Теплопроводность керамического кирпича

Теплопроводность керамического кирпича

Керамический кирпич производится полнотелым и пустотелым. Структура влияет на эксплуатационные свойства строительного материала и характеристики стен из выбранного вида кирпича. В зависимости от климатических условий, они должны надежно сохранять температуру внутри помещений и обладать высокими теплоизоляционными свойствами. Способность кирпича к передаче тепла зависит от его плотности. Теплопроводность керамического кирпича с отверстиями выше, чем у полнотелого.

Связь плотности и теплопроводности кирпича

Красный керамический кирпич на 85-95% выпускается из высококачественной глины, песка и пластификаторов. Он проходит этапы формовки, сушки и обжига. На первом этапе определяется вид — пустотелый со сквозными/глухими отверстиями или полнотелый. В зависимости от плотности материала теплопроводность различных видов кирпича различается от 0,4 Вт/(м°C) до 0,9 Вт/(м°C).

Важный показатель — коэффициент теплопроводности керамического кирпича. Он определяется как отношение количества потерь тепла в 1 час через стену толщиной 1 м при изменении температуры на 1 °C:

пустотелого — 0,34-0,47 Вт/(м°C);

полнотелого — 0,6-0,8 Вт/(м°C).

Плотность кирпича измеряется в кг/м3 и зависит от количества пор в материале. Она влияет на теплопроводность и вес каждого блока. По стандарту, полнотелый кирпич должен иметь не более 13% пустот. В нем отсутствуют отверстия, пустоты возникают только из-за пористой структуры глины. Пустоты в пустотелом блоке составляют от 14% до 45% объема, они имеют искусственное происхождение.

Рядовой полнотелый блок характеризуется плотностью 1700-1900 кг/м 3 . Плотность пустотелого кирпича — 1100-1400 кг/м 3. Этот параметр также влияет на прочность блоков. Его учитывают при выборе материалов в зависимости от размеров строения и несущей нагрузки на стены.

Теплопроводность блоков

В связи стем, что теплопроводность керамического кирпича пустотелого зависит от формы и размера пустот, производители выпускают большое количество разнообразных блоков. Помимо того, что отверстия бывают сквозными и глухими, их также делают круглыми, овальными, прямоугольными.

Если теплопроводность пустотелого кирпича — 0,4-0,7 Вт/(м·°C), то теплопроводность керамического кирпича полнотелого может оказаться в 1,5-2 раза выше. Эффективность энергосбережения блоков с отверстиями значительно выше.

Для улучшения параметров теплозащиты дополнительно применяют различные способы кладки кирпича. Важно учитывать толщину связующей смеси. Толстые прослойки цементной смеси могут создавать в стене температурные мостики. Это вызывает увеличение теплопотерь.

Применение видов кирпича в зависимости от теплопроводности

При сооружении фундамента, внешних стан и перекрытий установлен ряд технологических требований. В соответствии с ними выбирают кирпич различного назначения:

Учитывая теплопроводность керамических материалов, полнотелый кирпич используют для возведения несущих стен. Он имеет большую плотность и прочность. Такие внешние стены впоследствии требуют монтажа слоя утеплителя.

Возведение наружных стен из пустотелых блоков более эффективно. Оно позволяет уменьшать ширину кладки, отказаться от утеплителя или снизить его толщину. Часто достаточно применения обычного облицовочного материала.

Основные свойства и характеристики керамического кирпича

Керамический кирпич остается одним из самых востребованных кладочных материалов на протяжении долгого времени. Основным сырьем для его изготовления служит глина, а всевозможные добавки придают этому строительному материалу различные свойства. Благодаря хорошим показателям прочности, водостойкости, морозостойкости и теплопроводности он успешно удерживает лидирующие позиции среди большого количества современных кладочных материалов.

Схема блока керамического кирпича.

Он с успехом используется в строительстве зданий различной этажности как для несущих стен, так и для перегородок. Несомненным преимуществом этого строительного материала считается экологичность – благодаря использованию натурального сырья в кирпичных зданиях и сооружениях не выделяются вещества, вредные для организма человека.

Технические характеристики керамического кирпича

К основным техническим характеристикам относятся плотность, пористость, морозостойкость, прочность, водопоглощение и теплопроводность.

Схема раскладки кирпича.

1. Плотность кирпича характеризуется массой материала в 1 м³. Она обратно пропорциональна пористости и является основной характеристикой теплопроводности этого строительного материала. В зависимости от вида кирпича она может изменяться от 2100 кг/м³ для клинкерного кирпича до 1000 кг/м³ для пустотелого.
2. Пористость – это показатель заполнения тела кирпича порами в процентах. От этой структурной характеристики зависят показатели прочности, морозостойкости, теплопроводности и другие. Для образования пор в глину добавляют различные добавки – опилки, торф, уголь, измельченную солому, – которые при проведении обжига выгорают и образуют небольшие пустоты. Минимальной пористостью (5%) обладает клинкерный кирпич, а максимальной (14%) – облицовочный кирпич.
3. Морозостойкостьюсчитается способность керамического кирпича выдерживать без разрушения замораживание и последующее оттаивание в воде, называющееся циклом. От количества циклов, переносимых без внешних повреждений, изменений массы и прочности зависит марка стройматериала. Существуют следующие марки, характеризующие свойства морозостойкости: F15, F25, F35, F50, F75, F100. Показатели морозостойкости для клинкерного материала составляют 50-100, для облицовочного кирпича – 25-75, для шамотного,полнотелого и пустотелого кладочного кирпича – 15-50.
4. Прочность керамического кирпича определяется его способностью противостоять различного рода разрушениям, возникающим из-за внешнего воздействия, вызывающего внутреннее напряжение в нем. Она характеризуется пределом прочности при испытаниях на сжатие, изгиб и растяжение. Основные марки прочности М50, М75, М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300. Чем больше этажность возводимых зданий, тем выше марка прочности используемого строительного материала.
5. Водопоглощение – это способность поглощать и удерживать влагу. Большая насыщенность водой значительно снижает основные технические характеристики и свойства керамического кирпича. Согласно ГОСТу, для полнотелого материала она не должна быть выше 8%, а для пустотелого – 6%.
6. Теплопроводность характеризует способность передавать тепло при возникновении разницы температур внутри и снаружи помещения. Она зависит от пористости и пустотелости кирпича.

Внешний вид кирпича

Проверка правильности кирпичной кладки.

Керамический кирпич является искусственным камнем, имеющим правильную форму. Его ребра должны быть строго прямолинейными, а грани – иметь плоскую поверхность. Рабочая грань, которая располагается параллельно к основанию кладки, называется постелью, ее размер составляет 250 на 120 мм. Средняя по размерам грань, перпендикулярная к постели, называется ложком и имеет размеры 250 на 65 мм для одинарного кирпича. Самая маленькая грань называется тычком. Ее размеры составляют для одинарного керамического кирпича 120 на 65 мм.

Согласно действующему ГОСТу, кирпичные заводы производят керамический строительный камень следующего основного формата:

• одинарный;
• полуторный;
• двойной.

Одинарный кирпич, называемый еще нормальным форматом (НФ), характеризуется размерами 250-120-65 мм. Параметры полуторного кирпича или 1,4 НФ, составляют 250-120-88 мм, а двойного или 2,1 НФ – 250-120-140 мм.

Значительно реже выпускают так называемый еврокирпич и одинарный модульный. Размеры еврокирпича составляют 0,7 НФ или 250-85-65 мм, а модульного одинарного – 1,3 НФ или 288-138-65мм. ГОСТом предусмотрен выпуск неполномерного кирпича, длина которого составляет 180, 120 или 60 мм. Для любого вида изделий отклонения в размерах не должны превышать 5 мм по длине, 4 мм по ширине и 3 мм по толщине. Поверхности должна быть без видимых каменистых или известковых образований, добавок.

Рядовой кирпич

Обычный строительный кирпич называют рядовым. Он бывает двух основных видов:

• полнотелый;
• пустотелый.

Количество пустот в полнотелых изделиях не должно превышать 13%. Его применяют для тех конструкций, которые помимо своего веса испытывают дополнительную нагрузку, т.е. несущих элементов – колонн, внешних стен, внутренних стен, столбов. Полнотелый кирпич должен обязательно обладать высокой прочностью, особое внимание уделяется сжатию и изгибу. В конструкциях с сильной нагрузкой используют марки М250 и М300. Показатель морозостойкости должен составлять не менее F50-F75, пористости – более 8%. Для полнотелого керамического камня характерно плохое сопротивление теплопередаче. Поэтому для улучшения теплоизоляции наружных стен необходимо выполнять дополнительную теплоизоляцию.

Пустотелый керамический кирпич пригоден для возведения любых стен в малоэтажных зданиях, не несущих слишком большую нагрузку, для заполнения каркаса и перегородок многоэтажных высотных строений. Пустоты могут быть расположены горизонтально и вертикально, а их форма может быть квадратной, круглой, овальной или прямоугольной. Следует учитывать, что горизонтальные пустоты снижают прочность стройматериала, его марки М25-М100.

Благодаря большому количеству пустот (13% и больше) пустотелый керамический камень выгоден экономически. На его производство расходуется значительно меньше сырья, что сказывается на реализационной цене. Кроме того, он имеет высокие теплоизолирующие свойства, что немаловажно для жилых помещений.

Облицовочный керамический кирпич

Схема облицовки стены керамическим кирпичом.

Облицовочный кирпич еще называют лицевым или фасадным. Основное назначение – внешняя облицовка строений. Для него очень важен внешний вид – одинаковый равномерный цвет, отсутствие расслоения или трещин на поверхности, гладкие грани и точная форма. В большинстве случаев облицовочный керамический кирпич является пустотелым, поэтому для него характерны высокие теплотехнические характеристики и морозостойкость.

Существует несколько разновидностей облицовочного керамического кирпича:

• обычный;
• фактурный;
• фигурный;
• ангобированный;
• глазурованный.

Обычный облицовочный материал имеет гладкую лицевую поверхность, которая может иметь разнообразную окраску, полученную за счет состава сырья, времени и температуры обжига. Несмотря на довольно высокую цену, он довольно популярен, так как такая облицовка здания долговечна и не требует частого ремонта.

Для фактурной облицовки используют кирпич, ложок и тычок которого имеют рельефный рисунок. Чаще всего это имитация дерева, натурального камня, геометрические узоры, эффект состаривания и другое. Фигурный кирпич используют для отделки всевозможных скошенных и закругленных элементов – арок, колонн, декоративных элементов.

Ангобированный кирпич представляет собой двухслойный цветной искусственный камень с ровной матовой поверхностью. Декоративный слой ангоб получается в результате нанесения на высушенный сырец тонкого слоя окрашенной специальными красителями белой глины. Цветная блестящая поверхность глазурованного кирпича получается при нанесении глазури на обожженный кирпич, основной составляющей которой является легкоплавкое стекло. После вторичного обжига образуется стекловидное водонепроницаемое покрытие, значительно повышающее морозостойкость керамического материала.

Специальный керамический кирпич

В некоторых случаях необходимо применение искусственного керамического камня с особыми характеристиками. Примером может служить клинкерный и шамотный кирпич.

Главное предназначение клинкерного керамического кирпича – облицовка фасадов и цоколей, мощение пола в производственных зданиях, улиц, дорог, дворов. Для этого вида продукции характерна высокая морозостойкость – минимальная марка F50, и прочность М400-М1000. Такие высокие показатели достигаются благодаря использованию в качестве основного сырья тугоплавкой глины, которая проходит обжиг при высоких температурах, значительно превышающих температуру обжига обычного кирпича.

Стоимость этого материала довольно высокая, поэтому его применяют только там, где условия эксплуатации очень интенсивные. В качестве недостатков нужно отметить высокую теплопроводность клинкерного керамического кирпича, вызванную большой плотностью материала.

В местах контакта с открытым огнем, например, в печках и каминах, используют специальный огнеупорный керамический кирпич, изготовленный из шамотной глины. Он способен выдержать большие температуры – до 1600 градусов. Его форма довольно разнообразна – классическая прямоугольная, клиновидная, трапецеидальная и арочная.

Плотность кирпича керамического

Сегодня наиболее популярным строительным материалом в мире, безусловно, является кирпич. Он используется человеком на протяжении уже многих столетий. Кирпич представляет собой искусственно созданный минеральный камень, имеющий правильную геометрическую форму. Для кирпича характерны такие физические свойства, как влагопоглощение, прочность и устойчивость к резким изменениям температур в зимний период. Но важнейшим параметром, который нужно обязательно учитывать выбирая изделие, является его плотность.

Именно от неё зависит уровень теплопроводности кирпича. Плотность изделия показывает сколько его массы приходится на единицу его объёма. Виды кирпича и параметры их плотности. Сырьём для производства кирпича служит глина и известь. В зависимости от исходного материала и технологии производства кирпич подразделяют на несколько групп (керамический, силикатный, огнеупорный). Каждая из них разветвляется на подвиды. Более укрупнённо кирпич можно классифицировать на строительный и облицовочный.

Технология производства

Существует 3 варианта технологии производства керамического кирпича:

• Пластичный метод;
• Метод полусухого прессования;
• Сухой метод.

В любом из случаев первым этапом становится заготовка сырья. Для производства керамического кирпича используют пластичную глину (материал способен принимать нужную форму под воздействием влаги). Следующие этапы производства зависят от выбранного метода.

Пластичный метод

Подразумевает выполнение следующих процессов:

• Дробление глины на мелкие частицы (до состояния порошка).
• Увлажнение и перемешивания сырья. На этом же этапе в смесь добавляют необходимые добавки: отощители, которые увеличивают сопротивление материала к усадке; вещества, увеличивающие пористость готового кирпича и т.д.
• Фасовка пласта и разделение его на отдельные кирпичи.
• Просушка. В итоге процент влажности заготовки должен находиться в диапазоне от 9 до 12%.
• Обжиг. Температуру печи постепенно повышают до 800 градусов, после чего также постепенно начинают снижать.

Метод полусухого прессования

Подразумевает выполнение следующих этапов:

• Дробление глины до состояния порошка.
• Сушка сырья.
• Повторное дробление глины. Чтобы крупные частицы не попали в заготовку, материал просеивают.
• Увлажнение сырья горячим паром. Процент влажности материала – до 12%.
• Прессование глины в заготовки. Как правило, применяется специальная установка – двусторонний пресс.
• Повторная просушка.
• Обжиг в печи, разогретой до 800 градусов.

Сухой метод

Сухой метод очень похож на предыдущий вариант. Подразумевает следующие этапы:

• Дробление глины до состояния порошка.
• Сушка сырья.
• Повторное дробление глины. Чтобы крупные частицы не попали в заготовку, материал просеивают.
• Увлажнение сырья горячим паром. Процент влажности материала – до 12%.
• Прессование глины в заготовки.
• Обжиг в печи, разогретой до 800 градусов.

Плотность силикатного кирпича

Силикатный кирпич изготовляется из извести, песка и воды, правильными пропорциями раствора. По своим характеристикам он, как и керамический, делится на виды – полнотелый и пустотелый.

Плотность полнотелого силикатного кирпича колеблется в пределах 1800-1950 кг/м3. Плотность пустотелого силикатного кирпича зависит от добавления керамзитового песка и составляет 1100-1600 кг/м3.

Этот вид кирпича уступает керамическому только по своей степени водостойкости, поэтому возводить из него несущие стены и перегородки крайне нежелательно. Также он не подходит в строительстве печей, так как при нагревании деформируется тело кирпича.

Виды кирпича

Кроме белого и красного кирпича, есть другие, многочисленные виды.

На блоге есть описание разных типов кирпича:

Отличают их как по внешнему виду, так и по:

• по размеру;
• по цвету;
• по форме;
• по плотности;
• по теплоёмкости.

На сайте Википедии есть довольно интересное описание кирпича, начиная от истории возникновения, до современных видов и характеристик.

Каждая разновидность кирпича имеет свою технологию изготовления. В зависимости от процесса производства, у каждого вида кирпича своя плотность.

Клинкерный кирпич

Для работ, связанных с облицовкой цоколя или фасада здания, мощения дорожного покрытия широко применяется клинкерный кирпич. Основой для его изготовления служит красная глина, которая подвергается обжигу при очень высоких температурах. Это обеспечивает кирпичу прекрасную износостойкость и высокую плотность. Концентрация клинкерного кирпича колеблется от 1900 до 2100 кг./куб.м. Среди минусов данного вида кирпича можно выделить его низкие теплоизоляционные характеристики при достаточно высокой цене.

Так выглядит клинкерный кирпич

Теперь, ознакомившись с основными видами и свойствами кирпича, можно сделать определённый вывод, что к выбору данного изделия нужно подходить обдуманно, чётко осознавая его предназначение. Ведь от этого будет зависеть как правильно вы сможете определить основное и одно из важнейших свойств – плотность кирпича. Верное решение обеспечит увеличение срока эксплуатации сооружения и уровень его прочности.

Средняя плотность

Такую характеристику применяют для определения пористости и теплопроводности изделия. Чем меньше его плотность, тем ниже уровень теплопроводности. Индивидуальный показатель рассчитывается в лабораторных условиях. Средняя плотность определяется по формуле: p=m/v, где m — масса, v — объем, единицы ее измерения — кг/м3. Этапы расчета такой характеристики включают:

Для определения параметра готовый материал нужно взвесить.

Керамический кирпич: виды и технические характеристики

Красный керамический кирпич относится к группе популярных строительных материалов. Он используется для возведения наружных и внутренних стен зданий, для кладки печей, строительства заборов, фундамента и прочих конструктивных элементов.

Красный цвет кирпичу придает глина, являющаяся основным сырьем в процессе изготовления. Ее месторождение и минеральный состав позволяют получить продукцию разных оттенков. Для облицовки дома лучше купить кирпич из одной партии, иначе можно получить фасад разного оттенка.

1. Виды керамического кирпича

В зависимости от назначения кирпич подразделяют на:

• Рядовой, предназначенный для возведения стен, имеющий грубую поверхность;
• Облицовочный, обладающий привлекательным внешним видом, используемый для наружных работ;
• Специальный, применяемый для кладки печей, дымоходов.

По ГОСТ 530-2012 керамический кирпич выпускается в полнотелом или пустотелом исполнении. У последней разновидности ячейки (цилиндрической, квадратной или щелевидной формы) могут располагаться вертикально или горизонтально.

2. Размеры кирпича

• Длина – 250 и 288 мм;
• Ширина – 60, 80, 120 и 138 мм;
• Толщина – 55, 65 и 88 мм.

Наиболее востребованной продукцией в данной линейке стройматериалов является одинарный кирпич (250х120х65 мм) и полуторный (250х120х88 мм). Чуть реже используется двойной и нестандартный.

3. Характеристики красного керамического кирпича

Основными техническими характеристиками, определяющими качество и цену на кирпич, являются:

• Прочность;
• Плотность;
• Теплоемкость;
• Огнестойкость; .

Способность противостоять различным физическим нагрузкам определяет прочность изделия, которая характеризуется его маркой. Чем выше этот показатель, тем прочнее материал и построенная из него конструкция. Марка по прочности для керамического кирпича бывает от М100 до М300. Клинкерный подвид выпускается с маркой от М300 до М1000.

Показатель морозостойкости характеризует максимальное количество циклов замораживания и оттаивания, после которых изделие начнет терять свои прочностные качества. Минимально допускаемая марка по морозостойкости для данной продукции — F25, максимальная – F300.

4. Технология изготовления

Производство керамического кирпича включает в себя несколько основных этапов: измельчение сырья, перемешивание, формование сырцов, их сушка и обжиг. Поступаемая на предприятие глина очищается от посторонних примесей, измельчается и перемешивается с водой и необходимыми добавками до однородной массы.

Затем глиняная смесь загружается в ленточный пресс, откуда она выдавливается в виде пласта и при помощи резательного аппарата нарезается на отдельные кирпичи. Сырцы перемещают с конвейерной ленты на поддоны, которые переносят в сушильные камеры.

На следующем этапе кирпич перемещают на обжиг. Этот процесс происходит при температуре 800-1000 градусов и длится до начала спекания изделий. Готовую продукцию проверяют, укладывают на деревянные поддоны, упаковывают.

Кроме того, существует и безобжиговый способ изготовления кирпича, отличающийся тем, что сырцы выстаиваются на складе в течение 7-10 суток. В данном случае к глине добавляется портландцемент и другие минеральные наполнители.