Лего кирпич технология производства

Лего кирпич – это тот случай, когда детская игрушка становится реальным конкурентом многовековой строительной технологии. На протяжении многих веков, в течение которых в строительстве используется кирпичная кладка, предпринимаются шаги по модернизации этого стройматериала. Конструкция Лего является очередным шагом в этом направлении, способствующим повышению качества кирпичных строений.

Сущность материала

В чем состоит основной принцип конструктора Лего? В нем подобраны элементы, которые плотно стыкуются между собой за счет определенных профилей, что позволяет собрать достаточно прочные, идеально ровные конструкции, просто сочленяя их между собой в определенном порядке.

Лего кирпич разработан менее 100 лет назад и имеет тот же принцип, что и детская игрушка. Он прессуется из измельченных горных пород (обычно известкового типа), вулканической пыли и песка. Более простой вариант предусматривает применение сырья на основе щебневого рассева.

Однако основным отличием является не состав, а геометрия элементов. В них формируется 2 сквозных отверстия и профили по их краям, обеспечивающих соединение по системе «шип-паз».

При укладке такого кирпича отверстия совмещаются, образуя канал через всю конструкцию, а шип входит в паз, что позволяет ровно совместить элементы. Кладка, даже без излишнего контроля, автоматически осуществляется строго вертикально, а кирпичи не имеют возможность смещения относительно друг друга.

В результате применения Лего кирпичей обеспечивается практически идеальный внешний вид строения, а с учетом разнообразия расцветок, и с изысканным дизайном. Это обстоятельство и создает основную сферу применения – внешняя облицовка зданий, внутренняя отделка помещений, строительство привлекательных ограждений (заборов).

Сравнительные характеристики

Если сравнивать Лего кирпич со стандартным кирпичом, изготовленным при помощи обжига, то выявляются такие его преимущества:

• простота и точность кладки, доступная даже неподготовленному строителю;
• повышенная морозостойкость и стойкость к резким температурным колебаниям;
• высокая механическая прочность на сжатие – более 310 кг/см²;
• идеальные формы каждого элемента, отсутствие трещин и других дефектов;
• более быстрая кладка;
• возможность обустройства коммуникаций в кладке без пробивания каналов, а используя формируемое отверстие диаметром до 7,5 см;
• пониженная влагопроницаемость (менее 5%);
• сейсмостойкость кладки, пожарная и экологическая безопасность;
• малый вес – плотность составляет в среднем 1560 кг/м³.

Среди минусов приводятся такие факторы:

• повышенная сорбционная способность;
• абразивные свойства сырья требуют изготовления формовочного оборудования из высокопрочных сталей;
• теплосберегающие параметры уступают пенобетонам и керамзитовым блокам.

Особенности кладки

Кладка Лего кирпича имеет свои специфические нюансы. Первый ряд на основание закрепляется с помощью цементно-песчаной смеси, а все последующие ряды укладываются на клей. Для этих целей обычно используется клей, предназначенный для керамической плитки.

При кладке он должен иметь консистенцию достаточно жидкой сметаны. Расход составляет 22-25 кг на 500 кирпичей. Наносить массу лучше всего с помощью специального клеевого пистолета.

Кладка осуществляется в следующем порядке.

Укладка первого ряда

От качества укладки первого ряда зависит качество всей конструкции. Для этого четко контролируется линия поверхности и горизонтальность ряда.

Первый ряд укладывается на фундамент, поверхность которого предварительно покрывается утеплителем и гидроизоляций, с помощью цементного раствора. Между кирпичами по торцам сцепление обеспечивается тонким слоем клея.

Стыкуются все элементы так, чтобы элементы следующего ряда вошли в замковое зацепление с учетом смещения на половину кирпича. Уплотнение обеспечивается киянкой.

Последующая кладка

Клей наносится с помощью клеевого пистолета на низ кирпича зигзагообразным валиком шириной 10-12 мм. Прежде всего, клеем покрываются шипы зацепления.

Наносится клей также на торец элемента. Каждый слой укладывается с увязкой, т.е. со смещением ровно на половину кирпича. Шип совмещается с пазом и небольшим усилием плотно загоняется в него.

Формирование проемов

Лего кирпич способен сам стать балкой перекрытия, что устраняет необходимость монтажа железобетонного элемента, искажающего кладку. Проем делается следующим образом:

• устанавливается опалубка;
• укладывается один ряд Лего кирпича, в котором просачиваются продольные каналы и укладывается стальная арматура;
• кладется еще 2 ряда кирпича на клее;
• в отверстия заливается бетон.

После застывания раствора образуется достаточно прочное перекрытие.

Изготовление армопояса

Для крепления кровли на стене из Лего кирпича изготавливается армированный пояс, который равномерно перераспределяет нагрузку.

Для этого последний ряд стены выкладывается из кирпича с готовыми продольными пазами. В них параллельно ложится стальная арматура. В отверстия в кирпиче вставляются деревянные заглушки и по всему периметру сооружения заливается слой бетона.

Технология производства

Лего кирпич изготавливается путем гиперпрессования измельченного сырья в специальной форме (матрице). Производство его можно освоить своими руками, но пресс и формовочную матрицу придется приобрести. Для их самостоятельного изготовления необходимы профессиональные навыки и токарное оборудование (читайте: самодельные станки и приспособления).

Процесс изготовления кирпича сводится к проведению таких операций:

• тщательное измельчение породы и просеивание всех ингредиентов смеси;
• развешивание и дозирование компонентов;
• приготовление смеси путем тщательного перемешивания ингредиентов;
• формование заготовки в матрице и прессование кирпича в станке.

Смесь для Лего кирпича можно приготовить самостоятельно. Можно рекомендовать такие составы:

1. Наиболее качественный кирпич получается при использовании отсева и пыли, полученного при распиливании известняка. Рецепт смеси: известняковый отсев (84-91%), портландцемент (9-16%), красители и вода для доведения до нужной консистенции (не более 5 %).
2. Глиняно-цементная смесь – глина (78-91 %), портландцемент (до 12 %), вода.
3. Цементно-песчано-глиняная смесь – глина (28-42%), мелкий песок (49-63%), цемент (не более 9-11%), вода (при необходимости).

Для повышения водостойкости в состав смеси могут вводиться пластификаторы. В качестве красителей рекомендуются железоокисные пигменты и окись титана.

Дом из лего кирпича

Современные технологии позволяют возводить из Лего кирпича теплые дома повышенной прочности.

Популярность приобрела такая конструкция:

1. Стены возводятся из двух кирпичных рядов с прослойкой. Толщина одного ряда – половина или один кирпич в зависимости от региона.
2. В зазор между рядами заливается утеплитель вспенивающего типа – полистирол, полиуретан, специальный бетон. Можно просто засыпать керамзитом.
3. В отверстия, образованные в стене, вертикально закладывается стальная арматура, что значительно укрепляет конструкцию.

Приведенная технология позволяет обеспечить внутри дома нужный микроклимат, а снаружи привлекательный внешний вид без дополнительной облицовки. Такая конструкция обладает повышенной надежностью и долговечностью, хорошо противостоит действию воды и резким климатическим изменениям.

Строительство заборов

Лего кирпич позволяет возвести солидный, прочный забор с эстетической привлекательностью. Кладку его можно осуществлять вообще без клея или раствора. Фиксация обеспечивается замковым соединением самих кирпичей.

Для упрочнения системы в отверстия помещается стальная арматура диаметром 12-16 мм и производится заливка бетона. После его застывания формируются прочные, монолитные, бетонные столбы по всей высоте забора.

Лего кирпич можно отнести к современным стройматериалам, которые оказывают достойную конкуренцию стандартным материалам. Он позволяет возводить постройки разного назначения повышенной прочности с теплосберегающими способностями. Строить можно своими руками и очень быстро, а сэкономить можно еще и на самостоятельном изготовлении лего кирпичей.

Лего-кирпич пришёл на российский строительный рынок совсем недавно – три года назад. Несмотря на это, стройматериал уже пользуется большим успехом благодаря своим эксплуатационным особенностям и доступным ценам. Спрос на этот продукт стремительно растёт. Наладить производство лего-кирпича, в отличие от традиционного керамического, значительно проще и дешевле – некоторые предприниматели освоили изготовление небольших партий буквально в домашних условиях. О том, что нужно для организации своего дела по выпуску лего-кирпича, речь пойдёт далее.

Основные характеристики лего-кирпича

Если сравнивать лего-кирпич с привычными стеновыми стройматериалами, к которым можно отнести керамический и силикатный кирпич, а также бетонный блок, то его преимуществами можно назвать:

• прочность кладки, которая достигается за счёт крепкого сцепления. Лего-кирпич имеет сквозные отверстия, ободки которых обладают специальными выступами (шипами) сверху и зазорами (пазами) снизу. Кирпичи плотно и надёжно соединяются друг с другом подобно деталям конструктора;
• удобный способ соединения (шип в паз) – конструкция кирпичей позволяет избежать появления зазоров, их не нужно «подгонять» друг под друга, кладку может выполнить даже непрофессионал;
• высокая скорость возведения конструкций;
• экономия на расходных материалах – в качестве связующего материала можно использовать плиточный клей, нанося его тонким слоем;
• идеальная геометрия – технология изготовления кирпичей не предусматривает обжиг, поэтому изделия не дают усадки, остаются ровными после сушки. Это позволяет дополнительно сэкономить на облицовке здания;
• сквозные отверстия можно использовать для армирования и прокладки труб коммуникаций.

Кроме этого, лего-кирпич имеет низкий показатель водопоглощения (5-6%) и высокий коэффициент прочности (от 110 до 300 кг на 1 кв. см поверхности), что говорит о его долговечности и надёжности.

На сегодняшний день выпускается широкий ассортимент продукции по цветам и оттенкам. Можно подобрать варианты как для внутренней, так и для наружной кладки. Из лего-кирпича строят заборы, колонны, гаражи, бани, камины, внутренние перегородки жилых домов и т. п.

Производство такого кирпича в качестве бизнеса привлекательно тем, что не требует покупки дорогого и громоздкого оборудования, получения лицензии, приобретения патента и технологии. Спрос на продукцию растёт. Многие начинающие предприниматели, рассматривая самые перспективные направления бизнеса, охотно берутся за реализацию этой идеи.

Чтобы успеть занять своё место на относительно новом рынке, действовать нужно прямо сейчас! Рассмотрим технологию производства кирпича лего и примерный бизнес-план для открытия небольшого цеха.

Процесс производства

Основным сырьём для изготовления стройматериала является смесь на основе цемента, глины, наполнителей, в качестве которых используются песок и различные отсевы (например, щебёночный отсев или отходы пиления известняковых пород), и воды. Дополнительно в состав могут быть введены пластификаторы для улучшения плотности и прочности и красящие пигменты для улучшения эстетических характеристик изделия.

Идеального рецепта для изготовления смеси нет, как нет и ГОСТа или каких-либо других специальных нормативных документов для производства кирпича.

Интересно: датскому строителю Оле Кирку Кристиансену, которому приписывают разработку кирпича с фиксирующими элементами, так и не удалось запатентовать свое изобретение. Специальные шипы были отнесены к дополнительным техническим функциям кирпича, и в выдаче патента было отказано.

Лего-кирпич изготавливается в нашей стране с 2014 года. При его изготовлении производители ориентируются на требования ГОСТ 6133-99 «Камни бетонные стеновые» и ГОСТ 7025-91 «Кирпич и камни керамические и силикатные». Чтобы составить достойную конкуренцию производителям традиционных стеновых стройматериалов, рекомендуется пройти процедуру сертификации и получить документы о соответствии требованиям этих ГОСТов.

Технологическая цепочка производства лего-кирпича состоит из следующих этапов:

• подготовка сырьевой смеси – просеивание, измельчение, вымешивание в специальном бункере цемента, песка и отсева с добавлением воды;
• формование и прессование изделия. Сырьевая смесь поступает в формовочную камеру, где при помощи матрицы делается заготовка, которая затем прессуется под высоким давлением и выдвигается специальным устройством;
• созревание кирпича в течение трёх суток.

В основе получения лего-кирпича лежит метод гиперпрессования или холодной сварки. Под воздействием высокого давления происходит спаивание мелкодисперсных частиц. В этом случае не требуется дополнительный нагрев внешними источниками тепла.

Важно иметь в виду, что после созревания стройматериал не может сразу использоваться. Должно пройти от 7 до 28 дней, для того чтобы он набрал прочность. Иначе изделия могут деформироваться и на них могут образоваться трещины.

Актуальная коммерческая идея для строительной отрасли – бизнес по производству пеноблоков. Технологический процесс, необходимое оборудование и материальные затраты для открытия своего дела.

Как открыть бизнес по выпуску лего-кирпича

Объём инвестиций, необходимых для открытия цеха производительностью 40 тысяч кирпичей в месяц, составляет примерно 1,2-1,5 млн рублей. При этом 60% бюджета уйдёт на покупку оборудования и пусконаладочные работы, 10% – на обустройство помещения и оформление документов, 25% – на приобретение первой партии сырья, оставшиеся 5% – на рекламные мероприятия.

Оформление деятельности

Первый шаг на пути к созданию любого коммерческого предприятия – оформление деятельности в налоговом органе. Для небольшого кирпичного цеха подойдёт регистрация индивидуального предпринимателя (ИП). Полезно прочитать, как самому зарегистрировать ИП. В качестве налогового режима можно порекомендовать упрощённую систему налогообложения с объектом «доходы минус расходы». Подробнее здесь: ИП на УСН.

Открыть ИП проще и дешевле, а содержать выгоднее. Лего-кирпичи, как правило, не используют в многоэтажном строительстве, поэтому производство будет ориентировано не на крупные строительные компании, а большей частью на мелких застройщиков, торговцев стройматериалами и частных клиентов.

Важно! Код основного вида деятельности по ОКВЭД, который нужно указывать при регистрации – 23.61 – «Производство изделий из бетона для использования в строительстве».

Кроме свидетельства о регистрации ИП, понадобятся документы на помещение цеха:

• договор аренды или правоустанавливающий документ;
• заключение Роспотребнадзора о соответствии санитарным правилам и нормам;
• заключение МЧС о соответствии требованиям пожарной безопасности.

Рекомендуется использовать в работе оборудование и материалы, качество которых подтверждено соответствующими сертификатами. Кроме того, как уже упоминалось, желательно получить сертификат соответствия требованиям ГОСТ 6133-99 на выпускаемую продукцию. Это значительно упростит выход на рынок и поможет преодолеть препятствия, связанные с конкуренцией.

Помещение и оборудование

Производственный участок не требует больших площадей. Оборудование для производства лего-кирпича весьма компактное. Так, стандартные размеры основного узла – гиперпресса – составляют 1300 мм × 1100 мм × 2300 мм. Однако для созревания кирпича потребуется выделить просторное помещение. После извлечения из формы кирпич должен быть размещён на ровной чистой поверхности сроком на 2-3 дня. Оптимально, если общая площадь помещения будет не меньше 200 кв. м.

Основные требования к помещению: наличие всех инженерных коммуникаций, хорошего освещения и системы вентиляции. Особые требования предъявляются к электроснабжению: в цехе должна быть производственная линия напряжением 380 В. Целесообразно разбить помещение на зоны: производственную, складскую и административно-бытовую.

Что касается оборудования, на сегодняшний день существует масса вариантов покупки как отдельных станков, так и монтированных комплексов для изготовления лего-кирпича. Они отличаются по комплектации, степени автоматизации, производительности, типу матрицы, продолжительности производственного цикла, давлению и, соответственно, по цене.

Обзор станков для производства лего-кирпича

Одним из неплохих вариантов по соотношению цены и качества является станок для производства кирпича «ПТМ 45» российской компании «Профтехмаш». Это пресс-полуавтомат, позволяющий выпускать 1 кирпич в 12 секунд. Давление цилиндров составляет 45 тонн. На таком станке можно выпускать изделия с идеальной геометрией.

Стоимость пресса – около 500 тысяч рублей. Дополнительно к нему можно приобрести бетоносмеситель, измельчитель твёрдых пород, колибратор, комплект ленточных транспортёров и смонтировать всё это в единую производственную линию.

Автоматизированный станок «Булава 3» от завода строительного оборудования «Добрыня», расположенного в Набережных Челнах, обойдётся предпринимателю примерно в 1 млн рублей. На таком агрегате можно производить высокопрочные кирпичи (давление гидроцилиндров – 140 тонн) методом двустороннего прессования.

Этот станок отличается повышенной производительностью: за 1 цикл можно получить сразу 2 изделия. К станку за отдельную плату поставляются бетоносмесители, конвейеры, просеиватели, дозирующие и подающие устройства.

Среди бюджетных вариантов можно выделить гидравлическую установку «Лего Универсал — 300», предлагаемую кировским заводом «ТехТрон». Такой станок имеет сменные матрицы, на нём можно изготавливать не только кирпич, но и брусчатку. Выход готовой продукции может достигать 300 изделий в час. Стоимость станка составляет 180 тысяч рублей, матрицу нужно покупать отдельно (стоимость около 20 тысяч рублей).

Чтобы организовать производство лего-кирпича в домашних условиях, можно приобрести и ручной станок с механизмом рычажного типа. Так, «Лего 120» от «ТехТрон», работающий по принципу механического прессования, позволит выпускать до 120 изделий в час. Кирпичи прессуются под давлением 2 тонны. Стоимость станка равна 40 тысячам рублей.

Какой бы станок ни был выбран, следует понимать, что в производительности важную роль играют расторопность и навыки рабочих. Обычно для обслуживания одного агрегата хватает одного оператора, но если задействовать ещё двух или трёх подсобных работников, выход готовой продукции можно увеличить.

Себестоимость изделий и возможный размер прибыли

Чтобы определить себестоимость готовой продукции, нужно посчитать расходы на оборудование, приведённые к единице изделия, учитывая заявленное в техническом паспорте гарантированное количество циклов использования. В себестоимость также входят затраты на сырьё, электроэнергию, аренду помещения и оплату труда.

На изготовление одного лего-кирпича стандартного размера 250 мм × 125 мм × 65 мм уходит примерно 0,43 кг цемента, 3,08 кг смеси песка и отсева, 0,009 кг пигмента, 0,003 кг пластификатора. В среднем общая сумма затрат на сырьё для получения одного кирпича составляет 5-6 рублей. Если добавить сюда расходы на зарплату, аренду, коммунальные услуги и амортизацию оборудования, получится приблизительно 10 рублей.

Розничная цена кирпича указанного размера составляет 18 рублей за штуку, оптовая обычно на 20-25% ниже (около 14 рублей). Таким образом, выпуская в месяц 50 тысяч единиц кирпича, предприниматель может заработать от 160 тысяч до 320 тысяч рублей чистой прибыли.

Полезно прочитать, как организовать производство композитной арматуры. Материально-техническая база для открытия предприятия, производственная цепочка и возможный заработок.

На заметку: сколько стоит оборудование для производства фанеры и какой доход оно может приносить.

Всё о том, что представляет собой пилорама как бизнес: плюсы и минусы предприятия, бюджет открытия и рентабельность.

Заключение

Кирпич лего – строительный материал нового поколения, он надёжен, прочен, долговечен, эстетичен. Высокие оценки он получает также за удобство и скорость кладки и возможность сэкономить.

Производство лего-кирпича – новое направление бизнеса, его несложно организовать, но делать это целесообразно там, где есть целевые клиенты – застройщики, использующие в своей работе этот стройматериал.

Если проанализировать имеющийся рынок, оценить конкурентов и, исходя из этого, выбрать оборудование с оптимальной производительностью, можно успешно стартовать в этом виде бизнеса, а развить дело поможет активная рекламная кампания.

Наладить производство гиперпрессованного кирпича ЛЕГО, можно открыв собственный цех, оборудованный профессиональными станками. Залогом успеха является соблюдение технологических требований, а экономическая целесообразность зависит от эффективности бизнес-плана.

Технология гиперпрессования

Гиперпрессование – технологический процесс, подразумевающий обоюдное трение частиц, имеющих мелкодисперсную структуру. Процесс осуществляется под повышенным давлением, что приводит к уничтожению окисной плёнки и формированию ювенильной поверхности. Создаётся эффект холодной сварки, обеспечивающий сцеплению молекул – когезию. Технические характеристики конечного продукта, улучшаются посредством вяжущих добавок, отличающихся химическим сродством с мелкодисперсными цементными частицами.

Технология производства ЛЕГО кирпича включает 4-е этапа:

• приготовление смеси – пигмент тщательно смешивается с цементом, известковым щебнем и водой;
• прессование – смесь загружается в гидравлический пресс, подвергаясь сжатию в форме под давлением. Активизируется холодная сварка, призванная зацементировать сформированный кирпич;
• палетезация — кирпичи раскладываются на поддоны (сохраняется небольшая дистанция между изделиями);
• выдержка – поддоны отправляются в пропарочную камеру, где подвергаются температурному воздействию (+40…+70°C) на протяжении 10 часов. Процедура пропаривания обеспечивает набор изделием 70% прочности, оставшиеся 30%, будут набраны в течение 30 суток.

Необходимо приобрести сырье для производства ЛЕГО кирпича в следующем соотношении:

• заполнитель – отсев щебня известняка (92% в составе смеси);
• вяжущий компонент — портландцемент (8%в составе смеси);
• пигмент.

Технологически можно изготавливать 3-и вида продукции:

1. одинарный стандартный кирпич – делается из половинчатой матрицы, подходит для облицовки и кладки стен, востребован при формировании углов;
2. фитинг – изделия соединяются промеж собой верхними, нижними и боковыми сторонами, что позволяет формировать ровную поверхность, отличающуюся устойчивостью к образованию трещин;
3. кирпичи рельсового типа – укладка стройматериала происходит как на рельс, что позволяет проводить электрические системы и гидросистемы в вертикальной и горизонтальной плоскости.

Бизнес-проект

Бизнес план производства Лего кирпича

Чтобы дело было рентабельным, а начальные инвестиции быстро окупились, надо разработать бизнес план производства ЛЕГО кирпича, основным разделом которого являются финансовые расчёты. Расходная часть будет состоять из текущих трат и капвложений. Основные средства придётся затратить на приобретение оборудования: пресс УГП 25Г1 «Булава» (цена 500 000р); промышленный миксер (цена 100 000р).

Текущие затраты состоят из зарплаты 2-х работников (40 000р в месяц), оплаты электроэнергии (1600кВт/ч: цена 1кВт/ч — 4р) и закупки сырья (отсев — 60коп/1кг, цемент М 500 – 5р/1кг). Ежемесячно мини-завод будет выпускать 40 000 кирпичей (1600 штук за 8 часов). Цена одного рядового кирпича 13р, при себестоимости 5 рублей (цемент 0.35кг – 1.7р; отсев 3кг – 1.8р; пластификатор – 30коп; зарплата – 1р; электричество – 20коп).

Очевидно, что производство кирпича ЛЕГО как бизнес рентабельно, ведь чистая прибыль составляет 9 рублей с одного кирпича, а ежедневный прибыток составит 14 400 рублей. Начальные инвестиции окупаются за 2 месяца.

Изготовлять продукт в домашних условиях, можно купив мини-станок, например, ЭКО-БРАВИА (Бразилия). Оборудование оснащается трёхфазным асинхронным двигателем и гидравликой НШ-32, оно комплектуется матрицей ЛЕГО, а в процессе эксплуатации надо использовать гидравлическое масло. Используя станок, можно наладить производство кирпича ЛЕГО своими руками в объёме 1500 штук за смену (8 часов).

Организационные мероприятия по регистрации производственного объединения

Правомерно начать предпринимательскую деятельность, можно официально зарегистрировав ООО. Процедура регистрации проводится межрайонной инспекцией ФНС, требующей предъявления пакета документов:

• Устав организации;
• Учредительный договор;
• Протокол учредительного заседания;
• Квитанция об уплате пошлины – 4000 рублей.

Собственник арендуемого помещения, должен составить гарантийное письмо, приложив к нему нотариальную копию правоустанавливающих документов на объект недвижимости. Только соблюдая все формальности, можно открыть свое производство кирпича ЛЕГО в России, без нарушения правовых норм.

Востребованность продукта на рынке высока, не возникнет проблем с реализацией товара, при правильно организованной маркетинговой политике. Наладив производство строительного кирпича ЛЕГО, можно быстро вернуть инвестиции и создать рентабельное предприятие.