Irtishspb.ru

Строительство и Ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Керамический кирпич химический состав

Летом 2014 года я нашел на своем приусадебном участке кирпич. Это был обычный красный кирпич, но на нем стояло клеймо «Тырловъ». Буква «Ъ» натолкнула меня на мысль о том, что кирпич старинный. Действительно, кирпичи с этим клеймом производились в период с 1893 по 1917 гг. на заводах Дмитрия Ивановича Тырлова-Жданкова (территория нынешней Ленинградской области). Удивителен тот факт, что кирпич, пролежавший под открытым небом достаточно продолжительное время, остался практически неповрежденным: отчетливо читается клеймо, видны все грани, лишь сколоты углы. Если рассматривать современный керамический кирпич ОАО «Керамика» (г. Витебск), то очевидно, что за несколько лет, проведенных под воздействием окружающей среды, кирпич превратится в крошку [4].

Возникло предположение, что причина разницы в качестве двух кирпичей заключается не только в технологии производства, но и в элементном составе. Поэтому 7 июня 2016 года в лаборатории Физико-технического института ПетрГУ под электронным микроскопом были исследованы образцы следующих кирпичей: «Тырловъ», современный кирпич 2013 года витебского производства, неизвестный старинный кирпич из деревни Погранкондуши, кирпич с клеймом двуглавого орла, старинный кирпич из села Горцы, кирпич из Петропавловской крепости, кирпич 19 века из разрушенного храма поселка Салми, кирпич из древнего поселения этрусков во Флоренции.

Микроскопическое исследование дает представление о процентном содержании таких элементов как углерод, кислород, железо, натрий, магний, алюминий, кремний, калий, кальций, фтор. В одном образце был обнаружен хлор. Содержание многих элементов объясняется очень легко. Так, углерод – признак органических соединений, которые, безусловно, содержатся в глине, натрий и магний получаются после обжига в дровяных печах (это составляющие золы), железо в больших количествах содержится в воде, кремний – один из составляющих песка, алюминий – сопутствующий продукт глинозема.

Каждый из элементов показывается на изображении разным цветом. Кроме этого, разным цветом показаны раковины и неровности.

Но, несмотря на наличие элементов в образцах, везде их процентное содержание разное.

Сравнительный анализ элементов в химическом составе кирпичей приведен в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительный анализ элементов в химическом составе кирпичей

ЭлементСодержание элемента
Кирпич «Тырловъ» (100-120 лет)Кирпич Витебского производства (3 года)Кирпич из п. СалмиНеизвестный кирпич из д. Погранкондуши (более 80 лет)Кирпич с двуглавым орломКирпич из села Горцы (около 200 лет)Кирпич из Петропавловской крепостиКирпич из древнего поселения этрусков во Флоренции
Углерод4,596,612,964,116,324,568,513,75
Кислород58,1255,9152,7963,7259,0256,8155,6752,73
Натрий1,540,592,313,341,851,131,421,43
Магний1,211,31,241,301,201,150,991,71
Алюминий7,046,727,256,536,697,856,328,81
Кремний22,4121,1925,1118,9720,7721,3121,5822,44
Титан0,240,250,620,440,230,38
Железо2,463,134,220,621,533,272,526,01
Калий1,752,022,180,861,662,021,821,77
Кальций0,642,281,320,540,741,230,940,97
Хлор0,23
Читайте так же:
Гидроизоляция под кирпичи технониколь

Из таблицы видно, что в образце современного кирпича Витебского производства кальция больше всего. Кальций содержится в известняке, примеси которого имеются в глине. При обжиге кирпича возможна трансформация известняка в известь в форме окиси кальция. Примеси извести в глине нежелательны, поскольку известь является очень хорошим адсорбентом и активно поглощает влагу. В этот момент происходит так называемое гашение извести, которое описывается уравнением:

В момент гашения гранулы извести начинают разрываться на мелкие куски. По этой причине на измельчение извести не требуется внешнего воздействия. Именно это свойство отрицательно влияет на прочность кирпича.

Если в глине остались частицы известняка, то появляются так называемые «дутики» – известковые включения. Набрав воды в себя, они увеличиваются в объеме, тем самым разрушая кирпич, что выражается в появлении трещин и в откалывании частиц кирпича. Известковые включения нежелательны, что определено, например, в ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия», пункт 5.1.2: «На лицевых изделиях допускаются единичные вспучивающиеся (например, известковые) включения глубиной не более 3 мм, общей площадью не более 0,2% площади лицевых граней».

В старину глину выдерживали на воздухе, чтобы она уплотнилась. Вместе с этим, из глины удалялся лишний кальций.

Для анализа структуры материала кирпичей были исследованы их частицы методами электронной микроскопии. Данная часть исследования выполнена с участием Чугина Владимира Павловича на электронном микроскопе в лаборатории Физико-технического института Петрозаводского государственного университета.

Ниже представлены снимки исследуемых образцов в трехсоткратном увеличении.

Снимок 1. Кирпич «Тырловъ»

Снимок 2. Современный кирпич

Снимок 3. Кирпич из п. Салми

Снимок 4. Неизвестный кирпич из д. Погранкондуши

Снимок 5. Кирпич с двуглавым орлом

Снимок 6. Кирпич из села Горцы

Снимок 7. Кирпич из Петропавловской крепости

Снимок 8. Кирпич из древнего поселения этрусков во Флоренции

Из снимков видно, что кирпичи обладают неоднородной структурой. Некоторые из образцов (снимки 1, 6) более однородны, другие же (снимки 2, 8) – наоборот. На некоторых образцах (снимки 1, 3) отчетливо видны раковины – это следы вскипания воды в кирпиче при обжиге. При попадании в эти поры воды при заморозках образуются трещины (как на снимке 8).

Таким образом, элементный состав непосредственно влияет на качество кирпича. Очевидно, что этот состав напрямую зависит от технологии изготовления кирпичей и метода подготовки глиняной массы в частности.

Работа выполнена в рамках реализации комплекса научных мероприятий Программы стратегического развития ПетрГУ на 2012-2016 гг.

Список литературы

1. Ларичев, Н. Кирпич: традиции и инновации / Н. Ларичев // Современный дом. — 2014. — № 3.

2. Кирпич и стеновые материалы // БСТ: бюллетень строительной техники. — 2013. — № 4.

3. Кирпичных дел мастера // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. — 2012. — № 6.

Читайте так же:
Чем замазать швы между кирпичами снаружи

4. Подовинников М.А. Кирпич глиняный как объект исследования // Россия в XXI веке: Факторы и механизмы устойчивого развития. Сборник статей Международной научно-практической конференции. Пенза, 2016. Издательство: Наука и Просвещение. С. 36-39.

© 2012 — 2021 Петрозаводский государственный университет
Разработка и техническая поддержка — РЦ НИТ ПетрГУ
Продолжая использовать данный сайт, Вы даете согласие на обработку файлов Cookies
и других пользовательских данных, в соответствии сПолитикой конфиденциальности

Свойства и характеристики красного керамического (глиняного) кирпича

Керамический кирпич, или по-другому глиняный, это экологичный практичный материал для строительства зданий. Он уже несколько тысячелетий занимает лидирующие позиции в плане строймателиала.

Основные свойства керамического кирпича заключаются в прочности, плотности изделия, устойчивости к воде, огню, перепадам температур.

Габариты и вес

Производители предлагают несколько форм керамического кирпича в соответствии от его параметров:

  • Одинарный;
  • Полуторный;
  • Двойной;
  • Еврокирпич;
  • Модульный;
  • Неполномерный;
  • Фасонный.

Параметры основных типов кирпичей

Разновидность кирпичадлина, ммширина, ммтолщина, мм
Одинарный25012065
Полуторный25012088
Двойной250120140
Еврокирпич2508565
Модульный28813865

Имеется еще несколько разновидностей кирпича: фасонный и неполномерный. Кирпич фасонного типа применяют для отделки углов, декоративных элементов, столов, арок, выгнутых деталей.

Он представлен в нескольких вариантах форм и размеров.

Неполномерный кирпич выпускается в трех основных размерах длины, его используют для укладки углов.

Длина, мм60120180
Ширина, мм120120120
Толщина, мм656565

Вес керамического кирпича:

Названиевес, кг
рабочий полнотелый3,3 – 3,6
рабочий пустотелый2,3 – 2,5
облицовочный1.32 – 1,6
клинкерный4 – 4,2
огнеупорный3,5 — 4

Вес рабочего кирпича обусловлен его разновидностью и габаритами:

полнотелыйпустотелый
одинарный3,3 – 3,62,3 – 2,5
полуторный4 – 4,33 – 3,3
двойной6,6 – 7,24,6 — 5

Основными техническими характеристиками, определяющими качество и цену на кирпич, являются:

  • Прочность;
  • Плотность;
  • Теплоемкость;
  • Огнестойкость;
  • Морозостойкость.

Способность противостоять различным физическим нагрузкам определяет прочность изделия, которая характеризуется его маркой. Чем выше этот показатель, тем прочнее материал и построенная из него конструкция. Марка по прочности для керамического кирпича бывает от М100 до М300. Клинкерный подвид выпускается с маркой от М300 до М1000.

Показатель морозостойкости характеризует максимальное количество циклов замораживания и оттаивания, после которых изделие начнет терять свои прочностные качества. Минимально допускаемая марка по морозостойкости для данной продукции — F25, максимальная – F300.

Виды керамического кирпича

Разновидностей очень много, существует даже определённая классификация по разным признакам.

  1. По характеру применения выделяют обычный и облицовочный. Первый вариант применяют для разных конструкций, а облицовку для наружных стен, так как он обладает привлекательными декоративными свойствами.
  2. По наличию пустот бывают полнотелые и пустотелые. В свою очередь, они могут быть сквозными и несквозными. Полнотелым изделие считается, если пустоты не занимают более 13% его площади.
  3. По прочности. Здесь разновидностей очень много. На каждом изделие нанесена маркировка, где числовое значение обозначит нагрузку на поверхность.
  4. По размерам и форме. Стандартом считаются одинарные кирпичи с указанными выше размерами. Существуют также полуторные и двойные экземпляры. Иногда в продаже представлен фасонный вид.

Также он подразделяется по функционалу. Существуют огнеупорные и клинкерные изделия, применяемые для укладки брусчатки и сооружения печей.

Облицовочный керамический кирпич

Схема облицовки стены керамическим кирпичом.

Облицовочный кирпич еще называют лицевым или фасадным. Основное назначение – внешняя облицовка строений. Для него очень важен внешний вид – одинаковый равномерный цвет, отсутствие расслоения или трещин на поверхности, гладкие грани и точная форма. В большинстве случаев облицовочный керамический кирпич является пустотелым, поэтому для него характерны высокие теплотехнические характеристики и морозостойкость.

Существует несколько разновидностей облицовочного керамического кирпича:

  • обычный;
  • фактурный;
  • фигурный;
  • ангобированный;
  • глазурованный.

Обычный облицовочный материал имеет гладкую лицевую поверхность, которая может иметь разнообразную окраску, полученную за счет состава сырья, времени и температуры обжига. Несмотря на довольно высокую цену, он довольно популярен, так как такая облицовка здания долговечна и не требует частого ремонта.

Для фактурной облицовки используют кирпич, ложок и тычок которого имеют рельефный рисунок. Чаще всего это имитация дерева, натурального камня, геометрические узоры, эффект состаривания и другое. Фигурный кирпич используют для отделки всевозможных скошенных и закругленных элементов – арок, колонн, декоративных элементов.

Ангобированный кирпич представляет собой двухслойный цветной искусственный камень с ровной матовой поверхностью. Декоративный слой ангоб получается в результате нанесения на высушенный сырец тонкого слоя окрашенной специальными красителями белой глины. Цветная блестящая поверхность глазурованного кирпича получается при нанесении глазури на обожженный кирпич, основной составляющей которой является легкоплавкое стекло. После вторичного обжига образуется стекловидное водонепроницаемое покрытие, значительно повышающее морозостойкость керамического материала.

Заключение по теме

Такой уникальный строительный материал, как керамический кирпич, отлично выполняет все возложенные на него функции. Он подходит для возведения высоких многоквартирных домов, частных дач, бань, гаражей и т. п. Широкий выбор расцветок, форм и размеров такого строительного материала позволяет воплотить в реальность любую дизайнерскую идею.

При покупке керамического кирпича обязательно обращайте внимание на его характеристики: морозоустойчивость должна быть не ниже 35, чем данный показатель выше, тем лучше.

Обязательно поинтересуйтесь индексом прочности, особенно если планируете возведение довольно высокого строения. Остальные характеристики определяются вашим вкусом и размером бюджета.

При строительстве используйте только качественный и правильно подготовленный цементный раствор — от него и характеристик кирпича зависят общая надежность кладки и срок эксплуатации вашего дома.

Внешний вид

Еще один обязательный показатель – соответствие кирпича внешнему виду. Он не должен содержать явных признаков брака. ГОСТ устанавливает следующие особенности проверки керамических кирпичей по внешнему виду:

  • Облицовочный кирпич может включать только одно вспененное (вспученное) вкрапление (мусор, песок, известь и т.д.) глубиной не более 3 мм и общей площадью не более 0.2% от площади лицевой стороны изделия.
  • Рядовой кирпич может включать несколько вспученных вкраплений на вертикальной грани при условии, что их общая площадь не превышает 1% от площади этой же грани.
  • Клинкерный и лицевой кирпич не должен содержать высолов (солевое пятно, проступающее на поверхности при попадании влаги).
  • Лицевой кирпич не может содержать: более 2 отбитостей угла при условии, что их длина не превышает 15 мм; посечек общей длинной свыше 40 мм; любых видов трещин. При этом отбитость, длиной 3 мм и менее признаком брака не считается.
  • Рядовой кирпич не может содержать: более 4 отбитостей угла при условии, что их длина превышает 15 мм; более 4 трещин.

Все виды изделий могут содержать контактные пятна на своей поверхности (появляются в процессе хранения и транспортировки)

Контроль качества

В процессе изготовления, производство находится под постоянным технологическим контролем. Также, проверку проходит и сырьевой материал, поступаемый на предприятие. После завершения процесса производства, готовый керамический кирпич проходит приемочный контроль, осуществляемый специальной инстанцией на предприятии-изготовителе.

Приемочный контроль осуществляется в отношении каждой, отдельной взятой партии. Некоторые операции производятся по времени (раз в месяц, квартал, год и т.д.) Ниже будут представлены основные этапы и методы такового контроля.

Определение габаритов

Все размеры определяются при помощи стандартной металлической линейки и штангенциркуля. Конечный результат рассчитывается с учетом возможной погрешности измерений в 1 миллиметр. Приняты следующие особенности проведения измерений:

  • Толщина стенки пустотелого кирпича определяется не менее чем в 3 местах. Фиксируется наименьшее значение.
  • Габариты изделия измеряются по внешним граням.
  • Правильность формы определяется при помощи угольника. Допустимое отклонение от идеального угла – 3 миллиметра. При этом учитывается возможная погрешность измерений – 1 миллиметр.

Проверка производится в отношении каждой партии.

Определение брака

На лицевой и вертикальной плоскости кирпича часто попадаются известковые вкрапления. Для обнаружения таких дефектов кирпич укладывают на решетку, которая стоит на емкости с водой. Воду кипятят и пропаривают кирпич в течение 1 часа. После этого все известковые вкрапления, находящиеся снаружи, высыпаются, после чего определяют их площадь по отношению к поверхности, на которой они находятся.

Проверка производится в отношении каждой партии.

Скорость начальной абсорбции

Готовый, сухой кирпич укладывают в емкость с водой с высотой стенок не менее 2 сантиметров. Чтобы вода максимально соприкасалась с поверхностью изделия, кирпич укладывают на решетку или другое не сплошное основание. Ровно через минуту кирпич достают, взвешивают и сравнивают показатель с весом этого же кирпича, когда он был сухим. Для обеспечения точности измерений проводится не менее 5 одновременных испытаний (с разными кирпичами из одной партии). В итоговом отчете фиксируется среднее арифметическое значение.

Проверка производится раз в месяц.

Степень водопоглощения

Чтобы определить уровень влагонепроницаемости, кирпич полностью погружают в емкость с водой и устанавливают на решетчатое дно или на другие крепление, обеспечивающие максимальное соприкосновение воды с изделием. Испытания происходят при комнатной температуре и обычном атмосферном давлении. Спустя сутки кирпич достают и определяют количество поглощенной влаги.

Проверка производится раз в месяц.

Определение наличия высолов

Чтобы определить наличие высолов, кирпич произвольно разбивают на 2, примерно одинаковые части. Далее одну из них укладывают в емкость с дистиллированной водой и оставляют в ней на 7 суток. Второй кусок кирпича остается сухим и хранится при комнатной температуре. По истечению недели испытаний первую часть изделия достают из воды и высушивают в специальном сушильном шкафу (температура сушки – 105 градусов) Далее 2 образца сравнивают. Изделие проходит проверку только при абсолютной идентичности цвета обоих кусков кирпича.

Проверка производится раз в месяц.

Проверка на сжатие

2 кирпича укладывают один на другой на опорной поверхности. Максимальный угол наклона такой поверхности – 1 миллиметр на расстоянии в 10 см. Если это необходимо, поверхность выравнивают методом шлифования или цементным раствором.

После этого на кирпичи начинают давить с определенной степенью нагрузки. После достижения половины той нагрузки, которую кирпич должен гарантировано выдержать, усилие наращивают постепенно – 1 раз в минуту.

Помимо нагрузки на сжатие необходимо учитывать нагрузку на изгиб, так как кирпичная кладка подразумевает систему перевязки. Кирпичи, которые перевязывают стены, испытывают одновременное давление двух стен. За среднее значение прочности на изгиб берут 20% от прочности на сжатие.

Проверка производится в отношении каждой партии.

Определение уровня морозостойкости

Кирпичи укладывают в холодильный шкаф и проводят полные циклы замораживания и размораживания. Результаты фиксируются через каждые 5 циклов.

Проверка производится один раз в квартал.

Прочие измерения

Помимо указанного, при контроле качества определяется кислотостойкость изделия (устойчивость к химическим реагентам) и уровень активности радионуклидов. Активность радионуклидов измеряется при помощи специальной установки. Проверка на кислотность проводится путем воздействия на изделие разными реагентами: серной кислоты, соляной кислоты и т.д.

Проверки производятся один раз в год.

Конечный этап контроля качества

По окончанию проверок результаты фиксируются в итоговом отчете. В случае несоответствия продукции по любому из параметров она признается бракованной, а в процесс производства вносятся рекомендуемые изменения. Бракованная продукция утилизируется или реализуется по сниженной стоимости (если это имеет смысл).

Как итог

Требования к качеству керамических кирпичей регламентированы на уровне ГОСТ. В том числе, ГОСТ регламентирует особенности и периодичность проведения проверок в отношении готовой продукции.

Прием качества выполняется специальным отделом на заводе-производителе. Этот же отдел вносит рекомендации в изменение производственного процесса с целью предотвращения выпуска некачественных, бракованных кирпичей. Так, может быть рекомендовано использовать сырье с более низким уровнем содержания известковых примесей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector