Керамические изделия для строительной промышленности

Первой кирпичной постройкой в древней Руси была Десятинная церковь в Киеве. В Москве первые кирпичные дома были сооружены в 1450 году. А в 1475 году был построен первый в России кирпичный завод. До этого производство кирпича было в основном развито при монастырях.

До XIX века техника производства кирпича оставалась примитивной и трудоемкой. Формовали кирпич вручную, сушили только летом, обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича - сырца. Но с середины XIX века началось активное развитие кирпичной промышленности, результатом чего стало появление современных заводов по производству кирпича уже нашего времени.

Самое высокое в мире кирпичное здание насчитывает 86 этажей и называется "Эмпайер Стейт Билдинг". Небоскреб был построен в Нью-Йорке за 1 год и 45 дней в 1930 году. Но это еще не предел: историк архитектуры Д. Гордон рассчитал максимально возможную высоту дома из .полнотелого керамического кирпича -12 тыс. м.

То, что керамический кирпич называют "красным" скорее традиция, чем реальное отражение действительности. Сейчас, помимо стандартного красно-коричневого, "кирпичного", возможны варианты белого, абрикосового и даже жёлтого кирпича - всё будет зависеть от глины. Но, говоря о цвете кирпича, надо сказать, что на строительство лучше закупать сразу готовую партию от одного производителя, чтобы потом не пришлось искать такой же оттенок. Зачастую цветовая гамма у всех немного отличная.

Для экономии денег и времени на строительство часто используется так называемый двойной кирпич. Его размеры отличаются от стандартного одинарного по высоте в два раза: одинарный кирпич 250-120-65 мм , двойной - 250-120-138 мм. Существует и промежуточный вариант - полуторный кирпич (250-120-88 мм).

Классификация кирпичей

Сегодня существуют 2 основных типа кирпича по использованному сырью и технологии изготовления – это кирпич керамический и силикатный.

Керамический кирпич наиболее распространенный и прочный материал. Его можно разделить на группы в зависимости от свойств - по видам пустотности, по назначению, по технологии изготовления и, конечно, размерам.

Так что же такое керамический кирпич?

Кирпич керамический - это искусственный камень, изготовленный из глины (может содержать специальные добавки) и обожженный. По внешнему виду кирпич имеет форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами и с ровными гранями.

Итак, определив основные свойства кирпича, такие как:

- пустотность

- назначение

- технология изготовления

- размер

Рассмотрим, каждый вид в отдельности.

ПУСТОТНОСТЬ

Керамический кирпич подразделяется на полнотелый и пустотелый (эффективный, щелевой).

Полнотелый керамический кирпич как правило применяется при возведении внешних и внутренних несущих стен, опорных колонн, фундаментов и других, нагруженных конструкций зданий, а также в фундаментах, цокольной части зданий и других конструкциях. Естественный цвет керамического кирпича варьируется от светло-красного до коричневого, что связано наличием окрашивающих окислов (окислов железа, титана, марганца и др.)

Полнотелый кирпич производится без пустот, либо с технологическими пустотами, объем которых составляет не более 13%. Применяется для кладки наружных и внутренних стен зданий и сооружений. Для возведения несущих элементов высотных зданий рекомендуется применять данный кирпич марки не менее М-150, М-250.

Пустотелый кирпич применяется для устройства наружных стен с повышенной теплоизолирующей способностью, а также для возведения внутренних стен и перегородок. применяют для наружных и внутренних несущих и самонесущих стен промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий, а также для изготовления крупных стеновых блоков и панелей для индустриального строительства. Не рекомендуется использовать кирпич этого типа для кладки фундаментов, цоколей и стен сырых помещений. Использование эффективного кирпича (содержащего технологические пустоты и имеющего меньшую плотность) позволяет увеличить термическое сопротивление стен (снижая тем самым расходы на отопление) и снизить нагрузку на фундамент, увеличивая тем самым надежность и долговечность конструкции.

Пустоты в кирпиче и камнях располагаются перпендикулярно или параллельно, они могут быть сквозными или несквозными. Толщина наружных стенок кирпича и камней должна быть не менее 12 мм.

Важными характеристиками эффективного кирпича являются его теплотехнические свойства и плотность. В зависимости от этого выделим 3 основные группы:

1. кирпич эффективный (щелевой) с высокими теплотехническими свойствами, позволяющими уменьшить толщину стен в сравнении с обыкновенным кирпичом. К этой группе относятся кирпич плотностьюдо 1400 кг/м3 и камни плотностью не более 1450 кг/м3.

2. условно эффективный (щелевой) кирпич, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций; к этой группе относятся кирпич плотностью свыше 1400 кг/м3 и камни плотностью 1450...1600 кг/м3

3. обыкновенный (полнотелый) кирпич плотностью свыше 1600 кг/м3.

НАЗНАЧЕНИЕ

Кирпич по своему назначению делится на рабочий и лицевой. Из самого названия материала можно понять его назначение. И если рабочий или рядовой кирпич применяется для всей черновой кладки, которая в дальнейшем либо штукатурится, либо облицовывается, то лицевой кирпич предназначен и используется и как конструктивный материал, так и для лицевой отделки фасада зданий и внутренних помещений.

Лицевой кирпич по технологии изготовления не принципиально отличается от производства обычного керамического. Но именно для лицевого кирпича характерно более качественное исполнение поверхности ложковой и тычковой граней, которые могут быть не только гладкими, но и текстурированными. Некоторые виды облицовочного кирпича имеют на лицевых гранях фаски, которые предоставляют возможность выполнения аккуратных швов и препятствуют вылущиванию лицевой поверхности. Кроме кирпича натурального цвета, в очень небольших объемах производится отделочный кирпич с декоративным цветным внешним слоем (ангобом). Применение ангобированного кирпича расширяет палитру декоративных возможностей внешней отделки зданий. К категории облицовочных материалов может быть отнесен также и фасонный (фигурный) кирпич. Производители предлагают фасонный кирпич со срезанным и скругленным углом, угловой кирпич, кирпич для обрамления оконных проемов, арок, для устройства подоконников и т. д.

Для кирпичных зданий он является наиболее экономичным видом облицовки фасадов.

По виду фактуры (отделки) лицевой поверхности выпускают керамические кирпичи и камни торкретированные минеральной крошкой, ангобированные, с окрашенным черепком, двухслойного формования и глазурованные. Офактуренными должны быть один ложок и один тычок. Фактура может быть гладкой или рельефной. Рельефный кирпич может быть шероховатым или иметь узор. Для получения глазурованного кирпича с блестящей цветной поверхностью на обожженную 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 облицовочного кирпича (двухслойного) 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, доведенной до жидкой консистенции. Если температура обжига подобрана правильно, он дает непрозрачный, ровный слой матового цвета.

         РАЗМЕР КИРПИЧА

Камни керамические выпускают четырех типоразмеров

Технические характеристики кирпича

Прочность. Марка

Прочность – основная характеристика кирпича – в определенных условиях и пределах воспринимать нагрузки или другие воздействия, вызывающие в нем внутренние напряжения, без разрушения. Прочность кирпича характеризуется его маркой «М» и обозначается с цифровым значением. Цифры показывают, какую нагрузку на 1 кв.см. может выдержать кирпич. По прочности кирпич классифицируют на марки: М75,100,125,150,175,200,250,300.

Морозостойкость

Морозостойкость – способность материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание в водонасыщенной среде без видимых признаков разрушения. Морозостойкость материала характеризуется числом циклов замораживания (при температуре не выше  18 град) и оттаивания (в воде), которое он выдерживает без снижения прочности и потери массы или появления внешних повреждений, указанных в ГОСТе на соответствующий материал. По морозостойкости материалы подразделяют на марки: F15,25,35,50,100 и т.д. Например, марка по морозостойкости кирпича F35 означает, что образцы, отобранные от партии кирпича, выдерживают не менее 35 циклов « замораживания - оттаивания» без появления внешних повреждений (отколов, шелушения поверхности и т.п.).

Плотность кирпича

Физическая величина, определяемая массой вещества (или материала) в единице объема. Так как средняя плотность материала так же, как и теплопроводность, обратно пропорциональна пористости, то она может служить характеристикой теплопроводности материала и использоваться в качестве основной характеристики (марки) теплопроводности материала.

Теплопроводность кирпича

Способность материала передавать теплоту сквозь свою толщину от одной своей поверхности к другой в случае, если температура этих поверхностей разная. Характеризуется коэффициентом теплопроводности «λ», Вт/м °С.

Пористость кирпича

Степень заполнения объема материала порами. Измеряется в %. Пористость является основной структурной характеристикой, определяющей такие свойства материала, как водопоглощение, теплопроводность, акустические свойства, морозостойкость, прочность и др.

Табл. 1. Основные характеристики керамического кирпича

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

В мировой практике стеновые керамические изделия производятся различными способами - в зависимости от реологических, физико-химических свойств сырья и назначения изделий. В основном они изготавливаются двумя способами: пластическим формованием и полусухим прессованием. Полусухой способ прессования уступает по производительности и другим показателям пластическому, но по некоторым важным показателям (простоте технологической схемы с возможностью ее механизации и автоматизации, сокращению производственных площадей, выпуску продукции повышенной прочности и др.) его превосходит.

Добыча, переработка и хранение глинистого сырья в обоих случаях аналогичны и производятся в соответствии с эксплуатационными условиями месторождения глины. Пластический способ формования, хотя и самый сложный, традиционно получил наибольшее распространение. Этим способом можно изготавливать кирпич, керамические камни и даже плиты и панели с пустотностью до 70%. При этом способе пресс выдает непрерывный брус заданного профиля, который разрезается на изделия, с последующей обжигом в печах.

Виды кирпичных кладок.

Кирпичная кладка - это конструкция из кирпичей, уложенных на строительном растворе в определенном порядке. Процессы по возведению конструкций из кирпича, мелких блоков называются каменными работами.

В зависимости от применения и степени сложности кладки подразделяют на следующие группы:

простейшая - стены наружные и внутренние без архитектурного оформления, не считая поясков и карнизов, высотой до четырех рядов кирпича;

простой сложности - стены с усложненными частями, не превышающими 10 % площади лицевой стороны стены (к усложненным частям кладки относятся карнизы, пояски, сандрики, русты, контрфорсы, пилястры, полуколонны, эркеры, проемы криволинейного очертания, ниши для радиаторов, выполняемые из кирпича или камня);

средней сложности - стены с усложненными частями, не превышающими 20 % площади лицевой стороны стены;

сложная - стены с усложненными частями, не превышающими 40 % площади лицевой стороны стены;

особо сложная - возведение арок, сводов, куполов, других конструкций сложного криволинейного очертания.

Различают следующие виды каменной кладки в зависимости от применяемых материалов:

из керамического кирпича пластического прессования - стены и столбы зданий и сооружений, подпорные стенки, дымовые трубы, конструкции подземных сооружений;

из керамического пустотелого кирпича - несущие наружные и внутренние стены здания. Теплотехнические качества кладки (малая теплопроводность) позволяют уменьшить толщину стен на 20...25, а массу - на 20...30 % по сравнению со стенами из полнотелого керамического кирпича;

из керамических пустотелых камней - наружные и внутренние стены зданий. Теплотехнические качества керамических камней позволяют уменьшить толщину стен до 50 % по сравнению со стенами из керамического кирпича;

из бетонных камней - устройство фундаментов, стен подвалов и других подземных конструкций, где требуется повышенные прочность и морозостойкость;

из пустотелых и легкобетонных камней - возведение наружных и внутренних стен. Фасады стен, выполненных из пустотелых шлако- и легкобетонных камней, для защиты от увлажнения и разрушения штукатурят;

из силикатных камней - возведение наружных и внутренних стен;

бутовая и бутобетонная кладка из природных камней (известняков и песчанников)неправильной формы - устройство фундаментов и каменных стен (бутовую кладку, облицованную кирпичом, применяют в стенах подвалов, цоколей зданий и др.);

кладка из природных камней правильной формы (ракушечник, туф и др.) - возведение наружных и внутренних стен.

Элементы каменной кладки. Кирпич или камень имеет грани, называемые верхней и нижней постелями, длинные боковые грани, называемые ложками, короткие боковые - тычками. Пересечение граней называют ребрами.

Кирпичи или камни, укладываемые в наружных рядах кладки, называют верстами 3, 4(рис. 12). Различают наружную версту и внутреннюю со стороны каменщика.

Кирпичи или камни, уложенные длинной гранью (ложком) к поверхности конструкции, образуют ложковый ряд 2, а уложенные короткой гранью - тычковый 1. Кирпичи или камни, укладываемые в верстовых рядах короткой или длинной стороной, образуют тычковую или ложковую версты.

Ряды кладки между наружной и внутренней верстами называют забутвчными или забуткой 5.

Ширина кладки, т. е. толщина стены, кратна числу уложенных полукирпичей. По толщине стены различают в один, полтора, два и т. д. кирпича или камня (т. е. 250, 380, 510 мм и т. д.), толщина перегородок - полкирпича или четверть кирпича (т. е. 120, 65 мм).

Между кирпичами или камнями оставляют зазоры, заполненные раствором, что придает кладке монолитность. Швы бывают горизонтальные 6 и вертикальные - продольные 7, поперечные 8.

Степень сложности кладки бывает различной. Стены, не имеющие выступающих элементов, называют гладкими. Кладка может иметь напуски, пояски, обрезы и другие детали (рис. 13).

Напуск - это участок кладки, где ее очередной ряд выступает из плоскости стены. Напуск в каждом ряду допускается на одну треть длины кирпича.

Пояски - это напуск из нескольких рядов кладки, разделяющий фасад здания по высоте.

Обрезы 1 - это уменьшение толщины кладки с фасада, например при переходе от цоколя к стенке. Ряд кладки, завершающий обрез, выкладывают тычками.

Стены могут быть глухими или с проемами. Участок кладки между проемами называютпростенком 3. Выступы простенков называют четвертями.

Уступом 6 кладки называют места, где лицевая плоскость одной части стены выступает в ту или другую сторону от лицевой плоскости другой части.

Ниши - это углубления в стене, кратные половине камня. Штрабы - участки временного обрыва кладки. Они бывают убежными и вертикальными (рис. 14).

Углубления в кладке называют бороздами. Их устраивают для прокладки трубопроводов, электрических кабелей и других скрытых проводок. Борозды бывают вертикальными и горизонтальными. Вертикальные борозды по ширине и глубине кратны половине кирпича или камня, горизонтальные - высоте ряда кладки.

Основные свойства каменной кладки. Каменная кладка должна быть прочной, устойчивой, плотной и иметь малую теплопроводность.

Плотность каменной кладки придает конструкции огнестойкость, сопротивляемость атмосферным воздействиям, повышенную теплопроводность. Поэтому стены из плотного кирпича и камней (без отверстий и пустот), отвечающие теплотехническим требованиям, зачастую имеют излишний запас прочности и устойчивости. Поэтому более выгодно применение пористых или пустотелых кладочных материалов. Это уменьшает толщину стен и снижает расход материалов.

Прочность и устойчивость кладки зависят от следующих факторов: прочности (марки) камня или кирпича, марки раствора, толщины горизонтальных швов, расположения кирпича или камня в кладке.

Предел прочности каменной кладки составляет 40...50 % от предела прочности камня (кирпича), так как отдельные камни, опираясь на раствор в отдельных точках, начинают работать на изгиб, а не на сжатие, кроме того, плотность и толщина растворной постели в горизонтальных швах неодинаковы.

Толщина горизонтальных швов в кирпичной кладке не менее 10 и не более 15 мм. Средняя толщина горизонтальных швов в пределах высоты этажа - 12 мм. Уменьшение толщины швов снижает прочность кладки из-за того, что уложенные кирпичи или камни работают на изгиб. Увеличение толщины швов также снижает прочность кладки из-за того, что раствор имеет более низкую прочность по сравнению с кирпичом.

Прочность и устойчивость кладки зависят также от расположения (разрезки) камней в кладке. Для этого необходимо кирпичи, камни, блоки выкладывать горизонтальными рядами перпендикулярно силам, действующим на кладку. Кладку внутри каждого ряда следует выполнять так, чтобы вертикальные швы между смежными камнями были перпендикулярны плоскости постели и наружной (лицевой) поверхности кладки. Под каждым вертикальным швом уложенного ряда располагают кирпичи (камни) следующего ряда.

Устойчивость кладки зависит от толщины стен и величины ветровых (горизонтальных) нагрузок.

Устойчивость и прочность кладки обеспечивается соблюдением горизонтальности рядов, вертикальности поверхностей, применением растворов определенных марок, системой перевязки швов.

Усредненный расход кирпича на 1 м² кладки

Список использованной литературы

1.       Рунова. «Основи виробництва стінових та оздоблювальних матеріалів»

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5