Силикатный кирпич — характеристики, достоинства и недостатки

Кирпичи разного рода и вида остаются самым популярным материалом при строительстве зданий. Они очень разнообразны по составу и форме, что позволяет сооружать не просто одинаковые коробки, а здания с интересными архитектурными элементами. Силикатный кирпич один из самых молодых. Его технология была разработана в конце 19 века, однако массовое производство и использование началось в середине прошлого столетия. В статье мастер сантехник расскажет, что такое силикатный кирпич, плюсы и минусы этого строительного материала.

Что собой представляет силикатный кирпич

Прежде чем мы подробно рассмотрим достоинства и недостатки силикатного кирпича, необходимо понять, что это за материал в технологическом плане. Силикатный кирпич практически аналогичен природному материалу известняку, который используется уже не одну тысячу лет. Но, как понятно, почти всегда природный камень (в том числе и из-за затрат на доставку) гораздо дороже искусственных. 

Известково-песчаный раствор, из которого и осуществляется производство силикатного кирпича, до изобретения портландцемента был самым распространенным кладочным материалом, но у него есть огромный минус — он не влагостоек. Потом, через несколько лет он становится устойчивым к воздействию воды, но эти сроки гораздо больше, чем у стандартного теперь бетона.

Эксперименты с давно известной смесью извести и песка начали почти одновременно русский гражданский инженер Прохов и швед Ридин, они пытались промышленно делать стены и даже целые дома только из него, как понятно высокого качества добиться было невозможно (тем более уже широко использовался бетон на основе портландцемента). Несколько дальше продвинулся немецкий медик (не строитель !!!) Бернарди, он изготавливал прессованные кирпичи, которые потом твердели на воздухе.

Но естественно достойной влагостойкости у готовых изделий не было. Соотечественник врача (тоже доктор, но в области химии) Михаэлис попытался обработать смесь извести и песка паром под давлением. Так и появился силикатный кирпич. 5 октября 1880 года можно считать датой его рождения. Причем его изобретение было основано не на расчетах, а результат метода проб и ошибок.

Новый материал получил популярность. Даже в Российской Империи в начале прошлого века работало уже девять заводов выпускавших силикат. Но настоящее широкое распространение этого материала приходится на 50-е годы (это хорошо видно по дате постройки зданий из белого кирпича).

Производство силикатного кирпича

Процесс изготовления силикатного кирпича достаточно несложен (в отличие от производства других строительных материалов), но требует наличия специального оборудования. Поэтому силикат выпускается только промышленно, в небольших цехах его выпуск нерентабелен.

Состав силикатной смеси:

• Известь строительная воздушная;
• Песок для производства силикатных изделий;
• Белитовый шлам;
• Золы уноса тепловых электростанций;
• Песок шлаковый;
• Мелкозернистая золошлаковая смесь;
• Щелочеустойчивые пигменты (окись хрома);
• Вода.

Зола и шлак, частично или полностью заменяя кварцевый песок, уменьшают плотность силикатного кирпича, улучшают теплоизоляционные свойства и прочность. При этом сокращается расход вяжущего на 35-40%, уменьшается время выдержки в автоклаве и на 15-20% снижается себестоимость.

В зависимости от входящих в состав компонентов, силикатный кирпич бывает:

• Известково-песчаный - традиционный вид силикатного кирпича, состоящий из извести (7—10%) и кварцевого песка (90—93%);
• Известково-шлаковый - получают заменой кварцевого песка на лёгкий пористый шлак 88-97%, смешиваемого с 3-12% извести;
• Известково-зольный включает 75-80% золы и 20-25% извести.

Силикатную смесь именуют жёсткой, поскольку вода здесь играет роль не затворителя, а увлажняющего компонента, т. е. добавляется в минимально необходимом для обретения смесью способности к формованию (7-10% - формообразующая влажность).

Стадии изготовления силикатного кирпича:

• Приготовление смеси — дозируется количество песка и извести, при необходимости вода. Вводятся необходимые добавки (для корректировки состава). Смесь тщательно перемешивается.
• Формование — состав прессуется. Причем, в отличие от керамических изделий он часто остается в формах до последнего этапа (все зависит от технологической линии).
• Автоклавирование — отформованные изделия отправляются в герметичные камеры для обработки «острым» паром. Для пояснения — острый пар имеет температуру более температуры кипения воды (100 градусов Цельсия) потому что его давление больше атмосферного.
• Кирпич выгружается из форм, проходит выходной контроль и отправляется потребителю.

Также нужно отметить еще, что к производству силикатного кирпича очень близко производство пенно- и газосиликатных блоков. Поэтому заводы часто выпускают весь ассортимент, а для тепловой обработки на линиях применяют одни и те же автоклавы.

Размеры и технические характеристики

Стандартность размеров – обязательное условие для сколько-нибудь значительного строительства. ГОСТ строго регламентирует параметры изделия и отступление от них, выходящее за границы допуска, исключает материал из употребления.

Требования к силикатному кирпичу изложены в следующих основных стандартах и правилах:

• ГОСТ 379-95 "Кирпич и камни силикатные";
• ГОСТ 23421-79 "Устройство для пакетной перевозки силикатного кирпича";
• СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции".

Выпускается кирпич с такими габаритами:

• Одинарный – длиной в 250 мм, шириной в 120 мм и толщиной в 65 мм. Вес изделия зависит от его типа – пустотелый или полнотелый;
• Полуторный – или утолщенный, при той же длине и ширине толщина изделия составляет 88 мм;
• Двойной – или силикатный камень, обладает толщиной в 138 мм.

Существует целая категория силикатного кирпича нестандартного размера и формы довольно далекой от параллелепипеда. Эти изделия предназначены для формирования различных архитектурных элементов: арок, скругленных углов, сводов и так далее. Их габариты регламентирует ТУ и приложения к ГОСТу.

ГОСТ контролирует такие характеристики изделий:

• Прочность – выпускается материал марки от М75 до М300. Для кладки внутренних стен применяют любой подходящий по прочности и плотности силикатного кирпича. Однако для облицовочных работ кирпич должен быть не менее М125, а камень, то есть, двойной кирпич – не менее М100;
• Морозостойкость – варьируется от F25 до F50. Это означает, что силикатный кирпич разного класса без потери своих свойств перенесет до 25 до 50 циклов замораживания и оттаивания;
• Теплопроводность – количество тепла, которые пропускает изделие за единицу времени. У силикатного кирпича этот показатель невысок – от 0,56 до 0,88 Вт/(м*С). Величину нужно учитывать при расчетах толщины стен;
• Пожаробезопасность – определяется составом силикатного кирпича, в котором отсутствуют горючие ингредиенты;
• Радиационная активность – не превышает 370 Бк//кг.

Состав и структура

Исходный состав одинаков для всех видов силикатного кирпича, а вот структура может быть разной, что влияет на свойства изделия.

Полнотелый – монолитное силикатное изделие, не включающее никаких пустот. Сам материал при этом может быть более или менее пористым, что влияет на плотность изделия. Полнотелый кирпич более прочен, долговечен, менее склонен к водопоглощению, но имеет самый высокий коэффициент теплопроводности и самый большой вес.

Пустотелый – включает пустоты, вернее говоря, отверстия разного диаметра и в разном количестве. Такой блок легче, имеет более высокие тепло- и звукоизоляционные свойства, однако поглощает и удерживает большее количество влаги.

Пустотелыми могут быть кирпичи любого размера, а полнотелыми – только одинарный и утолщенный. Это ограничение связано с массой блока.

Есть отличия в структуре и между лицевым и рядовым кирпичом. К облицовочному материалу предъявляются более высокие требования и по точности размеров, и по единообразию цвета, и по прочности. Кирпич должен иметь 2 лицевые, то есть, гладкие идеальные плоскости – тычковую и ложковую. Допускается выпуск изделия и с одной лицевой поверхностью – по указанию заказчика.

Лицевой кирпич может быть и полнотелым, и пустотелым. К тому же здесь возможен и другой цвет – желтый, голубой, черный, и более интересная фактура – под колотый камень, под состаренный и так далее.

Рядовой кирпич применяют для кладки внутренней части стены. К цвету и внешнему виду здесь предъявляются куда меньшие претензии: допускаются и скругленности углов и ребер, и сколы, и шелушения, однако в таких пределах, когда дефекты не влияют на прочностные характеристики камня.

Рядовой материал также может быть полнотелым и пустотелым. Цветным или фактурным его по понятным причинам не делают. 

Плюсы силикатного кирпича

Исходные ингредиенты и способ производства обуславливает свойства силикатного кирпича:

• Прочность – выпускается материал классом до М300, то есть, кирпич такой марки может выдерживать давление до 30 МПа, а это весьма изрядная величина. При этом силикаты достаточно устойчивы и к нагрузке на изгиб – до 4 МПа, а это означает, хорошую стойкость к усадке: стены из силикатного кирпича не покрываются трещинами и слабо реагируют на подвижки фундамента.
• Известь в качестве исходного компонента позволяет обходиться без дополнительной антисептической обработки. На стенах из силикатов редко появляются грибки или плесень.
• Четкая геометрия – это свойство не только минимизирует число и величину холодовых мостиков, но и облегчает укладку.
• Силикатный материал совершенно безопасен для человеческого здоровья или окружающей среды.
• Силикатный кирпич не горюч и не поддерживает горения. Правда, сам материал не слишком устойчив к высокой температуре – предел составляет 500 С. Если нагрев окажется выше, кирпич сохранит свою целостность, но утратит прочность.
• Стоимость силикатного кирпича наиболее доступна из всех строительных материалов.
• Предполагаемый срок эксплуатации постройки из силикатного кирпича – 50–100 лет.

Минусы силикатного кирпича

Конечно, не бывает идеального строительного материала, поэтому перечислим и недостатки силикатного кирпича:

• Водопоглощение – способность поглощать и удерживать воду выступает самым главным недостатком силикатного кирпича. Достигает 8–11%, а то и 14% . Проблемой при этом становится и возможное разрушение под действием холода – замерзшая влага распирает камень изнутри и разрушает его, и снижение прочности материала до 20–25%. Это особенность не позволяет применять материал при сооружении фундаментов, например, для облицовки подземных этажей и так далее.
• Морозостойкость – ГОСТ предполагает выпуск силикатного кирпича марки не выше F50. Этого хватает для южных и средних регионов, однако в холодных является показателем недостаточным.
• Теплопроводность силикатного кирпича достигает 0,88 Вт/(м*С), а это довольно большое значение. Стены из силикатов нуждаются в утеплении, поскольку сооружать настолько толстые стены, чтобы достичь нужного значения теплопроводности, невыгодно.
• Выпускается и белый, и цветной кирпич, хотя цветовая гамма силикатного кирпича невелика: можно применять только щелочестойкие пигменты, а их немного. Однако при поглощении влаги, тем более неравномерном, цвет меняется – сереет, что, конечно, не лучшим образом сказывается на внешнем виде.

Особенности кладки

Кладка силикатного кирпича ничем не отличается от кладки любого другого камня. К особенностям можно отнестись почти обязательное утепление стен из силикатного кирпича.

Толщина стены определяется принятыми в регионе требованиями по теплопроводности – в полтора кирпича, в два и два с половиной. Сооружать более толстую стену в целях теплоизоляции нерентабельно, проще утеплить постройку.

Укладывается силикат на обычный цементный или глиняный раствор. Толщина слоя – 3 см. Лучшим способом считается кладка в прижим: раствор сначала наносят на предыдущий ряд, затем на размещаемый блок, а лишь потом кирпич укладывается в ряд.

Силикатный кирпич не используется для постройки фундамента и даже цоколя, если высок уровень грунтовых вод. Стена очень тщательно гидроизолируется от фундамента.

Утепление здания возможно практически любыми материалами, так же как и отделка: никаких ограничений силикатный кирпич не создает.

О том, как производится доставка силикатного кирпича до места использования, расскажем напоследок.

Транспортировка материалов

Силикатный кирпич относит к самому прочному варианту, что разрешает перевозку в машине навалом. Однако так транспортируют только рядовой кирпич, поскольку к внешнему виду последнего предъявляется меньше претензий.

Лицевые блоки для перевозки укладывают в поддоны – елочкой, чтобы предупредить смещение, закрепляют дополнительно ремнями и упаковывают термоусадочной пленкой. Для транспортировки применяют длинномерные автомобили, куда материал загружают краном.

Маршрут стоит подбирать так, чтобы машины двигались по ровным дорогам, так как именно во время перевозки кирпич чаще всего и страдает.

Видео

В сюжете - Силикатный кирпич его плюсы и минусы

В сюжете - Кладка пустотелого силикатного кирпича

В сюжете - Мы расскажем об отличиях керамических и силикатных кирпичей

Силикатный кирпич – весьма распространенное решение для сооружения зданий как в малоэтажном строительстве, так и высотном. Причиной является его высокая прочность и долговечность. Но материал имеет свои ограничения, которые нужно учитывать.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Красный кирпич — размеры, вес, разновидности