Свойства кирпича

1.СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КИРПИЧА

        Требования к техническим свойствам силикатного кирпича меняются в зависимости от области его применения, обычно определяемой строительными нормами, неодинаковыми в разных странах.

1.1.1 Прочность при сжатии и изгибе

          Марка кирпича определяется его средним пределом прочности при сжатии, который составляет обычно 7,5–35 МПа. В стандартах, наряду с этим также регламентируют предел прочности кирпича при изгибе. В большинстве стандартов предусмотрено определение прочности кирпича в воздушно-сухом состоянии.Средняя прочность кирпича и минимальные значения предела прочности отдельных кирпичей, составляющие 75–80% среднего значения.

  1.1.2 Водопоглощение

        Один из важных показателей качества силикатного кирпича и является функцией его пористости, которая зависит от зернового состава смеси, ее формовочной влажности, удельного давления при уплотнении. Водопоглощение силикатного кирпича должно быть не менее 6 %.При насыщении водой его прочность снижается по сравнению с прочностью в воздушно-сухом состоянии так же, как и у других строительных материалов. Коэффициент размягчения силикатного кирпича зависит от его макроструктуры, микроструктуры цементирующего вещества и составляет обычно не менее 0,8. 
 
 

  1.1.3 Морозостойкость

        Морозостойкость кирпича, особенно лицевого, является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. По ГОСТ 379-79 установлены четыре марки кирпича по морозостойкости. Морозостойкость рядового кирпича должна составлять не менее 15 циклов замораживания при температуре -15 °С и оттаивания в воде при температуре 15–20°С, а лицевого–25, 35, 50 циклов в зависимости от климатического пояса, частей и категорий зданий, в которых его применяют. Снижение прочности после испытания на морозостойкость по сравнению с водонасыщенными контрольными образцами не должно превышать 20 % для лицевого и 35 % для рядового кирпича первой категории и соответственно 15 и 20 % для кирпича высшей категории качества. Морозостойкость силикатного кирпича зависит в основном от морозостойкости цементирующего вещества, которая в свою очередь определяется его плотностью, микроструктурой и минеральным составом новообразований.

  1.1.4 Жаростойкость

        Опытным путем установлено, что при нагревании силикатного кирпича до 200 °С его прочность увеличивается, а при дальнейшем нагревании снижается и при 600 °С достигает первоначальной величины. При 800 °С она резко снижается вследствие разложения цементирующих кирпич гидросиликатов кальция.Повышение прочности кирпича при его прокаливании до 200 °С сопровождается увеличением содержания растворимой Si0₂, что свидетельствует о дальнейшем протекании реакции между известью и кремнеземом.

  1.1.5 Теплопроводность

        Теплопроводность сухих силикатных кирпичей и камней колеблется от 0,35 до 0,7 Вт/(м °С) и находится в линейной зависимости от их средней плотности, практически являясь независимой от числа и расположения пустот. Теплоэффективные стены получаются лишь при использовании многопустотных силикатных кирпичей и камней плотностью не выше 1450 кг/м³ и аккуратном ведении кладки (тонкий слой нежирного раствора плотностью не более 1800 кг/м³, не заполняющего пустоты в кирпиче)

1.1.6 Атмосферостойкость

        Под атмосферостойкостью обычно понимают изменение свойств материала в результате воздействия на него комплекса факторов: переменного увлажнения и высушивания, карбонизации, замораживания и оттаивания.Состояние кирпичей, находившихся 30 лет на бетонных плитах, зависело от их класса, Так, оказались без повреждений или имели незначительные повреждения 95 % кирпичей класса 4 – 5 (28 – 35 МПа), 65 % .кирпичей класса 3(21 МПа) и 25 % кирпичей класса 2 (14 МПа). Все кирпичи класса 1 (7 МПа) имели повреждения уже через 16 лет. Все кирпичи, лежавшие 30 лет на земле в лотках с водой, получили повреждения, и чем ниже класс кирпича, тем раньше они появлялись: у кирпичей класса 1 – через 8 лет, класса 2 – через 19 лет; класса 3 – через 22 года и для классов 4 – 5 – через 30 лет.Прочность кирпичей, пролежавших в земле 20 лет, уменьшилась примерно, вдвое. При этом наибольшее снижение прочности наблюдалось у кирпичей, находившихся в недренирующем глинистом грунте, а наименьшее – у кирпичей, наполовину зарытых в землю (стоймя). За 20 лет в зависимости от условий пребывания в грунте карбонизировалось 70 – 80 % гидросиликатов кальция, причем в основном карбонизация произошла в первые 3 года. Таким образом, даже при таких исключительно жестких испытаниях силикатный кирпич классов 3 и 4 оказался достаточно стойким.Термографическими и рентгеноскопическими исследованиями установлено, что после испытания образцов в климатической камере заметных изменений в цементирующей связке не отмечается, а после карбонизации гидросиликаты кальция превращаются в 'карбонаты и гель кремнекислоты, являющиеся стойкими образованиями, цементирующими зерна песка.

Таким образом, можно считать, что силикатный кирпич, изготовленный из песков различного минерального состава с 'использованием тонкомолотого известково-кремнеземистого вяжущего, является вполне атмосферостойким материалом.

1.1.7 Стойкость в воде и агрессивных средах.

        Стойкость силикатного кирпича определяется степенью взаимодействия цементирующего его вещества с агрессивными средами, так как кварцевый песок стоек к большинству сред. Различают газовые и жидкие среды, в которых стойкость силикатного кирпича зависит от их состава. Из этих данных следует, что силикатный кирпич нестоек против действия кислот, которые разлагают гидросиликаты и карбонаты кальция, цементирующие зерна песка, а также против содержащихся в воздухе агрессивных газов, паров и пыли при относительной влажности воздуха более 65 %.Образцы силикатного кирпича подвергали воздействию проточной и не- проточной дистиллированной и артезианской воды в течение более 2 лет. В основном коэффициент стойкости образцов падает в первые 6 мес., а затем остается без изменения. Более высокий коэффициент стойкости – у образцов, содержащих 5 % молотого песка, а более низкий – у образцов, в состав которых введено 5 % молотой глины. Образцы, содержащие 1,5 % молотого песка, занимают промежуточное положение: их коэффициент стойкости составляет примерно 0,8, что следует признать достаточно высоким для рядового силикатного кирпича.

Аналогичные образцы подвергали воздействию  сильно минерализованных грунтовых  вод, содержащих комплекс солей, а также 5%-ного раствора Na2SO₄ и 2,5%-ного раствора MgSO₄.

Каждые 3 мес. определяли прочность и коэффициент  стойкости образцов, находившихся в  различных растворах. В растворе Na2SO4 прочность образцов снижается  в основном в течение 9 мес., а к 12 мес. она стабилизируется и в  дальнейшем не меняется. В отличие от этого прочность образцов, находившихся в растворе MgSO4, падает все время, и они начинают интенсивно разрушаться уже по истечении 15 мес.

Как правило, коэффициент стойкости образцов, содержащих 5% молотого песка, составляет в грунтовых водах и растворе Na2SO4 примерно 0,9, содержащих 1,5% молотого песка – 0,8, тогда как у образцов, в состав которых введено 5% молотой глины, в грунтовой воде и 5%-ном растворе Na2SO4 он достигает 0,7. Следовательно, образцы с молотой глиной нельзя признать достаточно стойкими к воздействию агрессивных растворов, а также мягкой и жесткой воды.

Таким образом, силикатный кирпич, в состав которого введено 5% молотого песка, обладает высокой стойкостью к минерализованным грунтовым водам, за исключением  растворов MgSO4.

1.2.1Применение

        Силикатный кирпич применяют для кладки стен жилых, гражданских  и промышленных зданий, карнизов, цоколей, стен подвалов в сухих грунтах. Используется так же как керамический кирпич, однако нельзя применять для строительства фундаментов, стен в условиях повышенной влажности, а так же в конструкциях подверженных высоким температурам. Некоторые сорта кирпича применяют для строительства мостов и даже таких ответственных сооружений ,как железнодорожные туннели и промышленные дымовые трубы.