Нормативные требования к керамическому кирпичу. Характеристики качественного кирпича. Допустимые деффекты керамического кирпича. Основные характеристики керамического кирпича. Кирпич полнотелый. Кирпич пустотелый. Кирпич облицовочный. Кирпич облицовочный глазурованный или ангобированный. Кирпич клинкерный. Кирпич шамотный. Транспортировка и хранение кирпича. Рекомендации по покупке кирпича. Сколько нужно кирпича, чтобы построить двухэтажный дом? Усреднённый расход кирпича на 1 м² кладки.
Различают кирпич керамический и силикатный. Схожи они только размерами, так как и материалы, и методы изготовления материала в этих двух случаях совершенно разные. Керамический кирпич формуют из глины (как правило, с различными функциональными добавками) и подвергают обжигу. По определению толкового словаря «кирпич» — это брусок обожжённой глины. Тогда силикатный (то есть «не глиняный») кирпич и не кирпич вовсе, а некоторый твёрдый материал, точнее — «камень строительный» —похожий по форме на кирпич. Так оно и есть — характеристики этих двух материалов регламентируются разными ГОСТами, и строители очень чётко проводят между ними границу.
Керамический кирпич имеет несколько разновидностей: строительный (он же рядовой, «обычный», «полнотелый»), пустотелый (он же «экономичный», «дырочный», «щелевой», «самонесущий»), облицовочный (лицевой), имеющий массу подвидов: фасадный, фасонный, фигурный, глазурованный, ангобированный. Виды кирпича могут сочетаться. Например, фасадный кирпич бывает и пустотелым, и полнотелым, а фасонный — и строительным, и облицовочным. По фактуре поверхности ложковой и тычковой граней изделия могут быть гладкими или рифлёными.
Керамический материал используют также при кладке печей и каминов. Для тех частей, что непосредственно контактируют с открытым огнём, необходим шамотный (огнеупорный) кирпич, а для отделки берут «каминный» — аналог облицовочного фасонного. Клинкерным кирпичом мостят дорожки.
Существует два метода изготовления керамического кирпича: пластический и полусухого прессования. В первом случае глиняную массу влажностью 17 — 30% выдавливают из ленточного пресса, затем сушат и обжигают. Второй способ менее распространён — сырец формируют из глины влажностью 8 — 10% сильным прессованием; такой материал не рекомендуют для строительства помещений с расчётной высокой влажностью.
В настоящее время действуют стандарты ГОСТ 7484-78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия» и ГОСТ 530-95 «Кирпич и камни керамические. Технические условия», пришедший на смену ГОСТ 6316-74 и ГОСТ 648-73.
Для строительного кирпича не считается браком наличие некоторых допустимых дефектов:
Требования к внешнему виду облицовочного кирпича более строги: на лицевой поверхности кирпича не должно быть сколов (в т. ч. и от известковых включений), пятен, выцветов и других внешних дефектов, видимых с расстояния 10 м на открытом пространстве при дневном освещении.
Браком являются случаи нарушения режима обжига кирпича. Признаки «недожога» — горчичный цвет, глухой звук при ударе. Результат такого брака — плохая водо- и морозостойкость. Для «пережога» характерны чёрные подпалины и оплывшая, нарушенная форма, повышенные плотность и теплопроводность (тепло из помещений будет «утекать» гораздо интенсивнее).
Наименование | Средняя плотность, кг/м³ |
Пористость, % | Марка морозостойкости |
Коэфф. теплопроводности, Вт/м·°С |
Марка прочности |
Цвет |
Кирпич полнотелый | 1600..1900 | 8 | 15..50 | 0,6..0,7 | 75..300 | красный |
Кирпич пустотелый | 1000..1450 | 6..8 | 15..50 | 0,3..0,5 | 75..300 | от светло-коричневого до тёмно-красного |
Кирпич пустотелый «сверхэффективный» (НПО «Керамика») | 1100..1150 | 6..10 | 15..50 | 0,25..0,26 | 50..150 | оттенки красного |
Кирпич облицовочный | 1300..1450 | 6..14 | 25..75 | 0,3..0,5 | 75..250 | от белого до коричневого |
Кирпич лицевой «сверхэффективный» (НПО «Керамика») | 1100..1150 | 43..45 | 25..75 | 0,25..0,26 | 125, 150 | от белого до коричневого |
Кирпич облицовочный глазурованный или ангобированный | 1300..1450 | 6..14 | 25..75 | 0,3-0,5 | 75..250 | в зависимости от желания заказчика |
Кирпич клинкерный | 1900..2100 | < 5 | 50..100 | 1,16 | 400..1000 | от желтого до тёмно-красного |
Кирпич печной шамотный | 1700..1900 | 8 | 15..50 | 0,6 | 75..250 | от светло-жёлтого до тёмно-красного |
Полнотелый кирпич — материал с малым объёмом пустот (меньше 13%). Применяется для кладки внутренних и внешних стен, возведения колонн, столбов и других конструкций, несущих помимо собственного веса дополнительную нагрузку.
В силу того, что этот материал используют преимущественно для возведения несущих элементов зданий, распространены другие его названия — «строительный», «обычный», «рядовой». Он должен обладать высокой прочностью на изгиб, на сжатие (если конструкция сильно нагружена, то можно заказать марку М250 и даже М300), быть морозостойким. По ГОСТУ максимальная марка по морозостойкости такого кирпича — F50, но можно встретить и кирпич марки F75.
Пористость определяет теплоизолирующие свойства, качество сцепления с кладочным раствором, а заодно и впитывание влаги при смене погоды. Водопоглощение обычного кирпича должно быть более 8%, а на рынке присутствует материал, у которого эта величина достигает 20%. Обратите внимание: сопротивление теплопередаче полнотелого кирпича невелико. Поэтому наружные стены, полностью выложенные из этого материала, требуют дополнительного утепления.
Пустотелый кирпич применяют для кладки облегчённых наружных стен, перегородок, заполнения каркасов высотных и многоэтажных зданий.
На самом деле «имён» у этого кирпича много. В различных анонсах его называют «дырочным», «щелевым», «экономным» («экономичным») и «самонесущим». Из последнего названия видно, что он используется преимущественно для ненагруженных конструкций.
Отверстия в пустотелом кирпиче могут быть как сквозные, так и закрытые с одной стороны; по форме — круглые, квадратные, прямоугольные и овальные; по расположению — вертикальные и горизонтальные. Необходимо учитывать, что материал с горизонтальными отверстиями менее прочен (М25-М100).
За счёт того, что пустоты составляют значительную часть объёма (более 13%), на изготовление пустотелого кирпича уходит меньше сырья, чем на изготовление полнотелого. Отсюда и относительно скромная цена, и название — «экономичный». Кроме того, замкнутые объёмы сухого воздуха повышают теплоизолирующие свойства материала. Нужно только следить, чтобы кладочный раствор был достаточно густой и не заполнял отверстия, иначе этим преимуществом нельзя будет воспользоваться. Разумеется, на степень проникновения раствора влияет и размер самих щелей.
Для улучшения теплотехнических характеристик ещё на этапе производства стараются добиться повышенной пористости сплошной части кирпича: при подготовке глины в неё добавляют торф, мелко нарезанную солому, опилки или уголь, которые при обжиге выгорают, образуя маленькие пустоты в глиняном массиве. Зачастую полученный таким образом кирпич называют «лёгким» или «сверхэффективным».
Облицовочный, он же «лицевой» и «фасадный», используют при облицовке зданий. Стандартные размеры у него такие же, как у рядового — 250×120×65 мм. Некоторые производители предлагают фасадный кирпич уменьшенной ширины (85 мм вместо 120).
Как правило, фасадный кирпич — пустотелый, а следовательно, его теплотехнические характеристики достаточно высоки. По нормативам, облицовка обязана обладать хорошей морозостойкостью и «презентабельным» внешним видом. Цвет должен быть ровным, грани гладкими, формы точными. Не допускается наличие трещин и расслоения поверхности.
Подбирая составы глиняных масс и регулируя сроки и температуру обжига, производители получают самые разнообразные цвета. Затраты на кирпичную облицовку больше, чем на оштукатуривание, но при правильном выборе материала «керамический» фасад не потребует обновления гораздо дольше, чем штукатурка.
Интересен облицовочный фактурный (рельефный) кирпич. Его ложковая и тычковая поверхности имеют рисунок. Это может быть просто повторяющийся вдавленный рельеф, а может быть и обработка под «мрамор», «дерево», «антик» (фактурный с потёртыми или нарочито неровными гранями) — на выбор заказчика.
Фасонный кирпич по-другому называют фигурным, что говорит само за себя. Отличительные признаки такого кирпича — скруглённые углы и рёбра, скошенные или криволинейные грани. Именно из таких элементов без особых сложностей возводят арки, круглые колонны, выполняют декор фасадов. Существуют специальные элементы для подоконника и карнизов. Подвид фасонного — лекальный кирпич, форма которого выполняется на заказ, по предоставленному лекалу.
Для получения кирпича с блестящей цветной поверхностью на обожжённую глину наносят глазурь (специальный легкоплавкий состав, в основе которого — перемолотое в порошок стекло), а затем проводят вторичный обжиг уже при более низкой температуре. После этого образуется стекловидный водонепроницаемый слой, обладающий хорошим сцеплением с основной массой и, как следствие, повышенной морозостойкостью. Глазурованный кирпич позволяет выкладывать мозаичные панно как в помещении, так и со стороны улицы.
Технология получения ангобированного кирпича (его ещё называют «двухслойным» или «цветным») отличается тем, что цветной состав наносят на высушенный сырец и обжигают только один раз. Само декоративное покрытие тоже другое. Ангоб состоит из белой или окрашенной красителями глины, доведённой до жидкой консистенции. Если температура обжига подобрана правильно, он даёт непрозрачный, ровный слой матового цвета.
Глазурованный и ангобированный кирпич применяют при оригинальной дизайнерской облицовке внешних и внутренних стен. Широкая цветовая гамма позволяет реализовать фактически любую идею оформления.
К внешнему виду глазурованного и ангобированного кирпича предъявляют приблизительно одинаковые требования. На цветной поверхности не должно быть наплывов и трещин, пузырьков и вздутий. Зазубрины и щербинки допускаются, но в очень малом количестве (не более 4 штук). То же относится к пузырькам и чёрным точкам— «мушкам» (не более 3).
Нужно учитывать, что цветной слой обоих кирпичей достаточно хрупок — вероятно, в силу этого они не слишком востребованы. Их изготовливают в основном за рубежом и на заказ, однако, есть производители и в России — это челябинский завод «Кемма», красноярский «Красноярскстройматериалы» и др. Ангобированный кирпич с покрытием белого цвета выпускает завод «Победа Кнауф», цветной материал с повышенной пустотностью (до 43%) — НПО «Керамика».
Применяют для облицовки цоколей, мощения дорог, улиц, дворов, полов в цехах промышленных зданий, облицовки фасадов.
Погруженный полностью в воду, клинкерный кирпич выдерживает минимум 50 циклов попеременного замораживания/оттаивания, а что касается прочности, то ниже марки М400 его просто не выпускают. Такие характеристики обеспечиваются большой плотностью кирпича, которая достигается благодаря особому сырью и особой технологии.
В производстве данного вида материала используют тугоплавкие глины. Их обжигают до спекания при значительно более высоких температурах, чем принято для изготовления обычного строительного кирпича.
Материал получается дорогой, и его использование целесообразно там, где эксплуатация элементов строений или дорожных покрытий проходит в самых жёстких условиях. Кирпичное мощение дорожек не очень популярно в России, поэтому чаще клинкер используют для облицовки фасадов — отделка долгое время не нуждается в ремонте, грязь и пыль практически не проникают в структуру поверхности, да и вариаций цветов и форм — масса. Недостаток только один: в силу высокой плотности клинкер обладает повышенной теплопроводностью.
Чтобы избежать быстрого разрушения кладки, контактирующей с открытым огнём, необходим кирпич, способный выдерживать высокие температуры. Его называют «печным», огнеупорным и шамотным. Данный материал выдерживает температуры свыше 1600°C.
Делают такой кирпич из шамота — огнеупорной глины. Кстати, ту же глину добавляют в кладочный раствор, чтобы печь не развалилась от воздействия пламени. Изготавливают шамотный кирпич классической, а также трапецеидальной, клиновидной и арочной формы.
Одним из реальных источников появления брака керамического кирпича (трещин, половняка, отбитостей и сколов) является его некорректная транспортировка. Зачастую можно наблюдать, как кирпич (даже относительно дорогой - облицовочный) перевозят навалом и разгружают, как щебень, самосвалом. Некондиция при таком способе транспортировки может достигать 20% от начального объёма.
«Цивилизованным» способом является перевозка кирпича на поддонах. Завод-изготовитель, как правило, подобным образом и отпускает потребителю свою продукцию, а поддоны либо продаёт, либо сдаёт в аренду; рассматриваются варианты доставки на поддонах заказчика.
Керамический кирпич является обжиговым материалом, имеющим неплохую атмосферостойкость, и это допускает его приобретение впрок (в том числе и зимой). Хранение керамического кирпича желательно осуществлять под навесом (исключающим прямое попадание на него атмосферных осадков) в штабелях с вентиляционными зазорами в кладке и проходами между штабелями. Хранение «россыпью» ни в коем случае на пользу кирпичу не пойдёт.
При покупке кирпича требуйте сопроводительные документы: сертификат или паспорт на продукцию. При отсутствии этих документов кирпичом лучше не соблазняться.
Если не хотите «топить улицу», не делайте наружные стены толщиной меньше, чем в 2,5 кирпича (то есть 64 см), иначе тепло будет уходить из дома.
При покупке импортного кирпича учтите, что европейские стандарты не всегда совпадают с отечественными по размерам, морозостойкости, прочностным показателям. Помните об этом при совместном использовании импортного и российского кирпича. Также необходимо учитывать, что толщина отечественных железобетонных элементов (перемычки, плиты перекрытия) кратна высоте отечественного кирпича.
Произведём расчёт для двухэтажного дома со стенами размерами 8×8 м при высоте потолков в 3 м.
1. Определяем длину наружных стен: 8 м х 4 = 32 м;
2. Высота потолка — 3 метра, тогда высота стен двухэтажного дома — 6 метров, значит площадь наружных стен: 32 м х 6 м = 192 м²;
3. Выбираем кладку в 2,5 кирпича, тогда толщина стен будет равняться 64 см, хотя по каждому отдельно взятому проекту это значение придётся высчитывать индивидуально, исходя из конструктивных особенностей здания, веса перекрытий и т.п. При этом кладку в два кирпича будем выполнять из двойного рядового кирпича и один ряд (в полкирпича) — из одинарного лицевого. Находим усреднённый расход кирпича:
Вид кладки | Толщина кладки, см | Размер кирпича | Кол-во без учёта растворных швов, шт | Кол-во с учетом растворных швов, шт |
В 0,5 кирпича | 12 | одинарный | 61 | 51 |
полуторный | 45 | 39 | ||
двойной | 30 | 26 | ||
В 1 кирпич | 25 | одинарный | 128 | 102 |
полуторный | 95 | 78 | ||
двойной | 60 | 52 | ||
В 1,5 кирпича | 38 | одинарный | 189 | 153 |
полуторный | 140 | 117 | ||
двойной | 90 | 78 | ||
В 2 кирпича | 51 | одинарный | 256 | 204 |
полуторный | 190 | 156 | ||
двойной | 120 | 104 | ||
В 2,5 кирпича | 64 | одинарный | 317 | 255 |
полуторный | 235 | 195 | ||
двойной | 150 | 130 |
Если количество кирпича считать с учётом растворных швов, то получим: 192 х 104 = 19 968 штук двойного рядового или 192 х 204 = 39 168 штук одинарного рядового кирпича плюс 192 х 51 = 9 792 штуки лицевого одинарного кирпича.
Также можно посчитать, во сколько обойдётся дом с готовой отделкой. Строители подсчитали, что 1 м² в кирпичном доме стоит 350 — 400 долларов. То есть нужно умножить общую площадь дома (128 м²) на 350 долларов. Таким образом, наш дом с отделкой будет стоить 45 тысяч долларов. Видно, что цена на кирпич от общей стоимости дома составит 10 — 12%, остальные 40 тысяч - инженерное оборудование и внутренняя отделка здания.
Отсюда напрашивается вывод — экономить на кирпиче и его качестве совершенно невыгодно.
Источник: http://www.gbi.ru/ Жуков А. Д., к. т. н. Московского Государственного Строительного Университета
Метод гиперпрессования не имеет ничего общего с традиционной обжиговой технологией или же с технологией по производству силикатного кирпича. Гиперпрессование — это метод получения строительных материалов путём взаимного трения мелкодисперсных частиц вещества под высоким давлением, приводящий к срыву окисных плёнок с поверхности этих частиц, с образованием открытых ювенильных поверхностей, и когезии (схватывания) между ними — «холодной сварки». Присутствие вяжущих добавок, с высоким химическим сродством к веществу, мелкодисперсных частиц (например, цемента), резко увеличивает качество и характеристики конечного продукта.
Технологический процесс гиперпрессования делится на 4 фазы:
Приготовление прессуемой смеси
Строго дозированные компоненты — основное сырье, цемент и пигмент, тщательно перемешиваются в смесителе до достижения нужной однородности. По мере необходимости, в смеситель добавляется вода.
Прессование смеси под высоким давлением
Приготовленная смесь поступает в гидравлический пресс, где подвергается сжатию в пресс-форме, под сверхвысоким давлением, развивающимся по специально разработанным кривым. Процесс «холодной сварки» цементирует формирующийся кирпич, который выходит из пресс-формы на приемный столик пригодным для манипуляции.
Палетизация сформованного кирпича
Сформованные кирпичи укладывается на поддоны, неплотно, сохраняя небольшие пространства между ними.
Выдержка сформированного кирпича
После укладки изделий поддоны помещаются в пропарочные камеры и выдерживаются при температуре 40 —70ºС в течение 8 —10 часов. После пропаривания изделия набирают 50 —70% марочной прочности, их можно рустировать, укладывать на транспортные поддоны и отправлять на стройплощадку. Окончательную прочность изделия набирают в течение 30 дней.
Сравнительные характеристики сцепления керамического и гиперпрессованного кирпичей с цементным раствором
Сравнительные характеристики сцепления керамического и гиперпрессованного кирпичей с цементным раствором, проведённые в соответствии с ГОСТ 24992-81 «Конструкции каменные», показали повышенное сцепление гиперпрессованных по сравнению с керамическими.
По известным данным наиболее подходящими кладочными растворами для керамических кирпичей являлись известковые растворы. Открытие цемента и его широкое применение в строительстве, особенно в качестве «жидкого камня» — бетона, привело и к повсеместной замене известковых кладочных растворов на цементные.
Адгезия цементных растворов к керамическим кирпичам определяет прочность сцепления раствора с кирпичом в районе 1,45 кг/см2, достаточную для кладки II-ой категории (нормальное сцепление с раствором от 1,20 до 1,80 кг/см2).
Современный спектр цементных растворов очень широк, однако в традиционном строительстве при кладке керамического кирпича наиболее широко применяется цементный кладочный раствор простого состава: песок, цемент и вода.
Гиперпрессованные строительные материалы представляют собой «тощий бетон» глубокого прессования, в котором «нехватка» вяжущего, по сравнению с бетонным камнем, заменяется «холодной сваркой» наполнителя под высоким давлениям. Традиционными наполнителями гиперпрессованных кирпичей являются известняки. Химическое сродство элементов раствора на основе цемента к известняку выше, чем к керамике.
Гиперпрессованные материалы имеют в своём составе и сам цемент, что ещё больше увеличивает адгезию кладочных растворов на основе цемента.
Повышенная адгезия цементных растворов к гиперпрессованным кирпичам определяет прочность сцепления раствора с кирпичом в районе 2,53 кг/см2, более чем достаточную для кладки I-ой категории (нормальное сцепление с раствором свыше 1,80 кг/см2).
Прочность сцепления с раствором СНИП П-7-81
В Российской Федерации, в РОСТОВАГРОПРОМСТРОЙ, в 1996 году, были произведены сравнительные испытания прочности сцепления керамического и гиперпрессованного кирпича с цементным раствором, в соответствии с ГОСТ 24992-81 «Конструкции каменные». Методы определения прочности сцепления в каменной кладке — в 14 суточном возрасте. Использовался кладочный раствор с прочностью 100 кг/см2, в 28 дневном возрасте.
Прочность сцепления керамических и гиперпрессованных кирпичей с раствором |
||||
наименование | (14 суток) | (28 суток) | I категории | II категории |
керамический кирпич полусухого формирования |
1,23 кг/см2 | 1,60 кг/см2 | > 1,80 кг/см2 | 1,20-1,80 кг/см2 |
керамический кирпич пластического формирования |
1,45 кг/см2 | 1,88 кг/см2 | > 1,80 кг/см2 | 1,20-1,80 кг/см2 |
гиперпрессованный кирпич гладкий |
2,53 кг/см2 | 3,28 кг/см2 | > 1,80 кг/см2 | 1,20-1,80 кг/см2 |
Таким образом, прочность кладки из гиперпрессованных кирпичей на цементном растворе выше, чем из керамических на том же растворе на 50 —70%.
(Вертикальный шов кладки: адгезионная площадь контакта 481 см2/кирпич) | (Горизонтальный шов кладки: адгезионная площадь контакта 300 см2/кирпич) |
Внутрислойная прочность кладки из гиперпрессованных кирпичей традиционной геометрии (гладких) в 1,7 раз выше внутрислойной прочности кладки из керамических кирпичей той же геометрии и на том же растворе.
Послойная прочность кладки из гиперпрессованных кирпичей традиционной геометрии (гладких) на кладочном растворе в 1,7 раз выше послойной прочности кладки из керамических кирпичей той же геометрии и на том же растворе.
Имея в виду, что гиперпрессованные кирпичи сами по себе прочнее керамических на 50 —70%, и их сцепление с раствором на 75 —100% выше, чем с керамическими, прочность кладки из них выше чем из керамических на 50-70%.
Кирпич изготовленный методом гиперпрессования, в отличие от традиционного керамического кирпича, имеет строгую геометрическую форму. Это дает возможность каменщику не выравнивать кладку с целью сокрытия дефектов кирпича. Раствор для кладки следует использовать более густой, что обусловлено низким коэффициентом влагопоглощения гиперпрессованного кирпича — 6,3%. Такой раствор аккуратнее ложится, минимизируется его расход, кирпич на таком растворе не «плывет», а кладка сохнет быстрее. Для приготовления кладочного раствора из расчета на 1000 кирпичей требуется 100 кг цемента и 300 кг песка.
При кладке облицовочного кирпича рекомендуется применять цветные растворы, контрастирующие с цветом кирпича. Принимая во внимание широкий спектр предлагаемых современных пигментов, кирпич в сочетании с окрашенными растворами дает широкий простор для дизайнерских решений и возможность ухода от традиционного внешнего вида фасадов зданий и заборов.
Для того, чтобы облицованная поверхность выглядела безупречно, предлагаем изготовить простой шаблон, профиль которого изображен на рисунке.
При применении шаблона, постель 1 из раствора будет ровной, высотой 8 мм, и с отступом от края 9 мм.
Такое «дозирование» раствора обеспечит гарантированное заполнение щелей между кирпичами. Оно предотвратит как выдавливание излишков раствора, так и необходимость расшивки швов — это убережет наружную поверхность кладки от загрязнения несмываемыми остатками кладочного раствора.
Подготовив постель, аналогичным образом надо нанести раствор и на тычковую (а при необходимости и на ложковую) сторону кирпича. Выложив раствор на кирпичи и выровняв его по шаблону, аккуратно разделите кирпичи кельмой. Теперь их можно выкладывать на постель.
Широчайшая цветовая гамма — настоящая находка для любого дизайнера и архитектора. В Европе данная технология уже более двадцати лет занимает ведущие позиции в производстве стройматериалов благодаря неповторимой красоте и долговечности продукции. Цветовая палитра — до 60 оттенков (Пигменты BAYFERROX (Germany). С большой долей уверенности можно предположить, что после массового строительства безликих многоэтажек и дачных построек, лишенных какой бы то ни было архитектурной мысли, начинается период более серьезного подхода к строительству. В этом случае отделочным материалам, особенно облицовочному кирпичу, предстоит сыграть важную роль.