Какую температуру выдержит силикатный кирпич - Ремонт и дизайн от ZerkalaSPB.ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какую температуру выдержит силикатный кирпич

Технические свойства силикатного кирпича

Прочность при сжатии и изгибе

В зависимости от предела прочности на сжатие силикатный кирпич подразделяют на марки 75, 100, 125, 150 и 200.

Марка кирпича определяется его средним пределом прочности при сжатии, который составляет обычно 7,5 — 35 МПа. В стандартах ряда стран (Россия, Канада, США), наряду с этим, также регламентируют предел прочности кирпича при изгибе. Пустотелые камни средней плотностью 1000 и 1200 кг/м 3 могут иметь марки 50 и 25. В большинстве стандартов предусмотрено определение прочности кирпича в воздушно-сухом состоянии и лишь в английском стандарте — в водонасыщенном.

В стандартах приведены средняя прочность кирпича данной марки и минимальные значения предела прочности отдельных кирпичей пробы, составляющие 75-80% среднего значения.

Водопоглощение — это 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. По ГОСТ 379 — 79 водопоглощение силикатного кирпича должно быть не менее 6%.

При насыщении водой прочность силикатного кирпича снижается по сравнению с его прочностью в воздушно-сухом состоянии так же, как и у других строительных материалов, и это, снижение обусловлено теми же причинами. Коэффициент размягчения силикатного кирпича при этом зависит от его макроструктуры, от микроструктуры цементирующего вещества и составляет обычно не менее 0,8.

Влагопроводность

Она характеризуется коэффициентом влагопроводности b, который зависит от средней плотности кирпича. При рср., примерно равной 1800 кг/м 3 , и различной влажности имеет следующие значения:

W, %0,9258111416,518,5
b*10-5, кгм 23,66,98,710,214,5307

Морозостойкость

В нашей стране 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.

Требования по морозостойкости к кирпичу марок 150 и выше предъявляются только в том случае, если его применяют для облицовки зданий. При этом кирпич должен пройти 25 циклов испытаний без снижения прочности более чем на 20%. По польскому стандарту силикатный кирпич всех видов должен выдерживать не менее 20 циклов замораживания и оттаивания без признаков разрушения. В стандартах Англии, США и Канады для облицовки наружных частей зданий, подвергающихся увлажнению и замораживанию, предусматривается кирпич повышенной прочности (21-35 МПа), но его морозостойкость не нормируется.

Морозостойкость силикатного кирпича зависит в основном от морозостойкости цементирующего вещества, которая в свою очередь определяется его плотностью, микроструктурой и минеральным составом новообразований. По данным П. Г. Комохова, коэффициент морозостойкости цементного камня из прессованного известково-кремнеземистого вяжущего автоклавной обработки колеблется после 100 циклов от 0,86 до 0,94. При этом с увеличением удельной поверхности кварца с 1200 до 2500 см 2 /г коэффициент морозостойкости несколько возрастает, а при дальнейшем увеличении дисперсности кварца он снижается.

В настоящее время в связи с применением механических захватов для съема и укладки сырца в сырьевую широту стали вводить значительно большее количество дисперсных фракций для повышения его плотности и прочности. Вследствие этого в структуре вырабатываемого сейчас силикатного кирпича заметную роль играют уже микрокапилляры, в которых вода не замерзает, что значительно повышает его морозостойкость.

Морозостойкость силикатных образцов зависит от вида гидросиликатов кальция., цементирующих зёрна песка (низкоосновных, высокоосновных или их смеси). После 100 циклов испытаний коэффициент морозостойкости образцов, предварительно прошедших испытания на атмосферостойкость, равнялся для низкоосновной связки 0,81, высокоосновной — 1,26 и их смеси — 1,65.

Изучалась также морозостойкость силикатных образцов, изготовленных на основе песков различного минерального состава. Были использованы наиболее распространенные пески: мелкий кварцевый, чистый и с примесью 10% каолинитовой или монтмориллонитовой глины, полевошпатовый, смесь 50% полевошпатового и 50% мелкого кварцевого, крупный кварцевый, содержащий до 8% полевых шпатов.
Кремнеземистая часть вяжущего состояла из тех же, но размолотых пород. Соотношения между активной окисью кальция и кремнеземом в вяжущем назначали исходя из расчета получения цементирующей связки с преобладанием низко- или высокоосновных гидросиликатов кальция или их смеси. Количество вяжущего во всех случаях было постоянным. Однако, морозостойкость силикатных образцов после 100 циклов замораживания и оттаивания зависит не только от типа цементирующей связки, но и от минерального состава песка. Влияние минерального состава песка особенно сказывается при наличии связки из низкоосновных гидросиликатов кальция, когда в смесь введено 10% каолинитовой или монтмориллонитовой глины. Коэффициент морозостойкости при этом падает до 0,82. При повышении основности связки коэффициент морозостойкости составов, наоборот, повышается до 1,5, что свидетельствует о продолжающейся реакции между компонентами в процессе испытаний.

Из приведенных данных видно, что хорошо изготовленный силикатный кирпич требуемого состава является достаточно морозостойким материалом.

Атмосферостойкость

Под атмосферостойкостью обычно понимают изменение свойств материала в результате воздействия на него комплекса факторов: переменного увлажнения и высушивания, карбонизации, замораживания и оттаивания.

Н. Н. Смирнов исследовал микроструктуру свежеизготовленных и пролежавших в кладке 10 лет образцов силикатного кирпича Кореневского, Краснопресненского, Люберецкого и Мытищинского заводов. Он установил, что в общем случае чешуйки новообразований за 10 лет частично замещаются вторичным кальцитом в результате карбонизации гидросиликатов кальция.

Гаррисон и Бесси испытывали в течение многих лет силикатный кирпич разных классов прочности, зарытый в грунт полностью или наполовину, а также лежащий в лотках с водой и на бетонных плитах, уложенных на поверхность земли. Они установили, что внешний вид кирпичей, лежавших 30 лет в земле с дренирующим и не дренирующим грунтом, мало изменился, но их поверхность размягчилась, а у кирпичей, частично зарытых в землю, открытая часть осталась без повреждений, хотя в некоторых случаях поверхность покрылась мхом.

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.

Общеизвестно, что прочность силикатного кирпича после остывания повышается. Именно поэтому по ранее действовавшему ОСТ 5419 предусматривалось определять его прочность не ранее чем через две недели после изготовления. Были проведены испытания кирпича на образцах, отобранных от большого, числа партий (в общей сложности 3 млн. шт.). По 10 кирпичей из каждой пробы раскалывали пополам, половинки разных кирпичей складывали попарно в определенной последовательности и испытывали сразу, а остальные укладывали на стеллажи и испытывали в той же последовательности через 15 сут. При этом было установлено, что прочность кирпича за это время возросла в среднем на 10,6%, влажность его уменьшилась с 9,6 до 3,5%, а содержание свободной окиси кальция снизилось на 25% первоначального. Таким образом, повышение прочности силикатного кирпича через 15 сут. после изготовления можно объяснить совместным влиянием его высыхания и частичной карбонизации свободной извести.

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.

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%. Необходимо отметить, что приведенные ориентировочные данные относятся к силикатному кирпичу по ГОСТ 379 — 53, требования к качеству которого значительно ниже, чем по ГОСТ 379 — 79.

Читать еще:  Как обработать кирпич жидким стеклом

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.

Жаростойкость

К. Г. Дементьев, нагревавший силикатный кирпич при различной температуре в течение 6ч, установил, что до 200°С его прочность увеличивается, затем начинает постепенно падать и при 600°С достигает первоначальной. 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 SiO2, что свидетельствует о дальнейшем протекании реакции между известью и кремнеземом.

Основываясь на данных исследований и опыте эксплуатации силикатного кирпича в дымоходах и дымовых трубах разрешается применять силикатный кирпич марки 150 для кладки дымовых каналов в стенах, в том числе от газовых приборов, для разделок, огнезащитной изоляции и облицовки; марки 150 с морозостойкостью Мрз35 — для кладки дымовых труб выше чердачного перекрытия.

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 не завися от числа и расположения пустот.

Испытания в климатической камере фрагментов стен, выложенных из силикатных кирпичей и камней различной пустотности, показали, что теплопроводность стен зависит только от плотности последних. Теплоэффективные стены получаются лишь при использовании многопустотных силикатных кирпичей и камней плотностью не выше 1450 кг/м 3 и аккуратном ведении кладки (тонкий слой нежирного раствора плотностью не более 1800 кг/м 3 , не заполняющего пустоты в кирпиче).

Какую температуру выдерживает кирпич?

По своим техническим характеристикам керамический кирпич является наиболее прочным и долговечным материалом для строительства. Но из-за неприемлемых показателей по температуре плавления есть ограничения в использовании этого изделия. Для высокотемпературных промышленных производств, при строительстве бытовых печей применяют жаростойкие виды.

Какая температура плавления обычного кирпича?

Силикатный блок для возведения печей, каминов применять нельзя. В зависимости от модификации он держит температуру в интервале 300—600 градусов Цельсия. Можно применять в кладке печных труб при рабочей температуре, не превышающей нормы для этого изделия. Керамический красный кирпич более жаростоек (от 800 до 1200 градусов), но от регулярного нагревания и остывания кирпичные блоки начинают трескаться и рассыпаться. Есть возможность применять как облицовочный материал для конструкций с рабочей температурой не больше 800 градусов.

Когда разрушается структура огнеупоров?

Тугоплавкие материалы представлены вариантами, каждый из которых имеет свои особенности, предельную температуру эксплуатации и сферу применения. Использование таких кирпичных блоков не по назначению приведет к разрушению строений. А также любые нарушения в пропорциях компонентов и технологии обжига кирпичей ухудшат качество и термическую способность готовых изделий, что однозначно сделает их непригодными к применению. Долговечность конструкций зависит и от правильности укладки, равномерности слоя раствора между кирпичами.

Состав и свойства жаростойких блоков

Выбор соответствующего огнестойкого материала зависит от таких факторов:

  • температура эксплуатации;
  • химико-физические качества, в том числе способность реагировать на другие вещества;
  • характеристики топлива.

Существуют следующие разновидности жаростойких кирпичей:

  • шамотный;
  • основной;
  • углеродистый;
  • кварцевый.

Наиболее распространен шамотный вариант. Используется как в строительстве бытовых печей, так и в производстве. Основной и углеродистый виды применяются исключительно в промышленности.

Независимо от области эксплуатации огнестойкие кирпичи имеют сходства:

  • стойкость перед высокими температурами;
  • способность быстро нагреваться и медленно остывать;
  • свойство не вступать в реакцию с металлом, горячим газом, шлаком;
  • не поддаются усадке и расширению, показатели деформации сохраняются в диапазоне 0,5—1%;
  • выдержка многократных циклов раскаливания и остывания без утраты прочности.

Вернуться к оглавлению

Основной кирпич

Состоит из огнестойкой известково-магнезиальной массы. Магнезит — огнеупорный материал, основным составляющим которого является оксид магния с некоторой долей примесей. После обжига и окончательной формовки, температура плавления магнезитового состава достигает 2000 градусов С. Кладочный материал характеризуется прочностью и пассивностью при взаимодействии с металлами и шлаками. Применяют в сталелитейной промышленности.

Шамотный блок

Шамот состоит на 70% из огнеупорной глины, остальную долю составляют графитный или кокосовый порошок, кварцевые зерна. В итоге выходит прочный материал, очень устойчивый к высокой температуре (до 1300 градусов Цельсия, а некоторые марки изделия еще более жаростойкие). Выдерживает многократные температурные перепады. Проявляет сопротивление действию химических веществ. Используется в быту при сооружении печей, каминов, мангалов, барбекю, а также для дымоходов и вентиляционных систем. Из-за особенностей производства печной вариант стоит дороже обычного, поэтому для снижения расходов на строительство из него делают элементы, непосредственно контактирующие с огнем. В промышленности шамотный кирпич применяется для кладки внутренних стенок плавильных печей.

Углеродистый

Производится путем прессования графита или кокса. Обладает наибольшей прочностью и огнестойкостью. Блок выдерживает рабочие температуры в пределах 2 тыс. градусов Цельсия. Применяется как ведущий материал для строительства плавильных сооружений, элементов сталелитейных ковшей и в других промышленных производствах, где необходимо поддерживать высокую температуру.

Кварцевый

Главный составляющий — песчаник. Для скрепления массы добавляется глина. В результате обжига получается прочное, полнотелое изделие с однородной структурой. Применяется в изготовлении теплоотражающих печных и каминных сводов, стенок, непосредственно контактирующих с пламенем и металлами. Кварцевый блок выдерживает до 1300 градусов, но разрушается при взаимодействии с железными окислами, известью, щелочами.

СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Александренко М.В. 1 , Акулова М.В. 2 , Ибрагимов А.М. 3

2 доктор технических наук, Советник РААСН,

3 Доктор технических наук, Советник РААСН,

Ивановский государственный политехнический университет

СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Аннотация

В статье рассмотрено – проведение и анализ эксперимента по определению минимальной температуры нагрева силикатного кирпича, чтобы после резкого охлаждения в воде нарушалась его целостность и в теле кирпича появились трещины. Потребность в глубоком исследовании влияния высокотемпературных воздействиях на конструкции из силикатного кирпича вызвана необходимостью в более точном прогнозировании состояния конструкций из силикатного кирпича после пожара, а так же в прогнозировании дальнейшей эксплуатации конструкций.

Ключевые слова: силикатный кирпич, пожар, термостойкость.

Alexandrenko M.V. 1 , Akulova M.V. 2 , Ibragimov A.M. 3

2 Doctor of Technical Sciences, Advisor RAASN,

3 Doctor of Technical Sciences, Advisor RAASN,

Ivanovo State Polytechnic University

SILICATE BRICK IN THE CONDITIONS OF HIGH-TEMPERATURE INFLUENCES

Abstract

The article considers carrying out and the analysis of experiment by determination of the minimum temperature of heating of a silicate brick that after sharp cooling in water its integrity was broken and in a body of a brick there were cracks. The need for in-depth study of influence high-temperature impacts on designs from a silicate brick is caused by need for more exact forecasting of a condition of designs from a silicate brick after the fire, and also in forecasting of further operation of designs.

Keywords: silicate brick, fire, thermal stability.

В настоящее время значительную часть жилого фонда и гражданских зданий составляют здания со стенами из мелкоразмерных элементов. В частности, широко распространена кладка из силикатного кирпича. Из него изготавливают несущие и ограждающие конструкции.

Читать еще:  Как нарисовать кирпич акварелью

Силикатный кирпич обладает несомненными достоинствами: высокой прочностью на сжатие, меньшей себестоимостью по сравнению с другими мелкоразмерными строительными материалами, однако, он разрушается под длительным действием влаги, ветра, низкой температуры (морозостойкость) и высокой температуры (термостойкость).

Пожары – явление довольно частое, поэтому проблема влияния высоких температур на конструкции из силикатного кирпича весьма актуальна.

По техническим требованиям для силикатного кирпича максима-льная температура применения не должна превышать 550℃. Зачастую ликвидировать пожар в кратчайший срок не представляется возможным – это зависит как от объективных так и субъективных факторов. Во время пожаров температура в помещении может превышать 1000–1500℃ и зависит от пожарной нагрузки, диффузии, теплообмена, длительности воздействия огня, теплопроводности, конвективных процессов и т. д. Таким образом, при пожарах велика вероятность превышения нормативной температуры применения силикатного кирпича. При длительном воздействии высоких температур на кирпичную кладку происходит дегидратация гидросиликата кальция и гидрата окиси кальция, которые связывают зёрна песка, происходит разрушение кирпича в виде волосяных трещин. Эти трещины появляются как поперёк кладки, так и вдоль неё и могут распространяться довольно глубоко в тело кладки. В результате пересечения трещин происходит дробление кирпичной кладки на лещадки, вследствие этого может происходить частичное обрушение кладки в зонах её повреждения. А если это происходит с несущей стеной, работающей под нагрузкой от вышележащей кирпичной кладки и перекрытий, ситуация усугубляется ещё больше. В этом случае образовавшиеся трещинным могут раскрываться и будут носить уже силовой характер. Как показали исследования [1], если силовые трещины проходят через четыре (и даже три) ряда кирпичной кладки из силикатного кирпича, то это указывает на её аварийное состояние. Кроме этого возникает опасность разрушения кирпичной кладки во время тушения пожара. В настоящее время для тушения пожара в основном используют воду в силу её доступности и дешевизны. Температура воды гораздо ниже чем температура в горящем помещении и тела самой кладки. При резком охлаждении поверхности кирпича температурные деформации приводят к появлению трещин и разрушение кладки может произойти при температуре ниже нормативной температуры применения силикатного кирпича. Чем выше температура кладки, тем на большую глубину происходит разрушение слоя, то есть уменьшается площадь опирания несущих железобетонных конструкций, что может привести к их обрушению.

На данном этапе исследования был поставлен и проведён эксперимент по определению минимальной температуры, до которой надо нагреть кирпич, чтобы после его резкого охлаждения в воде нарушалась его целостность и в теле кирпича появились трещины. Для эксперимента было отобрано шесть партий кирпича: партия 1 – силикатный кирпич, изъятый из тела кладки, партии 2-6- свежеизготовленный полнотелый силикатный кирпич, отобранный на заводе ООО «Ивановский силикатный завод» с поддонов.

Согласно ГОСТ 379-95 была определена марка кирпича каждой партии: партия 1-М75, партия 2-М100, партия 3-М125, партия 4-М175, партия 5-М150, партия 6-М75.

Особенностью испытания явилась замена растворных швов прокладкой из микропористой резины (см. рис. 1). Адекватность такой замены доказана в [1].

Рис. 1 – Замена растворных швов прокладкой из микропористой резины

Последовательность проведения эксперимента на термостойкость:

– место проведения эксперимента было оборудовано в соответствии с техникой безопасности;

– перед проведением эксперимента образцы каждой партии были тщательно осмотрены для выявления трещин и дефектов. Обнаруженные дефекты и трещины были соответствующим образом помечены на образцах и фиксировались в протоколе испытаний;

– после проверки и установки нужной температуры на шкале муфельной печи образец помещался в печь, время проведённое кирпичом в печи, замерялось секундомером и заносилось в протокол испытаний;

– после того как температура в печи достигала установленного значения, производился замер температуры поверхности кирпича, а затем образец погружался в ёмкость с водой, которая имела начальную температуру 20℃;

– после того, как температура погруженного в воду кирпича становилась равной температуре воды в ёмкости, производилась её фиксирование в протоколе;

– после охлаждения образца вновь производился его осмотр на наличие трещин, которые фиксировались соответствующим образом на поверхности кирпича;

– производилась корректировка температуры на шкале печи в большую сторону и в печь помещался следующий образец;

– для определения остаточной несущей способности образцов, подвергшихся термическим воздействиям, было проведено их повторное испытание на прочность;

– в ходе эксперимента температура в печи повышалась ступенями с шагом 100℃ (температура термостойкости образцов уточнялась методом последовательных приближений);

– кирпичи всех партий прошли испытания, и полученные данные по эксперименту были занесены в таблицу протокола
(см. табл. 1) и представлены в виде графика (см. рис. 2).

Рис. 2 – График испытаний

В рамках эксперимента была построена дериватограмма силикатного кирпича партии 1 (см. рис. 3).

Рис. 3 – 1-кривая ТГА; 2- кривая ДТГА; 3- кривая ДТА

Кривая ТГА отражает изменение массы образца подвергающегося испытанию. Кривая ДТГА отражает скорость изменения массы. Кривая ДТА определяет эндо и экзо эффекты (определение концентрации реагирующего компонента смеси или энтальпии химических и физических превращений).

Анализ результатов полученных экспериментальных данных позволяет сделать следующие выводы:

  1. Чем выше марка полнотелого кирпича, тем он более термоустойчив.
  2. Декларируемая нормативными документами [2], максимальная температура применения силикатного кирпича составляет

550℃, что никак не связано со сроками эксплуатации и справедливо лишь для кирпича марки М125.

  1. После термических воздействий марка кирпича снижается в среднем на 20-30%. Чем выше марка, тем меньше потери прочности.
  2. Согласно дериватограмме при 300℃ образец теряет 10-12% веса, при 400℃ теряет 14-16%, при 500℃ 17-19%, при 600℃ 20%. После 600℃ образец теряет в весе на каждые 10℃ 1,5%. При достижении 960℃ наступает полная деструкция и вес образца составляет 10% от первоначального. Вода полностью была удалена из образца при температуре 170-175℃ и её доля составила 17-18% первоначального веса. Структурные изменения в силикате начинаются при температуре 418-420℃.

Дальнейшие детальные исследования нацелены на проведение натурного эксперимента для выявления характера поведения силикатного кирпича в теле кладки при пожаре и после него.

Литература

  1. Гнедина Л. Ю. Экспериментальное определение прочностных характеристик различных видов кирпича и кирпичной кладки при центральном сжатии // Строит. материалы.- 2007 – №12. С 18-19.
  2. ГОСТ 379-2007 Кирпич и камни силикатные. Технические условия.
  3. СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции.

References

  1. Gnedina L. Yu. Experimental definition of strength characteristics of different types of a brick and bricklaying at the central compression//Builds. materials. – 2007 – №12. S 18-19.
  2. GOST 379-2007 Brick and stones silicate. Specifications.
  3. Joint venture 15.13330.2012 Stone and armokamenny designs.

Морозостойкость кирпича – что из себя представляет, как производится, чем отличается от обычного кирпича, какие характеристики имеет

  • Определение морозостойкости и правила выбора;
  • Как правильно выбирать кирпичи для строительства;
  • Как повысить морозостойкость;
  • Важно знать.

Показатель морозостойкости кирпича довольно важен, особенно для кладки несущих стен. Разумеется, просто по морозостойкости выбирать кирпич не будешь, есть еще масса факторов, которые влияют на выбор данного материала, но морозостойкость крайне важна. Марка по морозостойкости кирпича указывается в (морозостойкость кирпича ГОСТ-е 7025-54). Сегодня мы рассмотрим данный показатель. Вы узнаете на что он влияет и на что надо обратить внимание при выборе материала.

Чем важна морозостойкость для кирпича?

Понятием морозостойкости называют способность вещества или материала выдерживать циклы размораживания/замораживания без потери свойств: нарушения структуры, ухудшения прочности и появления видимых внешних разрушений. Учитывается тот факт, что мороз не разрушает сухой кирпич. В структуре материала есть пористые образования, в которые попадает вода, замерзающая при морозе и разрушающая камень, поскольку в состоянии льда она занимает больший объем, нежели в виде жидкости.

Марка по морозостойкости обозначается буквой F и цифрой. По ГОСТу строительства выделяют следующие марки: F15, 25, 35, 50, 75, 100, 200, 300. Правильно определить морозостойкость может только испытание в лабораторных условиях. Методика поэтапная и заключается в том, что образец сначала выдерживают 8—9 часов в холодной воде, а затем помещают в холодильник с температурой -20 градусов. По окончании каждого этапа исследуемый материал проверяют на появление внешних изменений. Таким образом, образец с маркировкой F50 значит, что этот вид выдерживает 50 циклов замораживания/размораживания без деформации.

Несколько рекомендаций по выбору кирпича

  1. При выборе кирпичных изделий для строительства и облицовки необходимо учитывать, что насыщение влагой происходит как снаружи, так и изнутри помещений, причём её количество, иногда, весьма сильно различается для разных комнат.
  2. При среднегодовых колебаниях температуры в конкретных районах от -20 до +20 °C достаточно стройматериала с морозостойкостью до 35 единиц.
  3. Применять для наружных стен и конструкций пустотелый кирпич запрещено стандартами, поскольку проникшая в его структуру вода при некоторых условиях способна задерживаться в пустотах, а после замерзания просто разрывает материал.



От чего зависит?

На морозоустойчивость материала влияют 2 фактора:

  • химический состав;
  • форма и размер.
Читать еще:  Гладкую доску положили два кирпича

Состав материала

Технология изготовления — первое, что отражается на качестве материала. Фирмы, производящие стройматериалы используют оборудование, изменяющее технологию производства. В создании кирпича используют специальные дисперсные добавки, которые препятствуют затвердеванию жидкости. Второй фактор — качество сырья. Чем лучше глина и песок, тем выше показатель устойчивости: образец из каолиновой глины считается неморозостойким, а материал, в составе которого повышено содержание кварца и силикатов кальция имеет уровень морозостойкости на 40% выше рядового.

Размеры и форма кирпича

Стандартный размер материала — 25×12×6,5 — это одинарный. Для ускорения строительства изготавливают полуторный и двойной варианты, который на 30—40% выше рядового. Под понятием формы или размера кирпича понимается его полнотелость или пористость. Чем больше отверстий и пор имеет готовый материал, тем он менее морозостойкий.

Лабораторные испытания доказали, что морозостойкость силикатного кирпича в 2—3 раза выше, чем керамического.

Как правильно выбирать кирпичи для строительства

Кирпич представлен в широком ассортименте, а значит, прежде чем выбрать тот или иной его вид, вы должны четко понимать, для каких именно целей, вы желаете приобрести его.

Внимание: Выбирая кирпич для строительства дома, нужно обязательно изучить особенности климата страны, города, в котором вы проживаете. Также нужно учесть и устойчивость кирпича перед низкими температурами, ведь это наиболее важный момент.

  • Если у вас нет опыта в сфере выбора и покупки кирпичей, тогда следует обратиться за помощью к специалистам, которые позволят вам выбрать именно те варианты строительного материала, которые отлично подойдут для строительства того или иного объекта.
  • Например, приобретая строительный кирпич, нужно помнить о том, что рекомендуемый специалистами минимум должен составлять – F35 по госту, а что касается облицовочного кирпича, то – F50.
  • Если это несущая стена, тогда не стоит делать ее с пустотелого материала. Лучше внутреннюю часть сделать из полнотелого и облицовку произвести пустотелым.
  • Если это перегородка, тогда для отапливаемых помещений вполне подойдет пустотелый вариант. В этом случае поднимется и звукоизоляция. Если помещение не отапливаемое, тогда лучше применить полнотелый вариант.

Как повысить морозостойкость

Часто многие люди желают узнать, а чем же, повышается морозостойкость. Это особенно заботит тех, кто хочет наладить свое производство. На самом деле, это зависит от многих факторов, и вам необходимо ознакомиться с ними детально и подробно.

  • Прежде всего, это касается самой технологии изготовления, в том случае, если у вас есть специальное оборудование, тогда следует специальные добавки, они в свою очередь, начинают снижать температуру кристаллизации жидкости.

Как наверняка вы сами поняли, таким образом, серьезно повышается морозоустойчивость продукции, поэтому учитывайте это обязательно.

  • Также нельзя не учесть и то сырье, которое будет использоваться, например, чем будет больше процент кварца, тем естественно выше будет показатель «F».
  • Если материал будет обладать огромным количеством силикатов кальция, тогда также увеличивается морозоустойчивость готового продукта.

Марки материала

Главное свойство каждого вида кирпича — прочность. Под этим понятием предполагается, что не происходит разрушения структуры материала и деформации при нагрузке и внутренних/внешних воздействиях различной природы. По стандартам строительства этот параметр обозначается буквой М и соответствующей цифрой, которой измеряется нагрузка, выдерживаемая образцом, на 1 см². ГОСТом установлено 8 марок прочности: М-75,100, 125, 150, 175, 200, 250, 300.

Виды кирпича и их морозостойкость

Заводы изготавливают 15 разновидностей материала, каждый с определенными характеристиками, но чаще всего используются следующие:

  • Полнотелый. Это рядовой, строительный кирпич, который характеризуется низкой пористостью, в отличие от пустотелого. Образцы с маркировкой М200—300 используют для создания тяжелых конструкций и столбов. Полнотелый кирпич характеризуется морозостойкостью F50—75, что позволяет использовать его в разных отраслях строительства. Для наружных стен требуется выкладывать кирпич в 2 слоя и утеплять.
  • Пустотелый. Его отличительная черта — повышенное количество отверстий в структуре. Форма пустот варьируется от цилиндрических до овальных и прямоугольных. Он обладает высокой способностью проводить и сохранять тепло, но используется для легких конструкций, облицовки и межкомнатных перегородок. Морозостойкость пустотелого кирпича варьируется от F15 до F50.
  • Силикатный. Изготавливается из извести и примесей, стоит дешевле, чем керамический. Неустойчив к влаге, но это убирается с помощью гидроизоляции. Его морозостойкость от 15 до 50 циклов.
  • Фасадный. Облицовочным кирпичом выкладывают лицевые части зданий: по нему плохо проводится тепло, но он стойкий к минусовым температурам. Морозостойкость этого образца — от 25 до 75 циклов и стоимость намного выше, чем керамического кирпича.

Для облицовки фасадов крупных зданий, укладывания дорог и улиц применяют клинкерный камень, прочность которого доходит до значения М-1000. Этот материал характеризуется лучшей морозостойкостью среди всех видов и выдерживает до 100 циклов. Для создания печей используют огнеупорные и шамотные кирпичи, не разрушающиеся под влиянием высоких температур. Их морозостойкость — F15 — F50. 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.

Марки прочности силикатного кирпича

Понятно, что для зданий разной этажности подбирать необходимо материал с разной прочностью.

Для возведения 2-этажного дома не имеет смысла использовать материал класса М175, а вот для многоэтажного здания применять кирпич низкой марки категорически запрещено.

Марки прочности обозначаются литерой «М». Цифры, следующие за ней, указывают на предельное значение давления при сжатии, после действия которого материал разрушается. Регламентируются марки прочности силикатного кирпича по ГОСТ.

Нужно отметить еще одну особенность. СК выпускается двух видов – пустотелый и полнотелый. Поскольку плотность этих изделий различна, то и показатели прочности у них несколько отличаются. Причем прочность при сжатии является одинаковой для любого варианта, а вот прочность на изгиб существенно отличается. При выборе материала этот нюанс необходимо учитывать.

Означает, что материал разрушается при давлении на сжатие, не превышающее 7,5 МПа. На практике это вполне приемлемый показатель для рядового кирпича. М75 – самая популярная марка для частного хозяйственного строительства, так как, обладая минимальной плотностью, отличается и минимально возможным весом.

Устойчивость к давлению на изгиб у полнотелого кирпича этой марки составит 1,6 МПа, а пустотелого – 0,8 МПа.

Кирпич силикатный марки М-100 можно повредить, оказывая давление более 10 МПа. На изгиб материал выдерживает давление равное 2,0 МПа, если это полнотелый, и 1,0 МПа пустотелый.

Рядовой кирпич М100 используется для сооружения 2–3-этажных коттеджей и таунхаусов. Для облицовки используется силикатный камень или двойной кирпич такой марки. Показатели прочности лицевого СК считаются недостаточными.

Кирпич силикатный марки М-125 отличается чуть более высокой стойкостью к давлению – предел составляет 12,5 МПа. Прочность на изгиб – 2,4 и 1,2 МПа у разных типов СК, соответственно.

Применение материала такое же – малоэтажное строительство. Допускается использовать для облицовки и лицевой кирпич, и лицевой камень марки М125.

Далее мы поговорим о самой популярной марке полнотелого белого одинарного, полуторного, двойного силикатного кирпича, М-150, его размерах, характеристиках и особенностях.

При стойкости к сжатию, достигающей 15 МПа и стойкости на изгиб равной 2,7 и 1,5 соответственно, СК можно применять для возведения несущих и самонесущих стен при сооружении 5–6-этажных зданий.

Облицовочный СК такой прочности применяется без ограничений. На этом уровне более важным оказывается показатель морозостойкости материала.

Прочность на сжатие достигает 17,5 МПа, а при изгибе материал начинает разрушаться при превышении нагрузки в 3,0 и 1,6 для полнотелого и пустотелого блока. Такая стойкость позволяет использовать СК не только для жилого строительства, но и для промышленного.

Кирпич марки М175 часто используют при сооружении подземных конструкций, но только при условии хорошей гидроизоляции или отсутствия контактов с грунтовыми водами.

Кирпич силикатный марки М-200 используют для возведения 9- и 10-этажных строений, а также при сооружении промышленных объектов. М200 выдерживает давление в 20 МПа, стойкость на изгиб несколько ниже – до 3,2 и 1,8 МПа.

Для строительства подземных и наземных конструкций промышленного назначения необходимо подбирать материал не только прочный, но и с высоким классом морозостойкости. Последний предполагает и меньший уровень водопоглощения.

СК такой марки выдерживает давление до 25 МПа при сжатии и 3,5 и 2 МПа на изгиб. Это материал, предназначенный для многоэтажного строительства любого плана и любых надземных конструкций. Цена на кирпич силикатный марки 250 соответствующая.

Про испытание на прочность силикатного кирпича из золы марки М-240 расскажет данное видео:

Выдерживает нагрузку в 30 МПа, что является максимумом для этого типа материала. Стойкость на изгиб составляет 4 и 2,4 МПа. Помимо высотного строительства, СК используют для усиления любых конструкций, нуждающихся в этом, в том числе и подвалов и подземных сооружений при условии качественной гидроизоляции.

Достигается такая прочность не только за счет высокой плотности материала, но и благодаря введению ингредиентов, увеличивающих этот показатель.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector