Керамический, лицевой, клинкерный, облицовочный, гиперпрессованный, бетонный, под дикий камень, скала - все это кирпич и его виды. Из каких материалов и каким способом производят облицовочный кирпич. Сравнительные характеристики разных видов лицевого кирпича.
Обжиговые кирпичи (керамические, клинкерные). Такие изделия получают путём обжига кирпичной заготовки, при котором происходит спекание (сплавление) рыхлых и непрочных первичных компонентов в камнеподобный материал.
В качестве сырья для получения обжиговых кирпичей наибольшее распространение получили глины – природные мелкозернистые (диаметр частиц менее 0,005мм) осадочные породы, пылевидные в сухом состоянии, становящиеся пластичными при увлажнении. Любая глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита, монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (т.н. глинистые минералы), но может содержать песчаные и карбонатные частицы.
Глины относятся к наиболее доступным нерудным полезным ископаемым. Уникальность минералогического состава глин различных месторождений обуславливает уникальность свойств, прежде всего цвета, получаемых кирпичей. При производстве обжиговых кирпичей никакие красители и пигменты не применяются — используют глины различных месторождений для получения заданных параметров цветности и стабилизации основных эксплуатационных свойств готовой продукции.
В зависимости от состава исходной глины и особенностей получаемой продукции, максимальная температура обжига лицевых керамических кирпичей лежит в пределах 900°-1400°С. Получение качественного кирпича возможно только при точном соблюдении температуры обжига и скорости разогрева, времени выдержки «на максимуме» и темпов охлаждения готовой продукции.
Безобжиговые (гиперпрессованные) кирпичи. Среди безобжиговых технологий производства лицевых кирпичей наибольшее распространение получили процессы на гидравлических вяжущих. Вне зависимости от особенностей состава сырья, их объединяет отсутствие стадии высокотемпературного обжига кирпичных заготовок, а превращение в камнеподобный материал происходит при обычных условиях за счёт реакций гидратации минерального связующего, чаще всего на основе портланцемента. К лицевым безобжиговым кирпичам можно отнести изделия, получаемые путём автоклавного твердения известково-песчаной смеси, иначе называемые силикатным кирпичом.
Сырьём для производства безобжиговых лицевых кирпичей являются портландцемент (или известь), минеральные наполнители (песок, молотый ракушняк и т.п.), минеральные неорганические пигменты, придающие готовым изделиям требуемую окраску и вода. В отличие от керамических технологий, где вода используется только для пластификации сырья на стадии формовки, в безобжиговых процессах вода принимает активное участие в формировании структуры искусственного камня — гидратирует компоненты гидравлических вяжущих. Этой особенностью безобжиговых кирпичей объясняется их сравнительно невысокая термостойкость. При нагреве выше определённых пороговых значений (выше 300°С) в изделии начинается обратный процесс – дегидратации, то есть химически связанная вода отделяется от цементного (силикатного) камня и кирпич резко теряет свои прочностные свойства.
Технология получения безобжиговых лицевых кирпичей сходна с технологией изготовления обычных бетонных изделий, но есть и различия. Это касается этапов подготовки сырья и способа формования. В качестве заполнителя безобжиговый кирпич должен иметь материал, поддающийся уплотнению при последующем прессовании. Этим объясняется популярность дроблёного ракушняка, отсевов камнепереработки и других материалов. В отличие от классических бетонных технологий, при которых вода играет роль не только инициатора твердения, но и средства придания смеси текучести (пластичности), описываемая технология потребляет воду в гораздо меньших количествах, необходимых только для нормального протекания реакции гидратации цемента. Формование готового изделия достигается не за счёт текучего заполнения формовочной полости, а за счёт сильного сжатия формуемой смеси.
Подготовленные, смешанные в нужной пропорции и увлажнённые компоненты смеси дозируются в специальную пресс-форму, имеющую габариты готового кирпича с некоторым запасом по высоте. В такой пресс-форме смесь подвергается значительным усилиям сжатия, достигающим нескольких тонн на квадратный сантиметр. Полученный таким образом брусок обладает достаточной прочностью для перемещения его на склад или в пропарочную камеру для ускорения набора марочной прочности.
Основные характеристики лицевого кирпича: предел прочности при сжатии (кг/см2); морозостойкость (циклов); водопоглощение, %; теплопроводность, Вт/(м2хК град); объемная плотность (кг/м3); количество лицевых граней.
Показатель предела прочности при сжатии можно рассматривать, как указание на способность лицевого кирпича длительное время противостоять знакопеременным нагрузкам, возникающим в результате усадочных явлений (особенно, в первые годы эксплуатации), резкого изменения температуры окружающей среды, разрушительного воздействия льда при замерзании увлажнённой поверхности стены, микросейсмической активности.
Морозостойкость лицевого кирпича показывает степень его сопротивляемости периодическому замерзанию и оттаиванию влаги в толще кирпича. Чем выше этот показатель, тем успешнее облицовочный кирпич может переносить зимы, отличающиеся большим количеством переходов температуры окружающего воздуха через точку замерзания воды — 0°С.
Угрозой состоянию кирпичного фасада является вода, замерзающая внутри поверхностного слоя кирпича и увеличивающаяся в объёме. Возникающие при этом напряжения внутри материала могут достигать разрушительных величин. Вне зависимости от разновидности, лицевые кирпичи с водопоглощением выше 6% подлежат дополнительной гидрофобизации — обработке специальными составами, придающими поверхности стены водоотталкивающую способность.
По таким параметрам, как прочность, морозостойкость, водопоглощение лидирующие позиции занимает клинкерный облицовочный кирпич. Несколько уступает ему гиперпрессованный облицовочный кирпич. На третьем месте - керамический облицовочный кирпич.
Гиперпрессованный кирпич имеет склонность к появлению микротрещин на лицевых поверхностях вследствие релаксаций внутренних напряжений, созданных в момент прессования. Особенно явно это может проявиться при отсутствии гидрофобизации.
В конструкции, где слой лицевого кирпича является монолитным продолжением несущей стены, более «тёплые» варианты лицевых кирпичей будут предпочтительны. Чем меньше значение теплопроводности, тем кирпич «теплее». Наилучшие теплотехнические свойства имеет керамический облицовочный кирпич.
Показатель объёмной плотности позволяет рассчитать нагрузку облицовочного слоя на фундамент дома и на стадии проектирования дома приблизительно определиться с транспортными и погрузочно-разгрузочными расходами.
Наименьшую нагрузку на фундамент обеспечит фасадный слой из керамического кирпича. Средние значения покажет клинкерный кирпич. Фундаменты для лицевой кладки из гиперпрессованного кирпича будут нагружены сильнее всего.
У керамических и клинкерных лицевых кирпичей только один из ложков является по-настоящему лицевым. Способ формовки безобжигового кирпича позволяет получать высокое качество поверхности на всех шести гранях кирпича. Это может оказаться полезным при строительстве кирпичного забора или создании интерьерных перегородок, когда нужно получить тонкую стенку, имеющую «лицевое» качество обеих поверхностей.
