Тема: Определение истинной плотности, пористости, водопоглощения керамического кирпича

Цель работы: научиться определять истинную плотность, пористость и водопоглощение керамического кирпича.

Материалы и аппаратура: образцы материала; объемомер Ле Шателье; весы; сушильный шкаф; ступка; сито № 02; фарфоровая чашка; эксикатор; стекло.

Общие сведения

Истинная плотность материала — физическая величина, определяемая отношением массы m (г) однородного материала к его объему V_а ( ) в абсолютно плотном состоянии, т.е. без учета пор и пустот, а именно:

= m / ( г / ).

Определение истинной плотности

Выполнение работы. Для определения истинной плотности кирпича от трех изделий откалывают по 2 образца массой не менее 100 грамм каждый. Измельчают до зерен 5мм. Кусочки отобранной пробы сушат в сушильном шкафу при температуре 110±5°С до постоянной массы, затем тонко измельчают в фарфоровой ступке. Полученный порошок просеивают через сито № 02 (размеры ячейки в свету — 0,2×0,2 мм). Отвесив в фарфоровой чашке навеску массой около 180 г просеянного порошка, его снова высушивают, а затем охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, где порошок хранят до проведения испытания.

Истинную плотность твердого материала определяют с помощью объемомера Ле Шателье, который представляет собой стеклянную колбу вместимостью 120. 150 см 3 с узкой шейкой, несколько расширяющейся в средней части. На шейке колбы выше и ниже шаровидного уширения нанесены две черты, объем между которыми равен 20 см 3 . Шейка градуирована, цена деления 0,1 см 3 .

Объемомер наполняют до нижней нулевой черты водой. После этого свободную от жидкости часть (выше нулевой черты) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги. Затем объемомер помещают в стеклянный сосуд с водой, имеющей температуру 20 °С (температура, при которой градуировали его шкалу). В воде объемомер остается все время, пока идет испытание. Чтобы объемомер в этом положении не всплывал, его закрепляют на штативе так, чтобы вся градуированная часть шейки находилась в воде.

От подготовленной пробы, находящейся в эксикаторе, с точностью до 0,01г отвешивают 80 г материала и высыпают его ложечкой через воронку в прибор небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в нем не поднимется до черты с делением 20 см 3 или до черты в пределах верхней градуированной части прибора. Разность между конечным и начальным уровнями жидкости в объемомере показывает объем порошка, всыпанного в прибор. Остаток порошка взвешивают. Масса порошка, всыпанного в объемомер, будет равна разности между результатами первого и второго взвешиваний.

Истинную плотность материала вычисляют по формуле:

где — масса навески материала до опыта, г;

— остаток от навески, г;

— объем жидкости, вытесненной навеской материала (объем порошка в объемомере), см 3 .

Определение пористости

Пористость материала характеризуется степенью заполнения его объема порами. Ее вычисляют по формуле:

где р_ср – средняя плотность материала, кг/м 3 ,

р_и – истинная плотность материала, кг/м 3 .

Определение водопоглощения

Водопоглощение по массе равно отношению массы воды, поглощенной образцом при насыщении к массе сухого образца :

где m_с – масса сухого образца, кг

m_н – масса насыщенного водой образца, кг.

Водопоглощение по объему равно массе поглощенной образцом воды при насыщении его, отнесенной к объему образца :

Контрольные вопросы:

1. Как определить истинную плотность каменного материала?

2. В каких случаях средняя и истинная плотности почти равны?

3. Что показывает массовое водопоглощение?

4. Чему равно соотношение между водопоглощением по объему и массе?

Литература:

1.Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету « Строительные материалы и детали», Москва «Стройиздат», 1988г.

Читайте так же:

Клинкерный кирпич керамейя оникс

2.Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету « Общая технология строительных материалов», Москва, «Стройиздат», 1988г.

Лабораторная работа №3

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Керамический кирпич.

Керамический кирпич – своеобразный аналог камня, созданного искусственно из минеральных глин с добавлением определенных компонентов. Прочность такой кирпич приобретает в результате обжига при температурах порядка 1000 C. Помимо хорошей прочности кирпич также приобретает водо, пожаро и морозостойкость, низкую теплопроводность и высокую теплоизоляцию, что делает его практически незаменимым в современном строительстве. В настоящее время керамический кирпич изготавливают пластическим способом или же полусухим прессованием. В первом случае глиняная масса влажностью до 30% формируется в заготовки, которые позже пройдут сушку и высокотемпературный обжиг. Во втором же случае влажность заготовительной массы не превышает 10% и используются более мощные прессы.

По размерам керамический кирпич бывает четырех видов:

1) Двойной (его параметры: 250 мм х 120 мм х 138 мм), 6 штук/метр

2) Одинарный (его параметры: 250 мм х 120 мм х 65 мм), 30 штук/метр

3) Полуторный (его параметры: 250 мм х 120 мм х 88 мм), 10 штук/метр

4) Нестандартный (размеры и параметры оговариваются дополнительно)

По плотности керамический кирпич подразделяется на пустотелый и полнотелый – в зависимости от необходимых качеств. Пустотелый имеет лучшие теплотехнические свойства, в то время как полнотелый – повышенную прочность.

В зависимости от цели использования, керамические кирпичи различают:

1) Строительный кирпич

2) Облицовочный кирпич

3) Печной (огне-/кислотно- упорный)

4) Клинкерный кирпич

Строительный кирпич обычно применяется в обустройстве внутренних и наружных стен здания, в связи со своим далеко не идеальным внешним видом – может содержать сколы. Можно использовать его также и для строительства дома, с последующим утеплением.

Облицовочный кирпич имеет самый идеальный внешний вид и не имеет дефектов, что определяется согласно указанным в ГОСТе предельно допустимым отклонениям. Облицовочный кирпич бывает фактурным и фасонным. Фактурный кирпич используется в облицовке фасадов и заборов. Фасонный же применяют в кладке сложных форм окон, арок, подоконников.

Печной кирпич является огнеупорным, имеет правильную геометрию формы и используется для изоляции и постройки таких высокотемпературных объектов как камины и печи. Потому данный вид кирпича обладает низкой теплопроводностью и хорошей жаростойкостью.

Клинкерный кирпич получают из тугоплавких сортов глины и особенно тщательно проверяют состав на отсутствие примесей мела и щелочи. В процессе обжига при температурах порядка 1200 C клинкер приобретает высокую прочность и плотность. Область применения: облицовка стен, цоколей, мощение тротуаров.

Так как самой основной характеристикой керамического кирпича является его прочность, то это означает и долгое время эксплуатации объектов, выполненных из него. Каждая марка кирпича имеет свои показатели прочности и маркируется буквой М и следующим за ней цифровым значением: М75, М100, М125, М150, М175, М200. Чем выше цифровое значение – тем выше показатели прочности. Кирпичи с наиболее высокой маркой используются в кладке основы здания или капитальных стен. Многоэтажные дома следует строить из кирпичей не ниже М150, в то время как для небольшого частного дома подойдет М100.

Еще одной важной характеристикой керамического кирпича является его морозостойкость — это его способность выдерживать попеременное замораживание и оттаивание в водонасыщенном состоянии. Морозостойкость измеряют в циклах. Каждый такой цикл – это попеременное помещение кирпича в воду, а затем в морозильную камеру. По морозостойкости кирпич бывает таких марок: Мрз15, Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50. Цифровое значение обозначает количество циклов. Как правило, лучше не использовать кирпичи с морозостойкостью ниже Мрз 35.

Читайте так же:

Как можно украсить кирпичами двор

Морозостойкость кирпича напрямую зависит от двух физических процессов, а именно его теплопроводности и водопоглощения, ведь если кирпич будет напитывать много влаги, которая при этом замерзнет на морозе, то и теплопроводность его заметно изменится, а значит помещения внутри здания будут сырыми и холодными. Идеальное водопоглощение для кирпича составляет от 6 до 14%.

Эти и другие физические характеристики составляют общую характеристику — долговечность керамического кирпича. Чтобы керамический кирпич прослужил долго и добротно, необходимо соблюдать высокое качество первичного сырья и технологический процесс изготовления.

Полнотелый керамический кирпич

Керамический полнотелый кирпич – это искусственный камень правильной формы, полый внутри, то есть не содержащий пустот. Изготавливается из красной глины путем формовки и обжига.

Используется полнотелый кирпич, благодаря своим свойства, преимущественно для устройства фундаментов, цоколей домов, возведении подвальных помещений, для возведения стен зданий, облицовки здания, кладке печей и каминов, там, где нужна повышенная прочность и огнеупорность.

Из-за того что материал имеет широкое применение, его также называют керамический рядовой полнотелый кирпич.

Характеристика керамического полнотелого кирпича

Прочность полнотелого кирпича

Полнотелый кирпич соответствует стандартным маркам прочности. Прочность кирпича обозначается соответствующей маркой, например М100, где М- это марка, а 100 – это нагрузка в килограммах которую может выдержать полнотелый кирпич при давлении на 1 см квадратный, то есть при сжатии. Полнотелый керамический кирпич бывает следующих марок плотности М-75, М-100, М-125, М-150, М-175, М-200, М-250, М-300. Марки 75-100 используют для кладки стен двух и трех этажных домов, прочность такого кирпича позволяет выдерживать вес всего здания. Марки от 125 до 200 уже можно смело использовать для сооружения фундаментов и цокольных этажей. Полнотелый кирпич М200 и М300 используется даже для устройства фундаментов многоэтажных домов.

Теплопроводность полнотелого кирпича

Кирпич как и любой стеновой материал обладает свойством проводить температуру от нагретой поверхности внутренней средой дома во внешнюю среду, более холодную. Процесс происходит в результате электромагнитного взаимодействия атомов, электронов и квазичастиц (фононы). Показатель величины теплопроводности – это коэффициент теплопроводности λ, Вт/. Это количество теплоты, которое проходит через единицу площади сечения изделия за единичный промежуток времени.

Значения коэффициентов теплопроводности: ≤ 0.20 – высокая теплопроводность; 0.2 < λ ≤ 0.24 – повышенная теплопроводность; 0.24 — 0.36 – эффективная теплопроводность; 0.36 — 0.46 – условно-эффективная теплопроводность; ˃ 0.46 – малоэффективная теплопроводность.

У полнотелого керамического кирпича высокая теплопроводность до 0,56-0,81 Вт/м, и он хорошо отдает полученное тепло, в отличие от пустотелого кирпича, который держит тепло благодаря внутренним пустотам. Потому полнотелый кирпич и используется для устройства печей и стараются не использовать для возведения стен здания.

Морозостойкость полнотелого кирпича

Морозостойкость кирпича, в общей стандартизации изделия, обозначается буквой F. Под морозостойкостью полнотелого керамического кирпича понимается его способность в насыщенном водой состоянии выдерживать без разрушений многократные циклы заморозки и оттаивания. Морозостойкость измеряется количеством циклов замораживания и оттаивания, проводимых в Самыми распространённые марки по морозостойкости это F-15, F-25, F-35, F-50, F-100, где цифра после буквы F обозначает количество циклов заморозки и разморозки. Такие испытания проводятся над искусственным камнем по 8 часов в одном температурном цикле.

Читайте так же:

Как сделать круглым кирпич

Показатель морозостойкости не зависит от полнотелости или пустотелости кирпича, на этот показатель влияет сырье из которого изготовили кирпич и технология производства. Самой распространенной маркой по морозостойкости является не ниже F-35, для климата с умеренной зимой и летом.

Размер и вес полнотелого кирпича

Стандартный размер кирпича 250х120х65 мм, и вес 4,3 килограмма и 1 600 – 1 900 кг/куб.м, такой кирпич его называют одинарным. Такой размер удобен в работе каменщика. Изготавливают кирпич и больших размеров, например полуторный и двойной (двушка), с соответствующими увеличенными размерами в высоте и большим весом. В сравнении с пустотелым искусственным камнем, полнотелый кирпич более тяжелее, а значит, стены возведенные из него будут оказывать большую нагрузку на фундамент. Это еще одна причина не использовать полнотелый кирпич для кладки коробки дома.

Огнестойкость полнотелого керамического кирпича

Огнестойкость кирпича это его способность ограничивать распространение огня и не менять своих технических свойств под воздействием высоких температур.

Огнестойкость полнотелого кирпича характеризуют такие показатели как

— негорючесть, то есть он не подвержен возгоранию и поддержанию огня;

— сохранение механической прочности при нагреве до высоких температур;

— низкая теплопроводность, то есть при контакте одной стороны с высокой температурой, вторая сторона должна сохранять температуру ниже температуры возгорания материалов с которым контактирует кирпичная стена, например если это пластик, бумажные и картонные изделия, а так же материалы из дерева. Но как правило, такие материалы могут контактировать с кирпичной стеной только внутри дома и не снаружи и причиной их возгораний очевидно не будет является нагретый кирпич.

Стены и конструкции, элементы зданий выполненные из кирпича, в частности полнотелого кирпича являются самыми огнеупорными, потому то из них и складывают печи, камины и дымоходные трубы. Такое свойство обеспечивает безопасность жильцам дома из кирпича.

Во время случайных пожарах внутри кирпичного дома и рядом с ним, можно с уверенностью утверждать что дом не сгорит и не лишит его владельца жилья, стены и целостность дома сохранится.

Водопоглощение полнотелого керамического кирпича

Водопоглощение кирпича — это способность данного изделия впитывать в себя и сохранять влагу. Это соотношение объема впитанной влаги и веса материала. Показатель водопоглощения определяется в процентах к объему материала. Чем выше будет показатель водопоглощения, тем ниже уровень прочности кирпича и соответственно устойчивости к низким температурам, поскольку замерзшая внутри кирпича влага будет разрушать его изнутри.

Для полнотелого керамического кирпича показатель водопоглощения устанавливается на уровне 8%-14%, низкий уровень водопоглощения, потому его используют для возведения цоколей и облицовки стен домов.

Рассмотрев основные характеристики полнотелого керамического кирпича можно сделать вывод что основными его достоинствами являются высокая прочность, водостойкость, устойчивость к высоким температурам, потому его используют для возведения цоколей и несущих стен, печей и использовать в качестве облицовочного материала. А основными недостатками являются высокая теплопроводность и масса , потому его редко используют как основной кладочный материал для дома.

Керамический кирпич. Размеры, условные обозначения, характеристики и список производителей

Несмотря на развитие рынка стройматериалов и появление более практичных и дешёвых аналогов, популярность кирпича не падает. Он продолжает применяться в многоэтажном и частном строительстве. Учитывая стабильный спрос, имеет смысл рассмотреть все технические нюансы, которыми керамический кирпич привлекает внимание покупателей.

Состав

В качестве основного компонента для изготовления используется мелкофракционная глина. Добывают сырьё в специальных карьерах, обязательно используя одноковшовые экскаваторы. Такие машины не перемешивают между собой слои глины, ровно снимая нужный пласт. К основному компоненту добавляют воду, для достижения нужной консистенции и пластичности.

Читайте так же:

Кирпич feldhaus klinker vascu wasserstrich

Помимо базового сырья, в состав керамического кирпича часто включаются добавки, для достижения нужной структуры и повышения технических характеристик изделия. В частности:

Песок, зола или шлак – помогают снизить вес и минимизировать усадку;

Опилки, древесный уголь, торф – выгорающие компоненты, придающие кирпичу пористость;

Песчаник, железосодержащая руда – регулируют термическую обработку, облегчают процесс формовки.

Cогласно нормам ГОСТ в керамическом кирпиче не содержится токсичных и химически активных веществ, поэтому материал является экологически безопасным.

Технология изготовления

Это довольно сложный и многоступенчатый процесс. Однако вне зависимости от производителя, применяются два способа изготовления стройматериала:

Пластическая методика – формовка изделия выполняется из глиняной массы с добавлением большого количества воды (17-30%). Чтобы получить готовое изделие применяется технология ленточного прессования с последующим высушиванием кирпича в специальных камерах. На заключительном этапе, сформированные блоки обжигают в печах.

Полусухое прессование – здесь можно отметить сравнительно небольшое количество воды (до 10%). Формовка выполняется прессом, который создаёт высокое давление – порядка 15 МПа.

В обоих случаях, кирпич обжигается при высоких температурах, в результате легкоплавкие компоненты глины надёжно связывают элементы не подверженные плавлению.

Основные виды и нормативные документы

Керамические (красные, облицовочные, забутовочные, евро, модульные, поризованные): ГОСТ 530-2012;

Силикатные: ГОСТ 379-2015;

Кислотоупорные: ГОСТ 474-90;

Огнеупорные (шамотные, печные): ГОСТ 8691-73.

Маркировка

Маркировка – это классификация готовых изделий по техническим характеристикам, которые определяют дальнейшую область применения. Для этого обычно используются буквенные и числовые обозначения. В случае с керамическим кирпичом, это выглядит так:

КО – одинарный кирпич стандартного размера;

КЕ – европейский формат;

КУ – утолщённое изделие;

КМ – модульный кирпич стандартного размера;

КУГ – утолщённый, присутствуют горизонтальные пустоты;

КГ – горизонтальные пустоты;

КК – крупноформатные изделия.

Помимо этого, присутствуют такие обозначения:

Р – рядовой;

Л – лицевой;

ПО – полнотелый;

ПУ – пустотелый.

Приведённая классификация определяет применение кирпича. Кроме этого, на каждом изделии имеется специальная маркировка, указывающая на технические характеристики:

М – марка прочности. Данное значение может варьироваться в пределах 75-300. Чем выше плотность кирпича, тем он устойчивее к динамическим нагрузкам. Например, М 75 подходит для возведения одноэтажных строений, М 300 – материал для строительства высотных зданий.

F – показатель морозоустойчивости. Здесь также применяется числовое обозначение в пределах 15-150. Цифры указывают на количество циклов замораживания/оттаивания, которые может выдержать кирпич без потери первоначальных свойств.

Пример расшифровки

КОРПО 1НФ 100/50 – одинарный кирпич стандартного размера марки 100, рассчитанный на 50 циклов замораживания/оттаивания. Такие изделия подойдут для строительства домов, высотой 2-3 этажа.

Таблица размеров

Определяются согласно ГОСТ 530-2007 (соответствует европейскому стандарту ЕН 771-1:2003)

Наименования изделия	Обозначение	Длина, мм	Ширина, мм	Толщина, мм
Рядовой или одинарный	КО	250	120	65
Евро	КЕ	250	85	65
Утолщенный	КУ	250	120	88
Одинарный модульный	КМ	288	138	65
Утолщенный с горизонтальными пустотами	КУГ	250	120	88

Расход материала

Количество кирпичей в кладке (с учетом растворных швов), шт.

1 м 2 кладки в ½ кирпича

1 м 2 кладки в 1 кирпич

1 м 2 кладки в 1,5 кирпича

1 м 2 кладки в 2 кирпич

Достоинства и недостатки

Неоспоримые преимущества керамического кирпича выглядят так:

Экологически чистый материал.

Отличные показатели прочности.

Широкий размерный ряд.

Правильная геометрия, позволяющая возводить строения любой сложности.

Читайте так же:

Брылинский кирпич цвет абрикос

Неплохие показатели звукоизоляции.

Презентабельный внешний вид.

К явным недостаткам относятся такие моменты:

Цена – на рынке присутствуют более дешевые материалы с лучшими техническими характеристиками.

Теплопроводность – обязательно требуется дополнительное утепление.

Вес – вне зависимости от этажности, зданию необходим прочный фундамент.

Сроки строительства – возведение зданий из кирпича обычно занимает много времени.

Химическая зависимость – на керамическом кирпиче часто появляются высолы: белые пятна выступившей соли.

Отметим, что для строительства кирпич закупается сразу, в необходимом количестве. Партии разных производителей могут отличаться по цвету.

Технические характеристики

Основные технические параметры керамического кирпича выглядят так:

Пустотность – около 5%;

Плотность – порядка 1 700 кг/м3;

Паропроницаемость – 0.14-0.17 мг/м*ч*Па;

Усадка – 0.03-0.1 мм на метр кладки;

Здесь приведены средние значения, которые могут изменяться в зависимости от структуры и предназначения материала.

Разновидность кирпича	Плотность средняя	Пористость	Марка прочности	Морозо- стойкость
Разновидность кирпича	кг/м3	%	Марка прочности	Морозо- стойкость
Рядовой полнотелый	1600 — 1900	8	75 -300	15 — 50
Рядовой пустотелый	1000 — 1450	6 — 8	75 — 300	15 — 50
Лицевой	1300 — 1450	6 — 14	75 — 250	25 — 75
Лицевой ангобированный	1300 — 1450	6 — 14	75 — 250	25 — 75
Клинкерный	1900 — 2100	5	400 — 1000	50 -100
Шамотный	1700 — 1900	8	75 — 250	15 — 50

Различия между силикатным и керамическим кирпичом

Первое, чем отличаются две разновидности кирпича – это цвет. Керамический кирпич изготавливается из обожжённой глины, поэтому имеет красный оттенок. Силикатный – сочетание кварцевого песка и извести, что в совокупности даёт белый цвет.

Кроме этого, силикатный аналог всегда полнотелый – здесь не имеется пористой структуры и технических пустот. Такое строение подразумевает высокую потерю тепла, соответственно стены из силикатного кирпича имеют большую толщину, что создаёт дополнительную нагрузку на фундамент.

Различается и технология изготовления. В частности, керамический кирпич формуется, после чего подвергается обжигу под воздействием высоких температур. Силикатный аналог формируется в автоклавах, под воздействием высокого давления и горячего пара.

Наблюдается существенная разница в цене: силикатный кирпич намного дешевле.

Проверенные производители

Этот кирпичный завод вёдёт историю с 1933 года, считается одним из крупнейших производителей центрального региона страны. Визитная карточка производителя: широкий размерный ряд, где помимо стандартных изделий, присутствует торцевой, клиновидный и трапецеидальный кирпич.

«Владимирский кирпичный завод»

В отличии от большинства производителей, предприятие имеет собственные месторождения глины, что гарантирует высокое качество по доступной цене. Производственная линия полностью автоматизирована, состоит из итальянского оборудования. Годовой оборот – порядка 75 000 000 единиц кирпича в год.

«Маркинский кирпичный завод»

Производственные мощности находятся в Ростовской области, это один из ведущих поставщиков южного региона России. Компания использует сырьё различных природных оттенков, что обеспечивает широкую цветовую гамму без применения искусственных красителей.

Компания работает совместно с немецкой компанией HANS LINGL, что делает её самым современным производителем не только в России, но и европейских странах. Производитель имеет два завода с общим выходом кирпича в количестве до 140 000 000 единиц в год.

Сравнительно молодая компания, работающая в Московской области с 1995 года. Производитель предлагает потребителям качественный кирпич, различных форм и оттенков.

Отметим, что на территории России работает около 30 крупных предприятий по производству керамического кирпича. Поэтому проблем с выбором хорошего производителя возникнуть не должно.

голоса

Рейтинг статьи