Основні характеристики керамічної цегли

1. Склад, виробництво і види керамічної цегли
2. Щільність керамічної цегли
3. саман
4. Теплопровідні властивості керамічної цегли
5. Поглинання вологи цеглою
6. паропроникність цегли
7. морозостійкість
8. вогнестійкість
9. звукоізоляційні властивості
10. Екологічність керамічної цегли
11. Розміри і точність геометричних форм
12. Спеціальні різновиди керамічної цегли
13. вогнетривку цеглу
14. клінкерна цегла
15. Транспортування і зберігання керамічної цегли

З незапам'ятних часів людина використовувала для будівництва будинків цеглу з обпаленої глини. І до цього дня збереглися цегляні споруди стародавнього Єгипту, Вавилона, Риму, Китаю, середньовічні замки і готичні собори. В результаті будівлі, побудовані з цегли, виходили дуже міцними і довговічними.

Зміст статті

Вибір на користь цегли в якості будівельного матеріалу гарантує мешканцям будинку затишок і комфорт, а надійні стіни з цього матеріалу дарують їм відчуття захищеності. Цегла не боїться примх природи, створюючи надійну перепону спеки і холоду.

Варто зазначити, що для виробництва керамічної цегли підходящої є далеко не будь-яка глина, а лише певні її види. Саме тому цей будівельний матеріал набуває свої чудові технічні характеристики. Крім використовуваного сировини експлуатаційні характеристики цегли в значній мірі залежать від того, наскільки точно виробником дотримувалася необхідна технологія виготовлення цих керамічних виробів. Дійсно якісний і міцний цегла вийде лише в тому випадку, якщо всі необхідні умови були дотримані повною мірою.

Склад, виробництво і види керамічної цегли

Виробництво цегли, незважаючи на гадану свою простоту, вважається складним технологічним процесом, що проходить в кілька етапів. На сьогоднішній день поширеними можна вважати дві технології виготовлення керамічної цегли.

1. Пластинчастий метод. Окремі цеглини формуються з приготовленою глиняної маси, вміст води в якій становить приблизно 17-30%. Далі сформовані окремі цеглини піддають сушці в спеціальній камері або в затіненому місці. На завершення цегла обпалюється в печах, після чого відправляється для зберігання на склад або відвантажується покупцям.
2. Технологія напівсухого пресування. Вміст води в глиняній масі в цьому випадку не перевищує 8-10%. Цегляний блок формується методом пресування під високим тиском (близько 15 МПа). На відміну від першого способу сировину - глина - спершу подрібнюється до порошкоподібного стану, з якого потім шляхом пресування формуються окремі цеглини. Перевагою цього способу є скорочений час сушіння або повна відсутність цього етапу в технологічному процесі виробництва цегли таким способом.

Виробництво керамічної цегли має здійснюватися при повній відповідності до стандартів ГОСТ 7484-78 і ГОСТ 530-95. Для замішування глиняної маси застосовуються спеціальні механізми: глиномялки, вальці і бігуни. Формування окремих цегляних блоків здійснюється на високопродуктивних стрічкових пресах. А застосування вібростенді дозволяє виключити утворення небажаних порожнин і забезпечити однорідну структуру готових цегляних блоків.

Необхідно враховувати, що вироблений в різних регіонах цегла навіть одного виду матиме кілька різні характеристики. Це пояснюється тим, що вихідна сировина - глина - в різних місцях має різний хімічний склад.

Для сушіння сирого цегли можуть використовуватися або камерний, або тунельний метод. При камерному способі сирі цеглини поміщаються в спеціальне приміщення, в якому температура і вологість міняються по певній заздалегідь програмі. При камерній сушці сирої цегла пропускається через певні зони, в яких підтримуються різні мікрокліматичні параметри.

Випал керамічної цегли здійснюється в спеціальних печах при неухильному дотриманні певних умов. Температура випалу вибирається залежно від використовуваного глиняного складу. Зазвичай вона знаходиться в межах 950-1050 градусів Цельсія. Тривалість випалу цегли вибирається таким чином, щоб в результаті склоподібна фаза у всій структурі вироби становила не менше 8-10%. В цьому випадку можна буде гарантувати високу механічну міцність керамічної цегли, яка вважається його найбільш важливою характеристикою. Як результат, всі будівлі, побудовані з цегли, можуть простояти не одне століття.

Цегла виготовляється з дрібнофракційних глини, видобутої в кар'єрах відкритим способом за допомогою роторної або одноковшові екскаваторної техніки. Домогтися потрібної якості цегли можна лише при використанні матеріалів з однорідним мінеральним складом. Заводи, що виготовляють і реалізують цегляну продукцію, часто зводяться в безпосередній близькості від глиняних родовищ. Це дозволяє мінімізувати транспортні витрати і гарантувати безперебійну поставку на завод якісної сировини.

Керамічна цегла поділяють на види залежно від призначення на рядовий, лицьова (облицювальна) і спеціальний (вогнетривка, шамотна). Можна також згадати так званий реставраційний цегла. Він, як відомо з його найменування, застосовується при виконанні реставраційних робіт на старовинних об'єктах архітектури. Його виготовляють на замовлення, оскільки в ті часи використовувалися інші технології виробництва цегли, а також не було загальноприйнятих стандартів на розміри.

У свою чергу лицьову цеглу також буває декількох типів:

• фасадний;
• фасонний;
• фігурний;
• ангобірованний;
• глазурований.

Крім цього, керамічна цегла може бути повнотілою або порожнистою, а його бічні поверхні - гладкими або рифленими. Нерідко цегла одного виду поєднує в собі відразу кілька різних ознак. Наприклад, рядовий цегла буває як повнотілою, так і мати порожнини. Для кладки камінів або печей використовується вогнестійкий (шамотна) цегла, а його різновид - клінкерна цегла - використовується для мощення пішохідних доріжок і дворових територій.

Щільність керамічної цегли

Внутрішня структура цегли безпосередньо впливає на його технічні характеристики і фізико-хімічні властивості. Наприклад, важливим параметром є щільність таких виробів. Залежно від щільності керамічної цегли їх прийнято ділити на класи, що позначаються числовим значенням в діапазоні від 0,8 до 2,4. Дані показники характеризують вага 1 куб. метра будматеріалу в тоннах. Такий поділ на класи, а всього їх шість, значно спрощує діловодство з будівельному бізнесі.

Крім цього, знання класу використовуваних цегляних виробів має важливе значення для проектних розрахунків, визначення максимальних навантажень на фундамент і несучі конструкції зводяться будівель. Висока механічна міцність цегли досягається завдяки їх однорідної структурі. Але з цієї ж причини вони мають незадовільними теплоізоляційними властивостями, тому при використанні монолітного цегли необхідно вживати заходів по додатковому утепленню стін.

саман

Зменшенню маси цегли і підвищенню його теплоізоляційних властивостей сприяє наявність в ньому пустот різної форми в залежності від передбаченої технології (круглі, прямокутні і щілиноподібні). При цьому порожнечі в виробі можуть бути розташовані вертикально або горизонтально, а також бути наскрізними або глухими. Порожнини можуть мати як рядовий, так і облицювальну цеглу.

Напрямок порожнин в тілі цегли відносно площини навантаження в значній мірі впливає на механічну міцність виробу. Цегла, в якому порожнечі мають горизонтальний напрямок, неприпустимо використовувати для кладки несучих стін, оскільки висока ймовірність їх руйнування під вагою самих будівельних конструкцій. Перевагою пустотілих цегл є суттєва економія сировини (до 13%), що дозволяє здешевити їх виробництво. До того ж, їх використання, наприклад, для спорудження міжкімнатних перегородок дозволяє знизити навантаження на міжповерхові перекриття і на весь фундамент в цілому.

Підвищити теплоізоляційні характеристики цегли можна за рахунок надання їм пористої структури. З цією метою в глиняну суміш додають шихту: тирса, торф, дрібно нарізану солому. У процесі випалу ці добавки вигоряють і в тілі цегли залишаються заповнені повітрям пори. Їх присутність позитивно позначається на теплопровідних властивостях готового виробу. Стіни, складені з пористого цегли, при однакових вимогах до теплоізоляції помітно тонше такий же стіни з монолітного цегли.

Теплопровідні властивості керамічної цегли

Внутрішня структура цегляних виробів безпосереднім чином впливає на їх фізичні властивості. При цьому теплозберігаючі характеристики цегли визначаються коефіцієнтом теплопровідності. Він позначає, скільки тепла потрібно для зміни температури повітря на 1 градус Цельсія при товщині цегляних стін в 1 метр. Цей коефіцієнт обов'язково використовується при проектуванні будинків для розрахунку товщини зовнішніх стін з метою забезпечення бажаних показників теплозбереження.

Щільність керамічних виробів і їх теплозахисні властивості мають безпосередню залежність між собою.

Прийнято ділити керамічні цеглу на п'ять груп відповідно до їх коефіцієнту теплопровідності.

Повнотіла цегла, що володіє високою теплопровідністю, традиційно застосовується для спорудження несучих стін будівель і інших несучих конструкцій. Стіни, викладені таким цеглою, в обов'язковому порядку вимагають додаткового утеплення, щоб знизити властиві їм значні втрати тепла. У той же час вироби, що мають порожнечі і щілини, дозволяють значно зменшити товщину стін малоповерхових будівель, а також міжкімнатних перегородок. Присутність повітряних пір в значній мірі зменшує тепловтрати через стіни.

Поглинання вологи цеглою

Пори, присутні в тілі цегли, сприяють проникненню вологи і водяної пари в керамічні вироби. На коефіцієнт поглинання істотно впливає щільність керамічної цегли, а також багато інших чинників. У повнотілої цегли цей показник становить максимум 14%, що позитивним чином позначається на міцності і теплозахисних властивостях таких виробів.

Ступінь проникнення вологи в структуру керамічного виробу також значно залежить від стабільності опалення. У разі зниження внутрішньої температури до рівня зовнішнього повітря відбувається активне проникнення вологи в пористу структуру цегли. А при замерзанні вона кристалізується, в результаті чого в цегляних виробах з'являються мікротріщини. З часом це призводить до руйнування цегляної кладки.

паропроникність цегли

У житлових приміщеннях завжди спостерігається підвищена вологість повітря, що безпосереднім чином пов'язано з життєдіяльністю людини. Цегляна кладка стін здатна активно вбирати і віддавати водяні пари в зовнішнє середовище, сприяючи формуванню і підтримці необхідного мікроклімату у внутрішніх приміщеннях. Для керамічної цегли цей параметр приблизно дорівнює 0,14 - 0,17 Мг / (м * год * Па), чого виявляється цілком достатньо для забезпечення комфортних умов в житлових приміщеннях.

Для оцінки паропроникності будь-якого матеріалу використовують спеціальний коефіцієнт, який характеризує щільність проникаючого пара крізь поверхню в 1 кв. метр за 1 годину.

морозостійкість

Цегла повсюдно застосовується для спорудження різних будівель в найрізноманітніших кліматичних зонах. У тому числі в тих регіонах, де регулярно спостерігаються негативні температури повітря. Стійкість будь-якого матеріалу до дії низьких температур прийнято називати морозостійкістю. За існуючим стандартом цей показник виражається в циклах, тобто мається на увазі кількість років, протягом яких цегляна стіна може простояти, зберігаючи всі необхідні експлуатаційні характеристики.

Морозостійкість керамічної цегли прийнято вказувати в наступному вигляді: від 50F до 100F. Відповідно, мова йде про кількість років (50 - 100) експлуатації будівлі за умови якісно виконаної кладки і стабільного опалення в зимові місяці. Керамічна цегла заслужено вважається матеріалом, який вирізняється високою стійкістю до зовнішніх впливів і сильних змін температури навколишнього середовища. Цегляні будівлі здатні простояти багато десятиліть навіть в украй суворих умовах північних широт, на які припадає значна частина нашої країни.

вогнестійкість

Дуже важливою характеристикою будь-якого будівельного матеріалу вважається його пожежна безпека. Під цією характеристикою розуміють властивість матеріалів чинити опір впливу дуже високих температур, а також відкритого вогню. Керамічна цегла справедливо вважається абсолютно негорючим будівельним матеріалом, а ось його вогнестійкість визначається видом вироби. Тобто мається на увазі час, протягом якого матеріал буде здатний зберігати свої характеристики і цілісність при дії відкритого полум'я.

У порівнянні з іншими матеріалами, широко використовуються в будівництві будинків, керамічна цегла вигідно відрізняється найвищим ступенем вогнестійкості. Він в змозі витримати пряме вплив вогню протягом цілих п'яти годин. Якщо привести для порівняння вогнестійкість інших матеріалів, то, наприклад, сьогодні також широко поширені залізобетонні конструкції в стані витримати дію полум'я всього лише трохи більше двох годин, а металеві конструкції - і зовсім менше півгодини. Також дуже важливим показником є ​​максимальна температура, якої здатний протистояти той чи інший будівельний матеріал без відчутних наслідків для себе. Так, рядовий цегла витримує до 1400 градусів Цельсія, а шамотна і клінкерна - понад 1600 градусів.

звукоізоляційні властивості

Керамічна цегла в стані добре поглинати звукові хвилі в широкому частотному діапазоні. Здатність цегли поглинати звуки відповідає вимогам СНиП 23-03-2003, а крім цього ГОСТ 12.1.023-80, ГОСТ 27296-87, ГОСТ 30691-2001, ГОСТ 31295.2-2005 і ГОСТ Р 53187-2008. Тому стіни з керамічної цегли відмінно справляються з поглинанням вуличного шуму, забезпечуючи комфорт у внутрішніх приміщеннях.

Завдяки цьому керамічна цегла рекомендується використовувати при зведенні житлових, офісних і промислових будівель. Також цеглу можна використовувати для спорудження звукоизолирующих перегородок, акустичних екранів та шумоізоліровать кабін для моніторингу та дистанційного керування різними технологічними процесами на виробничих підприємствах.

Звукоізоляційні властивості керамічної цегли необхідно враховувати при виконанні акустичних розрахунків будівель і окремих приміщень. Також при цьому необхідно брати до уваги рівень звукової потужності і положення джерел звуку. Кращими звукоізоляційні характеристики мають стіни з саману, ніж споруди, виконані з монолітних за структурою виробів.

Проте, тільки збільшувати товщину цегляних для досягнення необхідних показників звукоізоляції малоефективно, оскільки подвоєння товщини стін дозволить поліпшити ступінь звукоізоляції лише на кілька децибел. Тому для вирішення проблем зі звукоізоляцією рекомендується використовувати інші, більш ефективні з цієї точки зору матеріали.

Екологічність керамічної цегли

В останні роки темі екологічності використовуваних в будівельній галузі матеріалів приділяється дуже велика увага, оскільки це має безпосередній вплив на здоров'я і самопочуття людей, а також на навколишнє середовище. При виробництві керамічної цегли застосовується виключно лише природна сировина: глина і вода. Використовувані при виробництві пористого цегли матеріали (тирса, солома, торф) також є абсолютно безпечними для людини. В процесі експлуатації житлових і виробничих будівель цегла не виділяє будь-яких небезпечних для людини речовин, що є ще одним позитивним якістю цього будівельного матеріалу, завдяки якому залишається як і раніше затребуваним сьогодні.

Тому керамічна цегла рекомендується використовувати для побудови будь-яких видів будівель:

• житлових будинків будь-якої поверховості;
• приміщень підприємств громадського харчування;
• дитячих садків, шкіл, лікарень;
• виробничих приміщень.

За показниками екологічності керамічна цегла стоїть в одному ряду з такими затребуваними будівельними матеріалами як природний камінь і натуральна деревина. Використання керамічної цегли та цих двох матеріалів дозволяє створити оптимально підходить житлове середовище для безпечного проживання дорослих і дітей.

Розміри і точність геометричних форм

Сьогодні виробниками пропонується широкий асортимент цегли самих різних видів і форм. За типорозміру прийнято виділяти 5 стандартних видів керамічної цегли:

• одинарний або нормальний;
• потовщеній;
• одинарний модульний;
• «Євро»;
• потовщеній з горизонтальними наскрізнімі порожнінамі.

Розміри керамічної цегли повинні строго відповідати вимогам національного стандарту ГОСТ 530-2007, відповідному, в свою чергу, європейському ЕН 771-1: 2003.

Згідно з цими стандартами визначаються максимально допустимі відхилення від номінальних розмірів керамічної цегли, які можуть собі дозволити виробники. Точніше кажучи, довжина цегли не повинна відрізнятися з еталонним показником більш ніж на 4 мм, ширина - на 3 мм, а товщина цегляного блоку - на 2 мм. Відносно кута між перпендикулярними площинами готового виробу допустиме відхилення не може перевищувати 3 мм. Настільки високі вимоги до точності керамічної цегли значно спрощують проектування будівель, а також уможливлюють будівництво великих об'єктів з мінімальними відхиленнями.

Можливо виготовлення керамічної цегли з нестандартними номінальними розмірами. Як правило, це відбувається при надходженні спеціального замовлення після обговорення всіх параметрів таких виробів між виробником і замовником. Але і в цьому випадку всі зазначені вище вимоги до точності лінійних розмірів і геометричної форми повинні дотримуватися виробником керамічної цегли неухильно.

Спеціальні різновиди керамічної цегли

Керамічна цегла може використовуватися при будівництві споруд та конструкцій різного призначення. Але для кладки пічних топок, камінів і камер згоряння будь-який цегла не підійде, оскільки для цих цілей необхідно застосовувати спеціальні вогнетривкі види цегли. Також особливий вид керамічних виробів застосовується при мощенні пішохідних доріжок в парках і дворових територій заміських будинків. У кожному разі спеціальні види цегли повинні відповідати певним вимогам. Використання ж звичайної цеглини в цих цілях призведе до досить швидкого руйнування таких конструкцій.

вогнетривку цеглу

Вогнетривкий (він же шамотна) цегла здатний стійко переносити тривалий вплив високих температур (до 800 градусів Цельсія) і відкритого вогню без втрати своїх робочих характеристик, не руйнуючись від цього. Для цього при його виробництві до складу формувального розчину додається до 70% особливої ​​тугоплавкої глини, завдяки якій при експлуатації виріб не руйнується в процесі багатьох циклів нагрівання і охолодження.

Існує кілька сортів вогнетривких керамічних цегли, що відрізняються своєю робочою температурою і стійкістю до різних зовнішніх факторів:

• кварцовий цегла, що використовується при кладці склепінь печей, які виконують відображає функцію;
• шамотна цегла, найпопулярніший вид вогнетривкої цегли, повсюдно застосовується при кладці печей і камінів;
• вуглецевий цегла, що містить пресований графіт і застосовуваний в промисловості при спорудженні домен;
• основний, для виготовлення якого використовуються магнезіально-вапняні склади, застосовується при спорудженні плавильних печей.

клінкерна цегла

Для облицювання цокольних поверхів і фасадів будівель, мощення пішохідних доріжок і підлог у внутрішніх виробничих приміщеннях застосовується клінкерна цегла. Цей вид керамічної цегли характеризується високими показниками механічної міцності, морозостійкості і зносостійкості. Такі вироби з легкістю можуть витримувати до 50 циклів охолодження до дуже низьких температур і подальшого нагрівання. Висока щільність і що пред'являються до цього виду керамічної цегли підвищені вимоги дозволяють гарантувати марку міцності не менше М400.

Транспортування і зберігання керамічної цегли

Для перевезення керамічної цегли при дотриманні необхідних правил можна задіяти будь-які види транспорту: наземний, водний, повітряний. З метою зручності транспортування і збереження цілісності керамічні цеглу перевозять на стандартних піддонах, які мають строго певні розміри. Для доставки цегли на піддонах до місця будівництва необхідно використовувати бортові вантажні машини. Як правило, в кузов встановлюється не більше одного ряду піддонів по висоті, але за умови надійного кріплення можна вантажити два піддону по висоті. Необхідно тільки стежити, щоб занурені піддони при транспортуванні не зміщувалися, ризикуючи випасти з кузова.

Під час перевезення необхідно вибирати швидкість пересування з урахуванням якості дорожнього покриття. Ясна річ, на дорозі, що буяє ямами і вибоїнами, швидкість руху автотранспорту повинна бути мінімальною, щоб не допустити зриву кріплень і зміщення цегли в піддонах.

Перевозити керамічні цеглу навалом, а потім скидати їх на грунт не рекомендується, оскільки в результаті цього може призвести до пошкодження до 20% від усієї кількості виробів. Навантаження і розвантаження цегли на піддонах здійснюють за допомогою вантажопідіймальних кранів, які пройшли випробування і відповідають масі вантажів, що піднімаються. При відсутності такої можливості доводиться виконувати ці роботи ручним способом, на що може йти досить багато часу. Для безпеки людей вони повинні бути забезпечені рукавичками або рукавицями.

При необхідності тривалого зберігання керамічної цегли його поміщають під навіс на майданчик з твердим рівним покриттям, очищену від сторонніх предметів або сміття, а взимку - від снігових заметів. Щоб при складуванні виключити ймовірність пошкодження цегли, піддони потрібно встановлювати з невеликим відстанню між ними (10-15 см). Цеглини в піддонах можуть розміщуватися в один ряд або навіть в кілька ярусів. Також їх можна зберігати в штабелях, складаючи безпосередньо на тверде покриття. Навантаження і розвантаження керамічної цегли можна виконувати як механізованим способом, так і вручну. У будь-якому випадку важливо дотримуватися всі належні правила і заходи безпеки.