Все про цеглу та каміння.

Керамічна цегла та камені (Оглядова стаття)
Розрізняють цеглу керамічну і силікатну. Керамічна цегла – за визначенням тлумачного словника – це брусок обпаленої глини. Силікатна цегла – виріб з дрібнозернистого силікатного бетону. Характеристики цих двох матеріалів регламентуються різними ГОСТами, і будівельники дуже чітко проводять між ними кордон.

Цегла зручний у роботі, міцний і довговічний. В даний час в світі виробляються цеглу понад 15 тисяч поєднань, форм, розмірів, кольорів і фактур поверхні. Керамічні матеріали для кладки кам'яних і армокам'яних конструкцій носять назви «цегла» і «камені» (ГОСТ 530-2007).

Є кілька різновидів керамічної цеглини: будівельний (рядовий, звичайний, повнотіла); пустотіла (економічний, дірчастий, щілинний, самонесучий); облицювальна (лицьового) і його підвиди (фасадний, фасонний, фігурний, глазурований, ангобірованний). Види цегли можуть поєднуватися. Наприклад, фасадна цегла буває і порожнистою, і повнотілою, а фасонний – і будівельними, і облицювальним. По фактурі поверхні ложковой і тичкова граней вироби можуть бути гладкими або рифленими.

Керамічний матеріал використовують при кладці печей і камінів. Для тих частин, що безпосередньо контактують з відкритим вогнем, необхідний шамотна (вогнетривкий) цеглу, а для обробки беруть камінний – аналог облицювального фасонного. Клінкерною цеглою мостять доріжки, облицьовують цоколь і стіни.

В залежності від способу формування розрізняють цегла пластичного формування і напівсухого пресування. Методом пластичного формування цегла отримують з маси з високим (до 20 %) вмістом вологи видавлюванням на стрічкових пресах (екстра-дерах) у вигляді безперервного бруса, нарізається на цеглу. Розрізка йде по площині ліжку. Перед випалюванням цегла-сирець сушать; при цьому розміри цегли зменшуються на 5-10 % внаслідок усадки, викликається випаровуванням води.

Повнотіла цегла пластичного формування застосовують при влаштуванні конструкцій, у які може потрапляти вода (фундаменти, цоколі тощо). Таким же способом отримують і саман. Порожнечі в ньому утворюються з допомогою кернів, розташованих у вихідний частини головки преса.

Формування пустот в цеглі і керамічних каменях переслідує кілька цілей як у напрямі підвищення експлуатаційних властивостей виробів (зниження маси цегли, зниження теплопровідності, поліпшення зовнішнього вигляду), так і в напрямку підвищення технологічності. Пустоти прискорюють сушіння виробів і знижують напруги від усадки під час сушіння; прискорюють прогрів виробів, знижують витрату палива і забезпечують рівномірність розподілу температур по об'єму виробу, що, в кінцевому рахунку, забезпечує більшу точність геометрії цегли, практично повна відсутність тріщин і високу якість черепка. Однак формування цегли-сирцю з порожнечами – технологічно складний процес: потрібна ретельна підготовка сировинної маси, ст. особливо для одержання виробів з великою кількістю дрібнорозмірних пустот, спеціальні насадки і пр.

Методом напівсухого пресування цеглу поштучно пресуються з сипучої глиняної маси (вологістю менше 10 %). Для зниження маси цегла напівсухого пресування завжди роблять з порожнечами. Його відмінна риса – конічна форма порожнин, зазвичай некрізних.

За рахунок малої початкової вологості і поштучного формування цегла напівсухого пресування має більш правильну форму і розміри, але будова його черепка таке, що морозостійкість у нього нижче, ніж у цегли пластичного формування.

Повнотілими вважаються цегли без порожнеч або з порожнечами, обсяг яких становить не більше 13 % від обсягу цегли. Повнотілими виготовляють тільки одинарні цеглу та рідше потовщені. Одна з причин – обмеження маси цегли: не більше 4,3 кг

Порожнистими вважаються цеглу та каміння, що мають більше 13 % порожнеч (зазвичай їх пустотність становить 25-45 %). Форма і розмір порожнин можуть бути різними. Для виробів з вертикальними порожнечами нормується товщина зовнішніх стінок – не менше 12 мм; ширина щілинних порожнеч може бути різною, але не більш як 16 мм, а діаметр (сторона) круглих (квадратних) порожнин – не більше 20 мм.

Для підвищення теплоізоляційних властивостей, крім утворення пустот, можлива поризація глиняної маси (поризація черепка). Лицьова (облицювальний) цеглу при кладці стін одночасно виступає і як конструкційний, і як оздоблювальний матеріал. Лицьова цегла відрізняється більш точними розмірами і має поліпшені в естетичному відношенні, як мінімум, дві, а частіше три грані. Ці межі або загладжуються після формування, або їм надається декоративна фактура, або на поверхню наноситься декоративний шар. По основних властивостей – міцності, морозостійкості – він аналогічний звичайному цеглі. Лицьова цегла, як правило, пустотілий – це забезпечує якість черепка.

Силікатна цегла виробляється з суміші вапна (10 %) і кварцового піску (90 %) в автоклавах при 170-180°С і підвищеному тиску. Показники міцності силікатної цегли такі ж, як у керамічної, але він менш морозостійкий, водостійкий і більше теплопроводен, а також абсолютно нежаростоек.

Силікатна цегла не рекомендується для кладки фундаментів і цоколів будівель, а також печей та інших агрегатів, що працюють при високій температурі. При забезпеченні сухого режиму експлуатації силікатна цегла не поступається по довговічності керамічного.

Вимоги до цеглини. Критерії якості

Нормативна база. Так склалося історично, що до 2008 р. діяли два стандарти: ГОСТ 7484-78 «Цегла та камені керамічні лицьові. Технічні умови» і ГОСТ 530-95 «Цегла та камені керамічні. Технічні умови», що прийшли на зміну ГОСТ 6316-74 і ГОСТ 648-73.

З 1 березня 2008 р. вступив в силу новий Міждержавний стандарт ГОСТ 530-2007 «Цегла й каміння керамічні». В новому стандарті об'єднані старі ГОСТ 7484-78 і ГОСТ 530-95, а також деякі ТУ. У стандарті визначені нормативні вимоги і до лицьової цегли, і до будівельного цегли, і до по-ризованным керамічних каменів формату до 15NF. Розроблений Міждержавний стандарт ВАТ «УВА-ІСТРОМ їм. П. П. Будникова» і Українсько-Російським товариством інженерів-будівельників; внесено технічним комітетом з стандартизації ТК 465 «Будівництво»; прийнятий міждержавною науково-технічною комісією з стандартизації, технічного нормування і сертифікації в будівництві.

Цей стандарт відповідає європейському стандарту EN 771-1:2003 «Визначення, що стосуються стінових каменів. Ч. 1. Цегла» в частині вимоги до середньої щільності і теплотехнічними властивостями.

Порівняно з передуючими нормативними документами новий ГОСТ посилює вимоги до якості керамічної цегли, його геометрії, зовнішнього вигляду, теплотехничеким і т. д. В справжній стандарт внесено великоформатні камені, вимоги до них, опис, види і типи стін з нього; вперше представлена класифікація керамічних виробів за теплотехнічними властивостями (п'ять груп).

Посилені вимоги як до лицьової, так і будівельним цеглі: з геометрії (зменшені граничні відхилення); по морозостійкості (мінімальна морозостійкість будівельної цегли – F25, лицьового – F50, повнотілої для застосування в цоколях і стінах підвалів – F50); по міцності (мінімальна міцність порожнистого – М100, повнотілої – М125). Не допускається наявність вапняних включень на особових цеглі; лицьові вироби не повинні містити водорозчинні солі, що ведуть до утворення вицвітів (висолів) на поверхні виробу. Включений розділ по теплотехніці, який містить расчеттре-буемого опору теплопередачі зовнішніх стін по санітарно-гігієнічним нормам в залежності від кліматичних районів. Внесені розрахункові теплотехнічні показники керамічних стінових матеріалів різної щільності в кладці стіни. Наведено конструктивні рішення суцільних і полегшених цегляних кладок зовнішніх стін з теплозахисними якостями і вологісним режимом, що задовольняють необхідним значенням для різних кліматичних умов країни.

Маркування керамічної цегли, каменів, блоків. У технічних документах на керамічна цегла і камені прийнята спеціальна маркіровка, в якій зазначаються основні показники матеріалу. Умовне позначення включає в себе назву виду вироби (цегла або камінь), назва матеріалу (До – керамічний, у силікатної цегли стоїть символ С), особливості геометрії виробу (П – порожниста, У – потовщений, Г – з горизонтальним розташуванням пустот), марку по міцності (75-300), марку по морозостійкості (F15-F50) і номер стандарту.

У ГОСТ 530-2007 рекомендується наступна розшифровка позначення: «типорозмір», «тип», «цегла», «поверхня», «колір», «коефіцієнт розміру/марка/щільність/морозостійкість/ГОСТ».

Типорозмір – ДО одинарний, КУ – потовщений, КЕ – євро, – камінь, КП-У – брусок потовщений. Тип – Л – лицьової, Р – рядовий. Нф – коефіцієнт розміру, одинарний цегла – 1Нф (нормальний цегла). Марка – міцність виробу (М100, М125, М150, М175). Клас середньої щільності (1.2/1.4). Клас морозостійкості – F75.

Нормативні вимоги до керамічної цегли. Для визначення марки цегли по міцності у відповідності з ГОСТом цегла (5 штук від партії) випробовують на стиск і вигин (камені – тільки на стиск) і за отриманими даними встановлюють марку цегли. Стандартом передбачено 8 марок по міцності цегли від М75 до М300 (кгс/см2). Слід зазначити, що межа міцності на вигин становить не більше 20 % межі міцності на стиск (табл. 5.1).

Міцність цегли на стиск досить висока. Проте в кладці цегла працює не тільки на стиск, але і на вигин з-за наявності прошарків розчину кладки цегли з перев'язкою. Тому несуча здатність кладки приймається нижче міцності самої цегли.

Під морозостійкістю розуміють здатність матеріалу протистояти періодично повторюваного заморожування і відтавання в разі, коли в його порах перебуває вода.

Сукупна дія зволоження і періодичного заморожування – найголовніший природний деструктивний чинник, що визначає довговічність багатьох будівельних матеріалів в Україні. Тому, морозостійкість цегли – дуже важливий показник.

Кількісною оцінкою морозостійкості матеріалу служить кількість циклів заморожування при -18 ± 2°С і відтавання при +20 ± 2 °С в насиченому водою стані до початку структурних порушень у матеріалі, що виражаються в лущенні поверхні, появі тріщин та зниження його міцності. Норми на ці показники встановлюються Держстандартом на матеріал.

ГОСТ 530-95 устанавливливапись наступні марки цегли: F15, F25, F35 і F50 (у лицьової цегли марки F15 не передбачалося). У відповідності з ГОСТ 530-2007 мінімальна марка за морозостійкістю F25, для лицьового – F50. Цифра після букви F позначає максимальне число циклів заморожування/відтавання, що витримує цегла даної марки без ознак руйнування. Ця цифра показує потенційну здатність цегли, оцінювану в лабораторії в екстремальних умовах. У природі і перепади температур не такі різкі, і насичення вологою цегли далеко від граничного. Крім того, правильні конструктивні рішення, що стосуються в основному гідроізоляції, пароізоляції та водовідведення з даху, можуть забезпечити довговічність цегли в конструкції.

Ні в якому разі не можна використовувати саман для зовнішніх конструкцій, де в його порожнечі може проникнути вода (фундаменти, цоколь тощо), що сприяє руйнуванню.

Критерії якості цегли (відсутність шлюбу).

Цегла відповідає реальної міцності на стиск заявленої марці. Виробляють цеглу марок М75, М100, М125, М150, М200, М250, М300. Цифри позначають міцність на стиск (в кг/см2); підбирають матеріал, виходячи з розрахунку навантаження на стіни.

Цегла відповідає марку по морозостійкості, тобто кількістю циклів поперемінного заморожування/відтавання, яке здатний пережити цегла, перебуваючи у воді більше доби. Існуючі марки морозостійкості: F25, F35, F50. У середній смузі Росії використовують вироби марки від F35 і більше.

Облицювальна цегла з морозостійкістю 15 циклів масово не виробляють. Його дозволено випускати тільки в південних районах і тільки у випадку, якщо досвід минулого будівництва в цих місцях із застосуванням неморозостойкого матеріалу виявився позитивним; відповідність водопоглинання нормативу – не менше 8 % для повнотілої цегли та не менше 6 % – для пустотілого.

Виріб відповідає заданим розміром. Стандарт – 250x120x65 мм Існують також: цегла потовщена – 250x120x88 мм, одинарний модульних розмірів – 288x138x63 мм, потовщений модульних розмірів – 288x138x88 мм. Крім того, ГОСТ дозволяє підприємствам-виготовлювачам за угодою із споживачем випускати на замовлення вироби нетрадиційних габаритів і форм. Найчастіше зустрічаються: полуторний цегла – 250x120x103 мм і подвійний – 250x120x138 мм Однак у всіх випадках відхилення розмірів від стандарту (або від розмірів, зазначених у договорі) не повинно перевищувати: по довжині ±5 мм, по ширині ±4 мм, по товщині ±3 мм Для облицювальних виробів вимоги за відхиленнями суворіше: справжні ±4 мм, по ширині ±3 мм, по товщині від-2 до +3 мм. Кількість так званого «половняка» в партії не перевищує 5 %.

Зовнішній вид цегли відповідає стандарту. Поверхня граней повинна бути плоскою, ребра – прямолінійними. Правда, у будівельного матеріалу допускаються заокруглення вертикальних ребер радіусом до 15 мм.

Цегла відповідає екологічним нормам. Питома ефективна активність природних радіонуклідів не повинна перевищувати 370 Бк/кг

Цегла не повинен містити домішок вапна і каміння. В принципі, вапно входить в склад сировинний глини, але при цьому вона дрібно помолота. Якщо ж залишаються великі частинки, то надалі вони починають вбирати вологу і розбухають (з'являється так званий «дутик»), відколюючи шматочки цегли.

Маса будь-якого цегли у висушеному стані не повинна перевищувати 4,3 кг

Для будівельної цегли не вважається шлюбом наявність деяких допустимих дефектів. Допускається наявність отбитостей кутів глибиною 10-15 мм і (або) пошкоджень ребер глибиною до 10 мм, довжиною 10-15 мм – за два дефекту на один цегла; допускається наявність тріщин довжиною до 30 мм – по одній на ложковую і тычковую межі. Відколи поверхні глибиною 3-10 мм можна в кількості до 3 шт. на цеглу.

Вимоги до зовнішнього вигляду лицювальної цегли більш суворі: на лицьовій поверхні цегли не повинно бути відколів (в тому числі і від вапняних включень), плям, вицвітів та інших зовнішніх дефектів, видимих з відстані 10 м на відкритому просторі при денному освітленні.

Шлюбом є випадки порушення режиму випалу цегли. Ознаки недопалювання – гірчичний колір, глухий звук при ударі. Результат такого шлюбу – погана водо - і морозостійкість. Для перепалу характерні чорні підпалини і оплывшая, порушена форма, підвищені щільність і теплопровідність (тепло з приміщень буде витікати набагато інтенсивніше).

Характеристики окремих видів цегли

Цегла повнотіла. Повнотіла цегла – матеріал з малим об'ємом порожнеч (менше 13 %). Застосовується для кладки внутрішніх і зовнішніх стін, зведення колон, стовпів і інших конструкцій, несучих крім власної ваги додаткове навантаження.

В силу того, що цей матеріал використовують переважно для зведення несучих елементів будівель, поширені інші його назви -«будівельний», «звичайний», «пересічний». Він повинен володіти високою міцністю на вигин, на стиск (якщо конструкція сильно навантажена, то можна замовити марку М250 і навіть М300), бути морозостійким. За Гостом максимальна марка по морозостійкості такої цегли – F50, але можна зустріти і цегла марки F75.

Пористість визначає теплоізолюючі властивості, якість зчеплення з цементним розчином, а заодно і вбирання вологи при зміні погоди. Водо-поглинання звичайної цегли повинно бути більше 8 %, а на ринку присутній матеріал, у якого ця величина досягає 20 %. Опір теплопередачі повнотілої цегли невелика. Тому зовнішні стіни, повністю викладені з цього матеріалу, вимагають додаткового утеплення.