[go: up one dir, main page]

RU2345019C1 - Brick - Google Patents

Brick Download PDF

Info

Publication number
RU2345019C1
RU2345019C1 RU2007125924/03A RU2007125924A RU2345019C1 RU 2345019 C1 RU2345019 C1 RU 2345019C1 RU 2007125924/03 A RU2007125924/03 A RU 2007125924/03A RU 2007125924 A RU2007125924 A RU 2007125924A RU 2345019 C1 RU2345019 C1 RU 2345019C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
brick
void
section
clay
length
Prior art date
Application number
RU2007125924/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артем Юрьевич Чайка (RU)
Артем Юрьевич Чайка
Владимир Павлович Лобко (RU)
Владимир Павлович Лобко
Original Assignee
Артем Юрьевич Чайка
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Артем Юрьевич Чайка filed Critical Артем Юрьевич Чайка
Priority to RU2007125924/03A priority Critical patent/RU2345019C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2345019C1 publication Critical patent/RU2345019C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: brick contains through-cavities arranged between its countersurfaces with the free area of one of the cavities varying lengthwise. Such a cavity contains at least two lengthwise sections both characterised by the cavity free area first gradually decreasing to reach the minimum value as per the specific section and subsequently gradually increasing to reach the maximum value as per the specific section. The brick ultimate compressive strength "σ" is equal to a value defined under the following condition: 7.0 MPa<σ≤35.0 MPa. The brick is fabricated of clay and sand, their wt % being as follows: clay - 75-59; sand - 25-41 with the clay containing the following components, with concentration per 100 g of clay wt %: SiO2 - 56.05-64.12; Al2O3 - 23.47-24.99; Fe2O3 - 2.47-3.56; impurities - the rest. The brick length, width and thickness vary within the range of 200-300 mm, 100-150 mm and 30-140 mm accordingly.
EFFECT: optimisation of the brick heat exchange with the environment during drying, burning and cooling; enhanced power of the mortar cohesion with the cavity surfaces and the brick; improvement of the brick sound insulation properties.

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к строительству, а именно к производству кирпича, и может быть использовано при разработке и изготовлении кирпича, а также при возведении из кирпича различных сооружений.The invention relates to construction, namely to the production of bricks, and can be used in the design and manufacture of bricks, as well as in the construction of bricks of various structures.

Уровень техникиState of the art

Известен кирпич с одной пустотой, соединяющей постельные поверхности. Площадь проходного сечения по длине пустоты переменна. Пустота используется для упрощения кладки кирпича. В перекрывающей эту пустоту диафрагме выполнено отверстие для захватывания кирпича пальцами рук при обмакивании его в раствор и укладке на место (патент СССР №50272, опубликованный 31.01.1937 г.). С признаками заявленного изобретения совпадают следующие признаки аналога: кирпич, у которого одна пустота выполнена с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения.A brick is known with one void connecting the bed surfaces. The cross-sectional area along the length of the void is variable. Void is used to simplify bricklaying. A hole was made in the diaphragm overlying this void for gripping the brick with the fingers of the hands when dipping it in the mortar and laying it in place (USSR patent No. 50272, published January 31, 1937). The following features of the analogue coincide with the features of the claimed invention: a brick in which one void is made with a variable passage length along the void length.

Такой кирпич при размере пустоты, соответствующем большей части внутреннего объема кирпича, имеет хорошее термическое сопротивление, однако подвержен опасности разрушения путем пролома, скола, трещинообразования и т.п. его тонких стенок под действием приложенной нагрузки.Such a brick, with a void size corresponding to most of the internal volume of the brick, has good thermal resistance, but is exposed to the risk of destruction by breaking, chipping, cracking, etc. its thin walls under the action of the applied load.

В аналоге увеличение площади поверхности пустоты достигнуто за счет увеличения объема пустоты, уменьшения его массы, уменьшения поверхности одной из постельных поверхностей. Хотя сила сцепления поверхности пустоты с раствором увеличилась, однако сила сцепления нижней (см. фиг.2 в описании патента-аналога) постельной поверхности с раствором уменьшилась в связи с существенным уменьшением площади поверхности нижней постельной поверхности. При этом сила сцепления раствора с кирпичом уменьшается, что облегчает отрыв кирпича от застывшего раствора.In analogue, an increase in the surface area of the void was achieved by increasing the volume of the void, reducing its mass, reducing the surface of one of the bed surfaces. Although the adhesion force of the surface of the void with the solution increased, however, the adhesion force of the lower (see FIG. 2 in the description of the patent analogue) bed surface with the solution decreased due to a significant decrease in the surface area of the lower bed surface. In this case, the adhesion force of the mortar with the brick decreases, which facilitates the separation of the brick from the solidified mortar.

Кроме того, конструктивно пустота выполнена так, что способствует заполнению ее раствором.In addition, structurally, the void is designed so that it contributes to filling it with a solution.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к заявляемому изобретению является кирпич (ГОСТ 530-95 от 01.07.1996 г. Международный стандарт. Кирпичи и камни керамические, рис.А11 - кирпич с тремя сквозными отверстиями) со сквозными пустотами, соединяющими противоположные поверхности (см. фиг.1). Каждая пустота по своей длине содержит участок, равный по длине протяженности пустоты, где площадь проходного сечения пустоты увеличивается от величины минимальной площади проходного сечения пустоты до величины максимальной площади проходного сечения пустоты. Поверхность пустоты описывается как боковая поверхность усеченного конуса.The closest analogue (prototype) to the claimed invention is brick (GOST 530-95 dated 07/01/1996, International Standard. Ceramic bricks and stones, Fig. A11 - a brick with three through holes) with through voids connecting opposite surfaces (see figure 1). Each void along its length contains a section equal to the length of the void, where the area of the passage through the void increases from the minimum area of the passage through the void to the maximum area of the passage through the void. The surface of the void is described as the lateral surface of a truncated cone.

Совокупность существенных признаков, схожих с заявленным изобретением, может быть сформулирована следующим образом: кирпич, содержащий сквозные пустоты между противоположными поверхностями, и, по крайней мере, одна пустота выполнена с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения.The set of essential features similar to the claimed invention can be formulated as follows: a brick containing through voids between opposite surfaces, and at least one void is made with a variable passage length along the void length.

Такой кирпич, по сравнению с вышеописанным аналогом, более прочен за счет замены одной пустоты несколькими пустотами. Однако суммарная площадь поверхности пустот не велика, что обуславливает плохой теплообмен кирпича с окружающей средой при его сушке, обжиге и охлаждении.Such a brick, in comparison with the analogue described above, is more durable by replacing one void with several voids. However, the total surface area of the voids is not large, which leads to poor heat transfer of the brick with the environment during its drying, firing and cooling.

У прототипа, в силу конструкции пустоты (прямолинейности образующей поверхности пустоты), малая сила сцепления раствора с поверхностью пустоты (особенно со стороны нижней постельной поверхности, см. фиг.1) и, как следствие, малая сила сцепления всего кирпича с застывшим раствором. Кроме того, прототип имеет малое звукопоглощение из-за неэффективной организации отражения звуковых волн в пустоте от ее поверхности.The prototype, due to the design of the void (the straightness of the generatrix of the void surface), has a low adhesion force of the mortar to the void surface (especially from the bottom bed surface, see FIG. 1) and, as a result, low adhesion force of the entire brick to the solidified mortar. In addition, the prototype has low sound absorption due to the ineffective organization of the reflection of sound waves in the void from its surface.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Кирпич предназначен для использования в строительных работах при возведении фундаментов, стен, опор, труб, печей и других сооружений.Brick is intended for use in construction work in the construction of foundations, walls, supports, pipes, furnaces and other structures.

Заявленное изобретение направлено на решение следующей задачи: улучшение теплообмена кирпича с окружающей средой при его сушке, обжиге и охлаждении.The claimed invention is aimed at solving the following problem: improving the heat transfer of bricks with the environment during its drying, firing and cooling.

Указанная задача решается за счет того, что кирпич содержит сквозные пустоты между противоположными поверхностями, и, по крайней мере, одна пустота выполнена с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения, и от прототипа изобретение отличает то, что вышеуказанная пустота по своей длине содержит, по крайней мере, два участка, и на каждом из участков площадь проходного сечения пустоты по длине участка уменьшается до величины минимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке, а затем увеличивается до величины максимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке, при этом предел прочности кирпича при сжатии «σ» равен значению, определяемому из условия:This problem is solved due to the fact that the brick contains through voids between opposite surfaces, and at least one void is made with a variable cross-sectional area along the void length, and the invention differs from the prototype in that the above void contains, in length, at least two sections, and in each of the sections, the void cross-sectional area along the length of the section decreases to the minimum void cross-sectional area in this section, and then increases to the maximum Flax flow areas voids in this area, while the tensile strength brick compressive «σ» is equal to the value determined by the condition:

7.0 МПа<σ≤35.0 МПа,7.0 MPa <σ≤35.0 MPa,

и для изготовления кирпича используют глину и песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:and for the manufacture of bricks, clay and sand are used in the following ratio of components, wt.%:

глинаclay 75-5975-59 песокsand 25-4125-41

причем глина содержит компоненты, кг на 100 кг массы глины:moreover, the clay contains components, kg per 100 kg of clay mass:

SiO2 SiO 2 56,05-64,1256.05-64.12 AlO3 AlO 3 23,47-24,9923.47-24.99 Fe2О3 Fe 2 About 3 2,47-3,562.47-3.56 примесиimpurities остальноеrest

при этом длина кирпича составляет величину от 200 мм до 300 мм, ширина кирпича составляет величину от 100 мм до 150 мм, толщина кирпича составляет величину от 30 мм до 140 мм.the length of the brick is from 200 mm to 300 mm, the width of the brick is from 100 mm to 150 mm, the thickness of the brick is from 30 mm to 140 mm.

При осуществлении изобретения могут быть получены следующие технические результаты.In carrying out the invention, the following technical results can be obtained.

Первым техническим результатом является увеличение суммарной площади поверхности пустот за счет многократного изменения площади проходного сечения по длине пустоты, что способствует улучшению теплообмена кирпича с окружающей средой при его сушке, обжиге и охлаждении, сокращению времени сушки, обжига и охлаждения.The first technical result is an increase in the total surface area of the voids due to multiple changes in the area of the passage section along the length of the void, which helps to improve the heat transfer of the brick with the environment during its drying, firing and cooling, reducing the drying, firing and cooling times.

Сравним поверхности пустот прототипа и заявленного кирпича при условии равенства объемов их пустот, что обеспечивает равенство масс кирпичей. На фиг.4 представлено продольное сечение пустоты прототипа. На фиг.5 представлено продольное сечение пустоты заявленного изобретения. Для простоты расчетов пустота заявленного кирпича принята в виде чередующихся цилиндров малого и большого радиуса.Compare the surface of the voids of the prototype and the declared brick, provided that the volumes of their voids are equal, which ensures the equal mass of the bricks. Figure 4 presents a longitudinal section of the void of the prototype. Figure 5 presents a longitudinal section of the void of the claimed invention. For ease of calculation, the void of the declared brick is adopted in the form of alternating cylinders of small and large radius.

Объем усеченного конуса (см. фиг.4) определяется по формуле:The volume of the truncated cone (see figure 4) is determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Н - длина пустоты. На фиг.4 обозначена позицией 15 (размерность - см);where H is the length of the void. Figure 4 is indicated by 15 (dimension - cm);

R1 - малый радиус усеченного конуса. На фиг.4 обозначен позицией 13 (размерность см);R 1 - a small radius of a truncated cone. Figure 4 is indicated by 13 (dimension cm);

R2 - большой радиус усеченного конуса. На фиг.4 обозначен позицией 14 (размерность см).R 2 is the large radius of the truncated cone. Figure 4 is indicated by 14 (dimension cm).

Боковая поверхность усеченного конуса (см. фиг.4) определяется по формуле:The lateral surface of a truncated cone (see figure 4) is determined by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где L - длина образующей усеченного конуса (поверхности пустоты). Размерность L - см. Для R1/R2, не превышающего 2.5, может быть принято L=H.where L is the length of the generatrix of the truncated cone (void surface). Dimension L - see. For R 1 / R 2 not exceeding 2.5, L = H can be taken.

Примем R1=1 см, R2=2 см, H=10 см.Take R 1 = 1 cm, R 2 = 2 cm, H = 10 cm.

Тогда Vук=73.27 см3, Sук=94.2 см2.Then V yk = 73.27 cm 3 , S yk = 94.2 cm 2 .

В заявке все линейные размеры определяются в см, площади определяются в см2, объемы - в см3.In the application, all linear dimensions are determined in cm, areas are determined in cm 2 , volumes are in cm 3 .

Для заявленного кирпича объем пустоты определяется по формуле:For the declared brick, the void volume is determined by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где Н - длина пустоты (на фиг.5 обозначена позицией 16);where H is the length of the void (figure 5 is indicated by 16);

r1 - малый радиус (на фиг.5 обозначен позицией 17);r 1 is a small radius (in figure 5 is indicated by 17);

r2 - большой радиус (на фиг.5 обозначен позицией 18).r 2 is a large radius (in figure 5 is indicated by 18).

Позицией 19 обозначена высота цилиндра с большим радиусом. Высота равна Н/10. Позицией 20 обозначена высота цилиндра с малым радиусом. Высота равна Н/10.19 denotes the height of the cylinder with a large radius. The height is N / 10. Position 20 indicates the height of the cylinder with a small radius. The height is N / 10.

Боковая поверхность пустоты (см. фиг.5) определяется по формуле:The lateral surface of the void (see figure 5) is determined by the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

Из условия равенства объемов пустотFrom the condition of equality of the volume of voids

Vук=V, тогда запишемV yk = V, then we write

Figure 00000005
Figure 00000005

отсюда выразим r2 через r1, Vук и Hfrom here we express r 2 in terms of r 1 , V yk and H

Figure 00000006
Figure 00000006

Для заданных Н=10 см, Vук=73.27 см3, а также принимая r1=0.5 см, определим r2.For given H = 10 cm, V yk = 73.27 cm 3 , and also taking r 1 = 0.5 cm, we define r 2 .

При r1=0.5 см r2=2.1 см. При r1=1.0 см r2=1.92 см. При r1=1.5 см r2=1.57 см.For r 1 = 0.5 cm, r 2 = 2.1 cm. For r 1 = 1.0 cm, r 2 = 1.92 cm. For r 1 = 1.5 cm, r 2 = 1.57 cm.

После чего определяем S по формуле (1).Then we determine S by the formula (1).

При r1=0.5 см и r2=2.1 см S=199 см2. При r1=1.0 см r2=1.92 см S=167 см2. При r1=1.5 см r2=1.57 см S=102 см2.When r 1 = 0.5 cm and r 2 = 2.1 cm S = 199 cm 2 . When r 1 = 1.0 cm r 2 = 1.92 cm S = 167 cm 2 . When r 1 = 1.5 cm r 2 = 1.57 cm S = 102 cm 2 .

Для данных примеров площадь поверхности пустоты заявленного кирпича от 10 до 100% больше площади поверхности пустоты кирпича-прототипа.For these examples, the void surface area of the declared brick is from 10 to 100% larger than the void surface area of the prototype brick.

Теплообмен кирпича с окружающей средой характеризуется тепловым потоком, который может быть определен по формуле:The heat exchange of the brick with the environment is characterized by a heat flux, which can be determined by the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

где Q - тепловой поток от нагретого воздуха (при сушке и обжиге) к поверхности кирпича или от поверхности кирпича к охлаждающему воздуху (при охлаждении кирпича);where Q is the heat flux from the heated air (during drying and firing) to the surface of the brick or from the surface of the brick to the cooling air (when cooling the brick);

i - участок поверхности теплообмена кирпича;i - plot of the heat transfer surface of the brick;

а - коэффициент теплоотдачи у данного участка поверхности теплообмена;a is the heat transfer coefficient for a given portion of the heat transfer surface;

F - площадь i-того участка поверхности теплообмена, в частности площадь поверхности пустоты;F is the area of the i-th portion of the heat transfer surface, in particular the surface area of the void;

tv - температура воздуха, расположенного у участка поверхности теплообмена;t v is the temperature of the air located at the heat exchange surface area;

ts - температура стенки участка поверхности теплообмена;t s is the wall temperature of the heat exchange surface section;

Т - время сушки, обжига или охлаждения.T is the drying, calcining or cooling time.

При положительном Q - тепловой поток направлен от нагретого воздуха к кирпичу, при отрицательном Q - тепловой поток от нагретого кирпича к охлаждающему воздуху.With a positive Q - heat flow is directed from the heated air to the brick, with a negative Q - heat flow from the heated brick to the cooling air.

Из формулы видно, что при увеличении площади поверхности теплообмена увеличивается тепловой поток от нагретого воздуха к поверхности кирпича или от нагретого кирпича к охлаждающему воздуху.It can be seen from the formula that with an increase in the heat exchange surface area, the heat flux from the heated air to the surface of the brick or from the heated brick to the cooling air increases.

Коэффициент теплоотдачи в формуле (2) зависит от многих параметров /1/, в том числе от характера движения теплоносителя у стенки кирпича. Выполнение пустоты с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения, меняющейся многократно от максимального значения до минимального, способствует интенсивному перемешиванию потока воздуха, проходящего по пустоте. Чем лучше (интенсивнее) перемешивание потока воздуха при движении в пустоте, тем выше коэффициент теплоотдачи. На фиг.9 и фиг.10 показаны качественные картинки потоков воздуха, например, при сушке кирпича, проходящих по пустотам кирпича-прототипа (фиг.9) и заявленного кирпича (фиг.10). На фиг.11 и фиг.12 показано движение воздуха в других возможных пустотах заявленного кирпича. В силу особенностей конструктивного выполнения заявленного кирпича в его пустоте происходит более интенсивное перемешивание потока воздуха, что приводит к росту коэффициента «а» и, следовательно, улучшению теплообмена кирпича с обтекающим горячим воздухом при его сушке и обжиге, а также приводит к улучшению теплообмена кирпича с обтекающим холодным воздухом при его охлаждении.The heat transfer coefficient in formula (2) depends on many parameters / 1 /, including the nature of the movement of the coolant near the brick wall. The implementation of the void with a variable along the length of the void area of the flow area, changing many times from maximum to minimum, contributes to intensive mixing of the air flow passing through the void. The better (more intense) the mixing of the air flow when moving in a vacuum, the higher the heat transfer coefficient. Figure 9 and figure 10 shows high-quality pictures of air flows, for example, when drying a brick passing through the voids of the brick prototype (figure 9) and the claimed brick (figure 10). 11 and 12 show the movement of air in other possible voids of the declared brick. Due to the peculiarities of the structural implementation of the claimed brick in its void, more intensive mixing of the air flow occurs, which leads to an increase in the coefficient "a" and, consequently, to the improvement of the heat exchange of the brick with the surrounding hot air during its drying and firing, and also leads to the improvement of the heat transfer of the brick with flowing cold air as it cools.

Интенсивное перемешивание горячего воздуха в пустоте (при сушке и обжиге кирпича) приводит к турбулизации потока воздуха и интенсификации теплообменного процесса на поверхности пустоты кирпича.Intensive mixing of hot air in the void (during drying and firing of bricks) leads to turbulization of the air flow and intensification of the heat exchange process on the surface of the void of the brick.

В итоге уменьшается время сушки, обжига и охлаждения кирпича. Сокращаются затраты энергии на производство кирпича.As a result, the drying, calcining and cooling time of the brick is reduced. Energy costs for brick production are reduced.

Вторым техническим результатом является увеличение силы сцепления раствора с поверхностью пустоты, что препятствует заполнению пустоты раствором. На фиг.13 показан заявленный кирпич 37. Увеличенная поверхность пустоты и ее конфигурация препятствует проникновению раствора 38 в пустоту 36.The second technical result is an increase in the adhesion force of the solution to the surface of the void, which prevents the filling of the void with the solution. 13 shows the claimed brick 37. The enlarged surface of the void and its configuration prevents the penetration of the solution 38 into the void 36.

Третьим техническим результатом является увеличение силы сцепления раствора с кирпичом, что затрудняет отрыв кирпича от застывшего раствора. На фиг.14 показана схема нагружения кирпича 40 отрывным усилием 39. Увеличенная поверхность пустот и их конфигурация способствует лучшему сцеплению поверхности пустот и всего кирпича 40 с раствором 41.The third technical result is an increase in the adhesive force of the mortar with the brick, which makes it difficult to tear the brick from the solidified mortar. On Fig shows a diagram of the loading of the brick 40 peeling force 39. The increased surface of the voids and their configuration contributes to a better adhesion of the surface of the voids and the entire brick 40 with the solution 41.

Четвертым техническим результатом является увеличение звукопоглощения кирпича. На фиг.15 и фиг.16 представлены схемы взаимодействия звуковых волн с поверхностью пустот заявленного кирпича. Конструкция пустот заявленного кирпича вызывает интенсивную интерференцию звуковых волн. Вследствие интерференции происходит наложение и ослабление амплитуд проходящих через кирпич и многократно отразившихся от стенок пустот звуковых волн. Усиливает интерференцию и то, что поверхность пустоты в продольном направлении имеет волнообразную форму. Тогда падающий параллельный пучок звуковых волн или других излучений, отражаясь от волнообразной поверхности пустоты, перестает быть параллельным, что также способствует интерференции волн и их ослаблению (см. фиг.16).The fourth technical result is an increase in sound absorption of bricks. On Fig and Fig presents a diagram of the interaction of sound waves with the surface of the voids of the claimed brick. The design of the voids of the claimed brick causes intense interference of sound waves. Due to interference, the amplitudes overlap and weaken, passing through the brick and repeatedly reflected from the walls of the voids of the sound waves. Enhances the interference and the fact that the surface of the void in the longitudinal direction has a wavy shape. Then the incident parallel beam of sound waves or other radiation, reflected from the undulating surface of the void, ceases to be parallel, which also contributes to the interference of the waves and their attenuation (see Fig. 16).

Дополнительными техническими результатами являются:Additional technical results are:

1. Увеличение площади пропитки водой поверхности кирпича за счет увеличения площади поверхности пустоты. Это свойство важно во время производства строительных работ.1. The increase in the area of water impregnation of the brick surface by increasing the surface area of the void. This property is important during construction work.

2. Повышение надежности удержания кирпича с помощью крюкового приспособления для переноски кирпича. Схема крюкового приспособления представлена на фиг.17. Волнообразная поверхность пустоты способствует зацеплению и надежному удержанию кирпича крюковым устройством.2. Improving the reliability of the retention of bricks using a hook device for carrying bricks. A diagram of the hook fixture is shown in FIG. The wavy surface of the void contributes to the engagement and reliable retention of the brick hook device.

Ниже приведены частные варианты изобретения.The following are particular embodiments of the invention.

Кирпич может быть выполнен так, что все пустоты по своей длине содержат, по крайней мере, два участка, и на каждом из участков площадь проходного сечения пустоты по длине участка уменьшается до величины минимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке, а затем увеличивается до величины максимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке.The brick can be made so that all voids along their length contain at least two sections, and in each of the sections, the area of the passage section of the cavity along the length of the section is reduced to the minimum area of the passage section of the cavity in this section, and then increases to the value the maximum passage area of the void in this section.

Кирпич выполняется так, что вышеупомянутые участки выполнены смежными или несмежными.The brick is made so that the aforementioned sections are made adjacent or non-adjacent.

Кирпич выполняется так, что пустота имеет два входа, и вышеупомянутые участки примыкают к входам в пустоту.The brick is made so that the void has two entrances, and the aforementioned sections adjoin the entrances to the void.

Кирпич выполняется так, что отношение максимальной площади проходного сечения на участке к минимальной площади проходного сечения на участке составляет величину из диапазона значений от 1.0001 до 5.The brick is made so that the ratio of the maximum area of the passage section in the section to the minimum area of the passage section in the section is a value from the range of values from 1.0001 to 5.

Кирпич выполняется так, что на вышеупомянутом участке расстояние по оси пустоты между проходным сечением с максимальной площадью и проходным сечением с минимальной площадью составляет величину из диапазона значений от 0.001 до 2 диаметров проходного сечения минимальной площади. Чем меньше указанное расстояние, тем больше площадь поверхности пустоты.The brick is made so that in the aforementioned section the distance along the void axis between the passage section with the maximum area and the passage section with the minimum area is a value from the range of values from 0.001 to 2 diameters of the passage section of the minimum area. The smaller the indicated distance, the larger the surface area of the void.

Кирпич выполняется так, что пустота в продольном сечении содержит границу продольного сечения пустоты, и граница продольного сечения на указанных выше участках выполнена в виде элементов конических сечений, а именно в виде различных по длине элементов различных эллипсов с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров. Такое выполнение участка границы продольного сечения обеспечит уход от звукового резонанса в пустоте кирпича.The brick is made so that the void in the longitudinal section contains the boundary of the longitudinal section of the void, and the boundary of the longitudinal section in the above sections is made in the form of elements of conical sections, namely in the form of different ellipses with different lengths with different values of eccentricities and focal parameters. This embodiment of the section of the border of the longitudinal section will ensure the departure from sound resonance in the void of the brick.

Кирпич выполняется так, что пустота в продольном сечении содержит границу продольного сечения пустоты, и граница продольного сечения на указанных выше участках выполнена в виде элементов конических сечений, а именно в виде различных по длине элементов различных гипербол с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров. Такое выполнение участка границы продольного сечения обеспечит уход от звукового резонанса в пустоте кирпича.The brick is made so that the void in the longitudinal section contains the boundary of the longitudinal section of the void, and the boundary of the longitudinal section in the above sections is made in the form of elements of conical sections, namely in the form of different length elements of different hyperbolas with different values of eccentricities and focal parameters. This embodiment of the section of the border of the longitudinal section will ensure the departure from sound resonance in the void of the brick.

Кирпич выполняется так, что пустота в продольном сечении содержит границу продольного сечения пустоты, и граница продольного сечения на указанных выше участках выполнена в виде элементов конических сечений, а именно в виде различных по длине элементов эллипсов и гипербол. Такое выполнение участка границы продольного сечения обеспечит уход от звукового резонанса в пустоте кирпича.The brick is made so that the void in the longitudinal section contains the boundary of the longitudinal section of the void, and the boundary of the longitudinal section in the above sections is made in the form of elements of conical sections, namely in the form of ellipses and hyperbolas of different lengths. This embodiment of the section of the border of the longitudinal section will ensure the departure from sound resonance in the void of the brick.

Кирпич выполняется так, что, по крайней мере, в одном поперечном сечении, по крайней мере, на одном из указанных выше участков пустоты пустота содержит границу поперечного сечения, и при этом граница поперечного сечения пустоты выполнена в виде эллипса.The brick is made so that in at least one cross-section, at least in one of the above-mentioned sections of the void, the void contains a cross-section boundary, and the cross-section of the void is made in the form of an ellipse.

Кирпич выполняется так, что, по крайней мере, в одном поперечном сечении, по крайней мере, на одном из указанных выше участков пустота содержит границу поперечного сечения, и при этом граница поперечного сечения на одном из своих участков (участков границы поперечного сечения) выполнена в виде элементов различных эллипсов. Такое выполнение участка границы поперечного сечения обеспечит уход от звукового резонанса в пустоте кирпича.The brick is made so that in at least one cross-section, at least in one of the above sections, the void contains a cross-section boundary, and the cross-section boundary in one of its sections (cross-section boundary sections) is made in the form of elements of various ellipses. This embodiment of the section of the border of the cross section will ensure the departure from sound resonance in the void of the brick.

Отрабатываемое в настоящее время оборудование выполняет пустоты так, что длина границы поперечного (проходного) сечения пустоты на каждом из вышеуказанных участков уменьшается до величины минимальной длины границы проходного сечения пустоты на этом участке, а затем увеличивается до величины максимальной длины границы проходного сечения пустоты на этом участке.The equipment currently being worked out fulfills voids so that the length of the border of the cross-section (passage) of the void section in each of the above sections decreases to the minimum length of the boundary of the passage section of the void in this section, and then increases to the value of the maximum length of the boundary of the passage section of the void in this section .

Отрабатываемое в настоящее время оборудование выполняет пустоты так, что диаметр границы поперечного (проходного) сечения пустоты на каждом из вышеуказанных участков уменьшается до величины минимального диаметра границы проходного сечения пустоты на этом участке, а затем увеличивается до величины максимального диаметра границы проходного сечения пустоты на этом участке. В материалах заявки под диаметром понимается максимальное расстояние между всевозможными парами точек на границе сечения (источник 121, стр.178).The equipment currently being worked out performs voids so that the diameter of the border of the cross (passage) section of the void in each of the above sections is reduced to the minimum diameter of the border of the passage section of the void in this section, and then increases to the value of the maximum diameter of the border of the passage section of the void in this section . In the application materials, diameter is understood as the maximum distance between all possible pairs of points on the boundary of the section (source 121, p. 178).

Таким образом, задача изобретения решена.Thus, the objective of the invention is solved.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 изображен кирпич-прототип, у которого пустота выполнена с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения.Figure 1 shows a brick prototype, in which the void is made with a variable length of the void with an area of the passage section.

На фиг.2 изображен кирпич, у которого пустота выполнена с постоянной по длине пустоты площадью проходного сечения.Figure 2 shows a brick in which the void is made with a constant passage length along the void length.

На фиг.3 изображен заявленный кирпич, у которого пустота выполнена с многократно изменяющейся по длине пустоты площадью проходного сечения.Figure 3 shows the claimed brick, in which the void is made with repeatedly changing along the length of the void with the area of the passage section.

На фиг.4 изображено продольное сечение пустоты с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения. Изображение поясняет определение объема и площади поверхности пустоты.Figure 4 shows a longitudinal section of a void with a variable along the length of the void area of the passage section. The image illustrates the determination of the volume and surface area of the void.

На фиг.5 изображено продольное сечение пустоты заявленного кирпича с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения. Для простоты и наглядности пустота выполнена из цилиндров с различными радиусами. Изображение поясняет определение объема и площади поверхности пустоты.Figure 5 shows a longitudinal section of the void of the claimed brick with a variable length of the void area of the passage section. For simplicity and clarity, the void is made of cylinders with different radii. The image illustrates the determination of the volume and surface area of the void.

На фиг.6, 7 и 8 изображены кирпичи, содержащие пустоты с переменными по их длине площадями проходных сечений.Figures 6, 7 and 8 show bricks containing voids with variable passage lengths along their lengths.

На фиг.9 изображен поток воздуха в пустоте кирпича с неизменной площадью проходного сечения по длине пустоты.Figure 9 shows the air flow in the void of a brick with a constant flow area over the length of the void.

На фиг.10, 11 и 12 изображены турбулентные потоки воздуха в пустотах кирпичей с переменной площадью проходного сечения по длинам пустот.10, 11 and 12 depict turbulent air flows in the voids of bricks with a variable passage area over the lengths of the voids.

На фиг.13 представлен фрагмент кладки стены и кирпич, у которого часть пустоты заполнена раствором.On Fig presents a fragment of masonry walls and bricks, in which part of the void is filled with mortar.

На фиг.14 представлена схема нагружения кирпича отрывным усилием. Цемент, застывший в пустотах, препятствует отрыву кирпича от раствора.On Fig presents a diagram of the loading of brick tearing force. Cement, frozen in the voids, prevents the separation of the brick from the mortar.

На фиг.15 и 16 представлен механизм ослабления звука в пустотах за счет интерференции звуковых волн.On Fig and 16 presents the mechanism of attenuation of sound in voids due to interference of sound waves.

На фиг.17 представлено крюковое устройство для переноса кирпича (камня).On Fig presents a hook device for transferring bricks (stone).

На фиг.18 представлено устройство для получения из формовочной массы кирпичей, содержащих пустоты, с переменной по длине пустот площадью проходного сечения.On Fig presents a device for receiving from the molding mass of bricks containing voids, with a variable length of voids area of the passage.

На фиг.19, 20 и 21 показаны пустоты кирпичей с различной конфигурацией поперечного и продольного сечений.On Fig, 20 and 21 shows the voids of the bricks with different configurations of the transverse and longitudinal sections.

В материалах представлена таблица с геометрическими и другими характеристиками полученных кирпичей. В таблице приведен сравнительный анализ заявленного кирпича с традиционным кирпичом.The materials presented a table with geometric and other characteristics of the resulting bricks. The table shows a comparative analysis of the claimed brick with traditional brick.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Для наглядности пояснения отличий заявленного кирпича от кирпичей-аналогов приведем сначала описания кирпичей-аналогов, а затем описание заявленного кирпича.For clarity, an explanation of the differences between the declared brick from analog bricks, we will first give descriptions of analog bricks, and then a description of the declared brick.

Кирпич-прототип (см. фиг.1) содержит постельные поверхности, одна из которых обозначена позицией 1, ложковые поверхности, одна из которых обозначена позицией 2, тычковые поверхности, одна из которых обозначена позицией 3, и сквозные пустоты, одна из которых обозначена позицией 4, расположены между противоположными постельными поверхностями, одна из которых обозначена позицией 1. Пустота 4 выполнена с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения.The prototype brick (see Fig. 1) contains bed surfaces, one of which is indicated by 1, spoon surfaces, one of which is indicated by 2, bonded surfaces, one of which is indicated by 3, and through voids, one of which is indicated by 4, are located between opposite bedding surfaces, one of which is indicated by the number 1. The void 4 is made with a variable length of the void with the area of the passage section.

Изготавливаемый в настоящее время кирпич (см. фиг.2) содержит постельные поверхности, одна из которых обозначена позицией 6, ложковые поверхности, одна из которых обозначена позицией 7, тычковые поверхности, одна из которых обозначена позицией 8, и сквозные пустоты, одна из которых обозначена позицией 5, расположены между противоположными постельными поверхностями, одна из которых обозначена позицией 6. Пустота 5 выполнена с постоянной по длине пустоты площадью проходного сечения.The brick currently being manufactured (see FIG. 2) contains bed surfaces, one of which is indicated by 6, spoon surfaces, one of which is indicated by 7, bonded surfaces, one of which is indicated by 8, and through voids, one of which indicated by 5, located between opposite bedding surfaces, one of which is indicated by 6. Void 5 is made with a constant passage length along the void length.

Заявленный кирпич (см. фиг.3) содержит постельные поверхности, одна из которых обозначена позицией 10, ложковые поверхности, одна из которых обозначена позицией 11, тычковые поверхности, одна из которых обозначена позицией 12, и сквозные пустоты, одна из которых обозначена позицией 9, расположены между противоположными постельными поверхностями, одна из которых обозначена позицией 10. Пустота 4 выполнена с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения.The claimed brick (see figure 3) contains bedding surfaces, one of which is indicated by 10, spoon surfaces, one of which is indicated by 11, bonded surfaces, one of which is indicated by 12, and through voids, one of which is indicated by 9 , are located between opposite bedding surfaces, one of which is indicated by the position 10. The void 4 is made with a variable along the length of the void area of the passage section.

Пустота (см. фиг.6) по своей длине содержит два участка, обозначенных позициями 23 и 24. На первом из этих участков площадь проходного сечения пустоты по длине участка уменьшается до величины минимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке (диаметр минимального проходного сечения обозначен позицией 22), а затем увеличивается до величины максимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке (диаметр максимального проходного сечения обозначен позицией 21).The void (see Fig. 6) along its length contains two sections, indicated by 23 and 24. On the first of these sections, the void cross-sectional area along the length of the section decreases to the minimum void cross-sectional area in this section (the diameter of the minimum bore is indicated by 22), and then increases to the maximum area of the passage through the void in this section (the diameter of the maximum passage through is indicated by 21).

На втором из этих участков площадь проходного сечения пустоты по длине участка уменьшается до величины минимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке (диаметр минимального проходного сечения обозначен позицией 25), а затем увеличивается до величины максимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке (диаметр максимального проходного сечения обозначен позицией 26). У данного кирпича проходное сечение пустоты изменяется непрерывно.In the second of these sections, the void cross-sectional area along the length of the section decreases to the minimum void cross-sectional area in this section (the diameter of the minimum cross-sectional area is indicated by 25), and then increases to the maximum void cross-sectional area in this section (maximum passage diameter the cross section is indicated by 26). For this brick, the cross section of the void varies continuously.

Возможен вариант изготовления кирпича, когда пустота по длине имеет участки, на которых проходное сечение пустоты не изменяется. Это участки 52, 53 и 54, обозначенные на фиг.7, и участок 55, обозначенный на фиг.8.A possible option is the manufacture of bricks, when the void along the length has sections on which the passage section of the void does not change. These are sections 52, 53 and 54, indicated in FIG. 7, and section 55, indicated in FIG.

Кирпич, изображенный на фиг.8, имеет пустоту, у которой участки с переменным проходным сечением 56 и 57 прилегают к постельным поверхностям соответственно 58 и 59. В поперечном сечении границы сечений пустоты выполнены в виде эллипсов (см. фиг.8 сечения А-А, Б-Б, В-В).The brick depicted in Fig. 8 has a void in which sections with a variable passage section 56 and 57 are adjacent to the bed surfaces, respectively 58 and 59. In the cross section, the boundaries of the cross sections of the void are made in the form of ellipses (see Fig. 8 of section AA , BB, BB).

Как правило, кирпич выполняется так, что все пустоты или большинство пустот по своей длине содержат, по крайней мере, два, или три, или четыре, или более участков, и на каждом из участков площадь проходного сечения пустоты по длине участка уменьшается до величины минимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке, а затем увеличивается до величины максимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке.As a rule, a brick is made so that all voids or most voids along their length contain at least two, or three, or four, or more sections, and in each of the sections, the area of the passage section of the voids along the length of the section is reduced to a minimum the area of the passage section of the void in this section, and then increases to the value of the maximum area of the passage section of the void in this section.

Кирпич выполняется так, что вышеупомянутые участки выполнены смежными, как показано на фиг.6, или несмежными, как показано на фиг.8.The brick is made so that the above-mentioned sections are made adjacent, as shown in Fig.6, or non-adjacent, as shown in Fig.8.

Как правило, кирпич выполняется так, что пустота имеет два входа 60 и 61, и эти входы примыкают к постельным поверхностям 59 и 58 (см. фиг.8).Typically, the brick is made so that the void has two entrances 60 and 61, and these entrances are adjacent to the bed surfaces 59 and 58 (see Fig. 8).

На фиг.8 участок 56 примыкает к входу в пустоту 61, а участок 57 примыкает к входу в пустоту 60.In Fig. 8, section 56 is adjacent to the entrance to the void 61, and section 57 is adjacent to the entrance to the void 60.

Целесообразно, чтобы кирпич выполняли так, чтобы отношение максимальной площади проходного сечения на участке к минимальной площади проходного сечения на участке составляло величину из диапазона значений от 1.0001 до 5. Чем меньше отношение площадей, тем более эффективно пустота поглощает звук высокой частоты. Чем больше отношение площадей, тем более эффективно пустота поглощает звук более низких частот. Более подробно механизм поглощения звука будет описан ниже.It is advisable that the brick is made so that the ratio of the maximum area of the passage section in the section to the minimum area of the section in the section is from a range of values from 1.0001 to 5. The smaller the ratio of the areas, the more effectively the void absorbs high-frequency sound. The larger the area ratio, the more effectively the void absorbs the sound of lower frequencies. The sound absorption mechanism will be described in more detail below.

Технологически кирпич выполняется так, что на участке расстояние по оси пустоты между проходным сечением с максимальной площадью и проходным сечением с минимальной площадью составляет величину из диапазона значений от 0.001 до 2 диаметров проходного сечения минимальной площади. Чем меньше указанное расстояние, тем больше площадь поверхности пустоты. Чем меньше отношение площадей и чем меньше расстояние между проходным сечением с максимальной площадью и проходным сечением с минимальной площадью, тем более эффективно пустота поглощает звук высокой частоты. Вышеописанных участков по длине пустоты может быть два и более.Technologically, the brick is made so that in the section the distance along the void axis between the passage section with the maximum area and the passage section with the minimum area is from the range of values from 0.001 to 2 diameters of the passage section of the minimum area. The smaller the indicated distance, the larger the surface area of the void. The smaller the area ratio and the smaller the distance between the passage section with the maximum area and the passage section with the minimum area, the more effectively the void absorbs high-frequency sound. The above sections along the length of the void may be two or more.

Кирпич выполняется так, что пустота 62 (см. фиг.19) в продольном сечении содержит границу 63 продольного сечения пустоты, и граница продольного сечения на участке между точками 64 и 66 выполнена в виде различных по длине элементов различных эллипсов (элемент эллипса между точками 64 и 65 и элемент эллипса между точками 65 и 66). Для предотвращения резонанса звуковых волн в пустоте кирпича элементы эллипсов выполняются различной длины с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров. Вышеописанных участков по длине пустоты может быть два и более.The brick is made so that the void 62 (see Fig. 19) in longitudinal section contains a boundary 63 of the longitudinal section of the void, and the boundary of the longitudinal section in the area between points 64 and 66 is made in the form of different length elements of different ellipses (ellipse element between points 64 and 65 and the ellipse element between points 65 and 66). To prevent resonance of sound waves in a brick void, the elements of ellipses are made of different lengths with different values of eccentricities and focal parameters. The above sections along the length of the void may be two or more.

Кирпич выполняется так, что пустота в продольном сечении содержит границу 77 продольного сечения пустоты (см. фиг.21), и граница продольного сечения на участке между точками 78 и 80 выполнена в виде различных по длине элементов различных гипербол (элемент гиперболы между точками 78 и 79, элемент гиперболы между точками 79 и 80). Для предотвращения резонанса звуковых волн в пустоте элементы гипербол выполняются с различными значениями эксцентриситетов и фокальных параметров. Вышеописанных участков по длине пустоты может быть два и более.The brick is made so that the void in the longitudinal section contains a boundary 77 of the longitudinal section of the void (see Fig. 21), and the boundary of the longitudinal section in the area between points 78 and 80 is made in the form of different length elements of different hyperbolas (a hyperbole element between points 78 and 79, a hyperbola element between points 79 and 80). To prevent resonance of sound waves in a void, elements of hyperbolas are performed with different values of eccentricities and focal parameters. The above sections along the length of the void may be two or more.

Кирпич (см. фиг.20) выполняется так, что пустота 67 в продольном сечении содержит границу 68 продольного сечения пустоты, и граница продольного сечения на участке между точками 69 и 71 выполнена в виде элементов эллипса и гиперболы, а именно между точками 69 и 70 - в виде элемента эллипса, между точками 70 и 71 - в виде элемента гиперболы. Такое выполнение участка границы продольного сечения также обеспечит эффективный уход от звукового резонанса в пустоте кирпича. Вышеописанных участков по длине пустоты может быть два и более.The brick (see Fig. 20) is such that the void 67 in the longitudinal section contains a boundary 68 of the longitudinal section of the void, and the boundary of the longitudinal section in the area between points 69 and 71 is made in the form of ellipse and hyperbola elements, namely between points 69 and 70 - in the form of an ellipse element, between points 70 and 71 - in the form of an element of a hyperbola. This embodiment of the portion of the boundary of the longitudinal section will also provide effective avoidance of sound resonance in the void of the brick. The above sections along the length of the void may be two or more.

Кирпич (см. фиг.19) содержит в поперечном сечении А-А на одном из участков по длине пустоты одну границу поперечного сечения пустоты, и граница поперечного сечения пустоты выполнена в виде эллипса. Вышеописанных участков пустоты по длине пустоты может быть два и более.The brick (see Fig. 19) contains in the cross section AA in one of the sections along the length of the void one border of the cross section of the void, and the border of the cross section of the void is made in the form of an ellipse. The above sections of the void along the length of the void may be two or more.

Кирпич (см. фиг.20) в поперечном сечении А-А на одном из участков по длине пустоты содержит границу 72 поперечного сечения, и граница поперечного сечения пустоты (ее еще называют границей проходного сечения) между точками 74 и 73, а также между точками 73 и 75 выполнена в виде элементов различных эллипсов. Элемент эллипса между точками 73 и 74 идентичен элементу эллипса между точками 75 и 76. Элемент эллипса между точками 73 и 75 идентичен элементу эллипса между точками 74 и 76. Вышеописанных участков по длине пустоты может быть два и более.A brick (see FIG. 20) in a cross section AA in one of the sections along the length of the void contains a border 72 of the cross section, and the border of the cross section of the void (also called the boundary of the passage section) between points 74 and 73, as well as between points 73 and 75 are made in the form of elements of various ellipses. The ellipse element between points 73 and 74 is identical to the ellipse element between points 75 and 76. The ellipse element between points 73 and 75 is identical to the ellipse element between points 74 and 76. There can be two or more of the above sections along the length of the void.

В настоящее время отработана, описанная в данной заявке, технология изготовления кирпичей с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения.Currently developed, described in this application, the technology of manufacturing bricks with a variable length of the void area of the passage section.

Для изготовления кирпича используют глину и песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:For the manufacture of bricks, clay and sand are used in the following ratio of components, wt.%:

глинаclay 75-5975-59 песокsand 25-4125-41

причем глина содержит компоненты, кг на 100 кг массы глины:moreover, the clay contains components, kg per 100 kg of clay mass:

SiO2 SiO 2 56,05-64,1256.05-64.12 AlO3 AlO 3 23,47-24,9923.47-24.99 Fe2O3 Fe 2 O 3 2,47-3,562.47-3.56 примесиimpurities остальноеrest

при этом длина кирпича составляет величину от 200 мм до 300 мм, ширина кирпича составляет величину от 100 мм до 150 мм, толщина кирпича составляет величину от 30 мм до 140 мм. the length of the brick is from 200 mm to 300 mm, the width of the brick is from 100 mm to 150 mm, the thickness of the brick is from 30 mm to 140 mm.

Предел прочности кирпича при сжатии «σ» достигается равным значению, определяемому из условия:The compressive strength of bricks “σ” is reached equal to the value determined from the condition:

7.0 МПа<σ≤35 МПа.7.0 MPa <σ≤35 MPa.

Экспериментально подтверждено, что вышеприведенные соотношения компонентов в сырце обеспечивают изготовление качественного кирпича с заданной прочностью (пределом прочности при сжатии), а также с заданной геометрией пустот.It has been experimentally confirmed that the above ratios of the components in the raw material ensure the production of high-quality bricks with a given strength (compressive strength), as well as with a given geometry of voids.

Способ изготовления кирпича осуществляется методом пластического формования и включает приготовление компонентов сырца, собственно формование, сушку, обжиг (обжиг и закалку), охлаждение и упаковку.The brick manufacturing method is carried out by plastic molding and includes the preparation of raw components, the actual molding, drying, firing (firing and hardening), cooling and packaging.

Глину и песок добывают с помощью ковшовых экскаваторов открытым способом в карьерах. После чего глина закладывается в бурты. Под воздействием атмосферных факторов текстура глины разрушается, улучшается ее пластичность и формовочные свойства.Clay and sand are mined using opencast bucket excavators in quarries. Then the clay is laid in the piles. Under the influence of atmospheric factors, the clay texture is destroyed, its ductility and molding properties are improved.

Отгрузка глины из карьеров производится из буртов экскаватором или другим погрузочным механизмом по всей высоте бурта.Clay is shipped from quarries from the heights with an excavator or other loading mechanism along the entire heights of the heights.

После вылеживания в буртах глину доставляют в теплый глинозапасник цеха и укладывают в бурт. Температура хранения глины 10-40°С.After aging in the piles, the clay is delivered to the warm clay store of the workshop and put into the pile. Clay storage temperature is 10-40 ° С.

После вылеживания в буртах глину завозят на открытый глинозапасник цеха и укладывают в бурт. В дальнейшем глину завозят в теплый глинозапасник и также укладывают в бурт. Температура хранения глины 10-40°С. Таким образом, глину подвергают дополнительной переработке и хранению в теплом складе перед подачей его на смешение с песком.After aging in the piles, the clay is brought into the open clay store of the workshop and laid in the pile. Subsequently, the clay is imported into a warm clay store and also placed in a pile. Clay storage temperature is 10-40 ° С. Thus, the clay is subjected to additional processing and storage in a warm warehouse before it is mixed with sand.

В последующем компоненты (глину и песок) измельчают с помощью первичной валковой дробилки, закладывают в бункера, дозируют, перерабатывают на дезинтеграторе, вальцовых мельницах, перемешивают, увлажняют водой и превращают в формовочную массу, которую формуют на шнековых вакуумных прессах в виде непрерывного бруса, разрезаемого затем резательными автоматами на отдельные кирпичи. Таким образом, получается сырец (его еще называют кирпич-сырец или глиняный кирпич). Влажность сформованного глиняного кирпича может составлять величину от 20 до 25%.Subsequently, the components (clay and sand) are crushed using a primary roller crusher, put into bins, dosed, processed on a disintegrator, roller mills, mixed, moistened with water and turned into a molding mass, which is molded on screw screw presses in the form of a continuous beam, cut then cutting machines for individual bricks. Thus, it turns out raw (it is also called raw brick or clay brick). The moisture content of the molded clay brick can range from 20 to 25%.

Ниже в примере конкретного выполнения будет более подробно описан процесс сушки и обжига кирпича.Below in an example of a specific implementation, the process of drying and firing bricks will be described in more detail.

Упрощенная схема шнекового вакуумного пресса представлена на фиг.18. Пресс имеет корпус 51, шнек 81, трубку 82 для формирования пустоты 85. Формовочная масса 83 выходит из пресса в виде непрерывного бруса, после чего брус режут на кирпичи. Трубка 82 соединена с источником повышенного давления 86 (баллоном со сжатым воздухом) через кран 87 и с окружающим воздухом через кран 88. На конце трубки 82 расположен наконечник с эластичным кольцом 90. При отсутствии избыточного давления в трубке диаметр наконечника не превышает диаметра трубки. При подаче давления в трубку наконечник увеличивается в размерах (его эластичное кольцо раздувается) и его диаметр становится больше диаметра трубки. Подача давления осуществляется из баллона 86 через открытый кран 87 при закрытом кране 88. Сброс давления из трубки осуществляется через кран 88 при закрытом кране 87. Открытие и закрытие кранов осуществляется вручную или посредством электроприводов по команде от системы управления 89 (компьютера). Формовочная масса 83 непрерывно выходит из пресса, поэтому увеличение наконечника в размерах и уменьшение его в размерах приводит к формированию утолщений (позиция 85) и утончений (позиция 84) в канале. Форма поперечного и продольного сечения пустоты в формовочной массе (а следовательно, и в кирпиче) задается режимом работы наконечника с эластичным кольцом 90, а также размерами наконечника (его эластичного кольца). В частности, в экспериментах длина эластичного кольца составляла от 5 до 10 мм.A simplified diagram of a screw vacuum press is presented in Fig. 18. The press has a housing 51, a screw 81, a tube 82 for forming a void 85. The molding mass 83 leaves the press in the form of a continuous beam, after which the beam is cut into bricks. The tube 82 is connected to a source of high pressure 86 (a cylinder of compressed air) through a valve 87 and to the surrounding air through a valve 88. A tip with an elastic ring 90 is located at the end of the tube 82. In the absence of excess pressure in the tube, the diameter of the tip does not exceed the diameter of the tube. When pressure is applied to the tube, the tip increases in size (its elastic ring swells) and its diameter becomes larger than the diameter of the tube. The pressure is supplied from the cylinder 86 through the open valve 87 with the valve 88 closed. The pressure is released from the tube through the valve 88 when the valve 87 is closed. The valves can be opened and closed manually or by electric drives on command from the control system 89 (computer). The molding material 83 continuously leaves the press, therefore, increasing the tip in size and decreasing it in size leads to the formation of bulges (key 85) and thinning (key 84) in the channel. The shape of the cross-section and longitudinal section of the void in the molding material (and therefore in the brick) is determined by the mode of operation of the tip with an elastic ring 90, as well as the dimensions of the tip (its elastic ring). In particular, in the experiments, the length of the elastic ring ranged from 5 to 10 mm.

Экспериментально подтверждено, что давление на формовочную массу со стороны наконечника трубки при его наддуве составляет от 2 до 2.5 МПа. В экспериментах время между пиками давления в наконечнике составляло 5 с, 1 с, 0.04 с, 0.02 с, 0.01 с, 0.005 с, 0.00004 с.It was experimentally confirmed that the pressure on the molding material from the side of the tube tip when it is pressurized is from 2 to 2.5 MPa. In the experiments, the time between the pressure peaks in the tip was 5 s, 1 s, 0.04 s, 0.02 s, 0.01 s, 0.005 s, 0.00004 s.

В процессе формования формовочной массы осуществляется ее существенное уплотнение и упрочнение изнутри во время подачи давления в наконечник. Что приводит к созданию на поверхности пустоты областей с переменной твердостью. В области утончения пустоты твердость поверхности пустоты меньше, в области утолщения пустоты твердость поверхности пустоты больше. Это аналогично армированию кирпича изнутри более твердыми материалами.In the process of molding the molding material, its substantial compaction and hardening from the inside is carried out while applying pressure to the tip. This leads to the creation of areas with variable hardness on the surface of the void. In the region of thinning the void, the hardness of the surface of the void is less; in the region of thickening of the void, the hardness of the surface of the void is greater. This is similar to reinforcing bricks from the inside with harder materials.

Таким образом, пустота по своей длине содержит участки, и на каждом из участков площадь проходного сечения пустоты по длине участка уменьшается до величины минимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке, а затем увеличивается до величины максимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке.Thus, the void contains sections along its length, and in each of the sections the void cross-sectional area along the length of the section decreases to the minimum void cross-sectional area in this section, and then increases to the maximum void cross-sectional area in this section.

В процессе исследования отработано несколько типов наконечников, способных придавать границе поперечного сечения пустоты круглые и эллиптические формы. Отработаны наконечники, способные при определенных режимах наддува формировать границу продольного сечения пустоты в форме элементов эллипсов и элементов гипербол.In the course of the study, several types of tips have been worked out, capable of giving round and elliptical shapes to the boundary of the cross section of the void. Tips have been developed that are capable of forming, under certain pressurization modes, the boundary of the longitudinal section of the void in the form of ellipse elements and hyperbole elements.

Исследования также показали, что переменное проходное сечение формовочной массы может быть создано и другими устройствами, например с помощью вибрирующих вверх-вниз, вправо-влево трубок внутри формовочной массы.Studies have also shown that a variable bore of the molding material can be created by other devices, for example, using vibrating up-down, left-right tubes inside the molding material.

В экспериментах глиняные кирпичи изготавливали с помощью устройства, изображенного на фиг.18 и традиционным способом с постоянными по длине пустот проходными сечениями. У изготовленных традиционным способом глиняных кирпичей вручную на внутренних поверхностях пустот нарезались поперечные ребра различной конфигурации и глубины, что делало проходные сечения пустот переменными по длине пустот.In the experiments, clay bricks were made using the device shown in Fig. 18 and in the traditional way with passage sections constant along the length of the voids. For clay bricks made by the traditional method, transverse ribs of various configurations and depths were cut manually on the inner surfaces of the voids, which made the passage sections of the voids variable along the length of the voids.

Заявленные кирпичи могут выполняться с различными прочностными характеристиками на сжатие «σ» определяемым из условия:Declared bricks can be performed with various compressive strength characteristics σ determined from the condition:

7,0 МПа<σ≤35,0 МПа,7.0 MPa <σ≤35.0 MPa,

и с различной пустотностью «Р», в частности, пустотность может быль в следующих диапазонах:and with different voidness “P”, in particular, voidness can occur in the following ranges:

2.25%<Р≤5%;2.25% <P≤5%;

5%<Р≤10%;5% <P≤10%;

10%<Р≤15%;10% <P≤15%;

15%<Р≤25%;15% <P≤25%;

25%<Р≤30%;25% <P≤30%;

30%<Р≤35%;30% <P≤35%;

35%<Р≤40%;35% <P≤40%;

40%<Р≤50%.40% <P≤50%.

Под пустотностью понимается отношение объема технологических пустот кирпича к объему кирпича, умноженное на 100%.Voidness is understood as the ratio of the volume of technological brick voids to the volume of brick multiplied by 100%.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Для изготовления желтого кирпича или кирпича оттенков желтого цвета используют глину огнеупорную Кантатского месторождения и песок Ентаульского месторождений. Песок играет роль отощителя смеси. Глина содержит компоненты, кг на 100 кг массы глины:For the manufacture of yellow bricks or bricks of shades of yellow color, clay refractory to the Kantatskoye deposit and sand from the Entaulskoye deposits are used. Sand plays the role of a cleaning agent for the mixture. Clay contains components, kg per 100 kg of clay mass:

SiO2 SiO 2 56,0556.05 Al2O3 Al 2 O 3 23,4723.47 Fe2O3 Fe 2 O 3 2,472.47 примесиimpurities остальноеrest

Каждый компонент подвергают первичному дроблению в валковой дробилке и загружают посредством системы ленточных транспортеров в бункеры, при работе которых осуществляется дозирование данных компонентов при следующем соотношении компонентов, мас.%:Each component is subjected to primary crushing in a roll crusher and loaded through a system of conveyor belts into the bunkers, during the operation of which dosing of these components is carried out in the following ratio of components, wt.%:

глинаclay 7575 песокsand 2222

Для изготовления кирпича может применяться глина и песок с другим соотношением компонентов. Глина содержит компоненты, кг на 100 кг массы глины:For the manufacture of bricks, clay and sand with a different ratio of components can be used. Clay contains components, kg per 100 kg of clay mass:

SiO2 SiO 2 64,1264.12 Al2О3 Al 2 About 3 24,9924,99 Fe2O3 Fe 2 O 3 3,563.56 примесиimpurities остальноеrest

Каждый компонент подвергают первичному дроблению в валковой дробилке и загружают посредством системы ленточных транспортеров в бункеры, при работе которых осуществляется дозирование данных компонентов при следующем соотношении компонентов, мас.%:Each component is subjected to primary crushing in a roll crusher and loaded through a system of conveyor belts into the bunkers, during the operation of which dosing of these components is carried out in the following ratio of components, wt.%:

глинаclay 5959 песокsand 4141

В зависимости от требуемой прочности кирпича, его геометрии и цветовых оттенков выбирается соотношение вышеуказанных компонентов.Depending on the required strength of the brick, its geometry and color shades, the ratio of the above components is selected.

Далее смесь перерабатывается в дезинтеграторе, вальцовых мельницах, перемешивается и усредняется в смесителе, и после увлажнения водой превращается в формовочную массу, которая выдавливается шнековым вакуумным прессом (см. фиг.18) в виде непрерывного глиняного бруса 83, разрезаемого затем последовательно резательными устройствами на мерные брусья и далее - на отдельные кирпичи.Then the mixture is processed in a disintegrator, roller mills, mixed and averaged in a mixer, and after being moistened with water it turns into a molding mass, which is squeezed out by a screw vacuum press (see Fig. 18) in the form of a continuous clay bar 83, which is then cut sequentially by cutting devices into dimensional bars and further on separate bricks.

Кирпичи изготавливаются из глинистых пород, которые относятся к дисперсным материалам. Чтобы придать высушенному кирпичу-сырцу достаточную механическую прочность и регламентированные качественные характеристики, которые в свою очередь зависят от минералогического состава, дисперсности и других специфических свойств и природы материала сырьевых компонентов, его необходимо высушить, т.е. подготовить к обжигу.Bricks are made of clay rocks, which are classified as dispersed materials. In order to give the dried raw brick sufficient mechanical strength and regulated quality characteristics, which in turn depend on the mineralogical composition, dispersion and other specific properties and nature of the material of the raw materials, it must be dried, i.e. prepare for firing.

После получения кирпича-сырца его загружают на сушильные тележки и отправляют на рабочие каналы сушильной печи, предварительно выдержав на путях запасного канала при температуре влажной среды (80-98%) от 15°С до 35°С для выравнивания влажности сырца по объему сушильной тележки. Далее тележки с кирпичом-сырцом проталкивают по рельсовым путям рабочего туннеля (рабочих туннелей может быть один, два, четыре и более) сушильной печи в заданном режиме в течение времени «t».After receiving the raw brick, it is loaded onto the drying trolleys and sent to the working channels of the drying oven, after having previously stood on the ways of the spare channel at a temperature of the moist environment (80-98%) from 15 ° C to 35 ° C to equalize the moisture content of the raw material along the volume of the drying trolley . Then the carts with raw brick are pushed along the railways of the working tunnel (there can be one, two, four or more working tunnels) of the drying oven in the set mode during the time “t”.

Время «t» определяется из диапазона от 60 до 80 часов в зависимости от свойств сырья и общей текущей производительности линии по производству керамического кирпича с целью доведения остаточной влажности высушиваемого материала до 2-3%.The time "t" is determined from the range from 60 to 80 hours depending on the properties of the raw materials and the total current productivity of the ceramic brick production line in order to bring the residual moisture of the dried material to 2-3%.

В качестве теплоносителя и сушильного агента используют горячий воздух из зоны охлаждения обжиговой печи, разбавляя его наружным более холодным воздухом. Горячий воздух подают в нагнетательные борова, расположенные на своде туннелей, и далее через отверстия в своде рассредоточивают его по всей длине. Подачу горячего воздуха на выходе сушилки и отсос насыщенного влагой воздуха на входе осуществляют с помощью системы вытяжной вентиляции.As the heat carrier and drying agent, hot air is used from the cooling zone of the kiln, diluting it with external cooler air. Hot air is supplied to the injection hog located on the arch of tunnels, and then disperse it through the holes in the arch along the entire length. The supply of hot air at the outlet of the dryer and the suction of moisture-saturated air at the inlet are carried out using an exhaust ventilation system.

Кирпичи, как керамические изделия, относятся к капиллярно-пористым телам, в которых тепломассообмен между сушильным агентом и изделием (кирпичом) протекает по достаточно сложным закономерностям. Одна из них заключается в том, что весь период сушки делится на три участка: период прогрева, период постоянной скорости сушки и период падающей скорости сушки. При сушке кирпичей на них могут появляться дефекты, которые возникают как в результате нарушения технологических режимов сушки, так и на предыдущих стадиях переработки. Для минимизации трещинообразования применяют различного рода способы снижения влияния субъективных факторов на процессы сушки. Одним из таких способов является увеличение поверхности теплообмена между кирпичом и подогретым воздухом за счет увеличения площади боковой поверхности пустоты. Чем больше площадь поверхности пустот, тем больше поверхность, через которую влага может уходить из кирпича в обтекаемый кирпич воздух.Bricks, like ceramic products, belong to capillary-porous bodies in which heat and mass transfer between the drying agent and the product (brick) proceeds according to rather complicated laws. One of them is that the entire drying period is divided into three sections: the heating period, the period of constant drying speed and the period of the falling drying speed. When bricks are dried, defects can appear on them, which arise both as a result of violation of the technological drying regimes, and at the previous stages of processing. To minimize cracking, various methods are used to reduce the influence of subjective factors on drying processes. One of these methods is to increase the heat exchange surface between the brick and the heated air by increasing the area of the side surface of the void. The larger the surface area of the voids, the larger the surface through which moisture can escape from the brick into the streamlined air.

После сушки сухой материал перегружают на обжиговые вагонетки в виде этажей уложенного в пакеты кирпича и отправляют на обжиг в печь. Обжиг осуществляют в туннельной печи путем проталкивания вагонеток с обжигаемым материалом в течение 48-55 часов в зависимости от изначальных свойств сырья, свойств высушенного материала и общей текущей производительности цеха в три этапа, при этом кирпич проходит зоны:After drying, the dry material is loaded onto kiln trolleys in the form of floors of brick laid in packets and sent to the kiln for firing. The firing is carried out in a tunnel kiln by pushing trolleys with the fired material for 48-55 hours, depending on the initial properties of the raw materials, the properties of the dried material and the total current productivity of the workshop in three stages, while the brick passes through the zones:

- зону предварительного нагрева, где кирпич подвергается прогреву от воздействия повышающейся температуры от 80°С до 750°С;- a pre-heating zone, where the brick undergoes heating from exposure to rising temperatures from 80 ° C to 750 ° C;

- зону обжига и закала, где кирпич подвергается воздействию температуры от 750°С до 1050°С и быстрому охлаждению посредством принудительной подачи в туннель дутьевого воздуха сразу после высокотемпературного обжига;- a firing and hardening zone, where the brick is exposed to temperatures from 750 ° C to 1050 ° C and rapid cooling by forced supply of blast air into the tunnel immediately after high-temperature firing;

- зону охлаждения, где раскаленный кирпич подвергается охлаждению с температуры 750°С и на выходе из печи должен иметь не более 60°С, а рекуперативное тепло, отобранное от кирпича и прогретых вагонеток, переносится в смесительные воздушные коллектора, в которых разбавляется внешним более холодным воздухом и далее используется в качестве сушильного агента.- a cooling zone, where red-hot bricks are cooled from a temperature of 750 ° C and should have no more than 60 ° C at the exit of the furnace, and the recuperative heat taken from bricks and heated trolleys is transferred to mixing air collectors, in which it is diluted with an external cooler air and further used as a drying agent.

Далее пакеты с готовым кирпичом разгружают с обжиговых вагонеток на конвейер упаковки. Пакеты укладывают на деревянные настилы, упаковывают и отгружают с помощью виловых автопогрузчиков на склад готовой продукции.Next, the finished brick packages are unloaded from the kiln trolleys onto the packaging conveyor. Packages are laid on wooden flooring, packaged and shipped using forklift trucks to the finished goods warehouse.

На кирпичном заводе «Сибирский элемент» в г.Красноярске экспериментально подтверждено, что указанный состав глины и песка, конфигурация пустот, время сушки и обжига, а также весь комплекс вышеобозначенных мероприятий обеспечивают получение заявленного кирпича с пределом прочности при сжатии:At the brick plant "Siberian Element" in Krasnoyarsk it was experimentally confirmed that the specified composition of clay and sand, the configuration of voids, the drying and firing times, as well as the whole complex of the above measures provide the declared brick with a compressive strength:

7,0 МПа<σ≤35,0 МПа.7.0 MPa <σ≤35.0 MPa.

Геометрические характеристики полученных кирпичей, а также сравнительный анализ с традиционным кирпичом приведен в таблице. Конфигурация всех пустот заявленного кирпича (тип №1) показана на фиг.6. В поперечных сечениях границы пустот заявленного кирпича выполнены в виде эллипсов, у которых отношение большей полуоси к меньшей полуоси равно 1.1. В продольном сечении граница на участках сужения пустоты выполнена из элементов эллипсов и на участках расширения пустоты выполнена из элементов эллипсов.The geometric characteristics of the resulting bricks, as well as a comparative analysis with traditional bricks, are given in the table. The configuration of all the voids of the declared brick (type No. 1) is shown in Fig.6. In cross sections, the voids of the declared brick are made in the form of ellipses, in which the ratio of the major semi-axis to the smaller semi-axis is 1.1. In a longitudinal section, the boundary in the areas of narrowing the void is made of ellipse elements and in the areas of expansion of the void is made of ellipse elements.

В поперечных сечениях границы пустот заявленного кирпича (тип №2) выполнены в виде эллипсов с отношением большей полуоси к меньшей полуоси, равным 1.1. В продольном сечении граница на участках сужения пустоты выполнена из элементов эллипсов и на участках расширения пустоты выполнена из элементов эллипсов.In cross sections, the boundaries of the voids of the declared brick (type No. 2) are made in the form of ellipses with a ratio of the major semi-axis to the smaller semi-axis equal to 1.1. In a longitudinal section, the boundary in the areas of narrowing the void is made of ellipse elements and in the areas of expansion of the void is made of ellipse elements.

В поперечных сечениях границы пустот заявленного кирпича (тип №3) выполнены в виде эллипсов с отношением большей полуоси к меньшей полуоси, равным 1.1. В продольном сечении граница на участках сужения пустоты выполнена из элементов гипербол и на участках расширения пустоты выполнена из элементов гипербол.In cross sections, the boundaries of the voids of the declared brick (type No. 3) are made in the form of ellipses with the ratio of the major axis to the minor axis equal to 1.1. In a longitudinal section, the boundary in the areas of narrowing the void is made of elements of hyperbolas and in the areas of expansion of the void is made of elements of hyperbolas.

Для поглощения звуковых волн различной частоты заявленный кирпич выполняется таким образом, что каждая пустота по своей длине содержит 10-20 участков, на которых граница продольного сечения выполняется из различных по длине элементов различных эллипсов и гипербол (как показано на фиг.16). Высота выступа и глубина углубления на участке границы продольного сечения определяют частоту звуковой волны, которая эффективно отразится от поверхности выступа и поверхности углубления. Для эффективного звукопоглощения звуковых волн различной длины целесообразно все участки на границе продольного сечения пустоты выполнять из различных по длине элементов эллипсов и гипербол. А для устранения появления звуковых резонансных явлений в пустотах кирпича целесообразно, чтобы участки выполнялись из элементов различных эллипсов, отличающихся значениями фокальных параметров и эксцентриситетов, а также, чтобы участки выполнялись из элементов различных гипербол, отличающихся значениями фокальных параметров и эксцентриситетов.To absorb sound waves of different frequencies, the claimed brick is made in such a way that each void along its length contains 10-20 sections, in which the longitudinal section boundary is made of different length elements of various ellipses and hyperbolas (as shown in Fig. 16). The height of the protrusion and the depth of the recess at the portion of the boundary of the longitudinal section determine the frequency of the sound wave, which will effectively reflect from the surface of the protrusion and the surface of the recess. For effective sound absorption of sound waves of different lengths, it is advisable to perform all sections on the boundary of the longitudinal section of the void from elements of various lengths of ellipses and hyperbolas. And to eliminate the appearance of sound resonance phenomena in the voids of the brick, it is advisable that the sections are made of elements of different ellipses that differ in the values of focal parameters and eccentricities, and also that the sections are made of elements of various hyperbolas that differ in the values of focal parameters and eccentricities.

Актуальной задачей для гражданского строительства является поглощение излучений электрических вибраторов в диапазоне частот от 1010 Гц до 1015 Гц.An urgent task for civil engineering is the absorption of radiation from electric vibrators in the frequency range from 10 10 Hz to 10 15 Hz.

Поглощение может достигаться путем увеличения массы стен или выполнением в стенах пустот со сложными конфигурациями. Конструкция пустот заявленных кирпичей для эффективного поглощения таких излучений характеризуется тем, что разность максимального диаметра и минимальному диаметру в проходных сечениях пустот составляет величину от десятков миллиметров до тысячных долей миллиметра и менее. При этом расстояние между сечениями с максимальным и минимальным диаметром должно быть от десятков миллиметров до миллиметра.Absorption can be achieved by increasing the mass of the walls or by creating voids in the walls with complex configurations. The design of the voids of the declared bricks for the effective absorption of such emissions is characterized by the fact that the difference between the maximum diameter and the minimum diameter in the passage sections of the voids is from tens of millimeters to thousandths of a millimeter or less. In this case, the distance between sections with a maximum and minimum diameter should be from tens of millimeters to a millimeter.

Правило выбора диаметров таково: разность диаметров должна быть равна величине, выбираемой от половины длины до длины волны излучения.The rule for choosing diameters is as follows: the difference in diameters should be equal to a value selected from half the length to the radiation wavelength.

Для подавления резонансных явлений целесообразно, чтобы конфигурации продольных границ различных пустот были различны.To suppress resonance phenomena, it is advisable that the configurations of the longitudinal boundaries of various voids be different.

Целесообразно также, чтобы у различных пустот конфигурации поперечных сечений, расположенных на одинаковом расстоянии от одной из постельных поверхностей, были различны. Для кирпича данное условие может быть записано следующим образом: кирпич, содержащий сквозные пустоты между противоположными поверхностями, и, по крайней мере, две пустоты или все пустоты выполнены с переменными по длине пустот площадями проходных сечений, и вышеуказанные пустоты на одинаковом расстоянии от одной из поверхностей содержат проходные сечения различной площади, и границы указанных проходных сечений выполнены в виде различных эллипсов (отличающихся эксцентриситетами и фокальными параметрами), кроме того, вышеуказанные пустоты на одинаковом расстоянии от одной из поверхностей содержат проходные сечения с различными диаметрами.It is also advisable that for different voids, the configurations of the cross sections located at the same distance from one of the bed surfaces are different. For a brick, this condition can be written as follows: a brick containing through voids between opposing surfaces, and at least two voids or all voids are made with passage sections having variable lengths of voids, and the above voids are at the same distance from one of the surfaces contain passage sections of various sizes, and the boundaries of said passage sections are made in the form of various ellipses (differing in eccentricities and focal parameters), in addition, the above cots at the same distance from one of the surfaces contain passage sections with different diameters.

При изготовлении заявленного кирпича обеспечивается увеличение площади поверхности пустоты или пустот, а также суммарной площади поверхности кирпича. Увеличение достигается за счет многократного изменения площади проходного сечения по длине пустоты или пустот. Увеличение площади по сравнению с прототипом или традиционными кирпичами приводит к улучшению теплообмена кирпича с окружающей средой при его сушке, обжиге и охлаждении, сокращению времени сушки, обжига и охлаждения.In the manufacture of the claimed brick, an increase in the surface area of the void or voids, as well as the total surface area of the brick is provided. The increase is achieved due to multiple changes in the area of the passage section along the length of the voids or voids. The increase in area compared to the prototype or traditional bricks leads to an improvement in the heat exchange of the brick with the environment during its drying, firing and cooling, and a reduction in the drying, firing and cooling times.

Эксперименты с опытными образцами кирпичей показали, что у кирпича заявленной конструкции время сушки и обжига может быть сокращено до 7% по сравнению с традиционным кирпичом.Experiments with prototypes of bricks have shown that for bricks of the claimed design, the drying and firing times can be reduced by up to 7% compared with traditional bricks.

Из формулы (2), приведенной выше, следует, что при прочих равных условиях во сколько раз увеличивается площадь поверхности кирпича, во столько раз может быть уменьшено время сушки, обжига или охлаждения. Однако у заявленного кирпича имеется дополнительный фактор, влияющий на увеличение теплообмена: турбулизация воздушного потока при прохождении по пустоте.From formula (2) above, it follows that, ceteris paribus, how many times the surface area of the brick increases, so many times can be reduced drying, firing or cooling. However, the claimed brick has an additional factor affecting the increase in heat transfer: turbulization of the air flow when passing through a void.

На фиг.9 изображен поток 27 воздуха, набегающий на кирпич, и поток 28 воздуха, движущийся по пустоте традиционного кирпича. На фиг.10 изображен поток 29 воздуха, набегающий на заявленный кирпич, и поток воздуха, движущийся по пустоте заявленного кирпича. Турбулизируют поток воздуха в пустоте завихрения 30 и 31, которые вызываются изменением площади проходного сечения по длине пустоты. На фиг.11 и 12 также показаны набегающие потоки 32 и 34 воздуха, а также завихрения 33 и 35, вызванные конфигурациями пустот.Figure 9 shows a stream of air 27 running onto a brick, and a stream of 28 air moving along the void of a traditional brick. Figure 10 shows a stream of air 29 running onto the claimed brick, and a stream of air moving along the void of the declared brick. Turbulent air flow in the void swirls 30 and 31, which are caused by a change in the area of the passage section along the length of the void. 11 and 12 also show oncoming air flows 32 and 34, as well as swirls 33 and 35 caused by configurations of voids.

У заявленного кирпича дополнительно обеспечивается увеличение силы сцепления раствора с поверхностью пустоты (см. фиг.14). Раствор 41 лучше сцепляется с боковой поверхностью пустот кирпича 40, при этом у заявленного кирпича достигается увеличение силы сцепления 39 раствора 41 с кирпичом 40, что затрудняет отрыв кирпича от застывшего раствора.The claimed brick additionally provides an increase in the adhesion force of the solution to the void surface (see Fig. 14). The mortar 41 adheres better to the side surface of the voids of the brick 40, while the declared brick achieves an increase in the adhesive force 39 of the mortar 41 with the brick 40, which makes it difficult to detach the brick from the solidified mortar.

Кроме того, конструкция пустот, в частности, пустоты 36, кирпича 37 (см. фиг.13) препятствует заполнению пустоты раствором 38.In addition, the design of the voids, in particular, the voids 36, brick 37 (see Fig.13) prevents the filling of the voids with a solution 38.

Важным техническим результатом для строительства зданий и различных сооружений является увеличение звукопоглощения заявленного кирпича. На фиг.15 и фиг.16 представлены схемы взаимодействия звуковых волн с поверхностью пустот заявленного кирпича. Векторы звуковых волн, падающих на кирпич, обозначены позициями 42 (см. фиг.15) и позициями 45, 46 и 47 (см. фиг.16). В пустоте заявленного кирпича наблюдается многократное отражение (векторы отраженных волн обозначены позициями 43, 44, 48, 49 и 50), наложение и ослабление звуковых волн.An important technical result for the construction of buildings and various structures is to increase the sound absorption of the claimed brick. On Fig and Fig presents a diagram of the interaction of sound waves with the surface of the voids of the claimed brick. The vectors of sound waves incident on the brick are indicated by 42 (see Fig. 15) and 45, 46 and 47 (see Fig. 16). In the void of the claimed brick, multiple reflection is observed (the vectors of the reflected waves are indicated by the positions 43, 44, 48, 49 and 50), the superposition and attenuation of sound waves.

Немаловажным техническим результатом у заявленного кирпича является увеличение площади пропитки водой поверхности кирпича за счет увеличения площади поверхностей пустот. Во время производства строительных работ кирпич смачивают, и от того, какое количество воды удерживается на поверхности кирпича, зависит дальнейший процесс затвердевания раствора и скрепление его с кирпичом. Чем больше воды во время кладки будет находиться на поверхности кирпича (особенно на поверхности пустот), тем больше ее впитается в поверхностный слой кирпича, тем лучшее сцепление кирпича с раствором будет достигнуто после затвердевания раствора.An important technical result of the claimed brick is to increase the area of water impregnation of the brick surface by increasing the surface area of the voids. During the construction work, the brick is wetted, and the further process of solidification of the mortar and its bonding with the brick depends on how much water is held on the surface of the brick. The more water during laying will be on the surface of the brick (especially on the surface of voids), the more it will be absorbed into the surface layer of the brick, the better adhesion of the brick to the mortar will be achieved after the mortar has hardened.

К тому же, конфигурация продольного сечения пустот заявленного кирпича позволяет эффективно удерживать кирпич приспособлениями (см. фиг.37).In addition, the configuration of the longitudinal section of the voids of the claimed brick allows you to effectively hold the brick devices (see Fig.37).

Таким образом, достигается поставленная задача и технические результаты изобретения.Thus, the task and technical results of the invention are achieved.

ЛитератураLiterature

1. Ерохин В.Г., Маханько М.Г., Самойленко П.И. Основы термодинамики и теплотехники. Учебник для техникумов. - М.: Машиностроение, 1980. - 224 с.1. Erokhin V.G., Makhanko M.G., Samoilenko P.I. Fundamentals of thermodynamics and heat engineering. Textbook for technical schools. - M.: Mechanical Engineering, 1980 .-- 224 p.

2. Математика. Большой энциклопедический словарь / Главный редактор Ю.В.Прохоров. - 3-е издание. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. 848 с.: ил.2. Mathematics. Big Encyclopedic Dictionary / Editor-in-Chief Yu.V. Prokhorov. - 3rd edition. - M.: Big Russian Encyclopedia, 2000. 848 p.: Ill.

ТАБЛИЦА
Сравнительный анализ традиционного и заявленных кирпичей
TABLE
Comparative analysis of traditional and declared bricks
Характеристики кирпичейCharacteristics of Bricks Традиционный кирпичTraditional brick Заявленный кирпич, тип №1Declared brick, type No. 1 Заявленный кирпич, тип №2Declared brick, type No. 2 Заявленный кирпич, тип №3Declared brick, type No. 3 Количество пустотNumber of voids 1919 1919 1919 1919 Ширина, ммWidth mm 120.2120.2 120.2120.2 120.2120.2 120.2120.2 Длина, ммLength mm 249249 249249 249249 249249 Высота, ммHeight mm 65.165.1 65.165.1 65.165.1 65.165.1 Диаметр пустоты, ммThe diameter of the void, mm 15.915.9 Минимальный диаметр пустоты, ммThe minimum diameter of the void, mm 14.914.9 13.513.5 11.911.9 Максимальный диаметр пустоты, ммThe maximum diameter of the void, mm 16.916.9 17.517.5 18.918.9 Вес, кгWeight, kg 2.62.6 2.62.6 2.62.6 2.62.6 Боковая поверхность кирпича, мм2 Side surface of a brick, mm 2 100388100388 9940999409 9879498794 9727397273 Боковая поверхность пустот, мм2 Side surface of voids, mm 2 6175061750 6585065850 6731067310 7550075500 Количество сечений с
минимальным проходным
сечением
Number of Cross Sections
minimum pass
section
22 1010 1010
Сокращение времени сушки по сравнению с
традиционным кирпичом, %
Reduced drying time compared to
traditional brick,%
-- до 2up to 2 2-32-3 до 7up to 7
Сокращение времени обжига
сушки по сравнению с
традиционным кирпичом, %
Reduced firing time
drying compared to
traditional brick,%
-- до 2up to 2 2-32-3 до 7up to 7

Claims (1)

Кирпич, содержащий сквозные пустоты между противоположными поверхностями, и, по крайней мере, одна пустота выполнена с переменной по длине пустоты площадью проходного сечения, отличающийся тем, что вышеуказанная пустота по своей длине содержит, по крайней мере, два участка, и на каждом из участков площадь проходного сечения пустоты по длине участка уменьшается до величины минимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке, а затем увеличивается до величины максимальной площади проходного сечения пустоты на этом участке, при этом предел прочности кирпича при сжатии «σ» равен значению, определяемому из условия
7,0 МПа<σ≤35,0 МПа,
и для изготовления кирпича используют глину и песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
глина 75-59 песок 25-41

причем глина содержит компоненты, кг на 100 кг массы глины:
SiO2 56,05-64,12 Al2O3 23,47-24,99 Fe2O3 2,47-3,56 примеси остальное

при этом длина кирпича составляет величину от 200 до 300 мм, ширина кирпича составляет величину от 100 до 150 мм, толщина кирпича составляет величину от 30 до 140 мм.
A brick containing through voids between opposite surfaces, and at least one void is made with a variable cross-sectional area along the length of the void, characterized in that the above void contains at least two sections along its length, and in each of the sections the void cross-sectional area along the length of the section decreases to the minimum void cross-sectional area in this section, and then increases to the maximum void cross-sectional area in this section, when the tensile strength of the brick under compression "σ" is equal to the value determined from the condition
7.0 MPa <σ≤35.0 MPa,
and for the manufacture of bricks, clay and sand are used in the following ratio of components, wt.%:
clay 75-59 sand 25-41

moreover, the clay contains components, kg per 100 kg of clay mass:
SiO 2 56.05-64.12 Al 2 O 3 23.47-24.99 Fe 2 O 3 2.47-3.56 impurities rest

the length of the brick is from 200 to 300 mm, the width of the brick is from 100 to 150 mm, the thickness of the brick is from 30 to 140 mm.
RU2007125924/03A 2007-07-10 2007-07-10 Brick RU2345019C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007125924/03A RU2345019C1 (en) 2007-07-10 2007-07-10 Brick

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007125924/03A RU2345019C1 (en) 2007-07-10 2007-07-10 Brick

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2345019C1 true RU2345019C1 (en) 2009-01-27

Family

ID=40544178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007125924/03A RU2345019C1 (en) 2007-07-10 2007-07-10 Brick

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2345019C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648963A (en) * 1970-08-17 1972-03-14 Flexicore Co Core for casting concrete slabs
SU1606495A1 (en) * 1988-05-03 1990-11-15 А.А. Серегин Ceramic composition for producing construction articles
SU1662985A1 (en) * 1988-02-15 1991-07-15 Ивановский Инженерно-Строительный Институт Method of producing ceramic products
RU2004518C1 (en) * 1991-04-22 1993-12-15 Малое предпри тие "Экспресс-керамика" Method and ceramic feedstock for making building articles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648963A (en) * 1970-08-17 1972-03-14 Flexicore Co Core for casting concrete slabs
SU1662985A1 (en) * 1988-02-15 1991-07-15 Ивановский Инженерно-Строительный Институт Method of producing ceramic products
SU1606495A1 (en) * 1988-05-03 1990-11-15 А.А. Серегин Ceramic composition for producing construction articles
RU2004518C1 (en) * 1991-04-22 1993-12-15 Малое предпри тие "Экспресс-керамика" Method and ceramic feedstock for making building articles

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АВГУСТИНИК А.И. Керамика. - М.: Промстройиздат, 1957, с.83-85. *
ГОСТ 530-95 от 01.07.1996 г. Международный стандарт. Кирпичи и камни керамические, рис.А11. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100068533A1 (en) Process of production and structural element
WO2023030303A1 (en) Cement-based composite material having negative poisson&#39;s ratio, and preparation method therefor
Zhu et al. Mechanical performance of concrete combined with a novel high strength organic fiber
RU2345023C1 (en) Brick
RU2345019C1 (en) Brick
RU2345020C1 (en) Brick
RU2345021C1 (en) Brick
RU2345022C1 (en) Brick
RU2345011C1 (en) Brick
RU2345010C1 (en) Brick
RU2345009C1 (en) Brick
RU2345014C1 (en) Brick
RU2345012C1 (en) Brick
RU2345015C1 (en) Brick
RU2345017C1 (en) Brick
RU2345018C1 (en) Brick
RU2345024C1 (en) Brick
RU2345008C1 (en) Brick
RU2345029C1 (en) Brick
RU2345013C1 (en) Brick
US10759702B2 (en) Forming a ceramic product
RU2345027C1 (en) Brick
RU2345025C1 (en) Brick
RU2345028C1 (en) Brick
RU2345030C1 (en) Brick

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20090324

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090711