По традиции, различают кирпич керамический и силикатный. Схожи они, пожалуй, только размерами, так как и материалы, и методы изготовления материала в этих двух случаях совершенно разные. Керамический кирпич формуют из глины (как правило с различными функциональными добавками) и подвергают обжигу. По определению толкового словаря «кирпич» – это брусок обожженой глины. Тогда силикатный (то есть «не глиняный») кирпич – и не кирпич вовсе, а некоторый твердый материал, похожий по форме на кирпич. Так оно и есть: характеристики этих двух материалов регламентируются разными ГОСТами и строители очень четко проводят между ними границу.
Керамический кирпич имеет несколько разновидностей: строительный (он же рядовой, «обычный», «полнотелый»), пустотелый (он же «экономичный», «дырочный», «щелевой», «самонесущий»), облицовочный (лицевой), имееющий массу подвидов: фасадный, фасонный, фигурный, глазурованный, ангобированный. Виды кирпича могут сочетаться. Например, фасадный кирпич бывает и пустотелым, и полнотелым, а фасонный – и строительным, и облицовочным. По фактуре поверхности ложковой и тычковой граней изделия могут быть гладкими или рифлеными.
Керамический материал используют также при кладке печей и каминов. Для тех частей, что непосредственно контактируют с открытым огнем, необходим шамотный (огнеупорный) кирпич, а для отделки берут «каминный» – аналог облицовочного фасонного. Клинкерным кирпичом мостят дорожки.
Существует два метода изготовления керамического кирпича: пластический и полусухого прессования. В первом случае глиняную массу влажностью 17..30% выдавливают из ленточного пресса, затем сушат и обжигают. Второй способ менее распространен - сырец формируют из глины влажностью 8..10% сильным прессованием; такой материал не рекомендуют для строительства помещений с расчётной высокой влажностью.
В настоящее время действуют стандарт ГОСТ 530-95 «Кирпич и камни керамические. Технические условия», пришедший на смену ГОСТ 6316-74 и ГОСТ 648-73, и стандарт ГОСТ 7484-78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия».
Отсутствие брака означает:
cоответствие реальной прочности на сжатие заявленной марке. Производят кирпич марок М75, М100, Мl25, М150, М200, М250, М300. Цифры обозначают предел прочности в кг/см²; подбирать материал надо исходя из расчета нагрузки на стены;
cоответствие пористости марке по морозостойкости, т. е. количеству циклов попеременного замораживания/оттаивания, которое способен «пережить» кирпич, находясь в воде более суток. Маркировка по этому параметру содержит букву «F»; существующие марки морозостойкости: F15, F25, F35, F50. В средней полосе России используют изделия марки F35. Для теплых регионов, как правило, вполне достаточно, если строительный кирпич «терпит» 15 циклов. Облицовочный кирпич F15 массово не производят – по ГОСТУ его разрешено выпускать только в южных районах, и только в случае, если опыт прошлого строительства в этих местах с применением неморозостойкого материала оказался положительным;
соответствие водопоглощения нормативу – не меньше 8% для полнотелого кирпича и не меньше 6% для пустотелого;
cоответствие изделия заданному размеру. Как и прежде, стандарт – 250×120×65 мм. Существуют также: кирпич утолщенный – 250×120×88 мм, одинарный модульных размеров – 288×138×63 мм, утолщенный модульных размеров – 288×l38×88 мм. Кроме того, ГОСТ разрешает предприятиям-изготовителям по соглашению с потребителем выпускать на заказ изделия нетрадиционных габаритов и форм. Чаще всего встречаются: полуторный кирпич – 250×120×103 мм и двойной – 250×l20×138 мм. Однако, во всех случаях отклонение размеров от стандарта (или от размеров, указанных в договоре) не должно превышать: по длине ±5 мм, по ширине ±4 мм, по толщине ±3 мм. Для облицовочных изделий требования по отклонениям строже: по длине ±4 мм, по ширине ±3 мм, по толщине -2..+3 мм.
количество т. н. «половняка» в партии не превышает 5%;
соответствие внешнего вида стандарту. Поверхность граней должна быть плоской, ребра – прямолинейными. Правда, у строительного материала допускаются закругления вертикальных ребер радиусом до 15 мм;
cоответствие экологической норме. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов не должна превышать 370 Бк/кг;
кирпич не должен содержать включений извести и камней. В принципе, известь входит в состав сырьевой глины, но при этом она мелко помолота. Если же остаются крупные частицы, в дальнейшем они начинают впитывать влагу и разбухают (появляет т. н. «дутик»), откалывая мелкие кусочки кирпича;
масса любого кирпича в высушенном состоянии не должна превышать 4,3 кг.
Для строительного кирпича не считается браком наличие некоторых допустимых дефектов:
допускается наличие отбитостей углов глубиной 10..15 мм и (или) повреждений ребер глубиной до 10, длиной 10..15 мм – по два дефекта на штуку кирпича;
допускается наличие трещин протяженностью до 30 мм – по одной на ложковую и тычковую грани;
отколы поверхности глубиной 3..10 мм разрешены в количестве до 3 штук на кирпич.
Требования к внешнему виду облицовочного кирпича более строги: на лицевой наповерхности кирпича не должно быть сколов (в т. ч. и и от известковых включений), пятен, выцветов и других внешних дефектов, видимых с расстояния 10 м на открытом пространстве при дневном освещении.
Браком являются случаи нарушения режима обжига кирпича. Признаки «недожога» – горчичный цвет, глухой звук при ударе. Результат такого брака – плохая водо- и морозостойкость. Для «пережога» характерны черные подпалины и оплывшая, нарушенная форма, повышенные плотность и теплопроводность (тепло из помещений будет «утекать» гораздо интенсивнее).
Кирпич облицовочный глазурованный или ангобированный
1300..1450
6..14
25..75
0,3-0,5
75..250
в зависимости от желания заказчика
Кирпич клинкерный
1900..2100
< 5
50..100
1,16
400..1000
от желтого до тёмно-красного
Кирпич печной шамотный
1700..1900
8
15..50
0,6
75..250
от светло-жёлтого до тёмно-красного
Кирпич полнотелый
Полнотелый кирпич – материал с малым объемом пустот (меньше 13%). Применяется для кладки внутренних и внешних стен, возведения колонн, столбов и других конструкций, несущих помимо собственного веса дополнительную нагрузку.
В силу того, что этот материал используют преимущественно для возведения несущих элементов зданий, распространены другие его названия – «строительный», «обычный», «рядовой». Он должен обладать высокой прочностью на изгиб, на сжатие (если конструкция сильно нагружена, то можно заказать марку М250 и даже М300), быть морозостойким. По ГОСТУ максимальная марка по морозостойкости такого кирпича – F50, но можно встретить и кирпич марки F75.
Пористость определяет теплоизолирующие свойства, качество сцепления с кладочным раствором, а заодно и впитывание влаги при смене погоды. Водопоглощение обычного кирпича должно быть более 8%, а на рынке присутствует материал, у которого эта величина достигает 20%. Обратите внимание: сопротивление теплопередаче полнотелого кирпича невелико. Поэтому наружные стены, полностью выложенные из этого материала, требуют дополнительного утепления.
Кирпич пустотелый
Пустотелый кирпич применяют для кладки облегченных наружных стен, перегородок, заполнения каркасов высотных и многоэтажных зданий.
На самом деле «имен» у этого кирпича много. В различных анонсах его называют «дырочным», «щелевым», «экономным» («экономичным») и «самонесущим». Из последнего названия видно, что он используется преимущественно для ненагруженных конструкций.
Отверстия в пустотелом кирпиче могут быть как сквозные, так и закрытые с одной стороны; по форме – круглые, квадратные, прямоугольные и овальные; по расположению – вертикальные и горизонтальные. Необходимо учитывать, что материал с горизонтальными отверстиями менее прочен (М25..М100).
За счет того, что пустоты составляют значительную часть объема (более 13%), на изготовление пустотелого кирпича уходит меньше сырья, чем на изготовление полнотелого. Отсюда – и относительно скромная цена, и название – «экономичный». Кроме того, замкнутые объемы сухого воздуха повышают теплоизолирующие свойства материала. Нужно только следить, чтобы кладочный раствор был достаточно густой и не заполнял отверстия, иначе этим преимуществом нельзя будет воспользоваться. Разумеется, на степень проникновения раствора влияет и размер самих щелей.
Для улучшения теплотехнических характеристик еще на этапе производства стараются добиться повышенной пористости сплошной части кирпича: при подготовке глины в нее добавляют торф, мелко нарезанную солому, опилки или уголь, которые при обжиге выгорают, образуя маленькие пустоты в глиняном массиве. Зачастую полученный таким образом кирпич называют «легким» или «сверхэффективным».
Кирпич облицовочный
Облицовочный, он же «лицевой» и «фасадный», используют при облицовке зданий. Стандартные размеры у него такие же, как у рядового, – 250×120×65 мм. Некоторые производители предлагают фасадный кирпич уменьшенной ширины (85 мм вместо 120).
Как правило, фасадный кирпич – пустотелый, а следовательно, его теплотехнические характеристики достаточно высоки. По нормативам, облицовка обязана обладать хорошей морозостойкостью и «презентабельным» внешним видом. Цвет должен быть ровным, грани – гладкими, формы – точными. Не допускается наличие трещин и расслоения поверхности.
Подбирая составы глиняных масс и регулируя сроки и температуру обжига, производители получают самые разнообразные цвета. Затраты на кирпичную облицовку больше, чем на оштукатуривание, но при правильном выборе материала «керамический» фасад не потребует обновления гораздо дольше, чем штукатурка.
Интересен облицовочный фактурный (рельефный) кирпич Его ложковая и тычковая поверхности имеют рисунок. Это может быть просто повторяющийся вдавленный рельеф, а может быть и обработка под «мрамор», «дерево», «антик» (фактурный с потертыми или нарочито неровными гранями) – на выбор заказчика.
Фасонный кирпич по-другому называют фигурным, что говорит само за себя. Отличительные признаки такого кирпича – скругленные углы и ребра, скошенные или криволинейные грани. Именно из таких элементов без особых сложностей возводят арки, круглые колонны, выполняют декор фасадов. Существуют специальные элементы для подоконника и карнизов. Подвид фасонного – лекальный кирпич, форма которого выполняется на заказ, по предоставленному лекалу.
Кирпич облицовочный глазурованный или ангобированный
Для получения 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 кирпича (его еще называют «двухслойным» или «цветным») 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.
Глазурованный и ангобированный кирпич применяют при оригинальной дизайнерской облицовке внешних и внутренних стен. Широкая цветовая гамма позволяет реализовать фактически любую идею оформления.
К внешнему виду глазурованного и ангобированного кирпича предъявляют приблизительно одинаковые требования. На цветной поверхности не должно быть наплывов и трещин, пузырьков и вздутий. Зазубрины и щербинки допускаются, но в очень малом количестве (не более 4 штук). То же относится к пузырькам и черным точкам – «мушкам» (не более 3).
Нужно учитывать, что цветной слой обоих кирпичей достаточно хрупок – вероятно, в силу этого они не слишком востребованы. Их изготовливают в основном за рубежом и на заказ, однако есть производители и в России – это челябинский завод «Кемма», красноярский «Красноярскстройматериалы» и др. Ангобированныи кирпич с покрытием белого цвета выпускает завод «Победа Кнауф», цветной материал с повышенной пустотностью (до 43%) – НПО «Керамика».
Кирпич клинкерный
Применяют для облицовки цоколей, мощения дорог, улиц, дворов, полов в цехах промышленных зданий, облицовки фасадов.
Погруженный полностью в воду, клинкерный кирпич выдерживает минимум 50 циклов попеременного замораживания/оттаивания, а что касается прочности, то ниже марки М400 его просто не выпускают. Такие характеристики обеспечиваются большой плотностью кирпича, которая достигается благодаря особому сырью и особой технологии.
В производстве данного вида материала используют тугоплавкие глины. Их обжигают до спекания при значительно более высоких температурах, чем принято для изготовления обычного строительного кирпича.
Материал получается дорогой, и его в использование целесообразно там, где эксплуатация элементов строений или дорожных покрытий проходит в самых жёстких условиях. Кирпичное мощение дорожек не очень популярно в России, поэтому чаще клинкер используют для облицовки фасадов – отделка долгое время не нуждается в ремонте, грязь и пыль практически не проникают в структуру поверхности, да и вариаций цветов и форм – масса. Недостаток только один: в силу высокой плотности клинкер обладает повышенной теплопроводностью.
Кирпич шамотный
Чтобы избежать быстрого разрушения кладки, контактирующей с открытым огнем, необходим кирпич, способный выдерживать высокие температуры. Его называют «печным», огнеупорным и шамотным. Данный материал выдерживает температуры свыше 1600°C.
Делают такой кирпич из шамота – огнеупорной глины. Кстати, ту же глину добавляют в кладочный раствор, чтобы печь не развалилась от воздействия пламени. Изготавливают шамотный кирпич классической, а также трапециедальной, клиновидной и арочной формы.
Одним из реальных источников появления брака керамического кирпича (трещин, половняка, отбитостей и сколов) является его некоректная транспортировка. Зачастую можно наблюдать, как кирпич (даже относительно дорогой – облицовочный) перевозят навалом и разгружают, как щебень, самосвалом. Некондиция при таком способе транспортировки может достигать 20% от начального объёма.
«Цивилизованным» способом является перевозка кирпича на поддонах. Завод-изготовитель, как правило, подобным образом и отпускает потребителю свою продукцию, а поддоны либо продает, либо сдает в аренду; рассматриваются варианты доставки на поддонах заказчика.
Керамический кирпич является обжиговым материалом, имеющим неплохую атмосферостойкость и это допускает его приобретение впрок (в том числе и зимой). Хранение керамического кирпича желательно осуществлять под навесом (исключающим прямое попадание на него атмосферных осадков), в штабелях, с вентиляционными зазорами в кладке и проходами между штабелями. Хранение «россыпью» ни в коем случае на пользу кирпичу не пойдет.
При покупке кирпича требуйте сопроводительные документы: сертификат или паспорт на продукцию. При отсутствии этих документов, на кирпич лучше не соблазняться.
Если не хотите «топить улицу», не делайте наружные стены толщиной меньше, чем в 2,5 кирпича (то есть 64 см), иначе тепло будет уходить из дома.
При покупке импортного кирпича учтите, что европейские стандарты не всегда совпадают с отечественными по размерам, морозостойкости, прочностным показателям. Помните об этом при соместном использовании импортного и российского кирпича. Также необходимо учитывать, что толщина отечественных железобетонных элементов (перемычки, плиты перекрытия) кратна высоте отечественного кирпича.
Произведём расчёт для двухэтажного дома со стенами размерами 8×8 м при высоте потолков в 3 м.
1. Определяем длину наружных стен: 8 · 4 = 32 м;
2. Высота потолка – 3 метра, тогда высота стен двухэтажного дома – 6 метров, значит, площадь наружных стен: 32 · 6 = 192 м²;
3. Выбираем кладку в 2,5 кирпича, тогда толщина стен будет равняться 64 см, хотя по каждому отдельно взятому проекту это значение придется высчитывать индивидуально, исходя из конструктивных особенностей здания, веса перекрытий и т.п. При этом кладку в два кирпича будем выполнять из двойного рядового кирпича и один ряд (в полкирпича) - из одинарного лицевого. Находим усредненный расход кирпича:
Табл. 2. Усредненный расход кирпича на 1 м² кладки
Вид кладки
Толщина кладки, см
Размер кирпича
Кол-во без учёта растворных швов, шт
Кол-во с учетом растворных швов, шт
В 0,5 кирпича
12
одинарный
61
51
полуторный
45
39
двойной
30
26
В 1 кирпич
25
одинарный
128
102
полуторный
95
78
двойной
60
52
В 1,5 кирпича
38
одинарный
189
153
полуторный
140
117
двойной
90
78
В 2 кирпича
51
одинарный
256
204
полуторный
190
156
двойной
120
104
В 2,5 кирпича
64
одинарный
317
255
полуторный
235
195
двойной
150
130
Если количество кирпича считать с учетом растворных швов, то получим: 192 · 104 = 19 968 штук двойного рядового или 192 · 204 = 39 168 штук одинарного рядового кирпича плюс 192 х 51 = 9 792 штуки лицевого одинарного кирпича. С учетом действующих цен, весь кирпич будет стоить 5..6 тысяч долларов.
Также можно посчитать, во сколько обойдется дом с готовой отделкой. Строители подсчитали, что 1 м² в кирпичном доме стоит 350:400 долларов. То есть нужно умножить общую площадь дома (128 м²) на 350 долларов. Таким образом наш дом с отделкой будет стоить 45 тысяч долларов. Видно, что цена на кирпич от общей стоимости дома составит 10..12%, остальные 40 тысяч – инженерное оборудование и внутренняя отделка здания.
Отсюда напрашивается вывод – экономить на кирпиче и его качестве совершенно невыгодно.
По материалам сайта Автор: Жуков А. Д., д. т. н., доцент Московского Государственного Строительного Университета
