Кирпич и кирпичная кладка
Кирпич используется в строительстве с незапамятных времён, о чём свидетельствуют многие исторические источники. По сути, это был первый строительный модуль, то есть унифицированное изделие, причем из «подножного» материала, позволившее решить многие конструктивные и архитектурные задачи. Но и в наши дни кирпич не утратил актуальности. Он постоянно развивается, улучшая прежние свойства и приобретая новые.
Годы не властны над кирпичом — построенные из него дома никогда не устаревают, только приобретают благородную печать времени. И при этом материал обладает множеством достоинств. Он прочен, долговечен, стабилен, универсален. Ему присуща хорошая способность к воздухообмену, то есть кирпич дышит и даёт дышать обитателям дома. Кирпичные стены медленно нагреваются и медленно остывают, сохраняя тепло зимой и прохладу летом. Наконец, они впитывают избыточную влагу, после чего отдают свои водные «запасы» воздуху, благотворно влияя на микроклимат жилища.
Облицовка стен дома кирпичом
Кирпич — термины и определения
По определению кирпич — это штучное изделие, предназначенное для устройства кладки. В зависимости от состава и технологии производства кирпич бывает керамическим или силикатным. Керамический кирпич изготавливают путём обжига (средняя температура — около 1000 °С) подготовленной и отформованной глиняно-песчаной массы. Содержание примесей в сырье строго лимитировано. Посторонние включения при обжиге выгорают, что приводит к появлению дефектов, негативно влияющих на прочность и водопоглощение кирпича. Вместе с тем в сырьё вводят полезные добавки, которые улучшают качество конечного продукта. Недожжённый кирпич пригоден лишь для возведения ненесущих перегородок. Пережжённый кирпич отличается повышенной теплопроводностью и часто имеет неправильную форму. Технологический режим обжига устанавливается с учётом химического состава формовочной массы.
Схема кирпича
Между тем технические показатели кирпичной продукции должны соответствовать действующим нормам, изложенным в ГОСТ 530-07 «Кирпич и камни керамические. Технические условия» и ГОСТ 7484-78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия». Согласно этим нормативным документам кирпичу присваивается марка по прочности и морозостойкости, а также класс по плотности, тесно связанный с классом по теплопроводности.
Справедливости ради нужно упомянуть и о силикатном кирпиче. Его производят из кварцевого песка (90 %) и извести (10%) с добавлением активных компонентов. У него есть важный плюс — сравнительно невысокая стоимость. Вместе с тем этот материал ограничен в применении. Он боится воды, гораздо хуже керамического сохраняет тепло, да и с воздухообменом у него не всё в порядке.
Прочность кирпича — способность материала сопротивляться внутренним напряжениям, не разрушаясь. Например, кирпич марки М 100 гарантированно выдерживает нагрузку в 100 кг/см². Для кладки стен двух-, трёхэтажных домов обычно используют материал марки М 100 и М 125.
Морозостойкость кирпича — способность материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание в водонасыщенном состоянии. В малоэтажном строительстве в основном применяют материал марки F 25 — F 50 (то есть выдерживающий 25-50 циклов), реже F 75.
Разновидности кирпичей
С точки зрения области применения, керамический кирпич подразделяется на рядовой (строительный), лицевой (отделочный, облицовочный, фасадный, декоративный) и огнеупорный (печной, шамотный). Особую категорию образует высококачественный клинкерный кирпич.
Рядовой кирпич используют для кладки наружных и внутренних стен под последующую отделку. И фактура у него соответствующая — шершавая, а иногда ещё и с выступами, чтобы лучше держалась штукатурка.
Рядовой кирпич
Лицевой кирпич, напротив, очень гладкий и опрятный. В то же время выпускается так называемый фактурный кирпич с рельефом в художественном исполнении. Эксклюзивная продукция «одета» в глазурь (цветную стекловидную оболочку), ангоб (глину особого сорта) или двухслойную «рубашку». Помимо этого можно приобрести кирпич «под старину» — ручной работы, с милыми щербинками и неровностями. Для внешней отделки и кладки сложной формы предназначен фасонный кирпич, который ещё называют фигурным или профильным.
Лицевой кирпич
Топочные камеры каминов и печей сооружают из шамотного (печного) кирпича. Этот материал выдерживает температуру более 1000 °С. Его производят из специальных огнеупорных глин. Шамотный кирпич можно узнать по песочному цвету и гладкой поверхности. К тому же при постукивании он издаёт характерный металлический звук.
Шамотный кирпич
Клинкерный кирпич относится к элитной продукции. Кстати, а вы знаете откуда такое название? Само название — клинкерный кирпич пришло к нам из немецкого языка. Само слово клинкер в переводе на русский язык как раз и обозначает кирпич. Он способен выдержать самые суровые испытания: экстремальные погодные условия, воздействие кислот, щелочей и солей, повышенное давление и интенсивный износ. Клинкер исключительно морозостоек и долговечен. Выпускается в богатейшей цветовой гамме. К тому же существуют квадратные и клиновидные кирпичики, а также другие изделия из клинкера (дренажные и газонные решётки и т. д.). Неудивительно, что этот материал широко востребован не только в домостроении, но и в ландшафтном дизайне.
Клинкерный кирпич
Кирпич ручной формовки
Если еще пару лет назад для облицовки домов и коттеджей предпочитали гладкий облицовочный кирпич стандартных цветов — желтый, красный, белый, коричневый. Сейчас, с приходом на российский рынок кирпича ручной формовки, тенденция резко поменялась. Огромный выбор природных цветов глины позволяет построить дом, не похожий ни на какой другой. Например, бельгийский кирпич ручной формовки — это более 850 вариантов, причем некоторые виды даже сложно описать одним цветом.
Разнообразие цветов кирпича ручной формовки
Такой кирпич подходит также для создания внутренних интерьеров и межкомнатных стен. Кирпич ручной формовки — экологически чистый материал, в его составе отсутствуют красители и добавки. Гарантийный срок его эксплуатации более 100 лет. Он устойчив к солнечному свету, сезонным перепадам температур и выпадению осадков. Дополнительный колорит облицовки из кирпича ручной формовки придают кладочные колерованные смеси, которые можно подобрать как под цвет кирпича, так и наоборот сыграть на контрасте. Вся коллекция кирпичей ручной формовки также существует в виде облицовочной плитки толщиной 20 мм, это удобно для дизайнеров или застройщиков, которым фасад не позволяет использовать размеры полноценного кирпича.
Кирпич марки Zero
Одна из новинок на рынке кирпичей — кирпич марки Zero (бесшовный кирпич, ручная формовка, производство Vandersanden, Бельгия) теперь доступен и в России. Инновация состоит в том, что он имеет на верхней стороне специальную выемку для цементного раствора. Таким образом, отпадает необходимость в шовной затирке, что дает более низкое потребление кладочного раствора и до минимума снижает риск загрязнения фасада кладочным раствором.
Кирпич марки Zero
Кирпич Zero не требует каких-либо специальных инструментов для кладки. Для работы с ним достаточно базовой квалификации строителей, которые работают с традиционным кирпичом. Отсутствие такого этапа, как фуговка фасада (заполнение швов между кирпичами), сокращает время работ на 3 и более недель, по сравнению с другими видами кирпича. При условии горизонтального и вертикального шва в 4 мм расход такого кирпича составляет примерно 90 шт./м². Кирпич доступен в 18 вариантах расцветки.
Типоразмеры кирпичей
Кирпичи различаются по размерам. В нашей стране установлен базовый стандарт (по ГОСТ 530-2007 — нормальный формат, НФ): 250 х 120 х 65 мм. Кирпич такого размера называют одинарным. Далее идут изделия с увеличенными геометрическими показателями: утолщённый полуторный (250 х 120 х 88 мм — 1,4 НФ) и модульный одинарный (288 х 138 х 65 — 1,3 НФ). Всё, что крупнее, — керамические камни. Иными словами, популярный двойной кирпич (250 х 120 х 140 мм — 2,1 НФ) — на самом деле камень.
Некоторые характеристики глиняного кирпича и керамических камней
Изделия более 4,5 НФ относятся к крупноформатным камням. Пальма первенства в этой категории принадлежит гигантскому кирпичу-камню размером 510 х 250 х 219 мм (14,3 НФ). Строить из таких кирпичей — одно удовольствие. Стены растут не по дням, а по часам. При возведении участков сложной формы часто требуются нестандартные изделия. Тогда камни распиливают. Лучше всего использовать для этого стационарные пилы с алмазными дисками. Существует и ручной инструмент. На практике обычно применяют углошлифовальные машины (в просторечии «болгарки ») с дисками по камню.
Кирпич европейского производства в наши стандарты не вписывается. В ГОСТ 530-2007 введён формат «Евро»: 250 х 85 х 65 мм (0,7 НФ), но он подходит далеко не для всей зарубежной продукции.
Своя мерка есть и у шамотного кирпича: 230 х 113 х 65 мм или 230 х 123 х 65 мм. Укрупнённый размер позволяет уменьшить суммарную площадь швов и сделать внутреннюю поверхность печи более гладкой.
Усредненный расход кирпича
Теплосбережение и теплопроводность кирпичных стен
Долгое время дом со стенами в 2-2,5 кирпича (то есть толщиной 510 и 640 мм) был пределом мечтаний. Положение изменилось в середине 90-х годов, когда в нашей стране возобладали западные представления о теплосбережении. Согласно новым требованиям стены из полнотелого кирпича должны иметь толщину 2 м (для климатических условий средней полосы). Разумеется, никто подобные цитадели строить не станет. Здесь необходимо внести ясность. По действующим нормам термическое сопротивление однородной ограждающей конструкции, определяемое как отношение коэффициента теплопроводности стенового материала к толщине стены в метрах, должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче. Последний показатель зависит от климатических условий района (температуры наиболее холодной пятидневки и других параметров).
Различают три группы кирпичной продукции: кирпич обыкновенный (плотность 1700-1800 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,6-0,7 Вт/м • °С), условно-эффективный кирпич (плотность 1400-1600 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,35-0,5 Вт/м • °С) и эффективный кирпич (плотность менее 1100 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,18-0,25 Вт/м • °С). К первой группе относятся полнотелые кирпичи. Во вторую входят пустотные кирпичи (доля пустот — 5-40 %). Кстати, облицовочная продукция тоже имеет пустоты. Третью группу образуют поризованные кирпичи, к которым принадлежат и богатырские крупноразмерные кирпичи-камни. Низкий коэффициент теплопроводности достигается за счёт замкнутых воздушных пор, а также особой структуры материала с пустотами в форме сот. Лабиринты извилистых перегородок создают серьёзные препятствия «убегающему» теплу.
Нетрудно подсчитать, что до нормы дотягивают лишь эффективные керамические изделия (если принимать в расчёт стены толщиной 510 или 640 мм, покрытые солидным слоем «тёплого» штукатурного раствора). Следующий этап развития поризованной керамики — применение специальной полиуретановой пены, которая позволяет вести кладочные работы при отрицательных температурах (до -10 °С), то есть продолжать качественное строительство в зимний период.
Стены из полнотелого и условноэффективного кирпича нуждаются в дополнительном утеплении. У этой задачи есть три варианта решения: устройство штукатурной теплоизоляционной системы (так называемым мокрым методом), монтаж навесной системы утепления (известной как вентилируемый фасад)и возведение трёхслойных стен с теплоизолирующей прослойкой.
Кирпичная кладка
Существует два основных способа кирпичной кладки: с однорядной (цепной) и многорядной перевязкой швов. При цепной перевязке тычковые и ложковые ряды чередуют так, чтобы поперечные горизонтальные швы были сдвинуты друг относительно друга на четверть кирпича, а продольные — на полкирпича. Вертикальные швы в соседних рядах тоже не должны совпадать (разбежка минимум в четверть кирпича). Цепная система считается более простой, стабильной и прочной.
Схема кирпичной кладки
При многорядной перевязке тычковые ряды укладывают через определённое число ложковых рядов (количество зависит от толщины стены, но не превышает шести рядов). Вертикальные и горизонтальные швы тоже перекрываются, но не в таком строгом порядке, как при цепной системе. Для усиления стен применяют армирование стальными сетками (через 3-5 рядов). Принцип перевязки соблюдается и при кладке конструктивных элементов (столбов, перемычек).
|
Облицовка кладки из одинарного кирпича |
Облицовка лицевым кирпичом стены из блоков |
Для экономии кирпича, снижения веса здания и повышения теплотехнических показателей наружных стен применяют облегчённые виды кладки — кирпично-бетонные и пустотные (колодцевые, с горизонтально-кирпичными диафрагмами и др.). В первом случае основную часть стены из блоков перевязывают с кирпичной облицовкой. Во втором случае возводят две стенки в полкирпича и заливают между ними лёгкий бетон. Функцию анкеров выполняют кирпичи, уложенные тычком (кирпично-бетонная анкерная кладка). При пустотной кладке наружную и внутреннюю стенку перевязывают кирпичными перемычками (диафрагмами). Пустоты заполняют керамзитобетоном или другим лёгким бетоном, шлаком, перлитовым песком и прочими сыпучими утеплителями. По тому же принципу выполняется колодцевая кладка, в которой связующими элементами служат растворно-арматурные диафрагмы.
|
Крестовая сложная кирпичная кладка (в два кирпича) |
Готическая кирпичная кладка (в два кирпича) |
|
Декоративная кладка с прерывающимися вертикальными швами |
Декоративная кладка с совпадающими во всех рядах вертикальными швами |
|
Кладка клинчатой перемычки |
Кладка лучковой перемычки |
Остаётся добавить, что облицовка монтируется по собственным, художественным законам. За многовековую историю изобретено множество способов декоративной кладки. Для создания фасадных композиций не только применяют различные системы перевязки (готическую, голландскую, крестовую и др.), но и варьируют цвет затирки швов, ставят кирпичи углом или на ребро (узорчатая и рельефная кладка), устраивают карнизы, пилястры и т. д.
Кладка арочной перемычки
Применять облегчённые кладки нужно крайне осмотрительно. По прочности и устойчивости такие стены заметно уступают однородным. К тому же в процессе эксплуатации невозможно проверить, что происходит с внутренним заполнением.
Конструктивная схема трёхслойной стены
Связующее звено для кирпичей
Прочность, надёжность и долговечность кирпичной конструкции во многом зависят от качества кладочного раствора. Наибольшей популярностью пользуется цементно-песчаная смесь. В ходе приготовления раствора нужно точно следовать рецептуре, смешивать песок, цемент и воду в определённых пропорциях. Все компоненты должны отвечать нормативным требованиям. Нельзя использовать «грязный» песок (с глинистыми и органическими включениями, мелкими камнями и т. п.) или воду, взятую попросту из ближайшего пруда. Однако, к сожалению, на многих частных стройках подобные упущения — в порядке вещей.
Вместе с тем, далеко не всегда есть возможность заказать раствор на ближайшем бетонном заводе или бетонно-растворном узле. Оптимальный вариант — применение готовых сухих смесей. В этом случае нужно лишь долить чистую воду в количестве, указанном на упаковке. В состав кладочных смесей входит высококачественный цемент, отборный (фракционный) песок и различные активные добавки, повышающие морозостойкость, пластичность раствора, а также улучшающие его технологические свойства (экономичность, удобоукладываемость и пр.).
Кладка первого ряда кирпичной стены
1. Сначала укладывают внешние вёрсты 2. Положение кирпичей тщательно выверяется с помощью рулетки и шнура-причалки 3. Между вёрстами укладывают забудку и продолжают ряд.
Швы представляют собой теплопроводные включения, снижающие теплоизоляционную способность кирпичной стены. Чтобы минимизировать этот негативный фактор, используют специальные тёплые кладочные смеси. Приготовленный из них раствор по своим теплотехническим показателям приближается к кирпичной продукции.
И ещё один нюанс. При кладке условно-эффективных и эффективных кирпичей и камней раствор затекает в пустоты и тем самым создаёт мостики холода. Увеличение толщины швов до 10 мм приводит к снижению среднего термического сопротивления конструкции примерно на 20%. Чтобы этого не случилось, рекомендуется перед нанесением раствора закрывать ряды полимерной сеткой.