Основные свойства керамических стеновых материалов.

К основным свойствам стеновых керамических материалов относятся:

 механическая прочность;

 объемная и удельная прочность;

 водопоглощение;

 морозостойкость.

Прочностью материала называется его способность сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в результате действия внешних сил (нагрузок). Прочность кирпича характеризуется пределом прочности при сжатии и изгибе.

Пределом прочности кирпича называют напряжение, соответствующее нагрузке, при которой он разрушается.

Кирпич значительно лучше сопротивляется сжатию, чем изгибу. Поскольку в кладке кирпич испытывает напряжение не только на сжатие, но и на изгиб, поэтому стандартами регламентирован также предел прочности кирпича на изгиб.

Объемной плотностью называется масса единицы объема материала в естественном состоянии, т.е. вместе с порами и пустотами.

Если кирпич или камни имеют специальные пустоты, то различают объемную плотность брутто (без вычета объема пустот) и объемную плотность нетто ( с вычетом пустот).

Объемную плотность образца m_v ,кг/м³ вычисляют по формуле: m_v=m/V, где m – масса образца, высушенного до постоянной массы,кг; V – объем образца,м³. Плотность называется отношение массы материала к объему, без пор и пустот.

Пористость материала – это степень заполнения его объемами порами. Пористость П определяется по формуле П= (1-с)/ V*100%, где с – плотность кг/м³; V – объем материала, с порами и пустотами. Поры делятся на открытые и закрытые, не сообщающиеся с поверхностью.

Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать в своих порах воду в течение 48 часов. Водопоглощение (W_в) вычисляется по формуле W_в = [ (m_в – m_сух)/ m_сух]100%, где m_в – масса образца в насыщенном водой состоянии; m_сух – масса образца в сухом состоянии, г.

Морозостойкость – это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. Морозостойкость характеризует срок службы материала.

Марка – это показатель прочности, обозначается «М» с цифровым значением. Цифры показывают, какую нагрузку на 1 кв.см. может выдержать кирпич. Например, марка 100 (М100) обозначает, что кирпич гарантированно выдерживает нагрузку в 100 кг на 1 кв.см. Кирпич может иметь марку от 75 до 300. В продаже чаще всего встречается кирпич М100, 125, 150, 175.

Технико-экономические показатели керамических строительных материалов.

Строительный керамический кирпич является самым распространённым местным стеновым материалом, позволяющим экономить дефицитные металлы, цемент, а также транспортные средства. В общем балансе производства и применения стеновых материалов керамический кирпич занимает более 30%. Кирпич, накапливая солнечную энергию, медленно и равномерно отдает тепло, что защищает от чрезмерного нагревания летом и сохраняет тепло зимой. Кирпичная стена «дышит», пропуская испарения сквозь свою толщу. В результате в помещениях поддерживается уровень равновесной влажности

В данный момент в производстве строительного керамического кирпича сосредоточено внимание на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента. При строительстве новых предприятий предусматривается установление автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе современного отечественного и импортного оборудования. Осваивается выпуск эффективной пустотелой продукции, которая должна постепенно заменять традиционный полнотелый кирпич. Это позволит не только экономить сырьё, но и уменьшать толщину и массу наружных стен без снижения их теплозащитных свойств, а также создавать облегчённые конструкции панелей для индустриализации строительства.

Расширение ассортимента и, в частности, производство эффективных изделий с увеличением размеров и уменьшением средней плотности до 1250-1350 кг/м3 и менее за счёт рациональной формы и увеличения количества пустот снизит расход материалов на 1м2 наружных стен на 20-30%. На действующих заводах наряду с дальнейшей механизацией и автоматизацией производства кирпича будут всемерно улучшаться его качество и повышаться прочностные свойства, требующиеся для строительства зданий повышенной этажности и специальных сооружений. Применение в строительстве кирпича высоких марок в несущих конструкциях позволяет уменьшить его расход на 15-30%.

Необходимо более широко развивать производство лицевого кирпича, позволяющего исключать оштукатуривание зданий и улучшать их архитектурный вид.

Улучшение качества продукции вызывает необходимость повышения культуры производства, более строгого соблюдения технологических параметров по всем переделам, улучшения обработки, рациональной шихтовки путём ввода различных добавок, в том числе отходов других отраслей промышленности

Материалы и конструкции для кладки стен выбирают на основе технико-экономических показателей. С приведенной стоимостью, расходом материалов и другими затратами на возведение стен из обыкновенного глиняного кирпича, принятым за 100 %, сравниваются технико-экономические показатели других конструкций стен. Стены из сплошных мелкоразмерных легкобетонных камней (шлакокерамзитобетонные, газосиликатные и др.) малоэффективны. При этом стены из камней ячеистого бетона, широко распространенного на Украине в зоне действия заводов газосиликатных изделий, тем экономичнее, чем ниже плотность бетона. При плотности его 800 кг/м3 достаточна толщина стены всего лишь 240 мм. Расход материалов и приведенная стоимость в этом случае значительно ниже, чем для эталонной стены (за исключением возрастающего расхода цемента). Кладка с уширенным швом позволяет уменьшить толщину стен на 1/2 кирпича, снизив при этом приведенную стоимость, расход материалов и топлива. При облегченной кладке с вертикальными поперечными стенками и заполнением пустот минеральной засыпкой или саманными блоками расход кирпича уменьшается. Это дает возможность из одного и того же количества кирпича выложить наружных стен в полтора-два раза больше, чем при сплошной кладке. При этом приведенная стоимость стен и другие затраты резко уменьшаются. Стены из кирпича ввиду его значительной теплопроводности должны быть достаточно толстыми. С целью утепления кирпичные стены оштукатуривают с внутренней или с внутренней и наружной сторон. Кладку под оштукатуривание ведут впустошовку, т. е. не заполняя шов раствором на глубину около 10 мм. При кладке применяют различные растворы, наиболее предпочтительными из которых являются изготовленные с теплыми заполнителями: доменным или котельным шлаком, молотым туфом, золой и т.д. Чаще всего стены кладут с пустотами, заполняемыми теплым раствором, бетоном или сухим легким заполнителем (шлаком, золой, минеральной ватой, кирпичным боем, суглинком, песком, сухой землей). Для предупреждения развития сырости в доме не рекомендуется применять глину.

Все технические решения имеют свои преимущества и недостатки, и их рациональный выбор для того или иного типа зданий, условий эксплуатации зависит от наличия материалов местного производства, технико-экономического обоснования принятых конструктивно-технологических решений, осведомленности заказчиков и проектировщиков. Несомненные преимущества использования эффективных утеплителей с низкой теплопроводностью в стеновых конструкциях — высокое термическое сопротивление, снижение массы конструкции на 1 м2 стены, уменьшение нагрузок на фундаменты и др. При этом теплопроводность кирпича не оказывает существенного влияния на сопротивление стен теплопередаче. Вместе с тем при использовании минераловатных и других подобных эффективных утеплителей в кирпичных стенах, как правило, с гибкими связями между слоями из конструкционных материалов снижает капитальность, долговечность, сейсмостойкость стен. Кроме этого, нарушается также экологическая чистота помещений, обусловленная природой используемого экологически чистого глиняного сырья и экологически чистой технологией производства кирпича, связанной, в основном, с тепловой обработкой. Этих недостатков не имеет комбинированная кладка стен из облицовочного кирпича и различных теплоэффективных материалов для кладки внутренней части стен, в первую очередь, керамических блоков, ячеистого бетона, производство которых освоено отечественной промышленностью. При плотности 500-600 кг/м3 и теплопроводности 0,14-0,18 Вт/м·К ячеистый бетон в 3-4 раза теплее кирпича и в настоящее время является наиболее эффективным материалом для замещения строительного кирпича в стеновой конструкции, обеспечивая приемлемую ее толщину в 50-60 см. Керамический кирпич и ячеистый бетон имеют близкие показатели по воздухо- и паропроницаемости и обеспечивают оптимальный температурный и влажностный режим, то есть высокую комфортность жилых помещений. Зимой в помещениях сухо и тепло, летом — прохладно. Особенно эффективно применение лицевого кирпича в сочетании с ячеистобетонными блоками для поэтажного устройства стен при строительстве зданий в монолитно-каркасном варианте.