El ladrillo es un material de construcción en forma de piedra artificial hecha de una mezcla de minerales plásticos. Los ladrillos cerámicos y en bruto están hechos de una mezcla que contiene arcilla, y los ladrillos de silicato están hechos de una mezcla de cal y arena [1] .
La palabra "ladrillo" se toma prestada de las lenguas turcas [2] , por ejemplo, gira. kirpiǯ , Tat. kirpič / ladrillo , azerb. kärpχic [3] [4] . Antes del ladrillo, el zócalo se usaba en Europa y en Rusia (por ejemplo, cuando Iván el Terrible visitó la Catedral de Santa Sofía sin terminar en Vologda , un zócalo cayó sobre él : "como un zócalo rojo cayó de una bóveda roma "). La “Plinfa” es una placa de barro rectangular delgada y ancha , de unos 2,5 cm de espesor, que se elaboraba en moldes especiales de madera. El zócalo se secó durante 10-14 días, luego se coció en un horno. En muchos plintos se encuentran marcas que se consideran marcas del fabricante.
Aunque hasta nuestros días, el ladrillo crudo sin cocer se usaba ampliamente en muchos países, a menudo con la adición de paja picada a la arcilla , el uso del ladrillo cocido en la construcción también se remonta a la antigüedad (edificios en Egipto , 3-2 milenio antes de Cristo) . El ladrillo jugó un papel particularmente importante en la arquitectura de Mesopotamia y la Antigua Roma , donde se dispusieron estructuras complejas de ladrillo (45 × 30 × 10 cm), incluidos arcos , bóvedas y similares. La forma de los ladrillos en la Antigua Roma variaba, incluyendo ladrillos rectangulares, triangulares y redondos [5] , las losas de ladrillo rectangulares se cortaban radialmente en 6-8 partes, lo que permitía colocar una mampostería más duradera y rizada a partir de las piezas triangulares resultantes.
El ladrillo cocido estándar se ha utilizado en Rusia desde finales del siglo XV . Un ejemplo llamativo fue la construcción de las murallas y templos del Kremlin de Moscú durante la época de Juan III , que estuvo a cargo de maestros italianos. “ ... y se instaló un horno de ladrillos detrás del Monasterio Andronikov , en Kalitnikovo , en qué quemar ladrillos y cómo hacerlo, nuestro ladrillo ruso ya es más largo y más duro, cuando es necesario romperlo, luego se empapa con agua. Se ordenó espesamente a la cal que interfiriera con las madejas, ya que se seca por la mañana, es imposible partirlo con un cuchillo .
El ladrillo de forma rectangular que nos es familiar (era más conveniente sostenerlo en la mano) apareció en Inglaterra en el siglo XVI [6] .
La American Brick Collection , donada en 1994 por Raymond Chase al National Building Museum en Washington , D.C. contiene 1800 ladrillos diferentes fabricados en los Estados Unidos a finales del siglo XIX y principios del XX y marcados con la marca del fabricante [7] [8] .
Hasta el siglo XIX, las técnicas de fabricación de ladrillos seguían siendo primitivas y laboriosas. Los ladrillos se moldearon a mano, se secaron solo en verano y se cocieron en hornos temporales al aire libre hechos de ladrillos crudos secos. A mediados del siglo XIX, se inventaron el horno circular y la prensa de cinta, lo que supuso una revolución en la tecnología de producción. A finales del siglo XIX se empezaron a construir secaderos. Al mismo tiempo, aparecieron las máquinas para trabajar la arcilla: correderas, rodillos, pug mills.
Hoy en día, más del 80% de todos los ladrillos son producidos por empresas de todo el año, entre las que se encuentran grandes fábricas mecanizadas con una capacidad de más de 200 millones de piezas por año.
estigmaEl ladrillo está estampado por el fabricante. En los viejos tiempos, se producían ladrillos moldeados a mano. El ladrillo antiguo tiene varias señas de identidad. Pueden ser en forma de símbolos o letras. Como regla general, esta es una abreviatura de las iniciales del propietario de la planta. Durante la construcción de empresas estatales, la planta que ganó la entrega podría poner un sello en forma de águila bicéfala. Un ladrillo tan viejo se llamaba popularmente "ladrillo imperial". En San Petersburgo, existe la mayor cantidad de sellos diferentes. En los ladrillos se puede encontrar una marca en forma de llave, corona, águila, ancla, herradura, nombres de ríos, ciudades y apellidos varios. La etiqueta puede haber cambiado en la fábrica. A menudo, las fábricas pasaban de un propietario a otro. Por lo tanto, una misma planta podría producir una variedad de sellos en su historia. Hay casos en que una fábrica de ladrillos pasó de padres a hijos y la marca cambió con la conservación del apellido, pero con un cambio en el diseño. Una de las fábricas más famosas que producían ladrillos de marca era la fábrica de comerciantes Strelins .
La producción moderna de ladrillos pone sellos en varias superficies de ladrillos (cucharas, poke, cama). En siglos pasados, el estigma se colocaba principalmente sobre la cama.
El lado más grande del ladrillo se llama cama , el lado largo es la cuchara , el lado corto es el poke [1] .
DimensionesExisten diferentes estándares para los tamaños de ladrillos. En Rusia y en el espacio postsoviético, 250 × 120 × 65 mm se considera el estándar principal. El mismo tamaño se aplica en Alemania. En el Reino Unido, un ladrillo estándar mide 215 x 102,5 x 65 mm.
Hay 2 tipos principales de ladrillos: cerámica (GOST 530-2012) y silicato (GOST 379-2015).
En Rusia, los ladrillos de un solo estándar (formato normal - NF [9] ) aparecieron en 1927 . Uno de los primeros estándares de toda la Unión para ladrillos fue OST 90035-39. El formato normal tiene unas dimensiones totales de 250×120×65 mm. Los nombres de otros tamaños se derivan de NF:
Los productos con un tamaño nominal de 2.1 NF y más se denominan piedras cerámicas, las dimensiones de los modelos típicos según GOST 530-2012:
Subdimensionado (parte):
La masa de los ladrillos depende principalmente de la clase de densidad del producto, en total hay 7 clases de ladrillos cerámicos y de silicato.
Fórmula de cálculo de masa: a*b*c*p, donde los primeros 3 parámetros son largo, ancho y espesor, p es la densidad total del producto.
Masa aproximada de ladrillos cerámicos (GOST 530-2012):
Los ladrillos cerámicos se utilizan generalmente para la construcción de muros y tabiques portantes y autoportantes, edificios y estructuras de una y varias plantas, tabiques internos, relleno de vacíos en estructuras monolíticas de hormigón, cimentación, interior de chimeneas, industriales y hornos domésticos.
El ladrillo cerámico se divide en ordinario y frontal . El ladrillo frontal está hecho con una tecnología especial, lo que le da muchas ventajas. El ladrillo frontal no solo debe ser hermoso, sino también confiable. Los ladrillos cara vista se utilizan generalmente en la construcción de nuevos edificios, pero también se pueden utilizar con éxito en varios trabajos de restauración. Se utiliza frente a los zócalos de edificios, paredes, vallas, para el diseño de interiores.
Ventajas del ladrillo ordinario de cerámica.Es necesario crear condiciones para garantizar los principales parámetros de producción:
En la producción de ladrillos, los resultados se logran solo después de largos experimentos con los modos de secado y cocción. Este trabajo debe realizarse bajo parámetros básicos de producción constantes.
ArcillaUn buen ladrillo cerámico (frente) está hecho de arcilla extraída con una fracción fina con una composición constante de minerales. Los depósitos con una composición homogénea de minerales y una capa de arcilla de varios metros adecuada para la extracción con una excavadora de un solo cangilón son muy raros y casi todos han sido desarrollados.
La mayoría de los yacimientos contienen arcilla multicapa, por lo que las excavadoras de cangilones y ruedas se consideran los mejores mecanismos capaces de producir arcilla de composición media durante la minería . Al trabajar, cortan la arcilla a lo largo de la altura de la cara, la trituran y, al mezclarla, obtienen una composición promedio. Otros tipos de excavadoras no mezclan arcilla, sino que la extraen en terrones.
Es necesaria una composición de arcilla constante o promedio para la selección de modos constantes de secado y cocción. Cada composición necesita su propio modo de secado y cocción. Una vez seleccionados, los modos le permiten obtener ladrillos de alta calidad de la secadora y el horno durante años.
La composición cualitativa y cuantitativa del yacimiento se aclara como resultado de la exploración del yacimiento. Sólo la exploración permite conocer la composición mineral: qué tipo de margas limosas, arcillas fusibles, arcillas refractarias, etc., contiene el yacimiento.
Las mejores arcillas para la producción de ladrillos son aquellas que no requieren aditivos. Para la producción de ladrillos, generalmente se usa arcilla, que no es adecuada para otros productos cerámicos.
Secadores de cámaraLos secaderos están totalmente cargados de ladrillos, y en ellos la temperatura y la humedad van cambiando paulatinamente en todo el volumen del secadero, de acuerdo con la curva de secado del producto dada.
Secadores de túnelLas secadoras se cargan de manera gradual y uniforme. Los carros con ladrillos se mueven a través de la secadora y pasan secuencialmente por zonas con diferentes temperaturas y humedad. Los secadores de túnel se utilizan mejor para secar ladrillos a partir de materias primas de composición media. Se utilizan en la producción de productos similares de cerámica de construcción. “Mantienen” muy bien el modo de secado con una carga constante y uniforme de ladrillos crudos.
Proceso de secadoLa arcilla es una mezcla de minerales, que consiste en más del 50% en peso de partículas de hasta 0,01 mm. Las arcillas finas incluyen partículas de menos de 0,2 µm, medianas de 0,2 a 0,5 µm y de grano grueso de 0,5 a 2 µm. En el volumen de ladrillo en bruto hay muchos capilares de configuración compleja y diferentes tamaños, formados por partículas de arcilla durante el moldeo.
Las arcillas dan una masa con el agua, que después del secado conserva su forma, y después de la cocción adquiere las propiedades de una piedra. La plasticidad se explica por la penetración del agua, un buen lubricante natural, entre las partículas individuales de los minerales arcillosos. Las propiedades de la arcilla con agua son importantes en la formación y secado de ladrillos, y la composición química determina las propiedades de los productos durante y después de la cocción.
La sensibilidad de la arcilla al secado depende del porcentaje de partículas "arcillosas" y "arenosas". Cuantas más partículas de "arcilla" haya en la arcilla, más difícil será eliminar el agua del ladrillo en bruto sin que se agriete durante el secado y mayor será la resistencia del ladrillo después de la cocción. La idoneidad de la arcilla para fabricar ladrillos se determina mediante pruebas de laboratorio.
Si al comienzo de la secadora se forma una gran cantidad de vapor de agua en la materia prima, entonces su presión puede exceder la resistencia a la tracción de la materia prima y aparecerá una grieta. Por lo tanto, la temperatura en la primera zona del secador debe ser tal que la presión del vapor de agua no destruya la materia prima. En la tercera zona del secador, la fuerza verde es suficiente para aumentar la temperatura y aumentar la velocidad de secado.
Las características del modo de secado de productos en las fábricas dependen de las propiedades de las materias primas y la configuración de los productos. Los modos de secado existentes en las plantas no pueden considerarse inalterados y óptimos. La práctica de muchas fábricas muestra que la duración del secado se puede reducir significativamente mediante el uso de métodos para acelerar la difusión externa e interna de la humedad en los productos.
Además, es imposible no tener en cuenta las propiedades de las materias primas de arcilla de un depósito en particular. Esta es precisamente la tarea de los tecnólogos de fábrica. Es necesario elegir tal productividad de la línea de moldeo de ladrillos y los modos de funcionamiento de la secadora de ladrillos, que aseguren la alta calidad de la materia prima en la máxima productividad alcanzable de la planta de ladrillos.
Proceso de tostadoLa arcilla es una mezcla de minerales fusibles y refractarios. Durante la cocción, los minerales de bajo punto de fusión se unen y disuelven parcialmente los minerales refractarios. La estructura y la resistencia del ladrillo después de la cocción están determinadas por el porcentaje de minerales fusibles y refractarios, la temperatura y la duración de la cocción.
En el proceso de cocción de ladrillos cerámicos, los minerales de bajo punto de fusión forman fases cristalinas vítreas y refractarias. A medida que aumenta la temperatura, pasan cada vez más minerales refractarios a la masa fundida y aumenta el contenido de la fase vítrea. Con un aumento en el contenido de la fase de vidrio, aumenta la resistencia a las heladas y disminuye la resistencia de los ladrillos cerámicos.
Con un aumento en la duración de la cocción, aumenta el proceso de difusión entre las fases vítrea y cristalina. En los lugares de difusión, surgen grandes tensiones mecánicas, ya que el coeficiente de expansión térmica de los minerales refractarios es mayor que el coeficiente de expansión térmica de los minerales de bajo punto de fusión, lo que conduce a una fuerte disminución de la resistencia.
Después de la cocción a una temperatura de 950–1050 °C, la proporción de la fase vítrea en los ladrillos cerámicos no debe exceder el 8–10 %. Durante el proceso de cocción, dichos regímenes de temperatura de cocción y duración de la cocción se seleccionan de modo que todos estos complejos procesos físicos y químicos garanticen la máxima resistencia de los ladrillos cerámicos.
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