Что такое керамический кирпич — виды и основные характеристики

Кирпич выпускают в виде штучных изделий правильной геометрической формы для кладки несущих и декоративных элементов здания. Керамический кирпич представляет собой искусственный камень красного цвета из натуральных компонентов. Является наиболее распространенным материалом для строительства зданий в условиях высокого парообразования влажности и жары. Виды камней различают по способу изготовления, сырью, формам и размерам.

Состав и производство керамического кирпича

Технические характеристики стройматериала регламентирует ГОСТ 74.84 – 1978, где приведены нормы и показатели готовой продукции, а также технические условия изготовления.

Керамический кирпич различают в зависимости от технологии производства:

• Необожженный. Его называют адоба, а изготавливают сушкой приготовленной смеси в формах на открытом пространстве. Получаются камни со слабыми техническими свойствами. Материал в профессиональном строительстве не применяют, его ставят в конструкции хозпостроек частного домостроения.
• Обожженный. Термически обрабатывают в камерах или печах, чтобы получить материал с высокой несущей способностью и низкой проницаемостью для влаги.

Нормативы предусматривают обязательную маркировку изделий с указанием показателя морозостойкости (буква F с цифрами). Норму прочности товара на сжатие указывают буквой М и числом.

Места добычи с однородными по составу минералами и толстыми глиняными пластами (многометровые залежи) встречаются редко, а известные уже истощены разработками. Постоянная структура глины нужна, чтобы выбрать неизменные регламенты сушки в производстве.

В сырьевую массу входят компоненты, концентрация которых обычно не превышает 30%:

• мелкофракционная глина и постоянная комбинация минералов в виде сланцев и каолина;
• небольшие пропорции бария, марганца для получения оттенков и повышения химической стойкости;
• включают отощающие вещества в виде песка, размолотого кирпича;
• пористую структуру камням придают измельченная солома, частицы каменного угля, опилки, которые при обжиге выгорают в массе, а на их месте образуются пустоты;
• добавки из аммониевых растворов, смачивающих веществ, стекловых флюсов.

Почти все месторождения вмещают глину в виде множества слоев. Для разработки используют роторные и многоковшовые экскаваторы, которые снимают пласты по высоте, перемалывают массу, смешивают до однородности. Иные типы копающих механизмов не применяют, т. к. они вынимают глину большими глыбами с разнородной концентрацией.

Производство

На начальном этапе в сепараторе дробят сырье, также применяют щековые дробилки. Подготавливают требуемые концентрации ингредиентов, их фильтруют.

Процесс изготовления кирпича из керамики включает циклы:

• подготовка сырьевых материалов;
• экструзия;
• снятие фаски;
• покрытие;
• сушка;
• обжиг;
• упаковка.

Для разделения частиц по размерам и химическому составу используют сканирующий экран. Подходящие фракции идут в производство, а большие дополнительно дробят стальными молотами. Формуют сырье методом экструзии, при этом в емкости смешивают сыпучее сырье с водой и подают в экструдер.

Приспособление имеет две камеры:

• в первом отсеке вакуумом удаляется воздух;
• во второй (цилиндр повышенного давления) материал сжимают.

После уплотнения смесь выдавливают из агрегата, формируют размеры, помещают в матрицы, дополнительно уплотняют стальным поршнем. Фаску снимают на специальном оборудовании. Не все типы кирпича подвергают процедуре, только фасадные и для мощения.

Песчаное покрытие выбирают в зависимости от жесткости изделий:

• для мягких применяют вибрационное нанесение;
• текстурированные — обмазывают;
• для твердых — используют ролики, сжатый воздух, или пескоструй.

Сушат кирпич в туннельных или автоматических сушилках, куда их подают конвейером. После этого их перемещают в туннельные печи на обжиг, где они затвердевают, набирают прочность. Готовую продукцию упаковывают.

Технические характеристики

Прочность регламентируют маркой, этот показатель зависит от плотности и технологии производства. Наиболее популярными считают марки М150 и М200.

Другие характеристики:

• Теплопроводность. Полнотелый кирпич характеризуется показателем в диапазоне 0,6 – 0,7 Вт/м·град, а изделия с пустотами — 0,3 – 0,5 Вт/м·град. Низкая теплопроводность позволяет сооружать энергоэффективные конструкции.
• Объемный вес. Полнотелый кирпич имеет показатели 1,6 – 1,9 т/м³, пустотелый — 1,1 – 1,45 т/м³. Характеристику определяет внутренний объем пор в составе изделия.
• Морозостойкость. Разные виды материала выдерживают от 50 до 100 циклов заморозки и оттаивания.
• Усадка. У кирпичной кладки изменения размеров не происходит под действием жары и мороза. Показатель равен 0,03 – 0,1 мм на один метр.
• Водопоглощение составляет 6 – 14%. Это низкий показатель, который не меняет качества кирпича в любых условиях работы (в земле, на воздухе, в бане, сауне).
• Паропроницаемость. Значение достигает параметров 0,14 – 0,17 Мг/м·ч·Па, поэтому обеспечивает необходимый уровень воздухообмена в помещении.
• Огнестойкость. Материал считают негорючим, т. к. в течение 10 часов действия высоких температур при пожаре он не меняет прочности, не разрушается.

Стройматериал обеспечивает неплохую изоляцию от шума, эта характеристика нормируется в соответствии со СНиП 23.03 – 2003, где приведены требуемые стандарты.

Сравнение белого и красного кирпича

Силикатные блоки для кладки не обжигают при изготовлении, а только прессуют. Состав такого материала отличается, в сырье входят кварцевый песок и известь.

Разница параметров:

• силикатные белые кирпичи отличаются большей твердостью, их труднее разбить, чем красные;
• тепло держат почти одинаково;
• шумоизоляция выше, чем у керамики.

Существенный недостаток белого силиката в том, что он впитывает влагу при намокании, портится от этого. Пережог глины при тепловой обработке керамики ведет к тому, что камни становятся влагоустойчивыми, по сравнению с белыми. Силикатный кирпич нельзя применять при строительстве фундамента, цоколя, его используют только для стен, перегородок, которые не имеют контакта с водой и почвенной влагой.

Второй недостаток силикатных камней в том, что они разрушаются под действием высоких температур, поэтому не подходят для кладки очагов, каминов, печей.

Виды керамического кирпича

По применению различают кирпич рядовой полнотелый и облицовочный. Второй вид подразделяют на фактурный для отделки стен зданий, и фасонный, который ставят при кладке сложных участков фасада вокруг проемов. Фасонный используют для подоконников, фигурных заборов, арочных конструкций, нестандартных столбов, беседок.

По прочности делят на виды:

• обычный рядовой М100 — М300, число после буквы М означает, сколько килограммов выдерживает без разрушения 1 см2;
• клинкерный кирпич выпускают марок М300 – М1000;
• камни с горизонтальными пустотами — М25 – М100.

Кирпичи изготавливают разными методами. Пластическое формование предусматривает создание элементов прессованием из сырьевой массы с влажностью в пределах 15 – 21%. Полусухой способ включает изготовление из глинистой смеси влажностью 8 – 14%.

Специальные разновидности

Стройматериал из керамики применяют для строительства разных конструкций, строений, поэтому для работы в критических условиях разработаны и создаются типы с повышенными характеристиками. Есть кирпичи с повышенным сопротивлением влаге и разрушающим нагрузкам — такие ставят для отделки дорожек, тротуаров.

Огнеупорный кирпич применяют для кладки печей, различают виды:

• кварцевый для устройства тела печи, сводов, отражающих инфракрасные волны;
• шамотный ставят в кладке каминов и бытовых печей, это наиболее используемый красный кирпич;
• основной производят с добавлением извести и магнезии, из него кладут плавильные печи в металлургической области;
• углеродистый применяют при сооружении доменных печей, шахт, в его состав включают прессовочный графит.

Огнеупорный материал сохраняет тепловую энергию. Печки в жилом доме накапливают тепло и постепенно его отдают. Кирпич отличается большой тепловой инерцией (медленно нагревается и остывает) и высокой теплоемкостью (сильно накаливается).

Вес и стандартные размеры

Цельные керамические полнотелые кирпичи относят к этому виду, если в них полностью исключаются пустоты или общий объем пор не превышает 13% от объема изделия. Пустотелой считают продукцию с внутренними полостями, объем которых не менее 45%. Пустоты бывают вертикальными или горизонтальными.

Размеры кирпичей:

• стандартный камень имеет габариты 250 х 120 х 65 мм (длина, ширина, высота);
• полуторный кирпич — 250 х 120 х 88 мм;
• двойной по высоте — 250 х 120 х 138 мм;
• неполномерные трехчетверки — по длине 180 мм;
• половинки — длина 120 мм;
• четвертинки — длина 60 или 65 мм;
• 0,7 НФ по Евро стандарту — 250 х 85 х 65 мм;
• 1,3 НФ модульный одинарный — 288 х 138 х 65 мм.

Вес камней зависит от плотности, объема пустот, всего есть несколько категорий по весу керамических кирпичей:

• полнотелый одинарный — 3,3 – 3,7 кг;
• полнотелый полуторный — 4,5 – 5,0 кг;
• полнтелый двойной — 7,1 – 7,9 кг;
• пустотный одинарный — 2,3 – 2,7 кг;
• пустотный полуторный — 4,5 – 5,0 кг;
• пустотный двойной — 4,9 – 5,8 кг.

Стороны кирпича имеют наименования для удобства. Постелью называют рабочую часть, которую кладут параллельно кладочному основанию. Ложок — это боковая длинная сторона изделия. Тычок — торцевая сторона.

Применение материала

Цельные камни без пустот ставят в кладку, которая помимо собственной массы должна выдерживать дополнительные нагрузки. Такие стены проводят тепло, поэтому их защищают утеплителем.

Из рядового красного кирпича сооружают конструкции:

• несущие колонны;
• наружные стены, на которые опирают балки, фермы, прогоны;
• внутренние стены и перегородки в сухих комнатах, санузлах с повышенной влажностью;
• ленточные фундаменты и столбчатые, связанные балками;
• смотровые, канализационные колодцы;
• цоколи зданий:
• печи, камины, дымоходы, вентиляционные каналы.

Пустотелые камни используют для возведения стен малоэтажных домов, которые не испытывают сильных нагрузок. Присутствие пустот повышает защиту от холода, снижает вес конструкции, по сравнению с полнотелыми элементами. Выбор того или другого вида зависит от конструктивных расчетов на прочность, при котором собирают все нагрузки, действующие на стену. В фундаментах пустотные кирпичи не применяют, как и в цоколе.

Особенности облицовочного керамического кирпича

Наружная отделка фасадов играет конструктивную роль, а также повышает декоративное восприятие. Облицовочный кирпич применяют в качестве несущих элементов, если им заменяют рядовые камни.

Отличие облицовочного материала:

• разные цвета продукции – кроме стандартных теплых колеров выпускают желтые, синие, зеленые, коричневые и другие;
• форма может быть со скошенными краями, срезанными углами, в виде закругленных, волнистых моделей, угловых образцов;
• встречается шероховатая, рельефная и гладкая текстура, поверхность бывает глянцевой, глазурованной и матово-тусклой, ее покрывают полимерами.

Лицевыми кирпичами обшивают ограды, наружные и внутренние стены, их используют при декорации каминов, печей. Отделочный материал влагостойкий, морозостойкий, сохраняет цвет при действии ультрафиолета.