Какая свойства у керамического кирпича
Кирпичи из обожженной глины используются в строительстве с давних времен, а здания из этого материала отличаются завидной прочностью и долговечностью. Керамический кирпич, технические характеристики которого находятся на высоком уровне, производится из некоторых видов глины. Эксплуатационные свойства его определяются качеством сырья и точным соблюдением технологии производства.
Состав, производство и разновидности керамического кирпича
Изготовление данного вида строительного материала представляет собой сложный процесс, состоящий из нескольких этапов. В настоящее время применяются две технологии производства керамического кирпича.
1. Пластический метод предполагает формование блока из глиняной массы с содержанием воды порядка 17-30 %. Для реализации этого процесса используется ленточный пресс, затем кирпич сушится в специально оборудованной камере или под навесом. На последнем этапе производится его обжиг в печи или в туннелях, остывшие изделия помещаются на склад.
2. Технология полусухого прессования. Исходная масса при этом имеет влажность в пределах 8 -10 %. Процесс формования блока осуществляется путем прессования под высоким давлением до 15 МПа.
Производство кирпича осуществляется в строгом соответствии с национальными стандартами ГОСТ 7484-78 и ГОСТ 530-95. В процессе подготовки массы используются глинообрабатывающие машины вальцы, бегуны и глиномялки. Формование кирпича на современных предприятиях происходит на высокопроизводительных ленточных прессах. Однородная структура блоков и отсутствие пустот достигается за счет использования вибростендов.
Сушка сырого кирпича осуществляется камерным или туннельным способом. В первом случае партия изделий загружается в специально оборудованное помещение, где температура и влажность изменяются по заданному алгоритму. Во втором варианте вагонетки с сырцом последовательно проводятся через зоны с разными параметрами микроклимата.
Обжиг кирпича происходит в специальных печах при определенных условиях. Температурный режим подбирается в зависимости от состава сырья и его максимальные значения варьируются в пределах от 950 до 1050 °С. Время обжига подбирается с таким расчетом, чтобы по завершении процесса массовая часть стекловидной фазы в структуре кирпича достигала 8 – 10 %. Такой показатель обеспечивает максимальную механическую прочность изделию.
Сырьем для производства кирпича служит глина мелкой фракции, которая добывается в карьерах открытым способом с применением одноковшовых или роторных экскаваторов. Обеспечить надлежащее качество изделий возможно только при использовании материла с однородным составом минералов. Заводы для изготовления кирпича строятся вблизи месторождений для снижения транспортных расходов и надежного снабжения предприятия минеральным сырьем.
Основные виды кирпича керамического различаются по назначению и подразделяются на рядовой (другие названия: строительный или обычный) и лицевой.
Рядовой керамический кирпич.
Облицовочный керамический кирпич.
Лицевой в зависимости от технологического исполнения может быть нескольких типов:
- фасадный;
- глазурованный;
- фасонный;
- фигурный;
- ангобированный.
Керамический кирпич, кроме того, может быть монолитным или пустотелым, а его поверхности ложковые и тычковые делаются гладкими или рифлеными. При этом изделия одного вида часто сочетают несколько признаков, так рядовой блок изготавливается полнотелым или с полостями. Кладка печей или каминов осуществляется из специального огнестойкого (шамотного) кирпича, а для мощения дорожек применяется его специальный вид – клинкерный.
Керамический кирпич и его структура.
Плотность керамического кирпича
Физико-химические свойства и технические параметры изделия во многом зависят от внутренней структуры. Одним из показателей, наглядно характеризующих названные качества керамического кирпича, является плотность. Она напрямую зависит от фракционного состава сырья, разновидности и пористости строительного кирпича.
Данные о плотности и некоторых других показателях кирпича керамического приведены в таблице:
| Разновидность кирпича | Плотность средняя | Пористость | Марка прочности | Морозо- стойкость |
|---|---|---|---|---|
| кг/м3 | % | |||
| Рядовой полнотелый | 1600 – 1900 | 8 | 75 -300 | 15 – 50 |
| Рядовой пустотелый | 1000 – 1450 | 6 – 8 | 75 – 300 | 15 – 50 |
| Лицевой | 1300 – 1450 | 6 – 14 | 75 – 250 | 25 – 75 |
| Лицевой ангобированный | 1300 – 1450 | 6 – 14 | 75 – 250 | 25 – 75 |
| Клинкерный | 1900 – 2100 | 5 | 400 – 1000 | 50 -100 |
| Шамотный | 1700 – 1900 | 8 | 75 – 250 | 15 – 50 |
Плотность керамического кирпича определяет его класс, который обозначается числовым кодом в пределах от 0,8 до 2,4. Приведенный показатель обозначает вес одного кубического метра строительного материала, выраженный в тоннах. Всего существует шесть классов изделий, введение данного показателя существенно упрощает учет и делопроизводство в строительной отрасли.
Знание такого показателя, как плотность необходимо для проведения расчетно-проектных работ и определения предельных нагрузок на фундаменты и несущие элементы здания. Однородная структура кирпича обеспечивает ему, с одной стороны, высокую механическую прочность, с другой – низкие теплоизоляционные свойства. В случае применения для возведения здания монолитного кирпича следует принимать дополнительные меры по утеплению стен.
Пустотелость
В целях снижения массы изделия и его теплопроводности в нем оставляются полости разной формы. Пустотелым может быть как рядовой, так и облицовочный керамический кирпич. Форма и глубина отверстий задается технологией и может быть самой разной: круглой, щелевидной или прямоугольной. Пустоты в теле изделия располагаются вертикально или горизонтально, в некоторых разновидностях они делаются сквозными в других закрытыми с одной из сторон.
Направление отверстий по отношению к плоскости нагрузки оказывает заметное влияние на показатель механической прочности. Так, кирпич с горизонтальными пустотами нельзя использовать при кладке несущих стен, возможно его разрушение под действием массы строительной конструкции. При изготовлении пустотелых блоков экономиться до 13 % сырья, что снижает их стоимость и делает более доступными.
Улучшения теплотехнических характеристик кирпича возможно путем повышения его пористости. Для этого в сырую смесь добавляют определенное количество шихты: мелко нарезанной соломы, торфа или опилок. Включения в процессе обжига выгорают и в теле образуются поры, заполненные сухим воздухом. Это обстоятельство оказывает значительное влияние на теплопроводность строительного материала.
Полнотелый керамический кирпич.
Пустотелый керамический кирпич с пустотами прямоугольной формы.
Пустотелый керамический кирпич с пустотами прямоугольной формы.
Пустотелый керамический кирпич с круглыми полостями по центру.
Теплопроводность керамического кирпича
Физические свойства керамического кирпича в значительной мере зависят от его внутренней структуры. Теплоизоляционные возможности изделия характеризуются коэффициентом теплопроводности. Его значение показывает, какое количество тепла необходимо для изменения температуры воздуха на 1°C при толщине стены в 1 м. Коэффициент теплопроводности используется в процессе проектирования здания при проведении расчетов толщины наружных стен.
Наблюдается прямая зависимость между плотностью керамического кирпича и его теплоизолирующими свойствами.
В соответствии с данным показателем изделия могут быть отнесены к одной из пяти групп по теплопроводности:
Полнотелый керамический кирпич теплоизоляционные характеристики, которого сравнительно невысокие используется обычно для возведения несущих конструкций. Для стен сложенных из такого материала необходимо дополнительное утепление. Применение пустотелых или щелевых изделий позволяет в значительной мере уменьшить толщину ограждающих конструкции в малоэтажных строениях. Наличие сухого воздуха в пустотах существенно снижает потери тепловой энергии сквозь стены.
Влагопоглощение
Наличие пор в керамическом кирпиче может способствовать проникновению воды и паров в его структуру. Коэффициент влагопоглощения зависит от многих факторов и первую очередь от плотности и некоторых других характеристик материала. Для полнотелых изделий величина его колеблется в пределах от 6 до 14 %, что является довольно низким показателем. Это положительно сказывается на прочностных и теплоизолирующих характеристиках кирпича.
Сохранность кирпичных зданий и сооружений напрямую зависит от устойчивости отопления. Снижение температуры внутри помещения до уровня уличной способствует проникновению влаги в поры и накоплению в них воды. Кристаллизация ее при замерзании вызывает образование напряжений и микротрещин, которые постепенно разрушают материал строительных конструкций. Напрямую со способностью к влагопоглощению связан такой показатель, как паропроницаемость.
Паропроницаемость
В любом обитаемом помещении влажность воздуха повышается вследствие жизнедеятельности человека. В регулировании этого параметра участвуют кирпичные стены, которые способны активно поглощать и отдавать пары в окружающую среду. Данный показатель для керамического кирпича находится на уровне 0,14 – 0,17 Мг/(м*ч*Па) и этого достаточно для создания комфортного микроклимата в квартире, доме или офисе.
Паропроницаемость материала определяется специальным коэффициентом. Данный показатель характеризует плотность проникающего потока через поверхность площадью в 1 кв. м в течение одного часа.
Для сравнения в таблице приведены коэффициенты паропроницаемости для разных материалов:
Морозостойкость
Керамический кирпич широко используется при возведении зданий в разных климатических зонах нашей страны. Способность материала противостоять низким температурам называется морозостойкостью. В соответствии с национальным стандартом количественное выражение данного показателя определяется циклами. По сути, это количество лет, которые способна выстоять правильно возведенная стена.
Морозостойкость керамического кирпича указывается в виде буквенно-числового кода от 50 F до 100 F. Это означает, что при правильном выполнении кладки и постоянном отоплении в зимний период срок эксплуатации здания составит от 50 до 100 лет. Керамический кирпич отличается высокой стойкостью к внешним воздействиям и экстремальным колебаниям температур.
Огнестойкость
Пожарная безопасность зданий определяется способностью строительных материалов противостоять воздействию высоких температур и открытого пламени. Керамический кирпич относится к негорючим строительным материалам, а его огнестойкость зависит от вида. Данный показатель определяется временем, которое способна выдержать стенка минимальной толщины до начала ее разрушения.
Керамический кирпич имеет максимальную огнестойкость среди других строительных материалов свыше 5 часов. Для сравнения железобетон способен противостоять огню не более 2 часов, а металлоконструкции менее 30 минут. Важным параметром стойкости материала к огню является максимальная температура, которую он может выдержать. Для рядового кирпича она составляет 1400 °C, а для шамотного или клинкерного превышает 1600 °C.
Звукоизоляция
Данный строительный материал отличается способностью гасить акустические колебания в широком диапазоне частот. Звукоизолирующие свойства керамического кирпича соответствуют требованиям СНиП 23-03-2003, а также ГОСТ 12.1.023-80 , ГОСТ 27296-87, ГОСТ 30691-2001, ГОСТ 31295.2-2005 и ГОСТ Р 53187-2008. Керамические кирпичи превосходно гасят акустические колебания.
Керамический кирпич рекомендуется специалистами для возведения жилых, общественных и промышленных зданий. Изделия могут быть использованы для строительства следующих помещений:
- звукоизолирующих перегородок;
- специальных кабин для наблюдения и дистанционного управления технологическими процессами;
- акустических экранов (экранов).
Показатель звукоизоляции керамического кирпича учитывается при проведении акустических расчетов зданий и отдельных помещений. При этом принимается во внимании уровень звуковой мощности и расположение источников излучения. Стенка из пустотелого керамического кирпича имеет лучшие характеристики по данному параметру, нежели аналогичное сооружение из блоков с монолитной структурой.
Однако устройство толстых кирпичных стен с целью увеличения звукоизоляции не очень эффективно. Все потому, что при увеличении толщины стены в два раза уровень звукоизоляции увеличивается всего на несколько децибел.
Экологичность керамики
В настоящее время большое внимание уделяют влиянию материалов на здоровье человека и окружающую среду. Керамический кирпич является изделием, которое изготовленного из природного сырья: глины путем высокотемпературного обжига. Данный материал не выделяет вредных и отравляющих веществ в процессе эксплуатации жилых и производственных зданий и строений.
Кирпич керамический рекомендован для возведения практических всех видов сооружений:
- детские дошкольные, учебные и лечебные заведения;
- малоэтажные и многоквартирные дома для круглогодичного проживания;
- учреждения общественного питания;
- производственные помещения и многое другое.
В отношении экологичности данный материал способен конкурировать с натуральной древесиной и природным камнем. В помещениях, построенных из керамического кирпича, образуется здоровая среда, безопасная для обитания, здоровья и детей, и взрослых.
Размеры и точность геометрии
Производители строительных материалов предлагают обширную номенклатуру блоков разных видов. Всего промышленность выпускает почти пять типоразмеров керамического кирпича следующих форматов:
- нормальный или одинарный;
- «Евро»;
- утолщенный;
- модульный одинарный;
- утолщенный с горизонтальными отверстиями.
Размеры кирпича керамического определяются требованиями национального ГОСТ 530-2007, который соответствует европейскому стандарту ЕН 771-1:2003. Данные для удобства использования сведены в таблицу:
| Наименования изделия | Обозначение | Длина, мм | Ширина, мм | Толщина, мм |
|---|---|---|---|---|
| Рядовой или одинарный | КО | 250 | 120 | 65 |
| Евро | КЕ | 250 | 85 | 65 |
| Утолщенный | КУ | 250 | 120 | 88 |
| Одинарный модульный | КМ | 288 | 138 | 65 |
| Утолщенный с горизонтальными пустотами | КУГ | 250 | 120 | 88 |
Стандарт жестко устанавливает предельные отклонения от номинальных размеров изделия. По длине керамический кирпич не должен отличаться от эталонного значения более чем на 4 мм, по ширине – 3 мм и по толщине – 2 мм. Допустимая погрешность изготовления по углу между перпендикулярными гранями составляет не более 3 мм. Такие требования к точности изделий дают возможность производить кладку крупных строительных конструкций с незначительными отклонениями.
Стандарт допускает изготовление керамического кирпича с иными номинальными размерами, которые не указаны в таблице. Такие изделия выпускаются по специальному заказу и при согласовании параметров между клиентом и производителем. При этом требования к точности линейных размеров и геометрии блока сохраняются в полном объеме.
Специальные виды керамического кирпича
Описываемый строительный материал широко используется для возведения конструкций самого разнообразного назначения. Специальные виды керамического кирпича применяются для кладки камер сгорания и топок печей и каминов. Другой тип изделий незаменим в мощении пешеходных дорожек во дворах индивидуальных домов и садово-парковых зонах. Указанные изделия отвечают определенным требованиям.
Огнеупорный кирпич
Огнеупорный или шамотный кирпич отличается высокой стойкостью к высокотемпературным воздействиям в пределах от 1400 до 1800 °С и открытому огню. В состав формовочной массы его вводится до 70 % тугоплавкой глины, которая препятствует разрушения изделия при остывании.
Существуют разные сорта огнеупорного керамического кирпича, которые определяются рабочей температурой и устойчивостью к разнообразным факторам внешней среды:
- Кварцевый. Предназначен для кладки сводов печей, выполняющих функции отражателя.
- Шамотный. Используется для кладки бытовых печей и каминов, наиболее распространенный вид огнеупорного кирпича.
- Основной. Изготавливается из магнезиально-известковых масс и применяется в металлургии для сооружения плавильных печей.
- Углеродистый. Используется в некоторых отраслях промышленности для строительства домен, в его состав входит прессованный графит.
Печной керамический кирпич.
Клинкерный кирпич
Клинкерный кирпич предназначается для облицовки фасадов и цокольных частей зданий, мощения полов во внутренних помещениях производственного назначения и дорожек на улице. Изделие отличается высокой механической прочностью, износо- и морозостойкостью, способно выдержать до 50 циклов охлаждения до экстремальных температур с последующим нагревом. Марка прочности изделия не менее М400 обеспечивается высокой плотностью и особыми требованиями к составу сырья.
Транспортировка и хранение керамического кирпича
Керамический кирпич допускается перевозить всеми видами наземного, водного и воздушного транспорта с соблюдением соответствующих правил. Для удобства транспортировки и обеспечения сохранности изделие пакетируется на стандартных поддонах установленного размера. Не допускается перевозка данного строительного материала навалом с последующим сбросом на грунт, такие действия приводят к повреждениям до 20 % изделий.
Длительное хранение кирпича керамического производится под навесом на площадках с твердым покрытием. Изделия могут располагаться на поддонах в один или несколько ярусов или в штабелях непосредственно на покрытии. Погрузочно-разгрузочные операции выполняются механизированным способом или вручную с соблюдением правил и мер безопасности.
Видео. Достоинства и недостатки керамического кирпича
Источник
Кирпич считается наиболее древним материалом для выполнения строительных работ. По срокам его применения может сравниться, пожалуй, только традиционное дерево. Керамический кирпич до сих пор остается одним из самых используемых материалов при проведении кладочных работ. Главной сырьевой базой для его производства является глина. Различные добавочные компоненты придают этому виду материала разнообразные особенности.
Керамический кирпич может иметь гладкую или рифленую поверхность. Он используется для возведения наружных и внутренних стен.
На основании высоких показателей по твердости, устойчивости к воздействию влаги, выдерживанию пониженных температурных режимов и способности сохранять тепловую энергию, керамический кирпичный материал продолжает являться лидером среди огромного числа сегодняшних материалов, применяемых для организации кладочных работ. Его успешно используют при строительстве многоэтажных объектов, возводя из кирпича и несущие стены, и перегородки. Безоговорочным достоинством этого строительного сырья является экологическая чистота – применяются в производственном процессе компоненты натурального происхождения, не способные выделять вредные вещества.
Классификация кирпича
Виды и типы керамического кирпича
Кирпич принято считать искусственно созданным камнем, обладающим нужными геометрическими формами.
Сегодня весь кирпич можно распределить на три основных типа
- керамический;
- силикатный;
- гипперпрессованный.
Все они по техническим показателям разделяются на две группы – кирпич рядовой и для облицовочных видов работ.По структурным отличиям материал разделяют на полнотелый (цельный) или пустотелый (полый).
Размеры керамического кирпича
По размерам кирпич распределяется на три группы – одинарный (25 х 12 х 6,5), полуторный (25 х 12 х 8,8), камень (двойной – 25 х 12 х 13,8).
Методы производства керамического кирпича
Изготовители применяют два метода:
- прессование полусухого сырья;
- и наиболее известный, основанный на формовке пластической.
В первом производственном процессе исходное сырье формируется из глиняной массы, влажность которой колеблется от четырех до шестнадцати процентов. В основе метода заложено сильнейшее прессование с последующей термической обработкой. Главное преимущество этого способа – быстрота процесса и упрощенность механизмов, используемых в производстве.
По второму варианту масса глины более влажная, от двадцати трех до тридцати пяти процентов. Ее формовка выполняется при помощи ленточного пресса, после этого наступает процесс сушки и обжигания. Преимущество данного метода заключается в том, что появляется возможность изготавливать кирпичи разных размеров, форм и наличия в них пустотных участков. В отдельных случаях таким производственным процессом повышается прочность и устойчивость к промерзаниям.
Основные качественные характеристики кирпича
Характеристики керамического кирпича
Обычный кирпич предназначен для монтажа стен снаружи и внутри объектов. Кирпич облицовочный применяется для кладочных работ по строительству стен внешнего предназначения. Тем не менее, кирпич для облицовочных работ вполне может отличаться рельефами своей поверхности – быть фасонным, угловым или полукруглым. Структура такого кирпича создается двух видов – полнотелая и пустотелая.
Значение плотности материала определяется его массой в объеме одного кубического метра. Оно обратно пропорционально пористости кирпича и считается основным признаком проводимости тепла таким материалом. Это значение зависит от вида кирпичного материала. Пористость считается показателем заполненности кирпичного тела порами в процентном соотношении. От такого характеризующего структуру отличия напрямую зависят значения прочности, морозоустойчивости, способности сохранять тепло. С целью создания хорошей пористости в исходное сырье добавляются опилки, торфяная крошка, измельченная солома, уголь. В процессе обжиговой обработки происходит полное выгорание этих компонентов, за счет которого и создаются пустотные участки. Отметим, что максимальный показатель прочности присущ кирпичу облицовочной группы, а минимальный – клинкерному материалу.
Видео: Керамический кирпич его плюсы и минусы
Показатель прочности выражается способностью кирпича выдерживать напряжение внутреннего характера и деформационные воздействия, не подвергаясь разрушениям. Значением прочности считается кодовое обозначение буквой «М» и цифрами, выражающее показатель нагрузки, которую способен выдержать кирпичный материал из керамики на каждый сантиметр площади поперечного сечения.
Морозостойкие качества проявляются в способности керамического кирпича переносить сменяющие друг друга явления заморозки и оттаивания при полной насыщенности влагой. Проводя обычные испытания, материал погружается на восемь часов в воду, затем на такой же промежуток времени — в камеру быстрой заморозки. Эти отрезки времени представляют собой один полный цикл. Такие испытания проводятся до того момента, пока подвергающийся проверке материал не начнет изменять свои показатели по массе, прочности и т. п. В этот момент испытательный процесс прерывается и выносится заключение об устойчивости к морозам. Значение данной характеристики маркируется буквой «F» и цифрами, соответствующими количеству проверочных циклов.
Поглощаемость влаги представляется свойством кирпича напитывать в себя воду, количество которой составляет определенный процент от массы сухого материала. Для его определения взвешивается кирпичная заготовка в сухом виде, после этого погружается в емкость с водой и выдерживается в ней тридцать восемь часов. По истечении этого времени проводится повторное взвешивание, определяется долевое соотношение к сухой массе. Полученное значение и будет считаться показателем поглощения влаги.
Способность проводить тепло сквозь материал, составляющий площадь, равную одному квадратному метру, за определенный временной интервал при определенном показателе температурного режима, называется тепловой проводимостью.
Этот кирпичный материал выгодно отличается от остальных видов, используемых для возведения стен. Он изготавливается из экологически неопасного сырья – глины. Одновременно с этим следует отметить, что цветовой оттенок кирпичин создается не за счет добавления специальных красящих компонентов, а от самого исходного материала.
Значительная степень прочности, которой обладает керамический кирпич, позволяет применять его в качестве основного материала, сочетая с кирпичом обычным.
Видео: СТРОИТЕЛЬНЫЙ КИРПИЧ И ЕГО ВИДЫ, СВОЙСТВА, МАРКИ, ПРИМЕНЕНИЕ
Низкий показатель проведения тепла, особенно проявляющийся в период холодов, сохраняет значительное количество тепловой энергии. Зато в летний сезон внутри объектов из такого материала сохраняется приятная организму прохлада.
Относительно малый удельный вес каждой кирпича придает определенные удобства в строительных работах.
Подвергаясь проверке на устойчивость к перепадам температур, керамический кирпич способен выдержать не менее пятидесяти циклов тестирования. Керамический кирпич облицовочной группы не вызывает каких-то еще финансовых затрат на придание фасаду опрятного внешнего вида.
Применение обычного керамического кирпича
Полнотелый материал широко используется в создании такого рода конструкций, которые кроме своего основного веса будут находиться под воздействием дополнительных нагрузочных усилий. Этими сооружениями являются колонны несущего типа, внешние и внутренние простенки, столбы. Такой материал в обязательном порядке обязательно отличается высокими показателями прочности, особенно при воздействиях на сжатие и изгиб. Но при этом следует принять во внимание, что такой материал меньше всего сохраняет тепло, поэтому при возведении стен следует предусмотреть вариант с дополнительным их утеплением.
Зато кирпич с пустотными местами подходит для строительства любых стенок в зданиях с малым количеством этажей, не подвергающихся существенным нагрузочным воздействиям. Им разрешается заполнять каркасные и перегородочные места. Объектов, имеющих большую этажность. Причем пустоты могут располагаться и горизонтально, и вертикально, отличаться различными формами. При этом необходимо принимать во внимание, что горизонтально размещенные пустоты несколько занижают показатели прочности кирпичного материала.
С точки зрения выгодности производства, пустотелый кирпич требует меньшего количества затрат. В его производстве основное сырье расходуется в меньших количествах, что уже само по себе создает экономию. А вот способность сохранять тепловую энергию у такого материала гораздо выше, и все это благодаря именно пустотным местам.
Керамический материал для облицовки фасадов
Дополнительно его называют фасадным или лицевым, подразумевая его назначение – облицовку внешних участков стен. Наиболее важным показателем для этой группы считается внешний вид, который складывается из равномерных оттенков цвета, отсутствия расслоений или трещин на поверхностях, гладкости граней и точности форм. Практически всегда такой материал производится пустотелым, поэтому он выгодно отличается способностью хранить тепло внутри помещения и противостоит температурным воздействиям.
Керамические материалы относятся к наиболее известным видам в строительстве. Универсальность и отменные эксплуатационные характеристики позволяют широко использовать такой кирпич в строительстве загородных домов.
Источник