4.2 Стеновые материалы и изделия

К стеновым материалам и изделиям из глин относят кирпич и камни керамические. Они известны человечеству уже более 4 тыс. лет, но и сегодня являются наиболее популярными материалами для сооружения различных конструкций – от простых заборов до роскошных вилл. Разнообразие цветов и форм кирпича (рис.4.1) придает зданиям неповторимый облик, а в гармонии с архитектурой – особо уютную атмосферу.

Керамический кирпич и камни представляют собой искусственные изделия в форме прямоугольного параллелепипеда. За многие тысячелетия они практически не изменили своей формы и фактуры, а лишь незначительно поменяли размеры. До 1^ой половины XIX века кирпич выпускался размером в вершках что составляло 255х121х66 мм. С округлением этих размеров с 1^ой половины XIX века стали выпускать кирпич 250х120х65 мм, а позднее и другие модификации, что позволило значительно улучшить как интерьер, так и внешний вид зданий.

Надо отметить, что размеры старорусского кирпича в вершках были глубоко обоснованы и соответствовали старорусскому строительному модулю, равному 7 вершкам. Причём, между английскими и старорусскими мерами длины существовали определённые соотношения. А в ряде стран мира (России, США, Англии и других), имеющих богатые архитектурные традиции, и поныне используется кирпич с такими размерами, однако это не мешает машиностроительным заводам выпускать оборудование для современного европейского стандарта.

Общемирового стандарта кирпича и камней керамических в настоящее время не существует. Его размеры и масса регламентируются чаще всего размером и силой человеческой руки (масса одного кирпича не должна превышать 4,3 кг, камня – не более 16 кг). И, тем не менее, форма и размеры кирпича и камней керамических приобретают всё большее значение при решении тектоники, пластики и масштабности зданий и сооружений. Разнообразие их формы, рельефа и рисунка помогают архитекторам решать эстетические вопросы. И в тоже время размеры их должны координироваться с действующей модульной системой.

Наша промышленность выпускает кирпич и камни керамические (СТБ 1160) следующих размеров (в мм):

• кирпич – одинарный - 250х120х65 (рядовой и лицевой профильный), утолщенный - 250х120х88 (рядовой и лицевой профильный), модульных размеров - 288х138х88 (утолщенный) и 288х138х65 (одинарный) и утолщенный с горизонтальным расположением пустот - 250х120х88.

• камни с вертикальным расположением пустот – 250х120х138, модульных размеров - 288х138х138 и 288х288х88, укрупненные – 250х250х138, 250х250х188 и 250х180х138, профильный пустотелый – 175х180х65 и укрупненные с горизонтальным расположением пустот – 250х250х120, 250х250х88 и 250х200х80.

Кирпич и камни керамические выпускаются рядовыми и лицевыми. Рядовые используются как для внутренних, так и внешних рядов кладки, но с последующей их отделкой.

По наличию пустот кирпич подразделяют на полнотелый и пустотелый (эффективный). Камни керамические выпускаются только пустотелыми. Снизить массу изделий можно ещё за счёт внутренней поризации керамического черепка. Такой кирпич называют поризованным или поротон. Для получения поротона в глиняную массу вводят порообразующие добавки (отходы полистирола, древесные опилки, макулатура, торф и др.). При обжиге они сгорают и в массе образуется множество пор (до 30%).

Наша промышленность выпускает также камни керамические пустотелые для полов животноводческих помещений (СТБ 1296).

Кроме того, на строительный рынок поступает кирпич европейских производителей. Следует учесть, что он в ряде случаев отличается от отечественного не только ассортиментом, широкой цветовой гаммой, но и размерами, выходящими за допустимые нормы по длине и высоте. Это создает определенные трудности при возведении стен зданий и сооружений.

Производство стеновых керамических материалов состоит из следующих технологических операций: карьерные работы, приготовление добавок и подготовка глиняной массы, формование изделий, сушка и обжиг.

Формование изделий осуществляется способами пластического и полусухого прессования, что позволяет получать изделия с разными качественными показателями. Например, изделия полусухого прессования отличаются более чёткими размерами, формой, гладкой и ровной поверхностью, но имеет большую плотность и меньший предел прочности при изгибе. На качество изделий оказывают влияние и другие технологические переделы.

Основной характеристикой качества кирпича и камней керамических является марка по прочности. Определяется по результатам испытания контрольных образцов на сжатие и изгиб. Стандарт устанавливает 8 марок кирпича с вертикальным расположением пустот: 75 (7,5); 100 (10); 125 (12,5); 150 (15); 175 (17,5); 200 (20); 250 (25); 300 (30) и 4 марки с горизонтально-расположенными пустотами: 25, 35, 50, 100. Марка 150, например, обозначает, что кирпич гарантированно выдерживает нагрузку в 150 кГс или 1500 Н на 1кв.см (15 МПа).

По морозостойкости кирпич и камни керамические (рядовые) подразделяются на марки: F15, F25, F35, F50 и F75, а лицевые – F35, F50, F75, F100. Устанавливается по количеству циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдерживают образцы в водонасыщенном состоянии без определённой потери массы и прочности, оговорённых стандартом.

По внешним показателям кирпич и камни керамические тоже должны соответствовать требованиям стандарта. Цвет кирпича в основном зависит от состава глин, а они в большинстве случаев красножгущиеся, т.е. имеют красно-коричневый цвет. Поэтому кирпич после обжига приобретает классический кирпичный цвет (красный). Если используются беложгущиеся глины, то получают белый, жёлтый или абрикосовый цвет кирпича. Иногда для изменения цвета кирпича вводят пигментные добавки. По стандарту цвет кирпича должен соответствовать образцу-эталону, утверждённому заводом. Отклонения в размерах кирпича и камней керамических допускаются в пределах 2…5мм.

Регламентируются стандартом такие виды брака как искривление поверхности, отбитости и притуплённость углов и рёбер. Не допускается в процессе производства кирпича и камней недожог, пережог, трещины, наличие известковых включений. Кирпич и камни керамические должны быть нормально обожжены. У таких изделий сердцевина получается более насыщенного цвета, чем остальная масса, а при ударе металлическим предметом он должен звенеть.

Недожог имеет алый цвет и при ударе металлическим предметом издаёт глухой звук. Обладает недостаточной прочностью, низкой водостойкостью и морозостойкостью.

Пережог (железняк) отличается повышенной плотностью, теплопроводностью и, как правило, имеет искажённую форму. Такой кирпич чернеет, оплавляется, теряет чёткие размеры, его «распирает» изнутри. Но если он не нарушил своей формы, а чёрной оказалась только сердцевина, то он наоборот становится более прочным.

Известковые включения (дутики) при действии влаги разрушают кирпич.

Весьма распространённым и коварным видом брака на кирпичных стенах являются высолы в виде белых пятен и разводов. Образуются они в результате миграции солей из кладочного раствора, кирпича, грунтовых вод и даже воздуха. Чтобы избежать высолов, надо использовать более густой раствор, не размазывать его по фасадной части, не вести кладку во время дождя, как можно быстрее подводить здание под крышу и т.д.

Водопоглощение кирпича и камней керамических должно быть не менее 6…8 % в зависимости от вида и марки кирпича. При меньшем водопоглощении кирпич получается более тяжелым, менее воздухопроницаем и более теплопроводен. Кроме того, с ним плохо сцепляется строительный раствор.

Плотность кирпича полнотелого составляет 1700…1900 кг/м³, пустотелого 1400…1650 кг/м³, теплопроводность – 0,7…0,8 Вт/(м·К).