доски. Покрытие крыши черепицей. Черепичные крыши являются огнестойкими, долговечными, не требуют окраски и ремонта и очень красивы.

Чем круче скат крыши, тем она лучше, так как снег на ней не будет задерживаться, а дождь будет быстро стекать. Но это правило верно лишь для определённых климатических условий (пологие низкие крыши, к примеру, допустимы в южных жарких местностях) и применяемой черепицы.

При плоской черепице крыша должна иметь подъём не менее половины ширины здания. Обрешетины под неё прибивают согласно размерам черепицы, чтобы она зацеплялась шипом вверху, лежала на нижнем бруске и спускалась за него внизу не более чем на 6 см. Плоской черепицей кроют или в один слой, или в два.

Первый способ прост, но крыша получается неплотная и, чтобы дождь не попадал в щели между черепицами, под эти щели подкладывают полоски из жести. Ширина полосок должна быть от 9 до 11 см, а длина - на 4 см короче черепицы. Коньки перекрывают коньковыми черепицами на мху, смешанном с глиняным или известковым раствором.

Более прочная и плотная крыша получается в два слоя. Но такая крыша тяжелее - на 1 м2 идёт примерно 200 черепиц, которые весят около 100 кг (при однослойной укладке - в два раза меньше).

Обжиг черепицы

Оксидированный и восстановительный обжиг

Специалисты по производству керамической продукции выделяют два вида обжига черепицы: оксидированный и восстановительный. Именно от вида обжига зависит цвет и оттенок черепицы. Мы познакомим Вас с двумя видами.

Основное различие между восстановительным и оксидированным обжигами лежит в том, что используют при самом процессе - природный газ или кислород. При оксидированном обжиге важна подача кислорода в больших объемах, образующийся при этом с Fe2O3 придает натуральной черепице известный всем красноватый оттенок. При наличии восстановительного газа процесс обжига протекает по-другому.

Восстановительный обжиг

В процессе восстановительного обжига железо понижает свою валентность, образуя FeO или Fe2O, которые окрашивают кровельную черепицу в коричневатые и черные цвета.

Чтоб управлять этими химическими процессами, компания Meyer-Holsen обжигает черепицу в специальных герметичных сводчатых печах, где нет воздуха. В печь поступает регулируемый поток природного газа, благодаря чему из оксида железа «вытягивается» кислород, и тем самым достигается желаемая окраска натуральной черепицы.

Производство кровельной черепицы полностью автоматизировано. Обжиг – это длительный процесс, который протекает около 14 часов при температуре до 900 °С. Затем следует восстановительная фаза, когда природный газ в течение 25 часов поступает в сводчатую печь. После этого черепица охлаждается и упаковывается.

Керамическая черепица, полученная в результате восстановительного обжига, имеет неоднородную окраску. Это объясняется неоднородностью глин в карьере и неравномерным обжигом в первой фазе. При установке параметров в период обжига возможно повлиять на оттенок кровельной черепицы.

Вывод: Новая модная тенденция – это неоднородность цвета черепицы

При восстановительном обжиге цвет черепицы можно менять в сторону более темных оттенков. Для этого необходимо специальное оборудование и технические знания и опыт персонала. Колебания оттенков практически невозможно избежать. Именно это и подчеркивает индивидуальность дизайна Вашей крыши.

Разнооттеночность черепицы является в настоящее время новой модной тенденцией в архитектуре и строительстве.

Цветовая палитра натуральной черепицы может быть весьма разнообразной.

Пример палитры натуральной черепицы от Terreal (Франция): глазурь и матовая эмаль

Печь для обжига кирпичей и черепицы своими руками

Своими руками

Для изготовления кирпича и черепицы можно самостоятельно сделать печь. После подробного изучения инструкции можно применить знания на практике.

Разновидности печей

С топкой для дров – способ используют редко. В древние времена секреты изготовления таких печей передавались только ученикам. В настоящее время используют оборудование с современными технологиями;
На природном газе – наддув воздуха принудительный, кирпич или черепица легко прогреваются до 1500 градусов. Изготовить газовое оборудование можно самостоятельно. Подача газа осуществляется из баллонов;
На электричестве –самый высокотехнологичный вариант. В топке равномерно прокладывают Электростали, которые хорошо прогревают кирпич. Такую печь сложнее делать самому. Нужно разбирать в электрике и соблюсти технику безопасности.

Как построить

Этапы изготовления печи:

Печь для обжига кирпича:

а – передняя стенка, сделанная на «сухую»;

б – окна для просмотра;

в – отверстия для загрузки;

г – топочная камера;

и – печь спереди с загрузкой.

В более сложных вариантах можно оборудовать газовую или электрическую топку.

Читайте также: