Технология кирпичной кладки предоставляет архитекторам и дизайнерам неограниченные возможности для воплощения творческих замыслов. Кирпичных дел мастера

Одним из самых распространенных материалов, традиционно используемых при возведении зданий и сооружений, является кирпич. Более чем тысячелетняя практика применения кирпича позволяет однозначно отнести его к категории наиболее долговечных строительных материалов. Технология кирпичной кладки предоставляет архитекторам и дизайнерам неограниченные возможности для воплощения творческих замыслов. Обеспечивая надежную защиту от воздействия внешних факторов, обладая высокой огнестойкостью и сравнительно низкой теплопроводностью, кирпич предопределяет высокий уровень безопасности и комфорта как жилых, так и промышленных зданий и сооружений. ПРОИЗВОДСТВО Кирпич изготавливается путем пластического (экструзионного) формования или полусухого прессования и последующей термической обработки. В качестве исходного сырья используются специальные сорта глины (керамический кирпич) или сбалансированная смесь кварцевого песка, воздушной извести и воды (силикатный кирпич).

Силикатный кирпич, в сравнении с керамическим, обладает несколько большей плотностью и, как следствие, большей теплопроводностью, пониженной водостойкостью. Он приблизительно на треть дешевле керамического, но имеет ограниченную область применения и не используется для устройства цоколей и фундаментов, кладки печей, дымовых труб и тому подобное. В меньших объемах выпускаются сегодня специализированные сорта кирпича -кислотоупорный и огнеупорный (шамотный).

Последний предназначен для формирования внутренних сводов печей, каминов, а также для кладки дымовых труб и других сооружений, подвергающихся воздействию высоких температур. К группе материалов специального назначения относится также клинкерный кирпич. Обладая чрезвычайно низким водопоглощением (менее 3%) клинкерный кирпич морозостоек и широко применяется в ландшафтном дизайне для устройства дорожек, площадок и мощения тротуаров. Для сравнения - обычный керамический кирпич, уложенный на землю, разрушается в течение трех лет. В Украине производится очень небольшое количество клинкера.

Номенклатура продукции отечественных керамических заводов, производящих кирпич, не слишком велика. При этом наибольшая доля выпускаемых изделий (около 70%) приходится на обыкновенный (рядовой) строительный кирпич, изготавливаемый методом полусухого прессования. Обыкновенный полнотелый керамический кирпич зачастую применяется при возведении несущих стен, сводов, опорных колонн, фундаментов и других, сильно нагруженных конструкций зданий, а также дымовых труб в тех случаях, когда температура отходящих газов ниже температуры обжига кирпича. Естественный цвет керамического кирпича варьирует от светло-красного до коричневого, что обусловлено наличием окислов железа. Сооружения из этого кирпича имеют непривлекательный вид и предполагают дальнейшее оштукатуривание или покрытие облицовочным материалом. Полнотелый кирпич содержит 8-15% технологических пустот (менее 13% по ГОСТ 530-95), имеет плотность свыше 1600 кг/м2 и обеспечивает максимальную прочность кирпичной кладки. Наряду с полнотелым выпускается так называемый пустотелый (эффективный) кирпич, имеющий сквозные или несквозные круглые или прямоугольные щелевидные отверстия. Содержание технологических пустот в этом случае находится на уровне 20-45%, что существенно снижает вес и теплопроводность кирпича, (по сравнению с полнотелым), позволяя уменьшить толщину наружных стен с сохранением их теплоизоляционных свойств. Объемная плотность эффективного кирпича не превышает 1500 кг/м2.

Этот кирпич не тонет в воде, обладает наименьшей теплопроводностью среди материалов рассматриваемой категории. Пустотелый кирпич применяется для устройства наружных стен с повышенной теплоизолирующей способностью, а также для возведения внутренних стен и перегородок. Не рекомендуется использовать кирпич этого типа для кладки фундаментов, цоколей и стен сырых помещений. Эффективный кирпич выпускается одинарным, полуторным и двойным, а также в виде крупноформатных керамических блоков. Керамические блоки очень выгодны. Например, в Германии на их долю приходится более 30%. Полуторный кирпич по высоте больше одинарного в 1,35 раза, а не в 1,5. При этом кладка в пять рядов полуторного кирпича соответствует семи рядам одинарного.

Облицовочный (лицевой) кирпич применяется для облицовки фасадов зданий и внутренних помещений. Технология производства лицевого кирпича принципиально не отличается от производства обычного керамического кирпича. Основное отличие - в более качественном исполнении поверхности граней, которые могут быть не только гладкими, но и текстурированными. Некоторые виды облицовочного кирпича имеют на лицевых гранях фаски, которые дают возможность выполнять аккуратные швы и препятствуют вылущиванию лицевой поверхности. Кроме кирпича натурального цвета, в небольших объемах производится отделочный кирпич с декоративным цветным внешним слоем (ангобом). Использование ангобированного кирпича расширяет палитру колеровки внешней отделки зданий. Технология производства ангобированного кирпича позволяет также уменьшить появление высолов в процессе эксплуатации здания. Прочностные свойства облицовочного кирпича позволяют применять его не только как декоративный материал, но и в качестве несущего материала наряду с рядовым кирпичом.

К категории облицовочного кирпича можно отнести и фасонный (фигурный), который имеет различные формы: со срезанным утлом, с округленным углом, угловой для обрамления оконных проемов, арок, устройства подоконников и так далее. Использование фасонного кирпича позволяет избежать трудоемких операций по резке обычного лицевого кирпича и предоставляет архитекторам дополнительные возможности декорирования. СТАТИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА По данным Украинского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института строительных материалов и изделий (НИИСМИ) в прошлом году было произведено: ЗАО "Слобожанська будівельна кераміка" (Ромны Сумской области) — лидер по производству лицевого кирпича, в 2002 г. выпущено 47,2 млн. шт. лицевого кирпича, более 36 видов; ООО "Керамикбудсервйс" (с. Загвиздье, Ивано-Франковской области) — выпущено 8,0 млн. шт. кирпича; ОАО "Новоалександровский кирпичный завод" — выпущено 30,1 млн. шт. кирпича; ОАО Очеретинский кирпичный завод "Индустрия" — выпущено 14,3 млн. шт. кирпича; ОАО "Стройматериалы" (Белая Церковь) — выпущено 20,6 млн. шт. кирпича; ОАО "Чернивецкий кирпичный завод №1" — 18,7 млн. шт. кирпича; ОАО "Чернивецкий кирпичный завод №3" — 52,3 млн. шт. кирпича; ЗАО "Коломийское заводоуправление строительных материалов" — 62,4 млн. шт. кирпича; ОАО "Болеховское заводоуправление стройматериалов" — 11,8 млн. шт. кирпича; Хустский завод стройматериалов — 5,1 млн. шт. кирпича; ОАО "Здолбуновский завод стройматериалов" — 9,2 млн. шт. кирпича; ОАО "Керамик (Бережанский кирпичный завод)" — 19,7 млн. шт. кирпича; Романинский кирпичный завод — 4,03 млн. шт. кирпича.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КИРПИЧА К числу основных технических характеристик кирпича относятся прочность, морозостойкость, водопоглощение. Прочность обычно лежит в диапазоне от М75 до М250. Число обозначает предел прочности на сжатие в кгс/см2. Для строительства малоэтажных зданий обычно используется кирпич невысоких марок (M100-М150). Следует отметить, что кирпич М200 дороже аналогичного М100 на 20-30%. Одним из важнейших параметров кирпича является морозостойкость — способность выдерживать определенное количество циклов замораживания - оттаивания. Именно этот параметр определяет долговечность сооружения.

Как правило, морозостойкость кирпича не менее 25-50, реже - 75 циклов. Для того, чтобы оценить, сколько лет простоит здание, количество циклов следует умножить на поправочный коэффициент, который (в зависимости от климатических условий) равен 2,5-3. Немаловажное значение имеет также такая характеристика кирпича, как водопоглощение, которое должно быть не ниже 6% и, как правило, не выше 16% (12% — очень неплохой показатель для рядового кирпича). Приобретая партию кирпича необходимо затребовать сертификат, в котором должны указываться все технические характеристики. Хотя наличие сертификата, также как и покупка кирпича известного производителя, еще не является гарантией качества. Это связано с тем, что на многих крупных заводах наряду с технологическими линиями, оснащенными современным дорогостоящим оборудованием, продолжают функционировать устаревшие цеха, выпускающие под этой же торговой маркой кирпич, не отвечающий современным требованиям. Наряду с техническим, кирпич должен иметь и экологический сертификат.

По сравнению с другими строительными материалами, и в частности с бетоном, керамический кирпич наиболее экологичен. Кроме глины он содержит минимальное количество добавок, как правило, нехимического происхождения. Практически единственным контролируемым параметром экологического характера является удельная эффективная активность естественных радионуклидов, которая в соответствии с ГОСТами должна быть более 370 Бк/кг.

Величина этого параметра зависит от месторождения глины, которая используется в производстве кирпича. Специалисты рекомендуют проверять приобретаемую партию кирпича с помощью обычного бытового дозиметра. Таблица 1. Технические характеристики кирпича (ЗАО "Слобожанська будівельна кераміка") Параметры Единица измерения Лицевой, офактуренный кирпич Фасонные изделия М100 М125 М150 Граница прочности на сжатие кгс/см2 112,5 128,7 157,4 157,4 Граница прочности на изгиб кг/см2 16,7 19,9 21,7 21,7 Водопоглощение % 8-12 8-12 8-12 8-12 Морозостойкость циклы F 50-100 F 50-100 F 50-100 F 50-100 Средняя плотность кг/м3 1385 1380 1350 1350 Теплопроводность Вт/мК 0,4 0,4 0,4 Пустотность % 36-49 36-49 36-49 36-49 Вес кг 1,9-2,3 1,9-2,3 1,9-2,3 1,9-2,3 Размеры мм 250x120x65 250x65x65 250x120x65 250x65x65 250x120x65 250x65x65 согл. рисунка Количество кирпича в пачке шт. 356/480 356/480 356/480 300 ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ ВЫСОЛОВ И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С НИМИ Образованию высолов в большей или меньшей степени подвержены практически все традиционные пористые строительные материалы как природного (известняк, песчаник, мрамор), так и искусственного происхождения (кирпич, бетон, штукатурка и т.д.). С одной стороны наличие пор благотворно сказывается на формировании внутреннего микроклимата здания, обеспечивая естественную диффузию водяных паров из помещения наружу (в холодное время года). А с другой - густая сеть капиллярных каналов, пронизывающая минеральный материал, способствует перемещению влаги, попавшей в массив строительной конструкции.

В процессе миграции вода вымывает растворимые соли и щелочи, содержащиеся в стройматериале, и выносит их на поверхность стены. После взаимодействия с двуокисью углерода, содержащегося в воздухе, и испарении влаги, соли и щелочи переходят в нерастворимую или плохо растворимую кристаллическую форму, образуя трудно устраняемый белый или цветной налет. Вред, наносимый высолами, не ограничивается только ухудшением внешнего вида здания. При испарении воды растущие соляные кристаллы разрывают капилляры и микрополости, образуя на поверхности стен трещины, отслоение штукатурного слоя или защитно-декоративного лакокрасочного покрытия. Проблема высолов заключается в том, что они могут проявляться не сразу, а через некоторое время после возведения здания.

Попытки избавиться от высолов при помощи воды и жесткой щетки редко заканчиваются успешно. Это связано с тем, что белый налет содержит целый "букет" химических соединений, в котором преобладают нерастворимые сульфаты, карбонаты и силикаты. Сегодня существуют специальные очистители фасадов для удаления солевых отложений. Но выбирая эту продукцию, специалисты советуют помнить, что различная природа высолов требует применения разных чистящих составов. Производители предлагают целую гамму смывок: одни эффективно растворяют сульфатные и карбонатные соли, другие - силикатные соли и остатки кладочного раствора и так далее. Правильный выбор препарата возможен только после проведения химического состава высола и приобретать смывку в полном объеме рекомендуется после успешного завершения испытаний на небольшом участке стены. Выбирая очистители, нужно учитывать свойства материала, из которого изготовлена стена.

Например, чистящие составы на кислотной основе могут повредить поверхности из мрамора или известняка, для очистки которых следует применять нейтральные или щелочные препараты. Как правило, очиститель наносят на поверхность стены при помощи кисти, щетки или валика, выдерживают в течение 10-15 мин., после чего остатки смывают водой. Чистящие составы поставляют в различной товарной форме (концентрированные растворы, жидкости, составы пастообразной консистенции). Технологии их применения могут значительно отличаться, поэтому перед использованием специалисты рекомендуют тщательно изучить инструкцию, уделив особое внимание соблюдению мер безопасности. Подавляющее большинство препаратов для удаления высолов содержит агрессивные (кислоты и щелочи) и вредные для здоровья химические соединения, в связи с этим проведение работ без защитных очков, резиновых перчаток категорически запрещается. ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПОВТОРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВЫСОЛОВ Чтобы снизить вероятность повторного образования высолов, необходимо исключить возможность вымывания солей из массива конструкционного материала, что достигается путем обработки очищенной поверхности специальным составом (гидрофобизатором), придающим минеральным строительным материалам водоотталкивающие свойства. После гидрофобизации вода не впитывается в кирпич, а собирается на его поверхности в виде капель или лужиц, которые не задерживаются на гидрофобизированной поверхности, а стекают с нее, не вызывая намокания.

Чаще всего для этой цели используются препараты на основе кремнийорганических (они же силиконы или силоксаны) соединений, образующих в порах и на поверхности защищаемого материала тончайшую, мономолекулярную несмываемую пленку, препятствующую проникновению воды в жидкой фазе в толщу стены. Немаловажное значение имеет тот факт, что гидрофобизированные материалы сохраняют способность паропропускания, то есть не препятствуют диффузии паров воды - ограждающая конструкция дышит, поддерживая в помещении атмосферу, благоприятную для жизнедеятельности человека. На рынке строительных материалов представлено значительное количество гидрофобизаторов, отличающихся химическим составом реакционно-способного силикона, содержанием активного вещества, наличием или отсутствием органического растворителя, формой поставки и тому подобное. Снижение впитывающей способности (как результат обработки гидрофобизатором) не только уменьшает вероятность образования высолов, но и значительно повышает морозостойкость конструкционных материалов. Критерием морозостойкости является число циклов попеременного замораживания и оттаивания, вызывающее при испытаниях снижение модуля упругости на 25% или массы на 5% от первоначальных значений. Кроме того, некоторые гидрофобизирующие составы обладают выраженным антисептическим эффектом, то есть препятствуют развитию грибка и плесени, которые не только портят внешний вид здания, но и разрушают структуру камня.

Отметим, что проведение гидрофобизации целесообразно не только после очистки стен от уже образовавшихся высолов, но и для обработки наружных поверхностей вновь возведенного дома.