Кирпич: виды и применение

На протяжении многих веков самым распространенным строительным материалом является керамический кирпич. Самые разные изделия, различающиеся по сырьевым материалам, технологической схеме производства, размерам, тем не менее, называют кирпичом. Какой же бывает кирпич? Брусок, сделанный из глины обычно называют кирпичом. Великое множество памятников архитектуры - церкви, башни, соборы, которые ослепляют изяществом форм и монументальностью, построены из кирпича. К достоинствам керамического кирпича, не считая необыкновенного внешнего вида, долговечности и прочности, отнесем жаростойкость, звуконепроницаемость, низкую теплопроводность. К тому же стены из кирпича способны уравновешивать тепловые колебания. Различают два способа изготовления кирпича: пластическое формование и полусухое прессование. При пластическом формовании из приготовленной шихты при помощи вакуум-пресса (или экструдера), формуют кирпич-сырец. После этого его помещают в сушила, сушат, а затем обжигают в кольцевых или туннельных печах при температуре от 850 до 1000°С. При полусухом прессовании сырье - глину, в смеси с добавками, подсушивают в сушильных барабанах, подают на пресс высокого давления и, исключая процесс сушки, отправляют в печь на обжиг. Однако, кирпич полусухого прессования имеет более высокое водопоглощение и низкую морозостойкость, что не позволяет использовать такой кирпич ниже нулевой отметки (цоколи, заборы, фундаменты) и в помещениях с повышенной влажностью. По назначению кирпич делят на рядовой строительный, облицовочный и специальный. Строительный кирпич применяют для строительства несущих и самонесущих стен, которые подлежат облицовке, штукатурке или окраске. По причине закрытия строительного кирпича различными материалами, требования к внешнему виду нестрогие: допустима грубая, шершавая поверхность кирпича, однородный цвет не обязателен, допустимы, трещины, отколы, посечки, криволинейность граней. Самый главный показатель - несущая способность кирпича. Для улучшения сцепления с раствором иногда выпускают кирпич с рифленой поверхностью. Облицовочный (лицевой) кирпич применяют для отделки стен, фасадов. Трещины, отколы, пятна, известковые включения и др. дефекты для такого кирпича недопустимы. При покупке облицовочного кирпича, нужно следить, чтобы известковых включений на его поверхности не было. В случае попадания воды на известковые включения они разбухают, и происходит частичное разрушение кирпича. Стену из такого кирпича ничто не спасет - придется перекладывать её полностью. Высоки требования к геометрии облицовочного кирпича. Согласно ГОСТ 530-2007, допуски по длине: ±4 мм, по ширине: ±3 мм; по толщине: ±2 мм. Отклонение от плоскостности граней не допустимо более 3 мм. Однако, в практической деятельности выполнить все эти требования при производстве кирпича довольно сложно - параметры усадки глины могут различаться даже при её добыче в одном карьере. Но, безусловно, параметры облицовочного кирпича (размеры, геометрия) гораздо точнее, чем кирпича строительного. Существует очень много разновидностей облицовочного кирпича: с офактуренной поверхностью ("под старину", "природный камень", "кора дуба" и др.), с различными геометрическими узорами на гранях, а также фасонный кирпич ("полукруг", "угол", "скос грани", "поворот" и т.п.). Фасонный кирпич позволяет выкладывать арки, колонны, своды различной сложности, обкладывать окна, карнизы, создавать здания с полукруглыми углами. При грамотном его использовании исчезает необходимость резки облицовочного кирпича. Для облицовочного кирпича, в отличие от строительного, один из самых важных параметров - это цвет. В настоящее время возможно производство кирпича практически любого цвета или оттенка: белый, черный, синий, желтый, зеленый. В том числе возможен выпуск кирпича переходных цветов (например, с переходом от желтого цвета к коричневому, от красного к желтому и т.п.). В Западной Европе встречается много глин разных цветов, в средней полосе России в основном есть залежи глин, которые после обжига становятся красно-терракотовыми или желтыми (что встречается реже). Чтобы расширить цветовую гамму разные глины перемешивают, добавляют в шихту различные красители. Практически любой цвет можно получить, если наносить на поверхность ангобы или глазури. Ангоб - это тонкий слой цветной глины, которая наносится на поверхность свежеотформованного кирпича. После чего кирпич проходит традиционные сушку и обжиг. Глазурь - это стекловидный слой на поверхности кирпича, имеющий определенный блеск. Глазурь наносят на поверхность уже готового обожженного кирпича. После этого кирпич проходит повторный (утельный) обжиг. Повторный обжиг чаще проводится при температурах, которые немного выше, чем при обычном обжиге кирпича, поэтому кирпич приобретает более низкое водопоглощение, следовательно, становится более стойким к атмосферным воздействиям. Существуют и новейшие разработки, например, металлополимерное покрытие, при котором возможно нанесение различных узоров, картинок, надписей. Единый стандарт на кирпич в России введен не так давно - с 1927 года. С тех пор стандарт мало изменился. Размеры обычного кирпича - 250х120х65 мм, полуторного - 250х120х88 мм, двойного - 250х120х138 мм. Европейские стандарты отличаются от наших - типоразмеров значительно больше. Самые распространенные - 200х100x50 (65) мм, 240x115x52 (71) мм. Очень приветствуется на Западе строительство зданий из кирпича разных размеров - считается, что это придаёт зданиям оригинальность и неповторимость. Важнейший параметр для керамического кирпича - пустотность. Существуют полнотелый, пустотелый, поризованный и пустотелый поризованный кирпичи. Итак, полнотелый кирпич - отверстия отсутствуют, применяется в основном там, где существуют распределенные нагрузки, то есть фундаменты, цоколи зданий и сооружений. Обычные стены также строят из полнотелого кирпича, но при этом, чтобы обеспечить необходимую теплопроводность стены её толщина должна составлять около двух метров. В случае применения пустотелого кирпича, требуемая толщина стены уменьшается до 1,1 - 1,3 м. Это объясняется наличием сквозных отверстий разнообразных форм, из-за которых теплопроводность стены снижается. Помимо этого, пустотелый кирпич меньше весит, а значит, нагрузки на фундаменты уменьшаются. Еще "теплее" поризованный кирпич. Внутри него тоже есть пустоты, но они имеют совершенно другую структуру. При изготовлении шихты применяют добавки - минеральные или органические, которые выгорают во время обжига. На их месте остаются замкнутые поры. За счет этого значительно снижается теплопроводность поризованного кирпича. Например, теплопроводность пустотелого кирпича - 0,28-0,4 Вт/м °С, а поризованного - 0,18-0,22 Вт/м °С. То есть поризованный кирпич почти в 2 раза "теплее" пустотелого кирпича. К тому же наличие пор на прочность кирпича влияет незначительно. Наличие пор "облегчает" кирпич, и поэтому можно увеличить его размеры, то есть выпускать крупноформатный кирпич, благодаря чему возводить стены можно быстрее, к тому же за счет низкой теплопроводности уменьшается толщина стен. Существует также возможность упрощения кладки, так как длина такого кирпича равна толщине стены. Пазы и гребни, имеющиеся на боковых гранях таких поризованных камней, устраняют необходимость вертикальных растворных швов. Теплозащита таких стен улучшается из-за сокращения числа "мостиков холода", расход раствора при этом также значительно меньше. Сверхэффективный поризованный кирпич дает результаты по теплозащите здания значительно лучшие, чем эффективный пустотелый кирпич. Факты таковы: коэффициент теплопроводности у эффективного кирпича 0,28-0,4 Вт/м°С, в то время как у сверхффективного - 0,18-0,22 Вт/м°С. Столь значительный эффект обеспечивает материал, из которого он изготовлен. В состав глиняной смеси включают опилки, или какой либо другой органический материал, который при обжиге полностью выгорает. В итоге в изделии образуются очень мелкие замкнутые поры. Отсюда происходит и название кирпича - поризованный. Плюс ко всему, такие кирпичи производят еще и пустотелыми, с вполне определенным расположением пустот. Существует еще и суперпоризованный кирпич. При его производстве в глиняную смесь для выгорания добавляют пенополистирольные шарики. Размеры пор в кирпиче становятся еще больше, а его теплопроводность снижается до 0,15 Вт/м °С, при вполне нормальной прочности кирпича - М-50. Снижение удельного веса таких изделий позволяет производить стеновые камни с размером 510х25х219. Крупноформатные камни увеличивают скорость возведения стен, в несколько раз снижают расход раствора. Их применение дает возможность снижать толщину наружных стен без применения утеплителя до 510 мм, сокращает число растворных швов при кладке, тем самым, сокращая число "мостиков холода" (раствор хорошо пропускает холод). Суперэффективный поризованный кирпич - чрезвычайно экономичный строительный стеновой материал с очень хорошими экологическими и эксплуатационными характеристиками. Фасадная часть стен оштукатуривается или покрывается облицовочным кирпичом. Ниже остановимся на главных параметрах кирпича, которые предопределяют области его применения. Марка кирпича определяет предел прочности кирпича при сжатии. Ставится буква "М", а затем число, показывающее предельную нагрузку, которую выдерживает 1 см2. Наиболее распространенные марки: М75, М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300. Для стен двух-трехэтажного здания применяют кирпич М75 и М100, для стен многоэтажных зданий - кирпич М125 и выше. Кстати, марки выставляются для всех типов кирпича, например, полнотелый кирпич М100 выдержит такую же нагрузку, как и полнотелый кирпич М100. Еще один момент: прочность стены зависит не только от прочности кирпича, но и от прочности раствора, от толщины швов при кладке, её качества. Одним из самых важных показателей кирпича является его морозостойкость. Измеряют её, считая количество циклов попеременного замораживания и оттаивания кирпича в водонасыщенном состоянии. Чем большее количество циклов пройдёт изделие, не меняя свои свойства, тем больше продолжительность его службы. Тесно связан с морозостойкостью, такой показатель, как водопоглощение. Ведь вода, попадая внутрь изделия, замерзает и оттаивает, при этом структура материала разрушается. Соответственно, чем ниже водопоглощение, тем лучше. По нормативам предельное значение водопоглощение - 16%. Обозначается водопоглощение буквой "F", затем указывается количество циклов, которое изделие может выдержать, без изменения свойств. В Центральной полосе России рекомендуют применять поризованный кирпич 15 - 25 циклов морозостойкости, облицовочный кирпич - не ниже 50 циклов.