Плотность, масса и другие технические параметры кирпича
При ведении кладочных работ важно знать, сколько весит кирпич и какова его плотность и структура. Эти параметры напрямую влияют на прочностные и изоляционные качества, в свою очередь учитываемые при расчете нагрузок и теплового сопротивления возводимых конструкций. Усредненные величины для каждого типа стандартные, но точное значение зависит от завода-изготовителя и указывается в сертификате к продукции.
Вес разных видов
Плотность разделяется на истинную и среднюю, первая определяется опытным путем и не важна для потребителей. Второй показатель характеризует отношение массы одного изделия к его объему и зависит от сырья, доли пустот и щелей и поризованности. Обе величины измеряются в кг/м3. Значение средней плотности и вес одного кирпича у разных марок будут отличаться, минимум наблюдается у теплой высокоэффективной керамики, максимум – у силикатного и гиперпрессованного искусственного камня.
Элементы, изготавливаемые из глины с последующим обжигом, разделяются на сплошные и пустотелые, вторая группа может иметь как сквозные отверстия разной формы, так и скрытые пустоты и поры. Утвержденная стандартом плотность полнотелого красного кирпича достигает 2000 кг/м3, но диапазон у большинства производителей варьируется в пределах 1600-1900. Наружные стены нуждаются в дополнительном утеплении. Вес у полнотелых блоков форматом 1НФ достигает 3,45-3,8 кг.
Пустотелые типы имеют плотность от 1200 до 1500 кг/м3, с учетом доли щелей до 37 % стандартный 1НФ – не более 2,9 кг. Удельный вес некоторых марок достигает 1700, но это исключение. Средняя плотность керамического камня облегченного вида (поризованные теплоэффективные) составляет 1100-1150 кг/м3, продвинутые производители опустили этот показатель до 800.
Шамотные и огнеупорные имеют удельный вес в пределах 1700-1800 кг/м3. Являются полнотелыми и оказывают существенную нагрузку на основание, их формат и масса могут отличаться от номинальных. Помимо вытянутых прямоугольных блоков они включают арочные, клино- и трапециевидные. Плотная структура позволяет шамоту выдерживать нагрев до 1600 °C, рекомендуют приобрести для кладки дымоходов, топочных конструкций и банных печей.
Силикат имеет самый большой удельный вес (1800-1900 кг/м3 у полнотелых). Этот обусловлено его составом (продукты дробления известняка и песок) и низкой пористостью. Масса сплошного 1НФ равняется 4,1 кг, у некоторых марок она достигает 5 (вес красного кирпича с тем же форматом не превышает 4). В отличие от керамических типов водонепроницаемость и теплоемкость не улучшаются с повышением прочности. Пустотелые крупнощелевые весят меньше, точная масса зависит от размера и числа отверстий.
На вес облицовочного блока влияют материал основы и доля пустот. К отличительным особенностям относят наличие однородной и плотной стенки толщиной не менее 2 см и повышенную стойкость к внешним воздействиям. Эта группа представлена изделиями 0.7НФ, 1НФ утолщенного и нестандартного формата с гладкой, рутсрированной или глазурованной поверхностью. Особенностью последних является наличие стекловидного и непроницаемого для влаги декоративного слоя, эти варианты обходятся дороже. В отличие от рядовых элементов облицовочные чаще имеют нестандартных и утонченный формат, некоторые типы практически неотличимы от плитки.
Кирпич плотностью 1450 кг/м3 с размером 0.7Нф весит около 1,6 кг и оказывает минимальную нагрузку на фундамент и рабочие поверхности.
К отдельной группе относят клинкер, получаемый при медленном высокотемпературном обжиге спрессованных составов из тугоплавкой глины. При плотности в 1900-2100 кг/м3 изделия на его основе весят не более 3,3 кг за счет большой доли пустот и отклонений от стандартных размеров. Клинкер – элитная облицовочная разновидность, его рекомендуют приобрести при особых требованиях к долговечности фасадов, ограждений, тротуаров и других конструкций, включая часто эксплуатируемые. Обладая довольно высоким коэффициентом теплопроводности, хорошо поглощает шум из-за наличия внутренних пустот. Преимущества высокоплотной структуры – сверхнизкое водопоглощение, хорошая механическая прочность и морозостойкость.
Учитываемым при расчетах нагрузок на фундамент показателем является удельный вес кладки, определяемый путем сложения массы используемых изделий и соединительного раствора, расходуемого на 1 м3. Стандартный диапазон варьируется в пределах 1400-1900 кг/м3 (для сравнения – у бутовых 2400-2600), отличия наблюдаются только у облегченных вариантов, собранных из поризованного камня. При исключении влияния раствора находится масса элементов в чистом виде. Знание веса поддона требуется при расчете стоимости транспортировки.
Влияние плотности на остальные характеристики кирпича
Взаимосвязь между основными рабочими параметрами отражена в таблице:
Плотность кирпича разных видов: нормативы
При выборе такого популярного строительного материала, как кирпич, следует обращать внимание на множество самых разных факторов. Это может быть разновидность, размеры, качество, назначение и т. д. Помимо всего прочего, при подборе кирпича для строительства здания или сооружения того или иного назначения обычно учитывается и такой фактор, как плотность. У разных видов камня она может быть неодинаковой.
Для чего нужно знать плотность материала
От правильного выбора этого параметра зависит в первую очередь то, какими будут эксплуатационные характеристики будущего сооружения. Плотность кирпича определяет в первую очередь его прочность. Также от этого параметра зависят и теплосохраняющие качества материала. Чем тяжелее кирпич, тем больше он весит и тем хуже защищает внутреннее пространство сооружения от холода.
Существуют такие понятия, как истинная и средняя плотность кирпича. Первый параметр определяется путем испытаний с использованием специальных формул. Рядовой потребитель, конечно же, интересуется обычно лишь средней плотностью камня в той или иной партии. Определяется этот параметр по формуле р=m/v.
Разновидности материала
Видов кирпича, используемого в строительстве, существует множество. И для каждого из них нормативами предусмотрен определенный показатель плотности. Производится современной промышленностью кирпич:
Первая разновидность материала также классифицируется на несколько групп. В строительстве может использоваться кирпич керамический:
Плотность пустотелого и полнотелого керамического кирпича
Обе эти разновидности камня могут использоваться для возведения как несущих конструкций, так и вспомогательных. Как уже упоминалось, плотность камня рассчитывается по формуле p=m/v. Здесь m — масса, а v — объем. Следовательно, единица измерения такого параметра, как плотность кирпича, — кг/м3.
Для полнотелого материала допустимый показатель составляет 1600-1900 кг/м 3 . Пустотелый камень имеет меньшую плотность — 1000-1450 кг/м 3 . Связано это прежде всего с тем, что в его массе присутствует гораздо больше пор.
Пустотелый кирпич при строительстве жилых зданий используется чаще всего. Связано это в первую очередь именно с его не особенно высокой плотностью. Тепло такой материал задерживает намного лучше полнотелого. К тому же в нем имеются специальные щели (потому он и называется пустотелым). А это в свою очередь еще больше улучшает его теплосохраняющие качества. Полнотелый кирпич, имеющий большую плотность, отличается повышенной прочностью и весит много. Поэтому используется он обычно при возведении только тех конструкций, которые в процессе эксплуатации будут подвергаться серьезным нагрузкам.
Поризованный материал
Кирпич этой разновидности имеет очень небольшой вес и используется в основном только при возведении энергоэффективных жилых домов. Плотность в зависимости от марки такой материал может иметь разную. К примеру, у лучшего на сегодняшний день кирпича этого типа от компании Bergmann этот показатель равен 650 кг/м 3 . У материала других популярных производителей плотность может составлять примерно 700-900 кг/м 3.
Особой популярностью у нас в России поризованный кирпич, к сожалению, не пользуется. Все дело в его высокой стоимости. Обходится возведение стен из него в 2-5 раз дороже, чем из пено- или газоблоков.
Плотность облицовочного кирпича
Такой материал применяется в основном для обкладки ограждающих конструкций с целью улучшения их внешнего вида. Кирпич этого типа может иметь не только красный цвет, но и любой другой. Форма у него всегда более выверенная и точная, чем у стандартного. Поскольку используется такой материал обычно для облицовки наружных стен, теплопроводность у него, конечно же, должна быть довольно-таки низкой. А следовательно, и плотность кирпича этой разновидности не слишком высокая — 1300-1450 кг/м 3 . Как и пустотелый, такой камень чаще всего изготавливается со щелями.
Выпускается промышленностью и особая разновидность такого кирпича — теплая. В материале этого типа еще больше пор, чем в простом. Плотность его составляет 1100-1150 кг/м 3 .
Облицовочный глазурованный кирпич
Основной отличительной особенностью такого камня является то, что на его поверхности имеется стекловидный, непроницаемый для воды слой. Получается он при повторном обжиге кирпича при низкой температуре, после нанесения глазури. Конечно, такой камень делает стены еще более красивыми и гораздо лучше защищает их от влаги. Плотность у него при этом такая же, как и у обычного — 1300-1450 кг/м 3 . Но стоит этот материал, конечно же, дороже.
Плотность керамического кирпича клинкерного
Материал этой разновидности может использоваться, к примеру, для облицовки цоколей домов, крылечек, площадок и дорожек во дворе. К его прочности, поскольку нагрузкам в процессе эксплуатации он может подвергаться значительным, предъявляются повышенные требования. А поэтому плотность кирпича клинкерного достаточно высока — 1900-2100 кг/м 3 .
Шамотный материал
Особенностью кирпича этой разновидности является то, что он способен выдерживать очень высокие температуры. Чаще всего шамотный камень используется для кладки печей. Также его применяют в промышленности. Кирпич этой разновидности способен выдерживать температуру до 1500-1800 0 С. На 70 % шамотный материал состоит из огнеупорной глины. Плотность его составляет 1700-1900 кг/м 3 .
Средняя плотность силикатного кирпича
Материал этой разновидности примерно на 90 % состоит из извести и на 10 % — из песка. Основным его достоинством в сравнении с керамическим кирпичом является дешевизна. Использовать такой кирпич можно только для кладки стен и перегородок. Фундаменты из него, поскольку он не особенно прочен и боится влаги, возводить не допускается. Плотность кирпича силикатного зависит от марки и составляет 1800-1950 кг/м 3 .
Плотность кирпича керамического полнотелого
Кирпичи из обожженной глины используются в строительстве с давних времен, а здания из этого материала отличаются завидной прочностью и долговечностью. Керамический кирпич, технические характеристики которого находятся на высоком уровне, производится из некоторых видов глины. Эксплуатационные свойства его определяются качеством сырья и точным соблюдением технологии производства.
Состав, производство и разновидности керамического кирпича
Изготовление данного вида строительного материала представляет собой сложный процесс, состоящий из нескольких этапов. В настоящее время применяются две технологии производства керамического кирпича.
1. Пластический метод предполагает формование блока из глиняной массы с содержанием воды порядка 17-30 %. Для реализации этого процесса используется ленточный пресс, затем кирпич сушится в специально оборудованной камере или под навесом. На последнем этапе производится его обжиг в печи или в туннелях, остывшие изделия помещаются на склад.
2. Технология полусухого прессования. Исходная масса при этом имеет влажность в пределах 8 -10 %. Процесс формования блока осуществляется путем прессования под высоким давлением до 15 МПа.
Производство кирпича осуществляется в строгом соответствии с национальными стандартами ГОСТ 7484-78 и ГОСТ 530-95. В процессе подготовки массы используются глинообрабатывающие машины вальцы, бегуны и глиномялки. Формование кирпича на современных предприятиях происходит на высокопроизводительных ленточных прессах. Однородная структура блоков и отсутствие пустот достигается за счет использования вибростендов.
Сушка сырого кирпича осуществляется камерным или туннельным способом. В первом случае партия изделий загружается в специально оборудованное помещение, где температура и влажность изменяются по заданному алгоритму. Во втором варианте вагонетки с сырцом последовательно проводятся через зоны с разными параметрами микроклимата.
Обжиг кирпича происходит в специальных печах при определенных условиях. Температурный режим подбирается в зависимости от состава сырья и его максимальные значения варьируются в пределах от 950 до 1050 °С. Время обжига подбирается с таким расчетом, чтобы по завершении процесса массовая часть стекловидной фазы в структуре кирпича достигала 8 – 10 %. Такой показатель обеспечивает максимальную механическую прочность изделию.
Сырьем для производства кирпича служит глина мелкой фракции, которая добывается в карьерах открытым способом с применением одноковшовых или роторных экскаваторов. Обеспечить надлежащее качество изделий возможно только при использовании материла с однородным составом минералов. Заводы для изготовления кирпича строятся вблизи месторождений для снижения транспортных расходов и надежного снабжения предприятия минеральным сырьем.
Основные виды кирпича керамического различаются по назначению и подразделяются на рядовой (другие названия: строительный или обычный) и лицевой.
Рядовой керамический кирпич.
Облицовочный керамический кирпич.
Лицевой в зависимости от технологического исполнения может быть нескольких типов:
- фасадный;
- глазурованный;
- фасонный;
- фигурный;
- ангобированный.
Керамический кирпич, кроме того, может быть монолитным или пустотелым, а его поверхности ложковые и тычковые делаются гладкими или рифлеными. При этом изделия одного вида часто сочетают несколько признаков, так рядовой блок изготавливается полнотелым или с полостями. Кладка печей или каминов осуществляется из специального огнестойкого (шамотного) кирпича, а для мощения дорожек применяется его специальный вид – клинкерный.
Керамический кирпич и его структура.
Плотность керамического кирпича
Физико-химические свойства и технические параметры изделия во многом зависят от внутренней структуры. Одним из показателей, наглядно характеризующих названные качества керамического кирпича, является плотность. Она напрямую зависит от фракционного состава сырья, разновидности и пористости строительного кирпича.
Данные о плотности и некоторых других показателях кирпича керамического приведены в таблице: