Строительные материалы лекция кирпич

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

1. Главная
2. Строительство
3. Кирпичная и бутовая кладка
4. Искусственные каменные материалы

Кроме растворов и бетонов, описанных выше, в строительстве широко применяются и другие искусственные каменные материалы, которые в зависимости от способа их получения могут быть подразделены на следующие основные группы:

• обжиговые материалы, получаемые из глин и некоторых других видов сырья путем обжига;
• автоклавные материалы, получение которых основано на свойстве кремнезема (кварцевого песка) вступать при повышенных температуре и давлении (в автоклавах) в химическую реакцию с известью;
• материалы, изготовляемые на основе воздушных и гидравлических вяжущих (цементные и гипсовые), и в том числе из бетона различных видов;
• плавленые материалы, изготовляемые путем плавления сырья с последующим получением изделий отливкой в формы или другими способами.

Обжиговые материалы

Среди обжиговых материалов первое место занимают керамические — материалы, получаемые обжиганием глин.

Кирпич глиняный обыкновенный (красный кирпич) — один из самых древних строительных материалов, изготовляемый в России повсеместно, имеет стандартные размеры 250Х 120X65 мм. Такие размеры установлены исходя из условия, чтобы по форме и весу было бы удобно брать кирпич одной рукой; вес 1 шт. кирпича таких размеров — 3—4 кг.

Прочность кирпича оценивается марками. Для оплошного кирпича стандартом установлены марки 75, 100, 150 и 200; наиболее ходовыми являются марки 75 и 100.

Кроме прочности кирпич должен иметь марку морозостойкости не ниже Мрз15.

В целях снижения объемного веса и как следствие — толщины стен изготовляют так называемый эффективный кирпич различных видов: пустотелый, семищелевой, дырчатый, в которых снижение объемного веса достигается устройством организованных пустот (без изменения объемного веса самого материала кирпича); к эффективному относится также легковесный (сплошной) кирпич, в котором сам материал имеет (за счет пор) меньший объемный вес.

Уменьшение объемного веса кирпича позволило несколько увеличить его размеры (с сохранением веса 1 шт.), одновременно приблизив их к модульным: при высоте кирпича 88 мм толщина одного ряда кладки с учетом шва толщиной 12 мм равна 100 мм.

Различные виды эффективного кирпича имеют марки 50, 75, 100 125 и 150.

Укрупненным вариантом кирпича являются керамические пустотелые стеновые камни модульного размера по высоте (138 + 12 = 150 мм)

Для облицовки фасадов, выполняемой одновременно с кладкой, выпускается лицевой кирпич и лицевые керамические пустотелые камни, отличающиеся более точными размерами и более чистой поверхностью. В городском строительстве широко распространены светлый лицевой кирпич и камни (кремового цвета), изготовляемые из белых глин.

Во всех видах кирпича и керамических камней сквозные пустоты делают шириной (диаметром) не более 15 мм во избежание затекания в них раствора при кладке стен. Пустоты большей ширины делают несквозные.

Несмотря на широкое распространение других видов стеновых материалов, кирпич (различных видов) занимает в настоящее время в общем их объеме около 75%, хотя в промышленном строительстве кирпич все больше вытесняется стеновыми панелями.

Для кладки и футеровки дымовых труб выпускается лекальный (клиновидный) кирпич.

Для полов изготовляют (из тугоплавких глин) специальный сильно обожженный кирпич — клинкер, имеющий размеры 220X110X65 мм и отличающийся от обычного кирпича более высокой прочностью (до 1000 кг/см2), морозостойкостью и сопротивлением истиранию, а также кислотоупорный кирпич.

Керамические плитки для полов изготовляются разных расцветок и различной формы (квадратные, прямоугольные, шестигранные, восьмигранные и др.) и толщиной 10 и 13 мм. Специальные кислотостойкие керамические плитки имеют толщину до 50 мм.

Плитки для облицовки стен имеют меньшую толщину (не более 6 мм) и изготовляются с глазурованной поверхностью.

Керамические канализационные трубы (диаметром до 600 мм) покрываются с наружной и внутренней стороны слоем химически стойкой глазури (оплавляющейся при обжиге), что обеспечивает высокую коррозионную стойкость и как следствие долговечность труб в тяжелых условиях эксплуатации, обусловленных систематическим воздействием агрессивных сточных вод.

Керамзитовый гравий изготовляется специально для использования в качестве легкого искусственного заполнителя в керамзитобетоне. Керамзитовый гравий представляет собой окатыши крупностью от 5 до 40 мм, получаемые обжигом легкоплавких глин во вращающихся печах. Вспучивание материала при обжиге обусловливает малый объемный вес керамзита (γ = 250-600 кг/м3).

К обжиговым материалам относятся также теплоизоляционные трепельные материалы (кирпичи, скорлупы, сегменты) , изготовляемые из природного трепела с выгорающими добавками путем формовки и обжига.

Особую группу обжиговых материалов образуют огнеупорные изделия, которые применяются для огнеупорной кладки различных металлургических агрегатов — коксовых батарей, доменных печей, воздухонагревателей, мартеновских печей, нагревательных печей, плавильных ванн и прочих, и поэтому в равной степени могут быть отнесены как к строительным материалам, так и к материалам металлургического производства.

Автоклавные материалы

Наиболее массовым из материалов этого вида является силикатный кирпич, изготовляемый из смеси кварцевого песка (92—95%) и негашеной извести (8—5%). Смесь формуется под давлением до 200 кг/см2 с последующим твердением в автоклавах при температуре 175°С и давлении 8 ати. Кирпич имеет светло-серый цвет и одинаковые с глиняным размеры и марки. Применяется наравне с глиняным для кладки стен, но не допускается для элементов зданий, работающих в условиях повышенной влажности.

Приготовляя исходную известково-песчаную смесь более жидкой консистенции и вспучивая ее добавлением пены или газообразующих примесей, получают после твердения в автоклаве пено- или газосиликат, используемые подобно пено- и газобетону для теплоизоляции.

Большое значение в технологии силикатных изделий имеет измельчение песка (помолом), которое повышает его активность как компонента, участвующего в реакции твердения, а при изготовлении пеносиликата дает возможность получать изделия меньшего объемного веса. В настоящее время доказано, что на основе извести и песка можно приготовлять силикатный бетон различного назначения: тяжелый (γ =1800 кг/м3 — для несущих неармированных и армированных конструкций и легкий различного объемного веса.

Силикатный бетон является бесцементным бетоном и хотя обработка изделий производится в автоклавах, все же стоимость таких изделий ниже, чем цементных.

Основными недостатками силикатного бетона по сравнению с цементным является меньшая гибкость его использования: возможность изготовления изделий только в заводских условиях и только ограниченных размеров, определяемых длиной и диаметром автоклава (в настоящее время максимальный диаметр 3,6 м).

Применение монолитных конструкций из силикатного бетона принципиально невозможно.

Цементные и гипсовые материалы

Из числа материалов на основе цемента широко известны бетонные камни для наружных и внутренних стен. Чаще всего такие камни изготовляют из шлакобетона со щелевидными пустотами. Размеры этих камней как и размеры кирпича, обусловлены конструкцией имеющегося на заводах оборудования: высота камня — 188 мм — в сумме с 12-миллиметровым швом дает модульную высоту ряда кладки 200 мм; остальные размеры камня немодульные. Для получения более мелких градаций толщины стен, кроме цельных камией, изготовляют камни — половинки.
Сплошные камни изготовляют марок 35, 50, 75 и 100; пустотелые — марок 35, 50 и 75 при морозостойкости не ниже марки Мрз 15.

На основе цемента изготовляют также асбестоцементные материалы — плитки, волнистые листы и трубы. Эти материалы изготовляются прессованием из смеси асбеста и цементного теста и имеют прочность (при изгибе) до 350 кг/см2.

Волнистые асбестоцементные листы применяются для покрытий и стен промышленных неотапливаемых зданий.

Гипсовые изделия (плиты, листы) из-за их недостаточной прочности и влагостойкости применяются только для внутренних перегородок и внутренней отделки стен сухих помещений.

Гипсовые панели для перегородок изготовляют в целях повышения прочности с каркасом из деревянных реек.

Плавленые материалы

Из плавленых материалов наиболее широко применяются минеральная вата и изделия из нее, а также стекло различных видов.

Минеральная вата представляет собой волокнистый материал, получаемый раздуванием огненножидких силикатных расплавов. Вата имеет объемный вес γ = 100 — 150 кг/м3 (при удельной нагрузке 0,02 кг/см2). Применяется для изготовления тепло-звукоизоляционных изделий и пригодна для теплоизоляции при температуре до 600°.

Войлок из минеральной ваты получают путем добавления к ней битума (битумная связка). Войлок рулонный и листовой имеет объемный вес γ=100-150 кг/м3 и применяется для теплоизоляции при температуре изолируемых поверхностей до 60°.

Плиты полужесткие из минеральной ваты (γ = 125-400 кг/м3) изготовляются на синтетической или битумной связке путем легкого прессования. Те и другие применяются для теплоизоляции; первые —при температурах до 300, вторые — до 60°.

Стекло и стеклянные изделия получают плавлением смеси кварцевого песка, известняка и соды.

Оконное листовое стекло имеет толщину от 2 до 6 мм и изготовляется гладкое (обычное), узорчатое, светорассеивающее, цветное, армированное и др.

Блоки стеклянные пустотелые изготовляются из двух полублоков, соединяемых оплавлением. Блоки предназначаются для заполнения световых проемов в наружных стенах и покрытиях, а также для устройства светопропускающих перегородок.

Вспучивая расплав стекла, получают пеностекло — высококачественный материал малого объемного веса (γ = 200—300 кг/м3) с прочностью (δвр= 5-10 кг/см2). Производство пеностекла отечественной промышленностью еще не освоено.
К плавленым материалам относится также каменное литье — сравнительно новый материал, производство которого быстро развивается; получается расплавлением и последующей отливкой в формы различных горных пород. Перерабатывая этим способом кислотостойкие горные породы (диабаз, базальт и др.), получают прочные и долговечные изделия (плитки, трубы и др.), хорошо противостоящие кислотной агрессии.

Использование шлаков

В строительстве могут быть использованы практически неограниченные количества шлаков, как металлургических, так и топливных (каменноугольных). Особенно ценными для строительства являются доменные шлаки, использование которых возможно различными блок способами.

Дроблением отвальных доменных шлаков получают шлаковый щебень для дорожного строительства. Использование такого щебня в бетоне и железобетоне затруднено, так как из-за стекловидной поверхности он имеет плохое сцепление с цементным камнем.

Наиболее целесообразна непосредственная переработка в строительные материалы огненножидких шлаков, расплав которых получается как отход доменного производства без каких-либо специальных затрат.

Мокрой или полусухой грануляцией получают гранулированный доменный шлак — сыпучий материал, обладающий свойствами вяжущего и широко используемый для производства шлакопортландцемента и шлакового кирпича, применяемого наравне с глиняным и силикатным.

Вспучиванием расплава получают пористый щебень и песок (шлаковая пемза или термозит) — легкие искусственные заполнители для бетона.

Отливкой расплава в формы получают брусчатку для дорожного строительства.

Особенно перспективно использование металлургических шлаков для переработки их в ситаллы — стеклокристаллические материалы с заранее заданными физическими и химическими свойствами, из которых могут быть изготовлены самые разнообразные детали, изделия и материалы для строительства, отличающиеся ценными свойствами — высокой прочностью, термической и коррозионной стойкостью и др.

Как известно, на каждую тонну выплавляемого чугуна приходится до 0,7 т доменного шлака и более. Переработка огненножидких шлаков в строительные материалы определенного ассортимента возложена на металлургическую промышленность. Однако организованное целесообразное использование металлургических шлаков до настоящего времени еще не получило необходимого развития и в переработку поступает менее 60% доменных шлаков.

Топливные шлаки представляют собой менее ценное сырье для строительства, но тем не менее их повсеместное наличие обусловило широкое применение их для строительных целей.

Топливные шлаки применяются в качестве заполнителей для легких бетонов (шлакобетон) , в производстве минеральной ваты (шлаковата), а также и в качестве утеплителя — только для временных зданий.

Виды строительных материалов по происхождению и применению

Самое простое деление основано на происхождении материалов. Их можно разделить на несколько категорий:

натуральные (например, камень, дерево).

полученные путем обработки природных материалов (металлы, заполнители, изделия из дерева, бетон, битумные вяжущие, керамика, стекло, вяжущие).

синтетические (пластмассы, пенополистирол).

Основные виды строительных материалов – природные и искусственные. Среди ярких представителей этой категории – натуральный и искусственный камень, стройматериалы, которые используются повсеместно, как в строительстве, так и при отделочных работах. По сравнению с природным камнем, искусственный материал стоит дешевле при высоком качестве, за счет того, что при изготовлении применяются химические катализаторы.

Другой подход — разделение стройматериалов по их техническим свойствам. По этому критерию они делятся на структурные, неструктурные, изоляционные. Однако наиболее популярным разделом является классификация стройматериалов в зависимости от их применения.

Основные виды строительных материалов по применению:

Вяжущие вещества (начиная цементом и известью, заканчивая гипсом).

Для возведения стен (кирпич, железобетонные панели, бетонные или гипсовые блоки, природный камень, пено- или газобетон).

Для отделочных работ (бывают керамическими, гипсовыми, полимерными, цементными, природными).

Для тепло- или звукоизоляции (в производстве используются силикаты, полимеры, минеральные волокна, стекло, гипсоволокно).

Для обустройства кровли, гидроизоляции (черепица, шифер, полимерные покрытия, битум, асбестоце6ментная смесь).

Продукты, составы для герметизации (мастики, прокладки).

Естественные и искусственные бетонные заполнители (пористые породы, гравий).

Сантехнические аксессуары, трубы, детали для проведения сантехнических работ.

Силикатный кирпич

Силикатный кирпич применяется при строительстве ограждающих конструкций и внутренних перегородок. Существенным недостатком силикатного кирпича по сравнению с его керамическим собратом является пониженная водостойкость и жаростойкость. Он не любит влагу, впитывает ее и крошится под ее воздействием, поэтому в Москве официально запрещено строить дома и сооружения из этого материала. Кроме этого, силикатный кирпич категорически запрещено применять при закладке фундамента, класть из него печи, камины, трубы, цоколи и т.д. В итоге получается, что он менее универсален, чем красный кирпич.

Рассмотрим основные технико-физические характеристики силикатного кирпича — у этого материала очень высокий процент теплопроводности (хорошая теплопередача) и он составляет 0,7-0,8 Вт/(м·°С), так у тяжелых бетонов этот показатель около 1,2…1,5 Вт/(м·°С), а у полнотелого красного кирпича 0,5-0,6 Вт/(м·°С). У силикатного кирпича различают семь марок прочности: М-75, М-100, М-125, М-150, М-200, М-250, М-300, а марки по морозостойкости: F-15, F-25, F-35, F-50. Поэтому можно говорить, что наиболее качественные варианты кирпича имеют хорошую несущую нагрузку и морозостойкость. Другой несомненный плюс силикатного кирпича перед керамическим состоит в его повышенных звукоизоляционных характеристиках, что является немаловажным фактором при возведении межквартирных или межкомнатных стен.

Подведя итог, мы получаем в результате, что силикатный кирпич недорогой строительный материал, с хорошими несущими свойствами, но с низкими теплоизоляционными и эксплуатационными качествами, требующий защиты от воздействия воды и влаги.

Механические свойства материалов

К механическим свойствам мате­риалов относятся: прочность, упругость, пластич­ность, хрупкость, твердость, истира­емость.

Прочность материалов — это способность материалов сопро­тивляться разрушению и деформациям от вну­тренних напряжений, возникающих в результате воздействия внешних сил или других факторов, таких, как неравномерная осадка или нагревание. Она измеряется пределом прочности, напряжением, возникающим в материа­ле от действия нагрузок, вызывающих его разру­шение.

Упругость материалов – это способность материалов под воз­действием нагрузок изменять форму и размеры, при этом восстанавливать их после прекращения действия нагрузок.

Пластичность материалов – это способность материалов изменять свою форму и размеры под воздействи­ем нагрузок и сохранять их после их снятия. Пластичность характеризуется относитель­ным удлинением или сужением.

Твердость материалов – это способность материала оказы­вать сопротивление проникновению в него более твердого материала.

Истираемость материалов – это способность материалов раз­рушаться под действием истирающих усилий.

Износостойкость материалов – это свойство материала сопротивляться одновременному воздействию истирания и уда­ров.

Хрупкость материалов – это свойство материала внезапно разрушаться под воздействием нагрузки, без предварительного заметного изменения формы и размеров. Хрупкий материал, в отличие от пластичного, нельзя прессовать, так как он под нагрузкой рассыпается. К таким материалам относятся: камни, стекло и чугун.

Фанера, ДСП, ДВП и прочие подобные материалы напрямую не относятся к пиломатериалам, но они производятся из древесины и играют очень важную роль в строительстве и отделке.

Фанера в современном виде появилась на строительном рынке более двух столетий назад, и с тех пор ее качество возросло в разы, в основном благодаря усовершенствованию технологии производства. Изготавливается она из шпона дерева, пласты которого склеиваются друг с другом, и в результате получается прекрасный плитный материал, без которого сегодня невозможно представить себе ни одной стройки. Видовое разнообразие фанеры очень большое, сегодня выпускается фанера как обычная, упаковочная, мебельная, так и промышленная, строительная, водостойкая, и даже такая, из которой можно возводить весьма объемные конструктивные элементы. Шпон для фанеры обычно изготавливается из хвойных деревьев – ели, сосны, лиственницы. Но самая качественная фанера получается из шпона березы, и хотя она заметно дороже, но определенной популярностью все же пользуется.

Какие законы и документы держать под рукой для участия в тендерах на строительные работы?

• 44-ФЗ — общие правила госзакупок,
• Градостроительный кодекс — нормативы в сфере строительства,
• Постановление правительства от 01.07.2016 № 615 о правилах, по которым поставщиков включают в список квалификации по капитальному ремонту,
• Постановление правительства от 04.02.2015 № 99 о дополнительных требованиях к участникам закупок сложных строительных объектов,
• Письмо ФАС о том, что заказчик может писать в техзадании и инструкции по заполнению заявки, а что — нет.

Экологичные строительные материалы

Дополнить понятие экологически безопасных строительных материалов помогут конкретные примеры. Немного повторимся в технологиях возведения стен и рассмотрим варианты внутренней отделки.

Экологичные стеновые стройматериалы:

• глиняные и силикатные кирпичи, изготовленные из смеси натуральных компонентов;
• древесина в виде бруса, бревна, досок. Материал требует защиты от биологических, а также атмосферных факторов, но после обработки служит долго;
• природный камень – самый прочный и самый тяжелый вариант для возведения стен, требующий мощного фундамента;
• керпен (керамическая пена), представляющий собой пористые блоки из смеси легкоплавких глин, перлитов, цеолитов, горных пород;
• зидарит – плиты на основе древесной стружки, жидкого стекла и цемента;
• соломит, камышит из сухих стеблей и глины.

• эковата из распушенных волокон целлюлозы;
• минеральная вата на основе натурального базальта без добавления шлаков;
• пеностекло;
• волна (прессованные плиты из древесной стружки).

Экологичные кровельные покрытия:

• натуральная керамическая черепица;
• металл в различных формах;
• листовая медь;
• мягкая битумная кровля высокого класса (отнести ее к экологичной продукции позволяют долгий срок службы и возможность вторичной переработки).

Экологичные отделочные материалы:

• краски на основе природных смол, масел, глины с добавлением пигментов земляного и растительного происхождения;
• паркетная доска, паркет, пробковые покрытия с лаком на водной основе;
• текстильные, бумажные, пробковые обои с крахмальным клеем;
• штукатурки и шпатлевки с длительным временем высыхания и клеевые смеси на основе природных адгезивов.

Помните, что экологичные решения не имеют резкого запаха в процессе эксплуатации и не могут стать причиной постоянных головных болей. Чтобы жилище было безопасным для вас и вашей семьи, внимательно подходите к выбору материалов.