Размер полуторного кирпича силикатного: Размер силикатного кирпича — Магазин строительных материалов Склад Кирпича

Кирпич представляет собой блок керамического материала, используемый в каменной кладке и рассчитанный на укладку одной рукой с использованием раствора.

Дополнительные рекомендуемые знания

История

Самые старые из найденных фигурных кирпичей датируются 7500 г. до н.э. ^{[ ]} . Они были найдены в Чайёню, месте, расположенном в верховьях Тигра на юго-востоке Анатолии, недалеко от Диярбакыра. Другие более поздние находки, датированные между 7000 и 639 гг.5 г. до н.э., происходят из Иерихона и Чатал-Хююка. Судя по археологическим данным, изобретение обожженного кирпича (в отличие от гораздо более раннего сырцового кирпича, высушенного на солнце) произошло примерно в третьем тысячелетии до нашей эры на Ближнем Востоке. Будучи гораздо более устойчивым к холодным и влажным погодным условиям, кирпич позволял строить постоянные здания в регионах, где более суровый климат не позволял использовать сырцовые кирпичи.

К 1200 году нашей эры производство кирпича было распространено по всей Европе и Азии, от Атлантики до Тихого океана. На Ближнем Востоке и в Индии кирпичи используются уже более пяти тысяч лет. На равнине Тигра-Ефрата нет скал и деревьев. Таким образом, шумерские постройки были построены из плосковыпуклых сырцовых кирпичей, не скрепленных раствором или цементом. Поскольку плосковыпуклые кирпичи (округлые) ведут себя несколько нестабильно, шумерские каменщики клали ряд кирпичей перпендикулярно остальным через каждые несколько рядов. Они заполняли щели битумом, соломой, болотным камышом и сорняками.

Древние египтяне и цивилизация долины Инда также широко использовали сырцовый кирпич, что можно увидеть, например, в руинах Буэна, Мохенджо-Даро и Хараппы. В цивилизации долины Инда все кирпичи соответствовали размерам в идеальном соотношении 4:2:1. ^{[ citation required ]} Соотношение размеров кирпича 4:2:1 сегодня считается оптимальным для эффективного склеивания.

В шумерские времена подношения еды и питья преподносились «богу кирпичей», который «представлялся в ритуале первым кирпичом». Совсем недавно раствор для фундамента собора Святой Софии в Стамбуле смешивали с «отваром ячменя и коры вяза» и священными реликвиями, сопровождаемыми молитвами, помещали между каждыми 12 кирпичами.

Римляне использовали обожженный кирпич, а римские легионы, которые управляли мобильными печами, принесли кирпичи во многие части империи. Римские кирпичи часто маркируются клеймом легиона, который руководил их производством. Например, использование кирпича в Южной и Западной Германии восходит к традициям, уже описанным римским архитектором Витрувием.

В досовременном Китае производство кирпича было работой скромного и неквалифицированного ремесленника, но мастера печи уважали как ступеньку выше последнего. ^[1] Ранние описания производственного процесса и методов остекления, используемых для кирпичей, можно найти в руководстве плотника династии Сун

… мастер печи должен был следить за тем, чтобы температура внутри печи оставалась на уровне, при котором глина мерцала цветом расплавленного золота или серебра. Он также должен был знать, когда гасить печь водой, чтобы получить глазурь на поверхности. На анонимных рабочих легли менее квалифицированные этапы производства кирпича: смешивание глины и воды, вождение быков по смеси, чтобы превратить ее в густую массу, зачерпывание массы в стандартные деревянные рамки (чтобы получить кирпич примерно 42 сантиметра в длину, 20 сантиметров в ширину). , толщиной 10 сантиметров), выравнивание поверхностей проволочной дужкой, снятие их с рам, печать лицевых и оборотных сторон штампами, указывающими, откуда кирпичи и кто их сделал, загрузка печей топливом (вероятнее всего, дровами). чем уголь), укладывая кирпичи в печь, извлекая их для охлаждения, пока печи еще горячие, и связывая их в поддоны для транспортировки. Это была горячая, грязная работа. ^[2]

Идея подписывать свое имя на своей работе и обозначать место, где был сделан продукт — в данном случае, кирпичи — не была чем-то новым для эпохи Мин и не имела ничего общего с тщеславием. ^[3] Еще во времена династии Цинь (221 г. до н.э. – 206 г. до н.э.) правительство требовало от кузнецов и оружейников выгравировать свои имена на оружии, чтобы отследить происхождение оружия, чтобы их оружие не оказалось иметь более низкое качество, чем стандарт, требуемый правительством. ^[4]

В 12 веке кирпичи из Северной Италии были повторно завезены в Северную Германию, где возникла самостоятельная традиция. Его кульминацией стала так называемая кирпичная готика, уменьшенный стиль готической архитектуры, который процветал в Северной Европе, особенно в регионах вокруг Балтийского моря, где нет природных каменных ресурсов. Кирпичные готические здания, построенные почти исключительно из кирпича, можно найти в Дании, Германии, Польше и России.

В эпоху Возрождения и барокко видимые кирпичные стены были непопулярны, и кирпичная кладка часто покрывалась штукатуркой. Только в середине 18 века видимые кирпичные стены вновь обрели некоторую популярность, о чем свидетельствует, например, голландский квартал Потсдама.

Перевозка сыпучих строительных материалов, таких как кирпичи, на большие расстояния была редкостью до появления каналов, железных дорог, дорог и грузовых автомобилей. До этого времени кирпичи обычно изготавливались как можно ближе к месту их предполагаемого использования. Было подсчитано, что в Англии восемнадцатого века перевозка кирпичей на лошадях и телегах на десять миль (16 км) по существовавшим тогда плохим дорогам могла более чем удвоить их цену.

Кирпичи часто использовались даже там, где был доступен камень, из соображений скорости и экономии. Здания промышленной революции в Великобритании были в основном построены из кирпича и дерева из-за возникшего беспрецедентного спроса. Опять же, во время строительного бума девятнадцатого века в городах восточного побережья Бостона и Нью-Йорка, например, по этим причинам в строительстве часто использовался кирпич местного производства, а не коричневый камень из Нью-Джерси и Коннектикута.

Тенденция строить офисы вверх, появившаяся в конце 19 века, вытеснила кирпич в пользу литого и кованого железа, а затем стали и бетона. Некоторые ранние «небоскребы» были построены из каменной кладки и продемонстрировали ограниченность материала — например, здание Монаднок в Чикаго (открытое в 1896 г.) построено из каменной кладки и имеет высоту всего шестнадцать этажей, а грунтовые стены имеют толщину почти любой выше привел бы к чрезмерной потере внутреннего пространства на нижних этажах. Кирпич был возрожден для высоких зданий в 19 веке.50-е годы после работы Швейцарского федерального технологического института и Института строительных исследований в Уотфорде, Великобритания. Таким способом изготавливались восемнадцатиэтажные строения с несущими стенами толщиной не более одного кирпича (150-225 мм). Этот потенциал не был полностью раскрыт из-за простоты и скорости строительства из других материалов, в конце 20-го века кирпич использовался только в малоэтажных или средних постройках или в качестве тонкой декоративной облицовки зданий из бетона и стали или для внутренних ненесущих стен.

Методы производства

Кирпичи могут быть изготовлены из глины, сланца, мягкого сланца, силиката кальция, бетона или из добытого камня.

Глина является наиболее распространенным материалом, при этом современные глиняные кирпичи формируются одним из трех процессов: мягким шламом, сухим прессованием или экструдированием.

В 2007 году был изобретен новый тип кирпича на основе летучей золы, побочного продукта угольных электростанций.

Глиняные кирпичи

Метод мягкого бурового раствора является наиболее распространенным, так как он наиболее экономичен. Он начинается с сырой глины, предпочтительно в смеси с 25-30% песка, чтобы уменьшить усадку. Глина сначала измельчается и смешивается с водой до желаемой консистенции для формирования в форме. Глина прессуется в стальные формы с помощью гидравлического пресса. Затем формованную глину обжигают («обжигают») при температуре 900-1000 °С для достижения прочности.

Рельсовые печи

На современном кирпичном заводе это обычно делается в туннельной печи непрерывного действия, в которой кирпичи медленно перемещаются через печь на конвейерах, рельсах или вагонетках для достижения одинаковых физических характеристик для всех кирпичей. В кирпичи часто добавляют известь, золу и органические вещества для ускорения горения.

Траншейные печи Быка

В Пакистане и Индии производство кирпича по-прежнему, как правило, выполняется вручную. Наиболее распространенными типами кирпичных печей являются 9.0115 Траншейная печь Bull’s (BTK), основанная на конструкции, разработанной британским инженером У. Буллом в конце 1800-х годов.

В подходящем месте выкапывается овальная или круглая траншея шириной 6-9 м, глубиной 2-2,5 м и окружностью 100-150 м. В центре устроена высокая вытяжная труба. Половина или более траншеи заполняется «зелеными» (необожженными) кирпичами, которые укладываются в виде открытой решетки для обеспечения циркуляции воздуха. Решетка закрывается кровельным слоем из готового кирпича.

В процессе эксплуатации новые сырые кирпичи вместе с кровельными кирпичами укладываются на один конец штабеля кирпичей, а охлажденные готовые кирпичи удаляются с другого конца для транспортировки. Посередине каменщики создают зону обжига, сбрасывая топливо (уголь, дрова, масло, мусор и т. д.) через отверстия в крыше над траншеей.

Преимуществом конструкции BTK является значительно более высокая энергоэффективность по сравнению с печами с зажимным или ковшовым печом. Листовой металл или доски используются для направления воздушного потока через кирпичную решетку таким образом, что свежий воздух проходит сначала через недавно обожженные кирпичи, нагревая воздух, а затем через зону активного горения. Воздух проходит через зону сырых кирпичей (предварительный нагрев и сушка) и, наконец, выходит в вытяжную трубу, где поднимающиеся газы создают всасывание, которое проталкивает воздух через всю систему. Повторное использование нагретого воздуха приводит к значительной экономии топлива.

Как и вышеописанный железнодорожный процесс, процесс BTK является непрерывным. Полдюжины рабочих, работающих круглосуточно, могут обжечь примерно 15 000–25 000 кирпичей в день. Однако, в отличие от рельсового процесса, в процессе БТК сами кирпичи не двигаются. Вместо этого места, в которых кирпичи загружаются, обжигаются и выгружаются, постепенно перемещаются по траншее. ^[5]

Кирпич сухого прессования

Метод сухого прессования похож на сырцовый кирпич, но начинается с гораздо более густой глиняной смеси, поэтому он формирует более точные кирпичи с более острыми краями. Большая сила нажатия и более продолжительное горение делают этот метод более дорогим.

Экструдированный кирпич

В экструдированных кирпичах глиняная смесь на 20-25% состоит из воды, которая пропускается через матрицу для создания длинного жгута материала требуемой ширины и глубины. Затем этот кабель разрезается на блоки нужной длины стеной из проводов. Большинство конструкционных кирпичей изготавливается этим методом, поскольку в результате получаются твердые и плотные кирпичи, а любые необходимые отверстия или другие перфорации могут быть сделаны с помощью штампа. Внедрение отверстий снижает необходимый объем глины на протяжении всего процесса с последующим снижением затрат на кирпич. Кирпичи также легче, с ними легче обращаться, и они имеют другие тепловые свойства по сравнению с полнотелыми кирпичами. Нарезанные кирпичи затвердевают путем сушки в течение от 20 до 40 часов при температуре 50-150°C перед обжигом. Тепло для сушки часто является отходящим теплом печи.

Кирпич из силиката кальция

Сырье для кирпича из силиката кальция включает известь, смешанную с кварцем, дробленым кремнем или дробленой кремнистой породой вместе с минеральными красителями. Материалы смешивают и оставляют до полного гидратирования извести, затем смесь прессуют в формы и отверждают в автоклаве в течение двух или трех часов, чтобы ускорить химическое отверждение. Готовые кирпичи получаются очень аккуратными и однородными, хотя с острыми краями требуется осторожное обращение, чтобы не повредить кирпич (и каменщика). Кирпичи могут быть разных цветов, чаще всего белого цвета, но можно получить широкий спектр «пастельных» оттенков.

Кирпичи из летучей золы

В мае 2007 года Генри Лю, инженер-строитель на пенсии, объявил, что он изобрел новый кирпич, состоящий из летучей золы и воды, сжатой под давлением 4000 фунтов на квадратный дюйм (27 939 кПа) в течение двух недель. Из-за высокой концентрации оксида кальция в летучей золе кирпич можно охарактеризовать как «самоцементирующийся». Кирпич упрочняется с помощью воздухововлекающего агента, который улавливает микроскопические пузырьки внутри кирпича, чтобы он противостоял проникновению воды, что позволяет ему выдерживать до 100 циклов замораживания-оттаивания. Поскольку в производственном методе используются побочные продукты, а не глина, а затвердевание происходит под давлением, а не при нагревании, он имеет несколько важных экологических преимуществ. Это экономит энергию, снижает загрязнение ртутью, устраняет необходимость захоронения летучей золы на свалках и стоит на 20% меньше, чем традиционное производство глиняного кирпича. Лю намерен предоставить производителям лицензию на свою технологию в 2008 г. ^{[6] [7]}

Влияние на цвет после обжига

На цвет обожженного глиняного кирпича существенное влияние оказывает химический и минеральный состав сырья, температура обжига и атмосфера в печи. Например, кирпичи розового цвета являются результатом высокого содержания железа, а белые или желтые кирпичи имеют более высокое содержание извести. Большинство кирпичей сгорают до различных красных оттенков, при повышении температуры цвет меняется от темно-красного до пурпурного, а затем до коричневого или серого при температуре около 1300 °C. Кирпич из силиката кальция имеет более широкую гамму оттенков и цветов в зависимости от используемых красителей.

Кирпичи, изготовленные из бетона, обычно называются блоками и обычно имеют бледно-серый цвет. Они сделаны из сухого бетона с мелким заполнителем, который формуется в стальных формах путем вибрации и уплотнения либо в «яйцеварке», либо в статической машине. Готовые блоки отверждаются, а не обжигаются с использованием пара низкого давления. Бетонные блоки изготавливаются в гораздо более широком диапазоне форм и размеров, чем глиняные кирпичи, а также доступны с более широким спектром обработки лицевой стороны, некоторые из которых имитируют внешний вид глиняных кирпичей.

Непроницаемая и декоративная поверхность может быть нанесена на кирпич либо с помощью соляной глазури, в которую соль добавляется в процессе обжига, либо с использованием «шликера», представляющего собой глазурный материал, в который погружают кирпичи. Последующий повторный нагрев в печи сплавляет шликер в глазурованную поверхность, составляющую единое целое с кирпичным основанием.

Кирпичи из природного камня имеют ограниченное современное применение из-за их огромной сравнительной массы, вытекающих из этого потребностей в фундаменте, а также трудоемкости и квалифицированного труда, необходимого для их строительства и укладки. Однако они очень прочны и считаются более красивыми, чем глиняные кирпичи. Лишь немногие камни подходят для кирпичей. Распространенными материалами являются гранит, известняк и песчаник. Могут использоваться и другие камни (например, мрамор, сланец, кварцит и т. д.), но они, как правило, ограничиваются определенной местностью.

Оптимальные размеры, характеристики и прочность

Для эффективной обработки и укладки кирпичи должны быть достаточно маленькими и достаточно легкими, чтобы каменщик мог поднимать их одной рукой (оставляя другую руку свободной для мастерка). Кирпичи обычно кладут горизонтально, и в результате эффективный предел ширины кирпича устанавливается расстоянием, которое можно удобно провести между большим и указательным пальцами одной руки, обычно около четырех дюймов (около 100 мм). В большинстве случаев длина кирпича примерно вдвое больше его ширины, около восьми дюймов (около 200 мм) или чуть больше. Это позволяет класть кирпичи на связке в конструкции для повышения ее устойчивости и прочности (для примера см. иллюстрацию кирпичей, уложенных на английской связке , в начале этой статьи. Стена построена с использованием чередующихся рядов ложков , кирпичи, уложенные вдоль и перемычки , кирпичи, уложенные поперек.Перемычки связывают стену по ширине.

Подходящий кирпич для работы можно выбрать по цвету, текстуре поверхности, плотности, весу, впитывающей и пористой структуре, тепловым характеристикам, тепловому и влагодвижению и огнестойкости.

В Англии длина и ширина обычного кирпича оставались практически постоянными на протяжении веков, но глубина варьировалась от примерно двух дюймов (около 51 мм) или меньше в прежние времена до примерно двух с половиной дюймов (около 64 мм) совсем недавно. В Соединенных Штатах современные кирпичи обычно имеют размеры около 8 × 4 × 2,25 дюйма (203 × 102 × 57 мм). В Соединенном Королевстве обычный («рабочий») размер современного кирпича составляет 215 × 102,5 × 65 мм (около 8,5 × 4 × 2,5 дюйма), который при номинальном растворном шве 10 мм образует «координацию» или установленный размер 225 × 112,5 × 75 мм, для соотношения 6:3:2.

Блоки имеют гораздо больший диапазон размеров. Стандартные согласующие размеры по длине и высоте (в мм): 400×200, 450×150, 450×200, 450×225, 450×300, 600×150, 600×200, 600×225; глубина (рабочий размер, мм) включает 60, 75, 90, 100, 115, 140, 150, 190, 200, 225 и 250. Их можно использовать во всем этом диапазоне, поскольку они легче глиняных кирпичей. Плотность полнотелого глиняного кирпича составляет около 2000 кг/м³: ее уменьшают за счет фрогирования, пустотелого кирпича и т. д.; но газобетон, даже в виде полнотелого кирпича, может иметь плотность в пределах 450–850 кг/м³.

Кирпичи также могут быть классифицированы как сплошные (менее 25 % перфорации по объему, хотя кирпич может быть «рифленым», имеющим углубления на одной из более длинных граней), перфорированные (содержащие узор из небольших отверстий, проходящих через кирпича, удаляющего не более 25% объема), ячеистый (содержащий рисунок отверстий, удаляющих более 20% объема, но закрытых с одной стороны), или пустотелый (содержащий рисунок крупных отверстий, удаляющих более 25% объема кирпича). Блоки могут быть сплошными, ячеистыми или пустотелыми.

Термин «лягушка», обозначающий углубление на одной из плит кирпича, часто вызывает любопытство относительно его происхождения. Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что кирпичники также называют блок, помещаемый в форму для образования углубления, лягушкой. Современные производители кирпича обычно используют пластиковые крестовины, но раньше их делали из дерева. Когда они мокрые и покрыты глиной, они напоминают земноводных лягушек, отсюда и название. Со временем этот термин также стал обозначать отступы, оставленные ими.[9]0172 Мэтьюз 2006 ]

Прочность на сжатие кирпича, произведенного в Соединенных Штатах, колеблется от примерно 1000 фунтов силы/дюйм² до 15 000 фунтов силы/дюйм² (от 7 до 105 МПа или Н/мм²), в зависимости от того, для каких целей используется кирпич. В Англии глиняные кирпичи могут иметь прочность до 100 МПа, хотя обычный кирпич для дома может иметь прочность в диапазоне 20–40 МПа.

Использовать

В начале 1900-х годов большинство улиц в городе Гранд-Рапидс, штат Мичиган, были вымощены кирпичом. Сегодня осталось всего около 20 кварталов мощеных улиц (всего менее 0,5% всех улиц в черте города). [1]

Кирпич используется для строительства и покрытия полов. В США было обнаружено, что кирпичная мостовая не выдерживает интенсивного движения, но она снова используется в качестве метода снижения интенсивности движения или в качестве декоративной поверхности в пешеходных зонах.

Кирпичи также используются в металлургии и стекольной промышленности для футеровки печей. Они имеют различное применение, особенно огнеупорные кирпичи, такие как кремнеземные, магнезиальные, шамотные и нейтральные (хромомагнезитовые) огнеупорные кирпичи. Этот тип кирпича должен иметь хорошую термостойкость, огнеупорность под нагрузкой, высокую температуру плавления и удовлетворительную пористость. Существует большая промышленность по производству огнеупорного кирпича, особенно в Великобритании, Японии и США.

В Соединенном Королевстве кирпич веками использовался в строительстве. До недавнего времени многие дома почти полностью строились из красного кирпича.