Стена из керамики: не только кирпич...
Тем не менее, обычный керамический кирпич (называемый в просторечье «красным» в отличие от «белого» силикатного) по-прежнему востребован. И это неудивительно: кирпич прочен, огнестоек, способен аккумулировать тепло, экологичен, долговечен, удобен в работе и эстетичен. Такое обилие достоинств кирпича объясняется его керамической природой, а точнее, свойствами исходного сырья — глины, которая при смешивании с водой образует пластичное тесто, способное при высыхании сохранять приданную ему форму, а после обжига — приобретать твёрдость камня.
- рядовой (строительный) кирпич, работающий внутристеновой конструкции;
- лицевой (облицовочный) кирпич, применяющийся для отделки стен, который призван играть не только декоративную, но и защитную роль, оказывая сопротивление атмосферным воздействиям.
Высшей формой эволюционного развития лицевого кирпича можно считать клинкерный кирпич. Его изготовляют аналогично лицевому, но при более высоких температурах и из специальных глин. Плотное спекание в процессе обжига клинкерного кирпича обусловливает высокую прочность материала (в 3—4 раза выше, чем у простого лицевого кирпича), низкую пористость и водопоглощение, а следовательно, высокую морозостойкость, что обеспечивает ему долговечность и прекрасный внешний вид в течение многих десятков лет. Уникальные эксплуатационные и декоративные свойства позволяют использовать клинкерный кирпич не только для кладки стен, но и для оформления интерьера, а также в ландшафтном дизайне в качестве элементов мощения. Конечно, клинкерный кирпич гораздо дороже рядового и даже лицевого, но он не нуждается ни в уходе (ему не страшны высолы и биологические поражения), ни в оштукатуривании.
Кирпич (и рядовой, и лицевой) может быть:
- полнотелым (к этой категории относят изделия без пустот или с технологическими пустотами объемом не более 13%);
- пустотелым (объем пустот — до 45%).
- для кладки наружных и внутренних стен;
- возведения столбов, колонн и прочих конструкций, которые, помимо собственного веса, несут также дополнительную нагрузку. Требования к полнотелому кирпичу — высокая прочность на сжатие, изгиб, а также морозостойкость.
- перегородок
- лицевого слоя наружных стен.
Цвет кирпича зависит в первую очередь от содержащихся в глине минералов: глины с высоким содержанием железа в результате его окисления при обжиге становятся красными или розовыми, а с высоким содержанием извести и небольшим количеством железа приобретают желтый или кремовый цвет. Для расширения цветовой гаммы кирпича в сырье вводят пигменты. Цветовую палитру лицевого кирпича значительно расширяет глазурирование и ангобирование. Глазурь — это легкоплавкий состав из перемолотого в порошок стекла и пигментов, который наносят на обожженные изделия и закрепляют вторичным обжигом при более низкой температуре, получая изделия с глянцевым водонепроницаемым покрытием. Ангоб — это состав из белой или окрашенной пигментами глины жидкой консистенции. Его наносят на высушенный кирпич-сырец до обжига, после которого на изделии образуется матовое цветное покрытие.
Главная характеристика кирпича — прочность, то есть способность материала противостоять нагрузкам и воздействиям без разрушения. Показатель прочности кирпича — это его марка, которая обозначается буквой «М» с числом, указывающим на то, какую нагрузку может выдержать изделие. Например, марка М100 означает, что материал выдерживает нагрузку в 100 кг/см2. Кирпич может иметь марку от 75 до 300 и даже выше. Чем выше марка, тем дороже материал. Для строительства небольшого коттеджа достаточно марки М100, но наиболее универсальна и востребована марка М125.
Другой важнейший показатель кирпича — его морозостойкость, то есть способность выдерживать попеременное замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии. Морозостойкость кирпича зависит от водопоголощения, то есть его способности впитывать и удерживать воду. В свою очередь водопоглощение материала прямо пропорционально степени его пористости. От степени пористости и характера пор зависят и другие важнейшие характеристики кирпича: плотность, прочность, теплопроводность и др. Полнотелый рядовой кирпич должен иметь водопоглощение не менее 8% по массе, пустотелый — не менее 6%. Если водопоглощение кирпича будет очень низким, кладка из него окажется непрочной, так как не будет обеспечено его нормальное сцепление с раствором. У лицевого кирпича (полнотелого и пустотелого) водопоглощение должно быть не менее 6% по массе, но и не превышать 12—28% (в зависимости от сырья).
Марка кирпича по морозостойкости обозначается буквой «F» с числом, которое указывает на количество циклов замораживания-оттаивания, которое кирпич выдерживает без признаков разрушения и потери прочности. Для климатических условий Украины подходит кирпич с маркой не менее F35. Кирпич с более низким показателем дешевле, но и его эксплуатационные свойства, как правило, ниже, поэтому подходит он только для южных широт. У клинкерного кирпича показатель морозостойкости самый высокий — F100 и даже больше.
В зависимости от качества сырья и способа производства получают кирпич с различными свойствами и характеристиками.
Так, при методе пластического формования изделия получают путем выдавливания (экструзии) массы с высоким (до 22%) содержанием влаги на ленточных прессах в виде непрерывного бруса, который нарезается на отдельные кирпичи-сырцы. Далее они поступают в сушильные камеры, а после этого обжигаются в печах при температуре более 1000 °С. Кирпич, полученный таким способом, обладает высокими показателями прочности и морозостойкости. Метод пластического формования — дорогостоящий из-за своей энергоемкости и сложности производственного процесса.
При методе полусухого прессования сыпучая формовочная масса с влажностью не более 8% поступает в пресс, где из нее под давлением формуется кирпич-сырец. Имея начальную влажность значительно меньшую, чем в первом случае, такой кирпич не сушится, а сразу же направляется в печь для обжига, после чего досушивается в печных вагонетках. У кирпича, полученного методом полусухого прессования, более низкая себестоимость, однако он имеет склонность к растрескиванию.
Технология жесткой экструзии позволяет получить материал с высоким качеством поверхности и значительно более высокими прочностными и геометрическими характеристиками. Этот метод дает возможность экструдировать сырье при влажности 12—18%, поэтому при сушке требуется удалить меньше влаги. Подготовка сырья может быть менее тщательной, чем при других методах. Ее применяют для получения лицевого кирпича, который обладает высокими техническими характеристиками по морозостойкости, прочности, теплопроводности и другим параметрам.
Очень многое зависит и от качества обжига. Так называемый недожженный кирпич имеет более бледный цвет, его отличает глухой звук при ударе (качественный кирпич при ударе звенит). Этот кирпич недолговечен, быстро впитывает влагу и имеет низкую морозостойкость.
Если кирпич пережжен, он теряет в процессе обжига форму и сплавляется в стеклообразное вещество. После этого материал становится пригодным лишь для кладки фундаментов.
Для придания кладке прочности и монолитности кирпич кладут с перевязкой, то есть соблюдая определенный порядок. Перевязка предусматривает обязательное перекрытие кирпичами вышележащего ряда вертикальных, продольных и поперечных швов нижележащего. Со временем выработался особый стандарт кирпича, подразумевающий кратность его линейных размеров в соотношении 1:0,5:0,25 с поправкой на толщину шва. Например, размеры обычного отечественного кирпича — 250х120х65 мм.
Работать с кирпичом удобно — каменщик легко ухватывает его одной рукой.
Толщина стены кратна половине кирпича: так называемая «стена в полкирпича» соответствует по толщине ширине кирпича. Такие стены не очень устойчивы и могут нести только свой собственный вес — из них возводят межкомнатные перегородки. Толщина несущих стен должна составлять несколько кирпичей, а для ограждающих конструкций, с учетом требований по сопротивлению теплопередаче, обязательно включать слой теплоизоляции.
Для экономичности иногда используют более крупные стеновые изделия — так называемый керамический камень размерами 250х120х138 мм. Существует и промежуточный вариант — утолщенный, или полуторный, кирпич размерами 250х120х88 мм.
Европейские кирпичи несколько меньше наших: наиболее ходовой размер — 240х115х71 мм (условное обозначение NF, что значит «нормальный формат») и 240х115х52 мм (DF — «тонкий формат»).
В ассортимент некоторых фирм входит лицевой кирпич половинчатого формата (250х65х65 мм), что позволяет сэкономить на фасадной облицовке.
В первом случае к несущей наружной кирпичной стене крепится утеплитель, который защищается фасадной стенкой из лицевого кирпича, выполняющего еще и декоративную функцию (получается так называемая трехслойная стена). Защитить утеплитель можно не только фасадной кирпичной стенкой, но и обшивкой из декоративных панелей, монтируемых на специальном каркасе (примером может служить сайдинг). В этом случае говорят о вентилируемом фасаде (этот способ утепления иногда называют «легким сухим»).
Но наибольшее распространение получил так называемый «легкий мокрый» метод утепления (называемый также методом скрепленной теплоизоляции), при котором плиты утеплителя защищаются штукатуркой (получается так называемая двухслойная стена). Для этого крупнейшие производители сухих строительных смесей предлагают фирменные штукатурные системы утепления, разработанные на базе собственной продукции. В систему входит клей для монтажа теплоизоляционных плит, дюбели для дополнительного крепления плит, армирующая сетка и раствор для выполнения армирующего слоя, тонкослойная штукатурка и иногда фасадная краска.
- наличие в теле блока пустот (до 50% объема) и их особая конфигурация, благодаря чему тепловой поток изнутри наружу проделывает путь в два раза длиннее;
- наличие множества микропор в структуре керамики (до 20% объема), которые образуются в результате выгорания в процессе обжига органических добавок (например, древесных опилок), вводимых в исходное сырье.
Стены из поризованных блоков благодаря наличию пустот и пор в два раза легче, чем кирпичные. Это позволяет уменьшить нагрузку на фундамент и сделать его менее мощным, а следовательно, более дешевым.
г. Киев