Кирпич - один из древнейших, но по-прежнему актуальных строительных материалов. От чего зависит его надежность и долговечность? Давайте разберемся!
История кирпича
Первые кирпичи появились еще в глубокой древности. Их делали вручную из глины, высушивали на солнце и обжигали в примитивных печах. Такие кирпичи имели неправильную форму.
В Древнем Египте уже использовали формы для придания кирпичам ровных граней. Глину замешивали с соломой, что придавало большую прочность. Египетские кирпичи славились высоким качеством и шли на экспорт в соседние страны.
Первые упоминания о кирпиче на Руси относятся к X-XI векам. Для строительства использовались необожженные глиняные кирпичи-сырцы. Позже стали применять обожженный керамический кирпич.
К XVIII-XIX векам технологии производства кирпича существенно усовершенствовались. Появилось машинное формование, что позволило делать кирпичи идеальной геометрической формы. Также были изобретены различные прессы и методы обжига.
Состав современного кирпича
В наши дни существует несколько основных видов кирпича, которые различаются по составу и технологии производства:
- Керамический
- Силикатный
- Гиперпрессованный
Рассмотрим их подробнее.
Керамический кирпич
Делается из обожженной глины. Качество глины напрямую влияет на характеристики готового кирпича.
Лучше всего использовать глины, не требующие дополнительных добавок. Но часто приходится применять менее качественное сырье. В таких случаях в состав добавляют различные компоненты:
- Песок - увеличивает прочность
- Известь - повышает огнеупорность
- Шамот - обеспечивает большую термостойкость
После формования кирпича его обжигают при температуре 950-1050°С. Этот параметр критически важен для качества продукции.
Силикатный кирпич
Основа такого кирпича - смесь кварцевого песка, извести и воды. Соотношение компонентов примерно следующее:
- Песок - 90-95%
- Известь - 5-10%
- Вода - необходимое количество для затворения
После формования кирпич отправляют на запаривание в автоклавы под давлением пара для набора прочности и водостойкости.
Гиперпрессованный кирпич
Делается из смеси цемента, молотого известняка и воды. Соотношение примерно 90% известняка и 10% цемента. Также часто добавляют красители.
После перемешивания сырья кирпич формуют под огромным давлением в 40 МПа. Затем его выдерживают несколько дней для набора прочности.
Таким образом, основу всех разновидностей кирпича составляют минеральные вещества - глина, песок, известь. Примеси позволяют корректировать свойства для конкретных целей.
Методы производства кирпича
Существует несколько основных методов производства кирпича:
- Пластическое формование
- Полусухое прессование
- Производство шамотного кирпича
- Производство силикатного кирпича
- Производство гиперпрессованного кирпича
Пластическое формование
Этот метод подразумевает следующие этапы:
- Подготовка пластичной глиняной массы
- Формование кирпича-сырца вручную или на автоматических линиях
- Медленная сушка для предотвращения деформаций
- Обжиг при температуре 950-1050°С
Таким способом производят керамический полнотелый и щелевой кирпич. Он отличается высокой морозо- и водостойкостью.
Полусухое прессование
Здесь глину высушивают до влажности 6-7%, размалывают в порошок и прессуют в формы под давлением. Полученный кирпич-сырец готов к обжигу без дополнительной сушки.
Такой кирпич имеет идеальную геометрическую форму, но уступает по морозостойкости кирпичу пластического формования.
Производство силикатного кирпича
Для его изготовления используют смесь кварцевого песка (90-95%) и извести (5-10%). После формования под давлением кирпич отправляют на запаривание в автоклав для набора прочности.
Такой кирпич обладает хорошей звукоизоляцией, но менее водостоек, чем керамический.
Производство шамотного кирпича
Шамотный кирпич делают из обожженной размолотой глины - шамота. Его спрессовывают и обжигают при очень высокой температуре 1600°С.
Такой кирпич высокоогнеупорный и химически стойкий, но дорогой в производстве.
Производство гиперпрессованного кирпича
Здесь используют смесь измельченных известняка (до 90%) и цемента (до 10%). Сырье формуют под давлением более 40 МПа без последующего обжига.
Такой способ позволяет получить прочный и стойкий кирпич по доступной цене.
Каждый метод имеет свои преимущества и ограничения. Выбор оптимального метода зависит от требуемых характеристик и условий применения кирпича.
Критерии качества кирпича
Чтобы оценить надежность и долговечность кирпича, используют следующие критерии качества:
- Прочность на сжатие
- Морозостойкость
- Водопоглощение
- Теплопроводность
- Огнеупорность
- Стойкость к агрессивным средам
Прочность на сжатие
Это максимальное давление, которое может выдержать кирпич без разрушения. Чем выше этот показатель, тем надежнее кирпич.
Для керамического кирпича прочность должна составлять не менее 125 кг/см2.
Морозостойкость
Способность материала сохранять свойства при многократных циклах замораживания-оттаивания. Характеризуется количеством таких циклов, которые может выдержать кирпич.
Для кладки стен морозостойкость должна быть не менее 35 циклов.
Водопоглощение
Этот параметр показывает, какое количество воды способен впитать в себя кирпич.
Для наружных стен лучше выбирать кирпич с водопоглощением не более 14%.
Теплопроводность
Характеристика способности конструкции проводить тепло. Чем меньше этот показатель, тем лучше кирпич сохраняет тепло.
Огнеупорность
Устойчивость материала к воздействию высокой температуры. Важна для кирпича печей, каминов, дымоходов.
Для шамотного кирпича температура начала деформации составляет не менее 1600°С.
Правила выбора кирпича для строительства
При выборе кирпича для конкретного объекта нужно учитывать следующие нюансы:
Назначение конструкции
Если кирпич идет на возведение фундамента или цоколя, лучше выбрать морозостойкие варианты с низким водопоглощением.
Для облицовки фасада важны теплоизоляция и внешний вид. Здесь подойдет облицовочный или гиперпрессованный кирпич.
Климатические условия
В районах с суровой зимой нужно использовать особо морозостойкий кирпич - F50 и выше. А в южных регионах можно ограничиться F25.
Толщина стены
Для толстых стен обычно применяют полнотелый керамический или силикатный кирпич. А для тонких стен подходит пустотелый или гиперпрессованный.
Финансовые возможности
Необходимо найти оптимальное соотношение цены и качества, подобрав материал необходимого, но не избыточного качества под конкретные нужды.
