Технические свойства кирпича и черепицы

24.05.2018
Черепок кирпича и черепицы имеет объемный вес около 1,7. Это значит, что 1 см3 изделия в естественном виде весит 1,7 г, 1 дм3 (1л) — 1,7 кг, а 1 м3 весит 1,7 т. Объемный вес определяют делением веса тела на его объем. Объемный вес зависит от свойств глины, от способа формовки, от температуры обжига и может несколько колебаться в ту и другую сторону.

Кирпич стандартного размера имеет объем около 2 л (1950 см3). Таким образом, средний вес одного обожженного кирпича — 3,4—3,5 кг. Вес кирпича ручной формовки немного меньше (3,2 кг), а после сухого прессования, наоборот, несколько выше (3,9 кг).

Глины мергелистые, с примесью мелко раздробленного известняка (например, киевские), дают кирпич более легкий.

На автомашину грузоподъемностью в 3 m можно, таким образом, загрузить кирпича стандартных размеров (3000 кг : 3,4 кг) 882 шт.

Вагон, грузоподъемностью 20 m, может взять (20000 кг: 3,4 кг) 5882 шт.

Для строительства выгоднее иметь кирпич возможно более легкий, но в то же время и с достаточной механической прочностью. Пазовая черепица (типа Марсельской) в среднем весит 2,5 кг. Вес этого типа черепицы колеблется на 0,5 кг в обе стороны. Черепица пазовая (или фальцевал) согласно стандарта не должна весить более 45 кг в 1 м2 кроющей поверхности. Если изделие очень сложной формы, то для определения объема сначала насыщают его водой. Затем насыщенное влагой изделие опускают в сосуд с водой, чтобы по объему вытесненной жидкости найти объем загруженного в сосуд изделия. Так, например, определяют объем черепицы.

Способы определения водопоглощаемости кирпича и черепицы подробно изложены в стандартах.

Кирпич в сухом состоянии на воздухе всегда имеет в себе немного влаги — около 0,5% по весу.

Водопоглощаемость интересует строителя потому, что с нею связана водопроницаемость черепка, морозоустойчивость и его теплопроводность (способность задерживать тепло в жилом здании). Очень пористая черепица будет легко пропускать сквозь себя воду. Слишком плотный кирпич (железняк, например), тоже негоден в строительстве. Он плохо связывается с раствором, более теплопроводен, чем обыкновенный кирпич. Здание, построенное из такого кирпича, потребует расхода топлива больше нормального. Наоборот, кирпич очень пористый имеет малую механическую прочность и неморозостоек (о морозостойкости см. ниже). То же относится и к черепице.

По этим причинам водопоглощаемость черепка кирпича (а значит, и пористость) регулируется стандартом. Для кирпича принята водопоглощаемость не ниже 8%, удовлетворяющая указанным выше требованиям. Для черепицы не выше 10%.

В стене постройки кирпич, конечно, не испытывает такой нагрузки, которая привела бы его к разрушению, а лишь часть этой нагрузки (составляющей, примерно, 1/6—1/7 временного сопротивления раздавливанию). Так создается запас прочности, который оберегает нас от катастроф.

Ta нагрузка, на которую рассчитывается кирпич в постройке, называется допускаемым напряжением. Запас прочности берется на случай ослабления материала от атмосферных влияний воды, раствора, на котором ведется кладка, и т. п.

Механическая прочность черепицы определяется на излом. Черепица не несет нагрузки на сжатие, как кирпич в стене, она должна выдержать лишь нагрузку снега или, что важнее, человека при ремонте крыши, очистке ее.

Испытание черепицы на механическую прочность производится в самых невыгодных, но возможных в практике условиях: черепица кладется на двух опорах и нагружается поперек посредине. Подробно о технике такого испытания говорится в стандарте на черепицу, который приложен в конце.

Теплопроводность кирпича измеряется коэффициентом теплопроводности, т. е. количеством калорий тепла, которое проводит материал, в виде стенки площадью в 1 м2 в 1 м толщиной за один час, при разнице температур с одной и другой стороны стенки в 1C°.

Для кирпича коэффициент теплопроводности — 0,7 калорий тепла. Чем более пориста стенка, тем она хуже проводит тепло, т. е. тем меньше коэффициент теплопроводности. Однако теплопроводность зависит не только от величины пористости, но и от размера пор. Чем мельче поры, тем теплопроводность меньше. Если поры замкнуты, отделены друг от друга, то это тоже уменьшает теплопроводность. Мокрый кирпич имеет теплопроводность значительно большую, чем сухой.

Кирпич способен пропускать сквозь себя воздух. Тем самым черев стены помещения вентилируется здание.

Это свойство называется воздухопроницаемостью. Совсем сухая кирпичная стена способна пропустить при толщине в 1 м и площади в 1 м2 за один час, при разности давлений по обе стороны стены в 1 мм вод. столба (одна атмосфера), — 0,8 м3 воздуха (эта величина называется коэффициентом воздухопроницаемости).

Чем более порист кирпич и чем более открыты у него поры, тем воздухопроницаемость больше. Влажность материала уменьшает воздухопроницаемость. Если кирпич имеет в себе 6% воды по весу, то коэффициент воздухопроницаемости будет равен половине приведенной цифры. А при 18% насыщения кирпича водой он воздуха уже не пропускает.

Излишняя воздухопроницаемость вредна, так как воздух, уходя в больших количествах из помещения, уносит с собой много тепла.

Чем более кирпич воздухопроницаем, тем более проницаем он и для других газов. Поэтому величина воздухопроницаемости (и газопроницаемости) имеет большое значение.

Кирпич способен поглощать звук, однако, в очень небольшой мере (хорошие звукопоглотители — войлок и пробка).

Кирпич является и звукопроводным. Чем меньше пористость кирпича, тем он более звукопроводен.

Очень большое значение имеет морозостойкость кирпича и черепицы. Вода, проникая в поры этих изделий, замерзает и увеличивается в объеме на 10%. По этой причине вода, замерзая в порах, заполненных ею целиком, разрушает изделия.

Материал, с более или менее закрытыми порами, куда трудно просачивается вода, будет морозоустойчивым. Кирпич и черепица, имеющие прослойки глины и песка, будучи неднородными, легко подвержены разрушению при замерзании в них воды.

Вполне понятно, что трещины в кирпиче и черепице также способствуют в значительной мере разрушению при низких температурах, после насыщения водой.

Кирпич и черепица являются материалами, способными выдержать высокую температуру без разрушения. Это важное свойство называется огнестойкостью. Кровля из черепицы является прекрасным покрытием зданий (в особенности в колхозно-совхозном строительстве, где пока еще имеет большое применение тес, щепа, дрань, солома и т. п.).