Морозостойкость кирпича

Морозостойкость кирпича

Морозостойкость кирпича является одной из важнейших технических характеристик, на которую необходимо обращать внимание при покупке строительного материала. От этого показателя зависит долговечность возводимых зданий и сооружений. С технической точки зрения морозостойкостью называют способность материала выдерживать многократные циклы замораживания и оттаивания без нарушения его целостности и видимой потери прочности.

Для элементов, которые используются на внешних строительных работах, данный показатель характеризует возможность их применения в том или ином климатическом поясе. Поэтому закупку строительных материалов необходимо доверять профессионалам, которые хорошо разбираются в маркировке и могут из приведенных буквенно-числовых обозначений понять все основные характеристики.

Как определить качество партии?

ГОСТ морозостойкости строительного кирпича предусматривает проведение контрольных испытаний на не менее чем 20 образцах из одной партии. Все выбранные элементы проходят установленное количество циклов заморозки/разморозки, после чего производится их визуальный осмотр на предмет появления трещин. Также при помощи специального станка устанавливается процент потери начальной прочности. Он не должен превышать предельно установленное значение, которое зависит от марки кирпича.

По итогам проведенных испытаний кирпича на морозостойкость выносится решение о допущении всей партии в продажу или, при неудовлетворительных результатах, об ее утилизации. Подобная проверка должна проводиться с каждой произведенной продукцией, даже если все предыдущие тесты показывали отличные результаты. Дело в том, что характеристики и качество кирпича напрямую зависят от используемого при производстве сырья.

Даже если используется только один постоянный поставщик, который привозит сырье из одного месторождения нельзя утверждать, что весь материал имеет одинаковый химический состав. Даже незначительная доля примесей может существенно повлиять на готовую продукцию. Поэтому контроль качества является обязательным для каждой новой партии кирпича.

Морозостойкость материала зависит от марки

Марка морозостойкости показывает, сколько циклов замерзания и оттаивания должен выдержать кирпич. Причем указанное значение по факту может быть выше заводской маркировки. Это будет свидетельствовать о высоком качестве материала. Если же на практике окажется, что количество циклов морозостойкости было меньше, чем указано, то можно говорить о браке кирпича на производстве.

Стоит также учитывать, что небольшой процент брака в одной партии допускается. Если из 1000 штук 1-2 кирпича прослужили меньше указанного срока, то это связано не с неправильной технологией производства, а с попаданием в данные элементы большего числа вредных примесей. Такое случается крайне редко, так как сырье перед началом производства также проходит контроль качества и несколько степеней очистки.

Морозостойкость строительного материала под маркой F50 является минимальным значением, допустимым для материалов, используемых при наружных работах. Данный кирпич не рекомендуется использовать в местности, где бывают сильные заморозки. Он хорошо подойдет для южного климата, в котором среднесуточная температура зимой редко опускается ниже нуля градусов по Цельсию. В умеренном климатическом поясе с холодными зимами и жарким летом кирпич данной марки прослужит недолго.

Для указанных погодных условий лучше подойдет кирпич с показателем морозостойкости 100. Эта марка разрабатывалась специально для применения в умеренном поясе, поэтому хорошо подготовлена как к заморозкам, так и к оттепелям. Такие кирпичи используются для строительства большинства объектов жилищного, коммунального и производственного фондов.

Кирпич с морозостойкостью М150 является одним из наиболее стойких вариантов, доступных на сегодняшний день. Они используется для строительных работ в сибирской зоне, где зимой температура может падать ниже -50 градусов по Цельсию.

Морозостойкость силикатного кирпича находится на высоком уровне. Этот материал гораздо лучше переносит негативное внешнее воздействие, чем любой незакаленный бетон. Постройки из силикатного кирпича рассчитаны не менее чем на 50 лет эксплуатации без проведения капитального ремонта.

Керамический кирпич также обладает высокой морозостойкостью, но меньшей плотностью, чем силикатный. Также данный материал характеризуется хорошими шумоизоляционными качествами, поэтому из него возводят межквартирные стены. Он является экологически чистым, так как изготавливается из натуральной глины.

Морозостойкость облицовочного кирпича является максимальной, так как он предназначен для непосредственного украшения зданий и поэтому должен как можно дольше сохранять свой первоначальный внешний вид.

Определение морозостойкости кирпича

Морозостойкость – очень важный и ответственный показатель качества кирпича. Фактически морозостойкость кирпича определяет долговечность сооружений, при строительстве которых применяются данные строительные материалы.

Для кирпича и камня керамических, а также силикатных изделий морозостойкость проверяют по ГОСТ 7025-91 методом объемного замораживания с оценкой степени повреждений (не допустимы следующие виды разрушений — растрескивание, шелушение, выкрашивание, отколы (кроме отколов от известковых включений)). Для силикатных изделий оценку морозостойкости дополнительно допускается проводить по измерению потери массы, и по потере изделиями прочности при сжатии. Данные испытания проводят после того, как сделано заданное число циклов попеременного замораживания – оттаивания образцов. Нормативы допустимого снижения прочности при сжатии и потери массы ГОСТ 379-2015 «Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные силикатные.» определяет как не более 20% для прочности и не более 10% для потери массы.

По морозостойкости керамические изделия, выдержавшие соответствующее число циклов замораживания-оттаивания, подразделяют на марки F25, F35, F50, F75, F100, F200, F300, а силикатные изделия – на марки F25, F35, F50, F75, F100.

Методика проведения испытания подробно описана в ГОСТ 7025-91 п.7 , выделим только основные моменты.

• Для проведения испытаний в зависимости от типа отбирается следующее количество изделий:
  — силикатные кирпичи и камни — 5шт
  — силикатные блоки – 2шт
  — керамические изделия – 5шт
• Образцы насыщают водой в течении 48 часов
• Производят замораживание образцов, при этом началом замораживания считают момент установления в камере температуры -15°С. За весь цикл замораживания, который длится не менее 4 часов температура в камере должна быть от -15°С до -20°С
• После окончания замораживания образцы перегружают в сосуд с водой, температура в котором поддерживается термостатом на уровне (20±5)°С и выдерживаются в таких условиях не менее половины продолжительности замораживания.
• Одно замораживание и последующее оттаивание составляют 1 цикл
• Марка по морозостойкости присваивается изделию по количеству выдержанных циклов без повреждений. Виды недопустимых повреждений приведены на рисунке ниже.

• Потерю массы для силикатных изделий вычисляют по формуле:

∆m=100*(m1-m2)/m1

где, m1- масса водонасыщенного изделия до проведения испытания на морозостойкость, г
m7 – масса изделия изделия, насыщенного водой после проведения требуемого числа циклов замораживания-оттаивания, г
Потеря массы (∆m) должна быть не более 10%

• Потерю прочности изделий при сжатии (∆R) вычисляют по формуле:

∆R=100*(Rк-R)/R

где, Rк — среднее арифметическое пределов прочности при сжатии контрольных образцов, МПа;
R — среднее арифметическое пределов прочности при сжатии образцов после требуемого числа циклов замораживания-оттаивания, МПа.
Потеря прочности (∆R) должна быть не более 20%.

В заключение, хотелось бы обратить внимание на продолжительность проведения данного испытания. Не трудно подсчитать, что на один цикл замораживания-оттаивания уходит не менее 6 часов, а с учетом времени набора температуры до -15°С в морозильной камере после загрузки изделий– все 7 часов. Таким образом, на проведение испытания на 100 циклов требуется от 33 до 100 дней. Поэтому часто лаборатории сообщают о морозостойкости кирпича, когда последний уже уложен в стену. Понятно, что результатами таких испытаний уже никак нельзя воспользоваться. И хотя для силикатных изделий этот вопрос частично решен вводом в действие в 1998 году официальной методики МИ 2490-98 » Методика ускоренного определения морозостойкости по структурно-механическим характеристикам» , но для стеновых материалов из керамики ускоренных способов измерения морозостойкости на сегодняшний день не существует. Однако экспресс оценку морозостойкости керамического кирпича с соответствующими оговорками провести можно. Об этом мы расскажем в следующей статье.

«Неправильный» кирпич

К характеристикам кирпича, влияющим на его стоимость, относятся: прочность, морозостойкость, цвет.

Под прочностью понимают способность материала сопротивляться без разрушения внутренним напряжениям и деформациям. Показатель прочности — марка кирпича, обозначается буквой «М». Керамический кирпич имеет марки М100-М200, силикатный — М75-М300. Марка М100, в частности, означает, что изделие способно выдержать нагрузку в 100 кг на 1 кв.см.

Морозостойкость материала — способность выдерживать фазы «замораживание-оттаивание» в водонасыщенном состоянии. Для керамического кирпича показатели морозостойкости — 25, 35, 50, 75, 100 циклов переменного замораживания и оттаивания. Марка по морозостойкости кирпича F15 означает, что образцы, отобранные от партии кирпича, выдерживают не менее 15 циклов «замораживания — оттаивания» без появления внешних повреждений. Марка по морозостойкости для лицевых изделий должна быть не ниже F50. Для силикатного кирпича показатели морозостойкости — F15, F25, F35, F50. Требования по морозостойкости для лицевых изделий — не менее F25. 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.

Цвет керамического кирпича. Признаки правильного обожженного кирпича: сердцевина более насыщенного цвета, чем «тело»; кирпич звенит при ударе. Пережог и недожог являются браком по ГОСТу, но такой кирпич присутствует на строительном рынке.

Брак кирпича

Признак недожога: коричневатый, горчичный или бледно-розовый цвет, при ударе кирпич издает глухой звук. Недожженный кирпич непрочен, отличается низкой морозостойкостью, разрушается под воздействием влаги, пачкает руки.

Пережог — результат воздействия очень высоких температур. Признаки: темно-бурый цвет, почернение, оплавление, потеря четких контуров изделия. Кирпич очень твердый, имеет стекловидную поверхность с глубокими трещинами, почти не впитывает влагу, имеет низкое сцепление с раствором, морозостоек. Если черной оказывается только сердцевина, а сам кирпич не нарушает своей формы, то такое изделие, напротив, становится очень прочным и может использоваться для кладки фундамента, полов и подвалов.

Браком считаются и известковые включения. Глинистое сырье содержит известняк, который измельчается при подготовке. Если при этом остаются зерна размером 0.5 мм, то впоследствии они набирают воду, раздуваются и откалывают кусочки кирпича. Браком считается глубина откола более 6 мм.

Высолы — белые пятна и разводы, которые появляются уже после укладки. Это результат миграции солей из кладочного раствора, кирпича, грунтовых вод и пр. Избежать появления высолов можно, если использовать густой раствор, не размазывать раствор по фасадной части кирпича, не производить кладку во время дождя, закрывать свежую кладку на ночь, максимально быстро подводить дом под крышу, покрывать фасады защитным составом. Устранить высолы помогает обработка поверхности раствором уксусной кислоты, 5% раствором соляной кислоты, раствором нашатырного спирта, специальными поверхностно-активными веществами.

От чего зависит морозостойкость керамического кирпича

Для облицовки фасадов крупных зданий, укладывания дорог и улиц применяют клинкерный камень, прочность которого доходит до значения М Этот материал характеризуется лучшей морозостойкостью среди всех видов и выдерживает до циклов. Для создания печей используют огнеупорные и шамотные кирпичи, не разрушающиеся под влиянием высоких температур.

Их морозостойкость — F15 — F При выборе материала желательно ориентироваться на погодные условия: если в местности нет сильных морозов, доходящих до 40 градусов, не целесообразно выбирать слишком устойчивые варианты и переплачивать лишние деньги. Наиболее важный для проектировщиков и строителей параметр — прочностные характеристики конструкционного материала. А вот тех, кто эксплуатирует уже готовые сооружения в российском климате, больше интересует его морозостойкость.

На рынке иногда встречается сорта и с более низким показателем, F20 или F Как правило, это довольно дешёвая продукция мелких предприятий, предназначенная для внутренних работ, где предельно низких температур практически быть не может.

Однако, если продукция крупных предприятий проходит лабораторные испытания согласно требованиям действующих норм, то относительно такой нестандартной продукции ничего гарантировать нельзя….

Для применения в малоэтажном жилищном строительстве в средней полосе России гарантированно подходит кирпич с морозостойкостью F35, а облицовочный — F Может показаться, что это совсем небольшое значение. Но оно говорит лишь о потенциальной стойкости материала. Параметр ориентировочный, поскольку согласно методике, лабораторные испытания проходят при экстремальных условиях. В заводских условиях морозостойкость кирпича увеличивают добавлением в состав глинистой массы специальных технологических присадок, понижающих температуру кристаллизации воды.

Марка бетона по морозостойкости F

Морозостойкость сильно зависит от состава исходного сырья. Например, при более высоком содержании кварца или присутствии силикатов кальция показатель F увеличивается.

Применение при монтажных работах в жилищном строительстве гидро- и пароизоляции для повышения морозостойкости тоже даёт весьма неплохие результаты.

Это позволяет применять более дешёвый кирпич с низкой морозостойкостью, но при этом увеличиваются затраты на дополнительную защиту от влаги. Посему приходится принимать компромиссное решение. Кирпичи из обожженной глины используются в строительстве с давних времен, а здания из этого материала отличаются завидной прочностью и долговечностью. Керамический кирпич, технические характеристики которого находятся на высоком уровне, производится из некоторых видов глины.

Эксплуатационные свойства его определяются качеством сырья и точным соблюдением технологии производства. Изготовление данного вида строительного материала представляет собой сложный процесс, состоящий из нескольких этапов. В настоящее время применяются две технологии производства керамического кирпича.

Для реализации этого процесса используется ленточный пресс, затем кирпич сушится в специально оборудованной камере или под навесом. На последнем этапе производится его обжиг в печи или в туннелях, остывшие изделия помещаются на склад.

Технология полусухого прессования. Процесс формования блока осуществляется путем прессования под высоким давлением до 15 МПа. В процессе подготовки массы используются глинообрабатывающие машины вальцы, бегуны и глиномялки. Формование кирпича на современных предприятиях происходит на высокопроизводительных ленточных прессах. Сушка сырого кирпича осуществляется камерным или туннельным способом.

В первом случае партия изделий загружается в специально оборудованное помещение, где температура и влажность изменяются по заданному алгоритму. Во втором варианте вагонетки с сырцом последовательно проводятся через зоны с разными параметрами микроклимата. Обжиг кирпича происходит в специальных печах при определенных условиях.

Сырьем для производства кирпича служит глина мелкой фракции, которая добывается в карьерах открытым способом с применением одноковшовых или роторных экскаваторов. Обеспечить надлежащее качество изделий возможно только при использовании материла с однородным составом минералов.

Заводы для изготовления кирпича строятся вблизи месторождений для снижения транспортных расходов и надежного снабжения предприятия минеральным сырьем. Основные виды кирпича керамического различаются по назначению и подразделяются на рядовой другие названия: строительный или обычный и лицевой.

Лицевой в зависимости от технологического исполнения может быть нескольких типов:. Керамический кирпич, кроме того, может быть монолитным или пустотелым, а его поверхности ложковые и тычковые делаются гладкими или рифлеными. При этом изделия одного вида часто сочетают несколько признаков, так рядовой блок изготавливается полнотелым или с полостями.

Кладка печей или каминов осуществляется из специального огнестойкого шамотного кирпича, а для мощения дорожек применяется его специальный вид — клинкерный. Физико-химические свойства и технические параметры изделия во многом зависят от внутренней структуры. Одним из показателей, наглядно характеризующих названные качества керамического кирпича, является плотность. Она напрямую зависит от фракционного состава сырья, разновидности и пористости строительного кирпича.

Данные о плотности и некоторых других показателях кирпича керамического приведены в таблице:. Приведенный показатель обозначает вес одного кубического метра строительного материала, выраженный в тоннах.

Содержание

Всего существует шесть классов изделий, введение данного показателя существенно упрощает учет и делопроизводство в строительной отрасли. Знание такого показателя, как плотность необходимо для проведения расчетно-проектных работ и определения предельных нагрузок на фундаменты и несущие элементы здания.

Однородная структура кирпича обеспечивает ему, с одной стороны, высокую механическую прочность, с другой — низкие теплоизоляционные свойства.

В случае применения для возведения здания монолитного кирпича следует принимать дополнительные меры по утеплению стен. В целях снижения массы изделия и его теплопроводности в нем оставляются полости разной формы.

Пустотелым может быть как рядовой, так и облицовочный керамический кирпич. Форма и глубина отверстий задается технологией и может быть самой разной: круглой, щелевидной или прямоугольной.

Пустоты в теле изделия располагаются вертикально или горизонтально, в некоторых разновидностях они делаются сквозными в других закрытыми с одной из сторон. Направление отверстий по отношению к плоскости нагрузки оказывает заметное влияние на показатель механической прочности. Так, кирпич с горизонтальными пустотами нельзя использовать при кладке несущих стен, возможно его разрушение под действием массы строительной конструкции.

Улучшения теплотехнических характеристик кирпича возможно путем повышения его пористости. Для этого в сырую смесь добавляют определенное количество шихты: мелко нарезанной соломы, торфа или опилок. Включения в процессе обжига выгорают и в теле образуются поры, заполненные сухим воздухом. Это обстоятельство оказывает значительное влияние на теплопроводность строительного материала. Теплоизоляционные возможности изделия характеризуются коэффициентом теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности используется в процессе проектирования здания при проведении расчетов толщины наружных стен. Наблюдается прямая зависимость между плотностью керамического кирпича и его теплоизолирующими свойствами.