Стеновые керамические изделия.

По плотности и техническим свойствам керамические кирпичи и камни делят на три группы: первая – эффективные плотностью не более 1400 – 1450 кг/м3 с высокими теплозащитными свойствами; вторая – условно-эффективные плотностью 1450 – 1600 кг/м3; третья – обыкновенный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м3.

2.2.1. Керамический кирпич

Сплошной керамический кирпич имеет форму прямоугольного параллелепипеда размером 250х120х65мм, с прямыми ребрами, четкими гранями и ровными лицевыми поверхностями; искривление ребер и граней кирпича не должно превышать 3мм. Модульный кирпич имеет размер 250х120х88мм и выпускается с круглыми или щелевыми пустотами, чтобы масса одного кирпича была не более 4кг. Отклонения от размеров не должны превышать установленных величин.

Кирпич не должен иметь механических повреждений и сквозных трещин. Кирпич должен быть нормально обожжен; кирпич недожженный и пережженный – брак. После обжига кирпич должен соответствовать цвету эталона нормально обожженного кирпича. Не допускаются известковые включения (дутики), вызывающие разрушение кирпича.

В зависимости от предела прочности при сжатии кирпич делят на марки: 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Плотность сплошного кирпича 1600 – 1900 кг/м3, его теплопроводность 0,7 – 0,82 Вт/(м * С). Водопоглощение кирпича выше марки 150 должно быть не менее 6 %, кирпича других марок не менее 8 %. Это требование обеспечивает определенную пористость кирпича, иначе он станет слишком теплопроводен и будет плохо сцепливаться со строительным раствором. Морозостойкость кирпича не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания; предусмотрены и более высокие марки морозостойкости: Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50.

Кирпич применяют в основном для кладки стен зданий, изготовления сборных стеновых панелей, кладки печей и дымовых труб.

Ниже приведены образцы кирпича выпускаемого заводом ПКК:

Рис. 2.1. Слева на право: обычный рядовой кирпич, рядовой кирпич ПКК, лицевой кирпич ПКК.

Рис. 2.2. Фигурные (фасонные) кирпичи.

Рис. 2.3. Одинарный и утолщенный кирпич.

Рис. 2.4. Классический и планируемые к выпуску цвета.

 

Рис. 2.5. Гладкий, рифленый и крацованный кирпич.

Рис. 2.6. Полнотелый и пустотелый кирпич ПКК.

Одним из известных способов повышения качества керамического кирпича является нанесение влагозадерживающих составов (ВЗС) на поверхность формуемого бруса перед его разрезкой[2]. Возникающее при сушке сырца ядро уплотнения вызывает растягивающие деформации, которые приводят к образованию трещин на гранях (рис. 2.7.). Нанесение ВЗС на лицевые грани позволяет вести сушку со стороны плашковых граней, что сопровождается деформациями сжатия, и трещины не образуются. В этом случае можно даже ужесточить режим сушки в определенных пределах. Еще одним положительным фактором такой обработки сырца является устранение высолов на лицевых поверхностях[3], что позволяет получить кирпич равномерного яркого цвета.

Рис. 2.7. Сушка кирпича сырца: а – без обработки; б – с обработкой наружных граней влагозадерживающими составами. Д – направления действия усадочных деформирующих сил. 1 – кирпич сырец; 2 – ядро уплотнения со свилевыми трещинами; 3 – разрывные трещины; 4 – волосяные трещины; 5 – угловые трещины; 6 – обработанные грани.

Рис. 2.8. Схема установки ШЛ 347: 1 – смеситель; 2 – эмульгатор; 3, 6 – электрогидроклапан; 4 – накопитель; 5 – мешалка лопастная; 7 – коллектор; 8 – сопло; 9 – валик подающий; 10 – брус глиняный; 11 – ролик приводной; 12 – валик дозирующий; 13 – валик контактирующий; 14 – измерительный блок.

Так почему же такой эффективный способ повышения качества кирпича не нашел широкого применения на действующих кирпичных заводах? Анализ рекомендованных устройств для реализации способа нанесения ВЗС приводит к выводу об их неработоспособности в условиях действующих предприятий. Например, подача ВЗС непосредственно в мундштук не позволяет получить равномерного покрытия, на брусе остаются не обработанные участки. Нанесение ВЗС напылением через форсунки требует серьезной вытяжной вентиляции, а форсунки часто забиваются. Излишнее нанесение ВЗС приводит к стеканию с тычковых граней на ленту транспортера, загрязняя ее.

Изучение опыта предприятий по использованию способа нанесения ВЗС привело к неутешительному выводу - в промышленности отсутствует работоспособное устройство для нанесения ВЗС, а применение предприятиями "доморощенных" приспособлений типа масляной тряпки на брусе, приводит к негативному результату и, соответственно, охлаждению интереса к этой теме.

2.2.2. Эффективные стеновые керамические изделия

Наружные стены из сплошного кирпича имеют надлежащие термические сопротивления при сравнительно большой толщине: 2 – 2,5 кирпича или 52 – 64см. Стены получаются тяжелыми – масса 1м2 стены составляет 800 – 1100кг. Такие стены нередко обладают излишней прочностью.

Производство пустотелых стеновых изделий требует меньше затрат на сырье и топливо, а поскольку ускоряется сушка и обжиг тонкостенных изделий, то соответственно повышается производительность сушилок и печей. Применение пустотелых керамических изделий позволяет уменьшить толщину наружных стен и снизить материалоемкость ограждающих конструкций на 20 – 30 %, сократить транспортные расходы и нагрузки на основание.

Пустотелый кирпич и керамические камни изготавливают из легкоплавких глин и глино – трепельных смесей с выгорающими добавками и без них. Пустоты в кирпиче или камне располагают перпендикулярно или параллельно постели, они могут быть круглыми и прямоугольными.

Размеры камней больше чем кирпича, поэтому их применение повышает производительность труда при кладке стен, а также приводит к уменьшению количества швов. Несмотря на большую пустотность керамических камней их марки такие же, как и марки сплошного кирпича, поэтому керамические камни применяют как для каркасных, так и для несущих стен.

После введения новых требований по теплозащите зданий[4] появился ряд публикаций, ставящих под сомнение возможность дальнейшего применения кирпича в строительстве. Так, например, автор[5] пишет: "Сооружение стен из кирпича становится бесперспективным, так как при их плотности от 1000 до 1700 кг/м3 толщина наружных стен должна быть доведена до 0,8-1,5 м". В решениях Министерства строительства РФ делаются такие выводы: "При повышенных требованиях к теплозащите... использование традиционных стеновых материалов, таких как кирпич,... становится экономически нецелесообразным."[6].

Ситуация с критикой кирпича напоминает картину 60-х годов, когда в ходе индустриализации строительства все силы были брошены на освоение железобетонных изделий, а производство кирпича пришло в упадок.

В результате в настоящее время мы имеем огромное количество простаивающих производственных площадей заводов ЖБИ, ЖБК, ДСК и дефицит качественного кирпича, связанный с тем, что реконструкция кирпичного производства велась слишком медленными темпами.

Авторам, рассчитывающим толщину стен из кирпича по его теплопроводности, хотелось бы посовето вать посчитать толщину стены из пенополистирольной плиты, исходя из ее несущей способности. Толщина такой стены получилась бы не менее 3 м.

Наряду с этим, большинство специалистов понимает, что в современных условиях следует возводить комбинированные стены, 2-5-слойные, с использованием кирпича в качестве проверенного временем облицовочного и конструкционного материала[7]. "Полнотелые керамические

стеновые изделия могут быть экономически обоснованно использованы лишь в качестве облицовочных в сочетании с теплоэффективными изделиями"[8].

Изучая зарубежный опыт, мы видим, что страны с холодным климатом применяют 3- и даже 5-слойные стеновые конструкции (Канада), а в более теплых странах, например в Австрии, техническое развитие кирпичного производства направлено в основном на улучшение теплоизоляционных свойств кирпича, так как его можно использовать как теплоизоляционный материал только при низких требованиях к теплопередаче стены.

Практически все наружные стены в Литве в настоящее время выполняют 3-слойными, а теплопроводность кирпича при этом не оказывает существенного влияния на сопротивление стен теплопередаче[9].

Учитывая вышеизложенное, считаем необоснованной критику ГОСТ 530-95 и предложения ввести в качестве основного показателя коэффициент теплопроводности[10]. Так называемый эффективный или пустотелый кирпич при использовании в слоистых конструкциях практически ничего не дает для повышения сопротивления теплопередаче стены, а использование пустотелого кирпича в качестве лицевого должно быть исключено вовсе, так как приводит к снижению, капитальности стены.

Механические повреждения облицовочного слоя, выполненного из высокопустотного кирпича, приводят к образованию более глубоких выбоин, заметно снижающих общий эстетический вид поверхности. Как справедливо отмечается специалистами, основным направлением современной науки должно быть "обеспечение надежности и долговечности зданий и сооружений при накоплениях повреждений и неординарных техногенных и природно-климатических воздействиях"[11].

Поэтому в настоящее время появился целый ряд новых фасадно-облицовочных материалов, таких как керамический гранит, супер наполненные пластмассы, плиты из шлакокаменного литья, стеклофибробетон и др.

Рис 2.9.

Однако кирпич, в силу высокой степени апробации и повсеместной распространенности, в обозримом будущем сохранит свои позиции в качестве облицовочного и конструкционного материала. Различные теплоизоляционные материалы, используемые совместно с кирпичом, придают комбинированным (слоистым) стеновым системам необходимое сопротивление теплопередаче.

Некоторые возможные стеновые системы представлены на рис. 2.9. а, б, в, г, д, с.

Все варианты комбинированных стен (рис. 2.9.) представлены для толщины в 2,5 кирпича, за исключением рис. 2.9. а, где при применении высокоэффективных утеплителей и стеклопластиковых связей толщина стены может быть выполнена в 2 кирпича. Стены меньшей толщины значительно проигрывают в капитальности и устойчивости и в данной работе не рассматриваются.

На рис 2.9. б показана модифицированная колодцевая кладка, которая особенно эффективна с различными засыпками и заливными утеплителями. К тому же в последнее время разработан целый ряд мобильных заливных установок.

Штучные теплоизоляторы используют в совмещенной кладке (рис. 2.9. в), а менее эффективные теплоизоляционные заливные материалы могут быть применены по схеме рис. 2.9. г, где кирпичная кладка выполняет роль опалубки.

Стены из керамблоков "Победа-Кнауф" (рис. 2.9. д). облицованные кирпичом, несколько "не дотягивают" до требуемого сопротивления теплопередаче. Однако здесь может выручить отделка внутренней поверхности эффективными теплоизоляционными материалами.

И, наконец, для материалов низкой теплоэффективности, сочетающих и конструкционные свойства, применяется схема монолитной стены (рис. 2.9. е). Однако такие стены, как правило, теряют в долговечности и эстетичности.

Для различных теплоизоляционных материалов (см. приложение 3 таблицу 2.2.) и схем их применения (рис. 2.9.) определено сопротивление стен теплопередаче Rт.п. по формуле:

Rт.п. = S1/l1+ К*S2/l2,

где S1 и S2 - толщина конструкционного и теплоизоляционного слоя; l - теплопроводность конструкционного и теплоизолирующего слоя; К - коэффициент, учитывающий теплопотери в связях, перемычках и растворных швах.

Полученные данные, представленные в последней графе таблицы, позволяют обеспечивать необходимое сопротивление теплопередаче при выборе теплоизолирующего материала и варианта комбинированной стены.

Анализируя таблицу, можно отметить, что не все варианты использования приведенных материалов обеспечивают необходимый уровень теплозащиты. Так, например, пенобетон с высокой плотностью и низким коэффициентом теплопроводности не может быть использован даже по схеме рис. 2.9. e для монолитной стены, а аэрированный легкий бетон также не обеспечивает необходимую теплозащиту. Пенобетон высокой пористости с от 0,04 до 0,075 при заливке колодцевой кладки по схеме рис. 2.9. б или рис. 2.9. г не только с некоторым запасом обеспечивает необходимую теплозащиту, но и представляется одним из самых эффективных вариантов по себестоимости.

При составлении таблицы хотелось бы привести данные о стоимости 1м2 различных стен, так как себестоимость является одним из основных параметров для сравнения различных стеновых конструкций и материалов, однако в связи с отсутствием устоявшихся цен авторы редко приводят их в своих публикациях.

При разработке комбинированных стен из стеновых материалов следует учитывать как общие, так и индивидуальные требования к свойствам материалов в зависимости от их назначения. В конструкции комбинированной стены функционально необходимо 4 слоя, однако возможно и меньшее число слоев при совмещении одним из них нескольких близких функции. Например, кирпич может быть использован в качестве конструкционно-облицовочного слоя. Возможно и большее число слоев, если теплоизоляционный слой выполняется из двух видов материалов, например из плит ППС и более огнестойкой минераловатной плиты с прокладкой между ними.

Отделочный внутренний слой выполняется, как правило, из нескольких видов материалов и может вносить существенную добавку к сопротивлению теплопередаче стены, особенно в случае недостаточности теплоизоляционного слоя.

Отдельно хотелось бы затронуть вопрос проветривания стен, который в последнее время поднимается многими авторами, занимающимися оптимизацией комбинированных стеновых конструкций. Группа авторов, например[12], считает, что "полноценная в эксплуатационном плане 3-слонная стена должна включать воздушную прослойку между наружным слоем и слоем утеплителя"

Вентилируемые полы и стены издавна делают в деревянных конструкциях[13], подверженных гниению, а нужно ли это при применении негниющих материалов?

На наш взгляд, это пошло с "легкой руки" рекламных проспектов инофирм[14], внедряющих системы навесных фасадов и оправдывающих технологически получаемые пустоты как "вентиляционную систему". С одной стороны, воздушная прослойка действительно способствует более быстрому высыханию стены, с другой стороны, она выключает из теплозащиты наружный лицевой слой и способствует намоканию внутренних слоев при повышенной влажности воздуха.

В любом случае, прежде чем рекомендовать такую вентиляционную систему, которая во многих конструкциях требует дополнительных затрат, необходимо провести исследования и сделать вывод о целесообразности ее применения.

При анализе различных утеплителей, применяемых в комбинированных стенах, необходимо отметить теплозащитные материалы, получаемые на месте строительства путем использования мобильных установок. Такая постановка вопроса теплозащиты видится нам наиболее перспективной, ведь при перевозке утеплителей на объект до 98 %, например, в случае использования ППС, перевозится воздух.

Внедряя новые комбинированные стеновые конструкции, необходимо предусматривать их унификацию с известными в строительстве способами утепления, например колодцевой кладкой. Новые непривычные технологии, требующие переквалификации рабочих, скорее всего так п останутся на бумаге.

При использовании кирпича для изготовления конструкционного и лицевого слоя в комбинированных стеновых системах необходимы такие качества, как стабильность размеров, отсутствие трещин, ровный и яркий цвет лицевой поверхности и т. д.

На большинстве наших кирпичных заводов, выпускающих продукцию, зачастую не удовлетворяющую требованиям строителей, технология и оборудование настолько устарели, что обычной модернизацией отдельных участков здесь уже не обойтись.

Требуется строительство новых заводов с применением современных технологий. Но приобретение современных импортных кирпичных заводов связано с громадными капитальными затрата ми.

Между тем в России разработаны технологии и оборудование, позволяющие получать качественный кирпич.

1234	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: