Обжиг глиняного кирпича в клампной печи — основа цивилизации

Хорошая кирпичная глина залегает на глубине 30–60 см под слоем плодородного грунта в большинстве речных долин и пойм. Выкопайте пробную яму и возьмите образец. Для проверки пригодности слепите из влажной глины шар размером с теннисный мяч и бросьте его с высоты пояса на твёрдую поверхность. Если он сплющится без трещин, глина слишком пластичная (слишком высокое содержание глины); если он расколется, она слишком песчаная. Идеальная кирпичная глина деформируется с незначительными поверхностными трещинами — она содержит natural баланс глинистых частиц и песка.

Вторая проверка: скатайте жгут из глины толщиной с карандаш и обмотайте его вокруг пальца. Если он обматывается без трещин, глина обладает хорошей пластичностью для производства кирпича. Соберите примерно 200–300 кг глины для небольшой партии из 100–200 кирпичей. Удалите вручную камни, корни и органический мусор.

Чистая глина дает усадку 8-12% при сушке и обжиге, что вызывает трещины. Добавление песка (отощение) снижает усадку до 4-6% и предотвращает растрескивание. Смешайте глину с чистым, острым песком в соотношении примерно 70% глины и 30% песка по объему. Точное соотношение зависит от естественного содержания песка в вашей глине — сначала проверьте небольшую партию.

Добавляйте воду постепенно и перемешивайте, топча глину ногами (ходьбой по глине в неглубокой яме) или вымешивая руками, пока смесь не станет равномерно гладкой, без сухих комков и воздушных пузырьков. Консистенция должна быть достаточно плотной, чтобы сохранять форму кирпичной формы без оплывания, но достаточно влажной, чтобы заполнять каждый угол формы при прессовании. Дайте смешанной глине отстояться за ночь — этот период отощения позволяет воде равномерно распределиться по массе.

Форма для кирпича — это открытый сверху прямоугольный ящик, по сути рамка без дна. Традиционные месопотамские кирпичи имели размеры примерно 30 × 15 × 7 см; римские кирпичи были плоskими — 30 × 15 × 4 см. Постройте форму из гладких твёрдых досок, скреплённых по углам. Внутренние поверхности должны быть гладкими — любая шероховатость не позволит глине чисто отделиться.

Для большей эффективности постройте групповую форму, которая формует одновременно 2–4 кирпича. У формы не должно быть дна — она устанавливается на ровную поверхность (доску или хорошо утрамбованный грунт) и снимается после формовки кирпича. Перед каждым использованием смачивайте или посыпайте песком внутреннюю поверхность формы, чтобы предотвратить прилипание.

Положите смоченную форму на ровную, посыпанную песком поверхность. Возьмите комок подготовленной глины, немного больший, чем полость формы, и energично бросьте её в форму — удар вгоняет глину во все углы и выдавливает воздушные пузырьки. Плотно прижмите глину кулаками, затем срежьте излишки вровень с верхом формы прямой деревянной планкой или проволокой.

Поднимите форму строго вверх, чтобы извлечь отформованный кирпич. Кирпич должен сохранять форму, не оседая и не треская. Если он оседает, глина слишком влажная; если трескаются края, она слишком сухая. Укладывайте каждый отформованный кирпич на ровную площадку для сушки с промежутком 5–10 см для циркуляции воздуха. Опытный кирпичник может формовать 300–500 кирпичей в день.

Сырцовый кирпич必须 сохнуть медленно и полностью перед обжигом — любая оставшаяся влага превратится в пар внутри кирпича во время обжига, что приведёт к его взрыву. Сушите кирпичи в защищённом месте, вдали от прямых солнечных лучей и дождя, в течение 7–14 дней в зависимости от погоды. Через 2–3 дня переворачивайте каждый кирпич на бок, чтобы открыть нижнюю поверхность.

Полностью высохший кирпич заметно легче мокрого, одинакового цвета (без тёмных влажных пятен) и издаёт глухой звук при постукивании, а не мягкий глухой удар. Для проверки разломите один кирпич: внутренняя часть должна быть того же цвета, что и внешняя, без более тёмной сердцевины. Попытка обжига кирпичей с влажной сердцевиной — наиболее частая причина потери партии при традиционном производстве кирпича.

Горн-клэмп использует сами кирпичи в качестве конструкции печи. На ровной, хорошо дренированной площадке уложите фундамент из твёрдообожжённых кирпичей или плоских камней. Постройте топочные каналы (туннели) на уровне земли — оставьте зазоры шириной 15–20 см, проходящие по всей длине штабеля, с шагом 50 см по ширине. По этим каналам загружают топливо и разжигают его.

Уложите сырой кирпич над топочными каналами узором «ёлочка» или в перевязку тычком и ложком, оставляя зазоры 1–2 см между кирпичами для циркуляции тепла. Высота штабеля — 1–1,5 метра. Немного сужайте боковые стенки к верху для устойчивости. Внешний слой кирпичей служит теплоизоляцией — они обжигаются менее равномерно, но защищают внутренние кирпичи от потерь тепла. Снаружи обмажьте слоем влажной глиняной штукатурки толщиной 5 см, оставив вверху воздушные отверстия для тяги.

Разожгите огонь во всех наземных каналах одновременно, используя растопку и древесный уголь. В течение первых 12 часов поддерживайте низкий, дымящий огонь — это удаляет последние следы влаги из кирпичей без термического шока. Постепенно увеличивайте подачу топлива в течение следующих 12 часов, пока огненные каналы не будут гореть интенсивно.

Поддерживайте максимальную температуру (видимое красно-оранжевое свечение через вентиляционные отверстия в верхней части садки) в течение 24-48 часов. Целевая температура составляет 900-1100°C — в этом диапазоне минералы глины претерпевают необратимые химические изменения (спекание и остекловывание), которые делают кирпич постоянно твёрдым. Непрерывно подавайте топливо через отверстия каналов. Когда верх садки начинает тускло светиться красным и дым из вентиляционных отверстий меняется с чёрного на прозрачный, обжиг завершён.

Загерметизируйте топочные каналы и все воздушные отверстия глиняной штукатуркой и дайте штабелю остыть в течение 3–5 дней. Не разбирайте его в горячем состоянии — быстрое охлаждение вызывает термический шок и растрескивание готового кирпича. Когда наружная глиняная штукатурка на ощупь станет холодной, начните осторожно снимать кирпичи, двигаясь снаружи внутрь.

Рассортируйте кирпичи на три сорта: Сорт 1 (внутренние кирпичи, полностью обожжённые, звонко отзываются при постукивании, равномерного красно-коричневого цвета) — конструкционный кирпич, пригодный для несущих стен. Сорт 2 (частично обожжённые, более светлого цвета, немного мягче) можно использовать для внутренних перегородок и ненесущих стен. Сорт 3 (недообожжённые наружные кирпичи, всё ещё несколько мягкие) можно измельчить и использовать повторно как шамот для следующей партии. Хорошо обожжённый штабель обычно даёт 60–70% кирпичей сорта 1.