Силикатный кирпич: состав, теплопроводность, плотность

В настоящее время силикатный кирпич является одним из самых востребованных стройматериалов, несмотря на древнюю технологию изготовления и примитивный набор сырья. С другой стороны, эти приемы изготовления делают его простым, а значит, дешевым в производстве. В современном жилищном фонде, построенном за последние пятьдесят лет, примерно 4/5 всех построек выполнены из стройматериала на основе силиката.

Исходные компоненты для производства 

Современный состав силикатного кирпича отличается от используемого в прошлом веке ненамного:

• Кварцевый песок от 80-90% состава;
• Известь гашенная гидратированная 10-15%;
• Вода очищенная, остаток, необходимый для смачивания и увлажнения формовочной смеси до пластичного состояния.

Все компоненты предварительно тщательно очищаются от примесей, перемешиваются и прессуются в сырую заготовку будущего блока. Далее, следует обработка сырца в автоклаве при повышенном давлении и температуре, в результате чего в растворе образуются прочные и устойчивые силикатокальциевые соединения, делают материал нерастворимым в воде, обладают высокой механической прочностью и низким коэффициентом теплового расширения. Примерно через сутки блок на основе силиката готов к использованию.

В современном производстве силикатокамня используются несколько разновидностей добавок, которые делают больше текучесть и пластичность формовочного раствора, выдавливающие воздух из пор и предупреждающие расслоение массы в процессе автоклавной обработки.

Теплозащитные и прочностные свойства материала

Учитывая климатические условия, в которых предполагается строительство из силикатного материала, серьезной проблемой остается повышение морозостойкости построек из силиката. Обычный состав обеспечивает индекс морозостойкости до 30 циклов заморозки-разморозки стройматериала. Специальные полимерные добавки позволяют увеличить показатель до 50 единиц.

Применение специальных растворов минеральных красителей, устойчивых к щелочной среде извести, позволяет создать и расширить ассортимент цветного лицевого силикатного кирпича. Краситель используют даже для получения белых блоков. Благодаря большому содержанию в растворе извести и белого кварцевого песка естественный цвет неокрашенного кирпича очень близок к белому. Но с течением времени адсорбированная пыль и вымытая из поверхностного слоя известь придают наружной поверхности силиката серый оттенок. Поэтому для сохранения естественного белого оттенка в состав и поверхностные слои добавляют окись титана.

В дорогих сортах материала на основе силиката известных европейских брендов для получения абсолютно стойких к солнечному свету и невыцветающих составов используют добавки в раствор:

• До 5 кг портландцемента на м³ формовочной смеси;
• До 5 кг белого глиноземного цемента на м³ смеси;
• от 0,5 до 10 кг порошковых полимеров на основе метакрилатов и винилароматических спиртов.

Приведенные добавки позволяют в течение десятков лет сохранять насыщенность и глубину исходного цвета облицовочного материала.

Второй, не менее важной характеристикой силикатного кирпича является его способность сохранять тепло в доме. Обычный силикатный кирпич обладает относительно высоким коэффициентом теплопроводности, причем, чем выше плотность силикатного кирпича и прочность, тем «холоднее» становится материал. Величина коэффициента теплопроводности для рядового кирпича составляет 0,55 Вт/ М*С^о, но в кирпичной кладке показатель снижается примерно на 29-22% из-за высокого содержания цемента в швах.

Важным условием обеспечения надлежащих условий проживания в зданиях из силикатного кирпича является высокий коэффициент паропроницаемости, его значение находится в пределах 10-12 мг/м*ч*Па. Это позволяет кладке «дышать», создавая микроклимат, сравнимый с атмосферой в помещениях из дерева.

Уменьшить теплопроводность силикатного кирпича возможно несколькими путями:

1. с помощью увеличения специальными добавками количества газовых пор в составе и уменьшения его плотности;
2. формования в теле кирпича искусственных пустот, понижающих его вес и коэффициент теплопроводности;
3. применение гидрофобных добавок и теплоизолирующих покрытий лицевой поверхности силикатного материала.

Плотностью силикатного кирпича определяется его прочность, удельный вес и стойкость к воздействию внешней среды. Чем плотнее кирпич, тем выше его морозостойкость и меньше коэффициент водопоглощения. В среднем сухой силикатный материал с классом средней плотности 1,6-1,8 может поглотить до 10-14% воды, при этом его способность удерживать тепло может снизиться на 30%.

Прочность и коэффициент водопоглощения такого материла значительно ниже стандартного образца, но для лицевых поверхностей это не столь важно, как для кладки несущих конструкций.

Особенности состава для производства силикатного кирпича

В зависимости от размера зерна используемого кварцевого песка можно достаточно гибко подбирать и регулировать основные прочностные характеристики силикатного кирпича. Чем мельче фракция, тем прочнее и плотнее получается тело силикатного кирпича. Но абсолютно не проницаемый материал не годится для строительства – он просто не будет впитывать в необходимом количестве раствор и вяжущие материалы кладки. Поэтому крупные фракции песка также добавляются в исходную смесь в определенной пропорции, вследствие чего образуются приповерхностные поры и цементирующие зерна силикатов кальция.

Перед использованием песок очищают от вредных примесей, особенно таких, как глина и слюда. Глиняных конкреций в подготовленном песке должно быть не более 10 кг на каждые 1000 кг или 0,5 м³ готовой формовочной смеси, а слюды – не более 5 кг на каждый м³ смеси. Особый контроль осуществляется за чистотой исходного материала от сернистых или органических включений, из-за чего активность образования прочной связки кирпича резко уменьшается.

Отдельно пунктом производства качественных силикатных материалов осуществляется контроль над чистотой извести. Известь может использоваться негашеной или частично гашеной, но чаще всего в виде гидратной гашеной формы. Особо уделяется внимание содержанию окиси магния, ее не должно быть более 5 кг на 1/2 м³ подготовленной извести.

Для увеличения морозостойкости в раствор добавляют продукты переработки алюмощелочных отходов металлургической промышленности. Добавление в раствор 70 кг на каждый м³ или 1600 кг исходной смеси позволяет поднять индекс морозостойкости на 30-35%. Кроме того, добавка уменьшает коэффициент теплопроводности материала на 10-12%. Зачастую модифицированные варианты подобных веществ могут добавляться в раствор кладки для силикатного кирпича, в результате чего снижается коэффициент теплопроводности всей кирпичной кладки.

Удельный вес силикатного кирпича

Существующим стандартом силикатный кирпич разбит на семь основных классов по средней плотности материала. Самые легкие сорта силикатного кирпича имеют удельный вес до 1000 кг на м³, самый тяжелый – класса 2,2 имеет вес в 2200 кг в м³. От плотности зависит прочность и марка силикатного кирпича. Более тяжелые сорта кирпича используют для несущих конструкций высотных зданий, более легкие – для кладки стен. Самые легкие, особенно с искусственными пустотами, применяются в качестве теплоизолирующего и облицовочного материала в кладке основных стен.

Заключение

Силикатный кирпич еще долго останется фаворитом среди строительных материалов, особенно в частном домостроении, заменить его аналогичным по свойствам и долговечности кирпичом или материалом пока нечем. Тем более что технологии производства развиваются и позволяют в будущем получить силикатные материалы более дешевые и качественные.

• Состав и пропорции раствора для кладки кирпича
• Как сделать цветной раствор для кирпича
• Размер и вес белого силикатного кирпича
• Кирпич облицовочный силикатный