Керамический кирпич характеристики: состав, виды, характеристики, достоинства и недостатки

Пустотелый керамический кирпич: особенности материала

Изделие керамическое пустотелое

Кирпич из керамики уже давно зарекомендовал себя в качестве надежного и практичного материала, и это неспроста. Высокие показатели и эксплуатационные характеристики у этих изделий вполне конкурентные.

Кирпич имеет сравнительно широкую классификацию, которая стоит в зависимости от определенных факторов. И в данной статье мы будем рассматривать один из видов изделий, а именно – пустотелый керамический кирпич.

Давайте разбираться: что представляет собой материал, и какими качествами он обладает.

Что представляют собой кирпичи керамические

Начнем наш обзор с особенностей состава и набора характеристик.

Состав и основные свойства

Основным компонентом при изготовлении кирпича керамического является глина. Этот материал распространен практически повсеместно, поэтому проблем с ее добычей, как правило, не возникает.

Свойства ее и состав могут варьироваться в соответствии с глубиной залегания и местонахождением самого месторождения.

Последнее также определяет и экологичность будущих изделий.

Основу глины составляют, в основном, четыре минерала: кварц, иллит, каолинит, монтмориллонит.

Глина, используемая для производства керамического кирпича

При производстве кирпича, в обязательном порядке обращают внимание на следующие свойства глины:

  1. Спекаемость – способность материала твердеть при нагревании до каменного состояния. Высокотемпературная глина обладает температурой спекания более 1300 градусов, среднетемпературная – от 1100 до 1300 градусов, низкотемпературная – до 1100 градусов.
  2. Пластичность — отвечает за способность без разрушения изменять и сохранять форму. Существуют малопластичные, высоко-, умеренно- и среднепластичные глины.
  3. Усадка огневая и воздушная. Определяет изменение размера образца при обжиге и высыхании.
  4. Связующая способность отвечает за сохранность пластичности при условии добавления непластичного включения.
  5. Огнестойкость. В зависимости от способности не плавиться при нагреве, выделяют: тугоплавкие, легкоплавкие глины и материал с высокой огнестойкостью.

На заметку! В зависимости от вышеуказанных показателей, отбирается глина для производства тех или иных изделий. Например, тугоплавкая глина применяется при изготовлении облицовочных изделий высокой прочности и повышенной огнеупорностью.

Помимо глины и песка, в составе также присутствуют специальные добавки, которые оказывают влияние на итоговые характеристики будущих изделий.

Они могут быть:

  • Специальными, способными регулировать температуру при обжиге;
  • Выгорающими, понижающими плотность и повышающими пористость изделий;
  • Отощающими. Такие добавки облегчают формование и снижают степень усадки.
Составы кирпича керамического

А теперь рассмотрим подробно, какими же характеристиками обладает кирпич пустотелый керамический.

Таблица 1. Керамический пустотелый кирпич: характеристики материала:

Плотность изделий Если сравнивать пустотелые изделия с полнотелыми, то плотность первых, разумеется, ниже. Но и сфера применения у них несколько иная. Их используют при строительстве в том случае, если нагрузка будет – не слишком велика, также с их помощью активно облицовывают здания.

В среднем, показатель плотности составляет около 1100-1400 кг/м3.

Теплоэффективность Коэффициент теплопроводности пустотелых изделий составляет около 0,4 Вт*мС. Если соотнести данное значение с плотностью, то оно достаточно неплохое. Однако кирпич сильно проигрывает в этом отношении блочным изделиям из легких бетонов, теплопроводность которых составляет от 0,05 Вт*мС.
Марка морозостойкости В соответствии с обещаниями производителей, кирпич может выдерживать до 200 циклов. Такая долговечность подтверждена также и практикой. Наверняка, многим приходилось видеть старые дома из керамического кирпича, которые с течением нескольких столетий практически не потеряли внешнего вида.
Марка прочности В соответствии с марками по прочности, определяется сфера применения изделий. Например, марки 150, 175 и 200 применяются при возведении несущих конструкций.

Ниже мы поговорим об этом более подробно.

Экологичность материала Как уже говорилось, экологичность находится в зависимости от места происхождения глиняного компонента. Однако в целом, кирпич считается высокоэкологичным материалом.
Огнеустойчивость В соответствии с ГОСТ, кирпич огнеустойчив. Более того, изделия обладают сравнительно высокой термоустойчивостью (в зависимости от вида, в большей или меньшей степени).
Сложность использования материала Кирпич нельзя назвать легким в применении. Укладка его требует определенного мастерства и знаний.

Более того, времени работы отнимут немало, так как габариты у изделий сравнительно небольшие.

Простота производства Изготовление кирпича требует наличия специализированного дорогостоящего оборудования. Сам процесс – не прост и требует особенного контроля.

Своими руками материал произвести возможно, однако достаточно трудоемко.

Водопоглощение Гигроскопичность свойственна кирпичу. Однако разновидности его характеризуются различными показателями. Например, меньше остальных влагу впитывают клинкерные изделия.
Усадка Керамическим изделиям свойственна усадка, значение –составляет около 8%.

Разновидности и их применение

Пустотелые изделия могут быть:

  • Лицевыми;
  • Рядовыми.

Керамический пустотелый лицевой кирпич применяется при облицовке строений, иногда он также используется при строительстве, например, забора, а, точнее, столбов для него.

К такому материалу предъявляются более высокие требования в отношении внешнего вида. Сколов и иных погрешностей быть не должно. Цена на лицевой пустотелый керамический кирпич – достаточно высокая.

Пустотелый кирпич для облицовки Облицовка стен дома пустотным кирпичом, фото Забор из пустотелого керамического кирпича

Кирпич керамический пустотелый рядовой применяется так же при возведении перегородок и стен.

Изделия могут обладать различным размером, что стало определяющим фактором при появлении еще одной классификации:

  • Маркировкой 1НФ обладают одинарные изделия. Размер их – 250*120*65;
Кирпич пустотелый 1 НФ
  • Маркировка 1,4 НФ характерна для полуторных, или утолщенных изделий. Они отличаются размеров в 250*120*88 мм;
Полуторный пустотелый кирпич
  • Двойной кирпич имеет маркировку 2,1 НФ и характеризуется размером 250*120*138 мм;
Двойной пустотелый кирпич
  • В ассортименте кирпичей также имеют место быть евро-изделия, размер их 250*88*65 мм.
Евро-кирпич пустотелый керамический

В соответствии с прочностью, как уже говорилось, определяется сфера применения:

  • Изделия прочностью М50 применяются при строительстве таких конструкций, на которые не будет оказываться какая-либо нагрузка, за исключением веса самих кирпичей (столбы для забора, например).
  • Кирпич марки М75 или М100 может быть применен при строительстве практически любой стены, за исключением несущей конструкции.
  • Кирпич с маркой прочности равной М125 используется при возведении несущих стен.
  • А вот изделия прочностью М 150 и выше могут применяться даже при строительстве цоколя.

Обратите внимание! Пустотелый кирпич может иметь различный оттенок и фактуру поверхности. Пустотелыми могут быть и профильные изделия.

Фасонные изделия пустотелые керамические

Сильные и слабые стороны материала

Как и все материалы, кирпич не обделен наличием как сильных, так и слабых сторон. Рассмотрим их подробнее и начнем с положительных характеристик.

  1. Показатели прочности и плотности позволяют использовать материал в различных сферах.
  2. Марка морозостойкости – высокая, что говорит об высоких эксплуатационных показателях и долговечности изделий.
  3. Ассортимент кирпича, разнообразие размеров, цветов и фактуры — также немаловажное преимущество. Стоит упомянуть и о существовании профильных изделий.
  4. Огнестойкость материала и экологичность только добавляют плюсов материалу.
  5. Звукоизоляционные показатели также на высоте.
  6. Архитектурные возможности у кирпича действительно крайне широки, в данном отношении у него вообще нет конкурентов.
Возможности кирпичной архитектуры велики

Отрицательные стороны у изделий следующие:

  1. Имеется риск образования высолов, которые могут серьезно испортить внешний вид постройки.
  2. Кирпич керамический нельзя назвать бюджетным материалом. Цена на него высокая.
  3. Хрупкость и уязвимость к механическим воздействиям – также отнесем к отрицательным чертам.
  4. Гигроскопичность.
  5. Нередко можно столкнуться с продажей некачественной продукции, так как производство керамических изделий – процесс непростой и требует четкого соблюдения технологии.
Высолы на кирпиче Пережженный кирпич Разрушение кирпичной облицовки

Кратко о технологии изготовления изделий

А теперь поговорим об особенностях производства пустотелого кирпича. Сам процесс, разумеется, аналогичен при изготовлении любого керамического кирпича — не только с наличием пустот, но и без них.

Оборудование и сырье

Оборудование может использоваться нескольких видов: конвейерный тип, стационарный или мини-завод:

  1. Конвейерный тип – самый дорогостоящий. Такое оборудование полностью автоматизировано, и предполагает большие объемы производства. С его помощью изготавливать кирпич можно практически любым возможным методом.
  2. Стационарные линии – более доступные в отношении стоимости комплектов. Однако при этом, объем выпускаемой продукции значительно снижен. Более того, снижен и уровень автоматизации таких комплексов.

Участие работников просто необходимо. Наличием наладчиков и операторов уж точно не обойтись, так как некоторые действия необходимо будет производить вручную.

  1. Мини-завод подходит для мелких предпринимателей и начинающих производителей. Стоимость комплекта – небольшая и риски также, соответственно, снижены.

Произвести с помощью такого набора машин можно около 10-12 м3 изделий в сутки. Методы изготовления при этом доступны не все. Использовать можно только сухое или полусухое формование.

Автоматизированное производство

Что касается сырья, то о составе мы уже говорили выше. Стоит только отметить, что проводить подготовку его необходимо в обязательном порядке. Все компоненты должны соответствовать требованиям ГОСТ.

Этапы производственного процесса

На данный момент существует 3 метода производства керамического кирпича: пластический, сухого или полусухого формования и прессования. Наиболее популярен среди изготовителей – пластический способ.

Инструкция при производстве таким способом – следующая:

  1. Глина подвергается подготовке. Ее разбавляют примесями в соответствии с желаемым результатом. Фракция глины при этом, не должна превышать 1 мм.
  2. Глину перемещают с применением транспортера, по которому она поступает на формовку.
  3. Единый пласт разрезают на заданные типоразмеры.
  4. Для того, чтобы получить пустотелый кирпич, будущее изделие должно быть подвержено перфорации.
  5. Далее материал подвергается сушке.
  6. Завершающей стадией является обжиг кирпича.
Пластический способ изготовления, схема Процесс изготовления Печь для обжига тоннельная

Сухое (полусухое) формование – более устаревший способ, но при этом, затраты времени велики. Такой метод крупными предприятиями уже давно не используется. Он подходит для начинающих изготовителей и предпринимателей.

Этапы производства:

  • Подготовительные работы;
  • Дробление глины;
  • Сушка гранул глины;
  • Дробление производится повторно;
  • Увлажнение паром;
  • Обжиг.

Полусухое формование отличается лишь тем, что перед обжигом, изделия дополнительно повторно просушивают.

Гиперпрессование характеризуется тем, что изделия подвергают прессованию, как видно из названия. После этого, кирпич пропаривают и сушат.

Особенностью является особо тщательная подготовка компонентов и некоторая безотходность производства. Так как при обнаружении брака изделия можно переработать повторно.

Понятие эффективного кирпича

Современные технологии не стоят на месте, это не обошло стороной и керамические изделия. Стремясь повысить теплоэффективность стен и максимально сохранить при этом прочность, предприятия стали искать возможность создания более современного материала, каковым стал щелевой — или как его ещё называют: эффективный кирпич.

Кирпич эффективный: что это?

Слыша такое понятие, многие задаются вопросом: а что такое кирпич эффективный?

  • Основная особенность заключается в наличие пустотности, составляющей около 35-40%.
  • Пустоты, как правило, имеют круглую или продолговатую форму, что повышает теплоэффективность.
  • Конфигурация пустот индивидуальна у каждого производителя. Образуются они в процессе формовки.
  • Все это способствует снижению коэффициента теплопроводности и веса изделий.
  • Используя эффективный керамический кирпич при строительстве можно существенно уменьшить толщину стены и нагрузку на основание.
  • Более того, интенсивность утепления за счет теплоэффективности стены также будет снижена.

Наиболее известным разработчиком подобных изделий является ООО «Сибирский эффективный кирпич».

Немного о классификации. В зависимости от уровня способности к сохранению тепла и соответствия ее прочности выделяют:

  • Условно-эффективные изделия. Это – группа эффективности кирпича, которая характеризуется повышенными показателями теплосбережения. По утверждениям изготовителей, в здании будет тепло даже в большой мороз, и при этом интенсивного отопления не потребуется.
  • Эффективные изделия отличаются повышенной способностью к нагрузкам без значительной потери в способности сохранения тепла.

ГОСТ на кирпич эффективный – тот же, что и на обычные керамические изделия и камни, это – 530-2007.

Что касается недостатков, то к основным можно отнести:

  • Цена на изделия достаточно высока;
  • Применение их ограничено возведением стен и перегородок. Строительство цоколей и подземных сооружений категорически не рекомендуется.

А вот к плюсам можно отнести, помимо теплопроводности, также крупные габариты, снижение трудозатрат при строительстве, экономию при утеплении.

Рассмотрим таблицу. Таблица 2. Кирпич эффективный: теплотехнические характеристики и показатели прочности в сравнении с другими керамическими изделиями:

Вид изделия Марка прочности, М Коэффициент теплопроводности, Вт*мС
Кирпич эффективный М75-М125 От 0,2
Керамический кирпич полнотелый М100-М250 0,5
Клинкерный кирпич До М300 0,7
Керамический кирпич пустотелый М50-М200 0,4

Видео в этой статье: «Кирпич керамический пустотелый: блок эффективный», содержит информацию о свойствах изделий.

Характеристика керамического кирпича

Благодаря своим уникальным характеристикам, керамический кирпич до сих пор остается востребованным, а иногда и незаменимым строительным материалом. К нему предъявляются строгие требования соответствия ГОСТам 7484-78 и 530-2007.

  • Полнотелый кирпич должен весить 3 – 4 кг. Благодаря отсутствию полостей имеет высокую прочность. Так же он обладает звукоизоляционными и теплоемкими свойствами. Поэтому рекомендован для строительства фундаментов, цокольных и первых этажей, печей и каминов, несущих стен и опор. А при кладке на ребро образует тонкую, но прочную межкомнатную перегородку.
  • Пустотелый кирпич. Имеет пустоты прямоугольной или круглой формы. Вес кирпича в пределах 2 – 2,5 кг. А допустимое количество пустот в процентном соотношении не должно превышать 15%. Он отличается более высокими теплоизоляционными качествами, но прочность его намного ниже. Поэтому рекомендован для строительства только стен малоэтажных строений и внутренних перегородок. Запрещено использование в зонах с высокой степенью влажности, таких, как подвалы или фундаменты. Вода, попадая в полости, заполняет их и приводит к разрушению материала. Не пригоден он и для кладки печей. Наличие пустот приведет к неравномерному прогреву материала и к возможному его разрушению.

По размерам керамический кирпич делится на:

  • двойной с размерами 25х12х13 см. Изготавливается только пустотелым, при кладке требуется меньше раствора;

  • одинарный 25х120х6,5 см. Его размер и вес рассчитаны с той целью, чтобы было максимально удобно брать его одной рукой, при этом второй класть раствор;
  • полуторный 25х12х8,8 см. Бывает только пустотелым, благодаря уменьшению веса и требуемого раствора, снижается стоимость кладки.

В марке керамического кирпича присутствует аббревиатура «М», которая означает характеристику его прочности на сжатие:

  • М175 и М150 – предназначается, подвальных этажей и фундаментов;
  • М125 – пригоден для возведения несущих стен невысоких домов и арочных проемов;
  • М100 и М75 – для несущих стен и перегородок;
  • М50 – для конструкций, на которые не оказывается нагрузки.

Марка кирпича должна обязательно указываться в проекте дома. Чем она выше, тем прочнее и плотнее материал, а следовательно, выше и его вес.

  • Коэффициент теплопроводности напрямую зависит от наличия и количества пустот. Так, для полнотелого материала это значение находится в пределах 0,5 – 0,9 Вт/м х град С. А для пустотелого от 0,3 до 0,5 Вт/м х град С. Для средней полосы России и северных регионов, при толщине внешних стен до 100 см требуется дополнительное утепление.
  • Морозостойкость. Это показатель, который свидетельствует о том, сколько циклом заморозки – разморозки материал выдержит без потери своих качеств. Значения сильно варьируются в зависимости от плотности кирпича. Для кладки внешних стен применяют материал F50. Особо прочный облицовочный керамический кирпич имеет значение F150. Материал с показателями F25 применяется только для внутренних стен.

  • Влагостойкость. Материал должен иметь низкое водопоглащение. Для полнотелого кирпича не более 13-15 % воды должно впитаться относительно массы материала после нахождения его 2 суток в воде.
  • Цвет. Он напрямую свидетельствует о качестве материала. Существует специальный эталонный цвет, который утвержден заводом, на котором производится кирпич. Кирпичи, получаемые из глины, имеют красный цвет, но после обжига этот цвет называется «кирпичным».

Советы при покупке керамического кирпича:

  • определившись с проектом дома и нужной маркой кирпича, у продавца нужно попросить сертификат соответствия продукту ГОСТу и заявленной марке;
  • желательно осмотреть несколько кирпичей из партии на предмет сколов, трещин или неравномерного цвета. В случае их обнаружения, покупать такой материал не стоит;
  • при постукивании по кирпичу, который при этом держат одной рукой, звук должен получаться звонким.

Облицовка стен керамическим кирпичом

Раствор для кладки облицовочного керамического кирпича

Облицовочный кирпич находится непосредственно под влиянием окружающей среды. К кладочному раствору для него уделяется особое внимание, так как он должен одинаково хорошо противостоять морозам, жаре и влаге на протяжении многих десятилетий. Поэтому стоит выделить основные важные требования:

  • высокие агдезионные качества. Главным условием является прочное сцепление облицовочного кирпича со стенами дома. Достигается это за счет пористости материала. Но клинкерные облицовочные кирпичи отличаются высокой плотностью, вследствие чего простой раствор на основе цемента и песка становится непригодным;

  • прочность. Готовая облицовка имеет большой вес, и чтобы избежать растрескивания швов, схватившийся раствор должен обладать высокими прочностными качествами на сжатие. Еще на этапе кладки швы должны получаться равномерными и не продавливаться под тяжестью последующих рядов;
  • кладочный раствор должен быть хорошо вымешанный, при работе не должно выделяться излишков воды;
  • готовый раствор должен высыхать равномерно, слишком быстрое схватывание ( менее часа) говорит о технологическом нарушении;
  • так как выполняется финишная облицовка стен дома, декоративные качества швов кладки должны быть на высоте;
  • швы должны оставаться неизменными в любое время года и при любых погодных условиях. Особенно важно, чтобы он служил препятствием образования на кладке высолов.

Конечно, даже учитывая все вышеперечисленные требования сделать такой раствор самостоятельно можно. Но в случае неудачи переделать что-то будет уже невозможно. Даже опытные матера рекомендуют покупать уже специальные составы, особенно, если речь идет об облицовке клинкерным кирпичом.

Стоит ли делать облицовку стен керамическим кирпичом своими руками

Соблазн сделать эти работы и сэкономить приличную сумму денег, очень велик. Но если разобраться, облицовка дома кирпичом – это самый сложный этап работ. Чтобы кладка получилась красивой и прочной, требуется большое количество опыта. К тому же стоимость облицовочного керамического кирпича высокая, как и цена кладочного раствора, который соответствует всем технологическим требованиям.

Исходя из всего вышесказанного, становится понятным, почему профессиональные строительные бригады назначают за эту работу высокую стоимость.

  • Очень важно сделать все за одно лето, не оставляя кладку незаконченной до следующего года. Но работа эта медленная. Для наглядности приведем пример. Возьмем стены дома, площадь под облицовку которых составляет 300м2. Профессиональный каменщик, который работает с помошником, подносящим кирпичи и раствор, в день сможет уложить примерно 300 кирпичей стандартного размера. Это чуть меньше 6 м2. Получается 300/6=50 дней. Но с учетом, что рабочих дней в неделе всего 5, то 50/5=10 недель. В дождливую погоду работать с раствором нельзя. Поэтому при самом оптимистичном раскладе закладывают 20% на дождливые дни, получается 10*1,2=12. Итак, опытному кладочнику с подсобником на такой дом потребуется не менее 3 месяцев.

  • Даже имея золотые руки, владелец дома без должной практики не сможет уложить в день более 100 кирпичей, значит, работа растянется на 3 сезона. Кирпич должен быть закуплен сразу, так как из разных партий он может отличаться по цвету. Поэтому придется продумать условия хранения этого дорогостоящего материала две зимы.

Поэтому решим сделать облицовку дома керамическим кирпичом своими руками нужно хорошо просчитать свои силы, чтобы строительство не переросло в многолетнюю головную боль.

Вопросы и ответы про облицовочный кирпич
  • Обязательно ли нудно делать облицовку стен? Керамический облицовочный кирпич призван не только улучшать внешние декоративные качества постройки, но и увеличивать ее эксплуатационный срок, за счет защиты несущих стен от негативного атмосферного влияния.
  • Можно ли производить кладку керамического кирпича при минусовой температуре? Это запрещено. Дело в том, что в морозы кирпич не имеет достаточного водопоглащения и просто не впитает в себя необходимого количества влаги из кадочного раствора. Если при обычной кладке в раствор просто добавляют соль, которая препятствует быстрому замерзанию, то в случае с облицовочным материалом это исключено. В дальнейшем из-за такой добавки не стенах дома могут появиться высолы белого цвета.
  • Как рассчитать количество облицовочного кирпича? Вначале измеряют каждую стену дома в отдельности, ее ширину и высоту. Из получившейся площади вычитают оконные и дверные проемы. Отдельно считают площадь эркеров, веранды или крыльца. С учетом кладочных швов, на 1 м2 стены уходит 52 кирпича. Поэтому получившуюся площадь суммируют и умножают на это число.

Монтаж керамического кирпича

Вначале следует определиться с видом кладки. От этого зависит внешний вид готовых стен и технологический процесс. Если опыта таких работ мало или вовсе нет, то лучше выбрать наиболее простую технологию, например, лицевую. Самой сложной считается техника кладки под названием «штабельная», от нее лучше отказаться при самостоятельной работе.

Необходимые инструменты для облицовочной кирпичной кладки

  • кельма;
  • молоток-кирка;
  • шнур;
  • болгарка;
  • для выравнивания углов металлические прутья с диаметром 10 см;
  • строительный уровень;
  • анкера;
  • проволока для фиксации облицовки с несущей стеной.

Этапы работ

  • В качестве основания, на который будет укладываться облицовочный кирпич, служит выступ фундамента дома. Его нужно почистить от мусора и пыли. После этого проверяют горизонтальный уровень, если есть отклонения, делают опалубку и выравнивают раствором.

  • Готовят раствор. Если не закуплена специальная смесь, то смешивать все пропорции придется самостоятельно при помощи бетономешалки. Используют речной темный песок, он имеет более мелкую фракцию. Его смешивают с цементом марки М500 в тех пропорциях, которые производитель указал на пачке. Когда сухие составляющие равномерно перемешались, постепенно добавляют воду не переставая замешивать. Делают это до тех пор, пока раствор не получится однородной пластичной консистенции. Взяв его в руки, он не должен рассыпаться.
  • Перед работой кирпичи желательно поместить в воду. Затем достать, уложить в ряд и проверить уровнем его горизонтальную ровность. Процедуру повторяют с каждым кирпичом.
  • Первый ряд укладывают прямо на гидроизолированный фундамент. Раствором скрепляют только вертикальные швы. В большинстве случаев, длина фундамента не соответствует размеру кладочного ряда. Поэтому крайний кирпич следует подрезать.
  • Между облицовочным рядом и стеной дома оставляют вентзазор в 3 см.

  • Когда первый ряд закончен, начинают выкладывать углы сразу на несколько рядов вверх. Именно они станут гарантом того, что кладка будет выполнена правильна. При нарушении геометрии углов, вся облицовка будет иметь искривление, поэтому это самый ответственный момент.
  • Чтобы ряды получались ровными, после первого ряда для них делают направляющую. Туго натягивают шпагат и прижимают по углам так, чтобы кирпич верхним краем располагался ровно по шпагату. Кладут раствор и начинают кладку облицовочного кирпича, при необходимости постукиванием молотка вдавливать кирпич в раствор, чтобы он вставал по натянутому уровню.
  • Облицовку обязательно привязывают к дому, недавно новая или старая постройка. Всего существует 2 технологии, как это сделать:
    1. в первом случае  привязку производят посредством дюбелей и вязальной проволоки. Это наиболее актуально для кирпичных или монолитных домов. Из расчета 5 дюбелей на м2 кладки в несущей стене делают отверстия и вбивают крепления. К ним прикручивают проволоку с расчетом, чтобы ее концы прочно крепились в облицовочной кладке. Но не показывались наружу;
    2. во втором случае роль крепежей играют оцинкованные анкера. Их вбивают стену и прикручивают вязальную проволоку аналогично первому способу. Оптимально использовать анкера диаметром 0,6 мм.

  • Когда кладка доходить до дверного или оконного проема опять начинается наиболее ответственный момент. Эти элементы сразу привлекают к себе внимание, поэтому нередко их выполняют кирпичом контрастного цвета. Для большей декоративности, кладку откосов выполняют тычковой технологией.
  • Когда раствор схватится, начинается этап расшивки швов. Для этого подготавливают специальный раствор, состоящий из извести, цемента и песка в соотношении 1:1:10 частям. Добавляют воду, пока консистенция не станет пастообразной. Готовый раствор наносят на предварительно смоченную водой стену и формируют аккуратные швы.

Керамический кирпич: свойства и разновидности

Керамический кирпич является одним из наиболее распространённых строительных материалов и широко используется для возведения фундаментов, облицовки зданий, кладки капитальных стен, межкомнатных перегородок и печей. Благодаря универсальной форме и высоким эксплуатационным характеристикам возводимые из него сооружения отличаются особой прочностью и долгим сроком службы.

Что это такое?

Керамический кирпич представляет собой строительный материал, который изготавливают из красной глины методом формовки и обжига. Кирпич был изобретён очень давно, однако технология его производства и состав не претерпели особых изменений. Раньше процесс изготовления керамического кирпича был сложным и трудоёмким. Глину тщательно вымешивали, затем вручную формировали заготовки нужной формы, выставляли сушиться на солнце, и лишь после того, как кирпич затвердеет, отправляли его на обжиг в печь-времянку. Производством кирпича занимались сугубо в летний период, так как просушить заготовки в условиях низких температур и высокой влажности, характерных для зимнего и осеннего периодов, было практически невозможно. Так продолжалось вплоть до второй половины XIX века, пока в Европе не были изобретены первые обжиговые печи и сушильни.

Сегодня процесс производства керамического кирпича полностью автоматизирован и круглогодично осуществляется на многочисленных предприятиях. Для изготовления материала пользуются двумя способами. Первый носит название полусухого прессования и заключается в формировании сырца из глины низкой влажности. Процесс происходит под достаточно высоким давлением, что позволяет обеспечить быстрое схватывание сырья и получить на выходе материал высокой плотности и твёрдости. Преимуществами такой технологии считаются быстрое изготовление и простота механизмов для производства. Основным недостатком метода является невозможность использования материала для строительства сооружений, которые будут подвергаться воздействию повышенной влажности. Именно из-за низких эксплуатационных качеств такой кирпич используется мало и объёмы его производства достаточно невысоки.

Второй способ носит название пластического формования и заключается в выдавливании глины из ленточного пресса с последующей сушкой и обжигом заготовок при температуре 1000 градусов. Влажность глины при этом достигает 35%, в то время как при полусухом прессовании этот показатель едва достигает 10%. Таким методом изготавливается основная масса керамического кирпича, используемого во всех сферах строительства. К достоинствам способа относят возможность производства кирпичей разных форм и размеров, что позволяет формировать в заготовках пустотные участки, изменяя эксплуатационные характеристики материала. Минусом считают высокую стоимость оборудования и, в сравнении с первым способом, несколько увеличенное время производства кирпичей.

После изготовления каждая партия керамических кирпичей проходит испытание. Для этого берут несколько экземпляров и проверяют их на предмет абсорбции воды, сжатия и ударопрочности. Проверка производится на специализированном оборудовании с использованием многотонного пресса. По результатам испытаний продукция проходит сертификацию в соответствии со строгими требованиями ГОСТ с присвоением соответствующих классов морозоустойчивости (F) и прочности (M). Однако помимо буквенного символа, маркировка кирпича включает и цифры. Так, цифра, расположенная за значком F обозначает, сколько циклов заморозки-оттаивания способен выдержать кирпич без утраты основных эксплуатационных характеристик.

Цифровой показатель, следующий за значком «М» указывает на то, какова может быть максимальная нагрузка на 1 см2 площади кирпича. Благодаря тому, что все испытания выполняются по единому стандарту, сертифицируемые кирпичи разных партий могут отличаться друг от друга лишь очень незначительно. Это позволяет классифицировать экземпляры по форме исполнения и размеру, считая изделия, относящиеся к той или иной категории, условно одинаковыми. Сфера применения керамического кирпича довольно широка. Помимо строительства, материал с успехом используют при возведении каминов, заборов, колон и лестниц, а также при реставрации фасадов и внутренних помещений.

Характеристики

Производство керамического кирпича производится согласно действующему ГОСТ 530 2012, что гарантирует высокие эксплуатационные характеристики материала и допускает его использование в качестве основного строительного материала при возведении многоэтажных зданий и промышленных сооружений. В соответствии с указанным стандартом обычный керамический кирпич имеет стандартный красно-коричневый цвет, в то время как цветовая гамма облицовочных моделей включает в себя все оттенки и зависит от качества глины, наличия разнообразных добавок, присадок, специальных красителей и добавления глазури.

Основными техническими характеристиками керамических кирпичей являются показатели плотности, пористости, морозоустойчивости, прочности, водопоглощения и теплопроводности.

Водопоглощением называется способность материала к впитыванию и удерживанию влаги. Для определения данного показателя сухой кирпич взвешивают, а затем помещают в ёмкость с водой и оставляют на 38 часов, по прошествии которых достают и повторно взвешивают. «Лишние» граммы и будут обозначать поглощённую материалом влагу. Затем полученное значение переводят в процентное соотношение к общей массе сухого кирпича и получают показатель влагопоглощения. Согласно требованиям ГОСТ, долевое соотношение влаги к сухому весу не должно превышать 8% для полнотелых кирпичей и 6% – для пустотелых.

Теплопроводностью керамического кирпича называют способность материала проводить определённое количество тепла сквозь квадратный метр за единицу времени. Чем ниже данный показатель, тем лучше сохраняется тепло в помещении в зимний период и тем меньше проникает в него горячий воздух в летние месяцы.

Прочность керамического материала показывает его способность противостоять механическим и ударным нагрузкам и определяется пределом внутреннего напряжения в процессе проведения испытаний на сжатие, изгиб и растяжение материала. Наиболее прочными марками керамического кирпича являются модификации М200, М250 и М300.

Плотностью кирпича называют массу материала, находящуюся в одном кубическом метре. Данная величина обратно пропорциональна значениям пористости и считается одной из важнейших характеристик теплопроводности кирпича. Плотность не является постоянным показателем для всех видов керамического камня и варьируется от 1000 кг/м3 у пустотелых моделей до 2100 кг/м3 – у клинкерных.

Пористость показывает степень заполнения структуры кирпича порами в процентном соотношении и оказывает прямое влияние на прочность, теплопроводность и морозоустойчивость материала. Для повышения порообразования глиняный состав смешивают с опилками, торфом, углём и измельчённой соломой – то есть материалами, полностью выгорающими при обжиге и оставляющими вместо себя многочисленные мелкие пустоты. Пористость так же, как и плотность, не является постоянной величиной для разных видов кирпича, и в клинкерных изделиях может достигать своего минимального значения в 5%, в то время как в облицовочных экземплярах составляет 14%.

Морозоустойчивость обозначается символом F и показывает, сколько циклов заморозки-оттаивания способен перенести материал до начала разрушения. Так, индекс клинкерных моделей колеблется от F50 до F100, что обозначает способность данного вида керамического кирпича прослужить 50 либо 100 лет. У облицовочных моделей этот показатель колеблется от 25 до 75, а у кладочных полнотелых и пустотелых экземпляров ограничен значениями 15-50 лет.

Вес

Масса кирпича является важным показателем и учитывается при расчёте нагрузки на фундамент, при определении грузоподъёмности транспортных средств, предназначенных для его перевозки, а также при выборе марки крана и условий складирования. Масса керамического кирпича целиком зависит от его пористости, плотности, размера и наличия полостей. Так, одинарный керамический кирпич будет весить от 3,3 до 3,6 кг/штук в полнотелом исполнении, и от 2,3 до 2, 5 кг – в пустотелом. Полуторные модели весят немного больше: масса пустотелого составляет 3-3,3 кг, а полнотелого – от 4 до 4,3 кг.

Для упрощения расчётов разницы веса полнотелого и пустотелого видов можно пользоваться средними весовыми показателями и условно считать, что вес полнотелого кирпича с пустотностью до 13% составляет 4 кг, в то время как условный вес пустотелого с пустотностью, превышающей 15% – 2,5 кг. Однако данные расчёты справедливы для одного из наиболее распространённых и ходовых размеров камня – 250х120х65 мм.

Знание массы одного кирпича позволяет с точностью до кг высчитать вес поддона или кубометра кладки. Так, 1 куб. м кладки, состоящий из 500 полнотелых кирпичей, будет весить от 1690 до 1847 кг. Кроме того, при расчёте количества камней в кубометре нужно знать, что в нём помещается семь рядов двойного кирпича (200-240 штук), десять рядов утолщенного полуторного (380 штук) и 13 рядов одинарного.

И, например, пустотелые кирпичи размером 250х85х65 мм весят уже 1,7 кг, в то время как габаритный экземпляр 250х120х88 мм тянет на 3,1 кг.

Размер

В соответствии с действующими нормами ГОСТ на кирпичных заводах производится три типоразмера керамических кирпичей: одинарные, полуторные и двойные. Каждый экземпляр имеет правильную геометрическую форму, прямолинейные рёбра и плоскую поверхность граней. Самым распространённым является одинарный камень (НФ) с габаритами 250х120х65 мм. Размеры полуторного изделия (1,4НФ) составляют 250х120х88 мм, а двойного (2,1НФ) достигают 250х120х140 мм. Помимо ходовых, существуют и редко встречающиеся размеры, такие как у еврокирпичей (0,7НФ) и модульных экземпляров (1,3НФ). Габариты первых составляют всего 250х85х65 мм, в то время как вторые представлены длинными моделями размером 288х138х65 мм.

Российским ГОСТ допускается выпуск неполномерных моделей длиной 180, 120 и даже 60 мм, а также производство фасонных изделий, отличающихся нестандартностью форм. Однако данные нормы используются только на российских кирпичных заводах и регламентированы отечественными стандартами. Зарубежные аналоги изготавливаются по несколько иным требованиям и имеют размеры 240х115х71 и 200х100х65 мм. Поэтому при покупке материала необходимо учитывать этот момент и обращать внимание на страну-производителя данной продукции.

Плюсы и минусы

Высокий потребительский спрос и большая популярность керамических кирпичей обусловлены рядом важных достоинств этого материала.

  • Высокие показатели прочности и морозоустойчивости позволяют использовать кирпич в качестве основного строительного материала при строительстве зданий в любой климатической зоне.
  • Отличные звукоизоляционные свойства делают кирпич незаменимым материалом для возведения межквартирных перегородок при строительстве многоквартирных домов.
  • Низкое водопоглощение, не превышающее 14%, не даёт строению напитывать излишнюю влагу и позволяет быстро высыхать после дождя.
  • Полная экологическая безопасность материала, обусловленная природным происхождением глины, допускает использование кирпича при возведении каминов и проведении внутренних отделочных работ.
  • Высокая термоустойчивость изделий позволяет использовать их при строительстве печей и обустройстве дымоходов.
  • Отличные декоративные качества предоставляют широкие возможности для использования керамического кирпича при реализации смелых дизайнерских проектов.

К минусам материала относят высокую стоимость, что вызывает заметное удорожание построенного жилья, а также вероятность образования белых разводов – высолов.

Виды

Классификация керамического кирпича происходит по нескольким критериям, основополагающим из которых является функциональное предназначение материала. По данному признаку выделяют четыре больших группы, каждая из которых обладает только ей присущими качествами и эксплуатационными характеристиками.

Рядовой

Данный вид материала является самым массовым и используется при выполнении кладки простого типа при строительстве зданий и сооружений. Рядовой кирпич, в свою очередь, подразделяется ещё на два вида, и бывает пустотелым и полнотелым.

Полнотелые модели используются в тех случаях, когда возводимое сооружение будет подвергаться постоянным механическим, ударным или весовым нагрузкам. Материал широко применяется при строительстве несущих колонн, простенков и столбов. Для таких конструкций лучше выбирать марки М250 и М300, обладающие максимальной прочностью и долговечностью. Однако при использовании полнотелого материала следует учитывать, что теплоизоляционные характеристики возводимого сооружения будут заметно снижены. Этот момент нужно всегда учитывать и принимать дополнительные меры по сохранению тепла внутри помещения. Средняя плотность полнотелого кирпича варьируется от 1600 до 1900 кг/м3, пористость составляет 8%, а показатели теплопроводности колеблются в пределах 0,6-0,7 условных единиц. Полнотелый кирпич способен вынести до 75 циклов заморозки-оттаивания, поэтому может использоваться для строительства заборов, наружных лестниц и стен.

Пустотелый поризованный кирпич предназначается для строительства малоэтажных жилых домов, стены которых не будут испытывать серьёзных весовых нагрузок. Кроме того, пустотелый материал часто применяют в качестве заполняющего элемента в каркасно-монолитных многоквартирных домах и при возведении межкомнатных перегородок. В последнем случае допускается использование менее прочного материала с индексами М100 и М150. Пустоты внутри кирпича могут располагаться как вертикально, так и горизонтально, однако нужно учитывать, что горизонтально направленные полости существенно снижают общую прочность конструкции. Количество пустот в пустотелом кирпиче может достигать 13% от общего объёма, что делает производство материала экономически выгодным и заметно удешевляет стоимость возводимых объектов. Кроме того, благодаря высоким теплоизоляционным свойствам, обусловленным наличием внутренних полостей, дома, построенные из пустотелого кирпича, получаются очень тёплыми.

Плотность такого материала колеблется от 1000 до 1450 кг/м3, пористость в среднем составляет 7%, а показатели теплопроводности варьируются от 0,3 до 0,5 условных единиц. Конфигурация и глубина полостей в кирпиче бывает разной. Отверстия могут иметь как сквозное, так и одностороннее исполнение, причём форма их сечения может быть круглой, квадратной и прямоугольной. При использовании пустотелого кирпича важным условием успешного строительства является умение каменщика выполнять кладку таким образом, чтобы цементный раствор не попал в полости и не выдавил оттуда весь воздух. В противном случае пустотелый кирпич потеряет своё основное предназначение по сохранению воздушной прослойки внутри кладки и не сможет обеспечить необходимой теплоизоляции помещения.

Облицовочный

Данный вид кирпича носит название лицевого или фасадного. Основным предназначением материала является внешняя облицовка и реставрация зданий. Кирпич обладает высокой плотностью, достигающей 1450 кг/м3, пористостью 14% и теплопроводностью до 0,5 единиц. Материал производится в широкой цветовой гамме и отличается равномерностью прокрашивания, отсутствием дефектов, красивой поверхностью и точными формами кирпичей. В основной своей массе облицовочный камень выпускается в пустотелом исполнении, что позволяет одновременно с отделкой проводить дополнительную теплоизоляцию помещений и удешевляет облицовку.

Облицовочные кирпичи производят в пяти вариантах исполнения: обычном, фактурном, фигурном, глазурованном и ангобированном.

  • Обычный кирпич обладает гладкой внешней поверхностью и производится в большом разнообразии цветов и оттенков. Плюсами данного вида является долговечность облицовки и отсутствие необходимости проведения частых ремонтов. К минусам относят высокую стоимость материала, что при облицовке больших площадей достаточно ощутимо отражается на бюджете.
  • Фактурный кирпич используется для наружной и внутренней отделки помещений и отличается наличием рельефной текстуры с имитацией рисунка древесных волокон или природного камня, а также с изображением геометрических узоров, символов и рисунков. При изготовлении фактурного кирпича широко используется торкретирование, суть которого заключается в нанесении под большим давлением декоративного слоя с уже имеющимся на нём изображением.
  • Фигурный или профильный кирпич представляет собой материал нестандартной конфигурации и используется при оформлении закруглений на колоннах, арках и других архитектурных формах.
  • Ангобированный кирпич представлен в виде двухслойного цветного искусственного камня с ровной поверхностью. Технология ангобирования предполагает нанесение на просушенный сырец слоя из белой глины с последующим обжигом. Причём глина предварительно окрашивается в разные цвета при помощи специальных красителей и пигментов. Такой материал очень хорошо смотрится в интерьере и часто используется при отделке прихожих, коридоров и общественных пространств.
  • Глазурованный кирпич производится методом нанесения специальной глазури, состоящей из легкоплавкого стекла. В результате нанесения стекловидного водонепроницаемого покрытия значительно повышается морозоустойчивость и влагостойкость керамической облицовки. На стадии производства в глазурь добавляют различные красители, в результате чего поверхность кирпича приобретает глубокий цвет и блестящую прозрачную текстуру.

Клинкерный

Клинкерный камень используется для облицовки цокольных этажей и фасадов зданий, при строительстве полов в промышленных цехах, а также при мощении дорог, мостов и тротуаров. Кирпич характеризуется высокой прочностью и долгим сроком службы, что обусловлено технологией изготовления клинкерных моделей. Дело в том, что для их производства применяется особый сорт тугоплавкой глины, которая обжигается при более высоких температурах, нежели в изделиях, изготовленных по традиционной технологии. Это является одновременно и плюсом и минусом клинкерных кирпичей. Преимуществом считается высочайшая прочность, соответствующая индексам М400-М1000, и отличная морозоустойчивость, позволяющая камням выдерживать от 50 до 100 циклов заморозки-оттаивания. К недостаткам относят слишком большую стоимость материала и высокую теплопроводность, обусловленную повышенной плотностью сырья.

Огнеупорный

Своим высоким огнеупорным свойствам материал обязан шамотной глине, составляющей до 70% общей массы кирпича. Этот вид глины способен легко выдерживать температуру в 1600 градусов, сохраняя при этом эксплуатационные свойства и целостность форм. Огнеупорный кирпич нашёл широкое применение при строительстве каминов и печей, в связи с чем начал производиться в нетрадиционных формах, рассчитанных на использование в печах. Так, помимо стандартных форм, в ассортименте присутствуют изделия клиновидных, арочных и трапециевидных конфигураций, идеально вписывающиеся в печные и каминные конструкции.

Лучшие производители

Выпуском керамических кирпичей в России занимается множество предприятий, однако некоторые из них хочется выделить отдельно.

Керамический завод из г. Голицыно является мощнейшим предприятием по производству кирпичей в нашей стране, он производит порядка 120 миллионов единиц в год. Специалистами завода налажен тщательный контроль за качеством изделий, осуществляемый на каждом из этапов изготовления. Это позволяет отслеживать и своевременно удалять бракованные экземпляры и поставлять на рынок только качественные материалы. Производство продукции осуществляется на новейшем зарубежном оборудовании с использованием последних разработок и современных технологий. Ассортимент компании представлен большим количеством полнотелого и пустотелого камня, а также множеством разновидностей облицовочного кирпича.

Предприятие «Славянский кирпич» обладает мощной производственной базой и выпускает до 140 млн штук в год. Компания осуществляет свою деятельность на протяжении 20 лет, за время которых накопило огромный опыт в производстве стройматериалов и вышло на европейский уровень. Предприятие было построено по проекту компании Hans Lingl из Германии и на сегодняшний день является наиболее современным кирпичным заводом на территории России. С производственного конвейера предприятия сходит большое количество разнообразных видов керамического камня, включая как обыкновенные красные блоки, так и облицовочные декоративные модели.

Продукция «Новокубанского завода керамических стеновых материалов» тоже хорошо известна на территории нашей страны. Предприятие имеет свою сырьевую базу и контролирует качество своей продукции, начиная с заготовки сырья. Годовая производительность компании составляет 70 млн штук в год.

Объединение «Стеновые материалы» включает в себя несколько предприятий, находящихся в Московской и Ленинградской областях, суммарная производительность которых достигает 450 000 000 штук в год. На сегодняшний день компания предлагает наиболее широкий ассортимент керамических стройматериалов в России и является одним из лидеров по выпуску керамического камня на постсоветском пространстве.

Как выбрать?

Главными критериями выбора кирпича являются его технические характеристики и качество. Для определения свойств материала необходимо ознакомиться с маркировкой изделий и изучить сопроводительную документацию. Гораздо сложнее определить качество изделий, и так как от этого фактора зависит общая прочность возводимой конструкции и её эксплуатационные свойства, ошибиться здесь нельзя.

Итак, при покупке рекомендуется взять из поддона несколько кирпичей и постучать по ним ручкой мастерка. Если изделие качественное, то издаваемый звук будет долгим, звонким и немного металлическим, и наоборот, при наличии брака или низком качестве кирпича звук будет коротким и глухим. Если хотя бы один из тестируемых кирпичей издал глухой звук, от покупки данной партии лучше отказаться. Можно проверить кирпич и более радикальным способом. Для этого необходимо расколоть его при помощи молотка, и если материал окажется качественным, то кирпич расколется на несколько крупных частей, а при низком качестве материала – рассыпется в пыль.

Покупка кирпича – дело достаточно серьёзное, поэтому к его выбору стоит отнестись со всей ответственностью.

Советы по укладке печей и каминов из кирпича в видео ниже.

Виды, производство и характеристики керамического кирпича

Усовершенствованным видом привычного полнотелого камня являются пустотелые кирпичи. Постройки из этого материала неслучайно популярны уже сотни лет. Стены из него прочные и долговечные, но тяжелые. Современные многоэтажные строения требуют снижения нагрузки на фундамент. Пустотелый кирпич успешно решает эту задачу, более того, у него есть и ряд других дополнительных преимуществ.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 382
Источник: https://EtoKirpichi.ru/kp/tipy/pustotelyj-kirpich.html

Классификация кирпича

Виды и типы керамического кирпича

Кирпич принято считать искусственно созданным камнем, обладающим нужными геометрическими формами.

Сегодня весь кирпич можно распределить на три основных типа

  1. керамический;
  2. силикатный;
  3. гипперпрессованный.

Все они по техническим показателям разделяются на две группы – кирпич рядовой и для облицовочных видов работ.По структурным отличиям материал разделяют на полнотелый (цельный) или пустотелый (полый).

Размеры керамического кирпича

По размерам кирпич распределяется на три группы – одинарный (25 х 12 х 6,5), полуторный (25 х 12 х 8,8), камень (двойной – 25 х 12 х 13,8).

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 630
Источник: https://ratingstroy.ru/stroitelnye-materialy/beton-zhbi-kirpich-fasadnye-materialy/vidy-proizvodstvo-i-harakteristiki-keramicheskogo-kirpicha/

Состав, производство и разновидности керамического кирпича

Изготовление данного вида строительного материала представляет собой сложный процесс, состоящий из нескольких этапов. В настоящее время применяются две технологии производства керамического кирпича.

1. Пластический метод предполагает формование блока из глиняной массы с содержанием воды порядка 17-30 %. Для реализации этого процесса используется ленточный пресс, затем кирпич сушится в специально оборудованной камере или под навесом. На последнем этапе производится его обжиг в печи или в туннелях, остывшие изделия помещаются на склад.

2. Технология полусухого прессования. Исходная масса при этом имеет влажность в пределах 8 -10 %. Процесс формования блока осуществляется путем прессования под высоким давлением до 15 МПа.

Производство кирпича осуществляется в строгом соответствии с национальными стандартами ГОСТ 7484-78 и ГОСТ 530-95. В процессе подготовки массы используются глинообрабатывающие машины вальцы, бегуны и глиномялки. Формование кирпича на современных предприятиях происходит на высокопроизводительных ленточных прессах. Однородная структура блоков и отсутствие пустот достигается за счет использования вибростендов.

Сушка сырого кирпича осуществляется камерным или туннельным способом. В первом случае партия изделий загружается в специально оборудованное помещение, где температура и влажность изменяются по заданному алгоритму. Во втором варианте вагонетки с сырцом последовательно проводятся через зоны с разными параметрами микроклимата.

Обжиг кирпича происходит в специальных печах при определенных условиях. Температурный режим подбирается в зависимости от состава сырья и его максимальные значения варьируются в пределах от 950 до 1050 °С. Время обжига подбирается с таким расчетом, чтобы по завершении процесса массовая часть стекловидной фазы в структуре кирпича достигала 8 – 10 %. Такой показатель обеспечивает максимальную механическую прочность изделию.

Сырьем для производства кирпича служит глина мелкой фракции, которая добывается в карьерах открытым способом с применением одноковшовых или роторных экскаваторов. Обеспечить надлежащее качество изделий возможно только при использовании материла с однородным составом минералов. Заводы для изготовления кирпича строятся вблизи месторождений для снижения транспортных расходов и надежного снабжения предприятия минеральным сырьем.

Основные виды кирпича керамического различаются по назначению и подразделяются на рядовой (другие названия: строительный или обычный) и лицевой.


Рядовой керамический кирпич.


Облицовочный керамический кирпич.

Лицевой в зависимости от технологического исполнения может быть нескольких типов:

  • фасадный;
  • глазурованный;
  • фасонный;
  • фигурный;
  • ангобированный.

Керамический кирпич, кроме того, может быть монолитным или пустотелым, а его поверхности ложковые и тычковые делаются гладкими или рифлеными. При этом изделия одного вида часто сочетают несколько признаков, так рядовой блок изготавливается полнотелым или с полостями. Кладка печей или каминов осуществляется из специального огнестойкого (шамотного) кирпича, а для мощения дорожек применяется его специальный вид – клинкерный.


Керамический кирпич и его структура.

Блок: 2/16 | Кол-во символов: 3220
Источник: https://srbu.ru/stroitelnye-materialy/258-keramicheskij-kirpich-tekhnicheskie-kharakteristiki.html

Плотность керамического кирпича

Физико-химические свойства и технические параметры изделия во многом зависят от внутренней структуры. Одним из показателей, наглядно характеризующих названные качества керамического кирпича, является плотность. Она напрямую зависит от фракционного состава сырья, разновидности и пористости строительного кирпича.

Данные о плотности и некоторых других показателях кирпича керамического приведены в таблице:

Разновидность кирпича Плотность средняя Пористость Марка прочности Морозо-
стойкость
кг/м3 %
Рядовой полнотелый 1600 — 1900 8  75 -300 15 — 50
Рядовой пустотелый 1000 — 1450 6 — 8  75 — 300 15 — 50
Лицевой 1300 — 1450 6 — 14  75 — 250  25 — 75
Лицевой ангобированный 1300 — 1450 6 — 14  75 — 250  25 — 75
Клинкерный 1900 — 2100 5  400 — 1000  50 -100
Шамотный 1700 — 1900  8  75 — 250  15 — 50

Плотность керамического кирпича определяет его класс, который обозначается числовым кодом в пределах от 0,8 до 2,4. Приведенный показатель обозначает вес одного кубического метра строительного материала, выраженный в тоннах. Всего существует шесть классов изделий, введение данного показателя существенно упрощает учет и делопроизводство в строительной отрасли.

Знание такого показателя, как плотность необходимо для проведения расчетно-проектных работ и определения предельных нагрузок на фундаменты и несущие элементы здания. Однородная структура кирпича обеспечивает ему, с одной стороны, высокую механическую прочность, с другой — низкие теплоизоляционные свойства. В случае применения для возведения здания монолитного кирпича следует принимать дополнительные меры по утеплению стен.

Блок: 2/16 | Кол-во символов: 1623
Источник: https://tdsibtrans.ru/tekhnicheskie-harakteristiki-keramicheskogo-kirpicha/

Структура и формы

Различается кирпич пустотелый не только по своему материалу и объему пустот, но и по внешней форме и структуре:

  • Материал с горизонтальными пустотами. При кладке такого материала, необходимо учитывать его низку прочность из-за его строения. Он подходят для заполнения перегородок в монолитно-каркасных домах.
  • Кирпич лицевой пустотелый. Применяется для облицовки фасадов зданий. Его применение обойдется дороже, чем оштукатуривание, но долговечность такого облицовочного материала выше.
  • Фактурные. На такой тип наносят рисунок или рельеф, как правило, на ложковую или тычковую часть. Он имеет красивый внешний вид, в основном используют лицевой пустотелый одинарный.
  • Фигурные. Имеет скошенные углы, из него строят колонны и арки, возводят разнообразные декоративные элементы здания.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 799
Источник: https://kirpichguru.ru/vidy-kirpicha/pustotelyj-kirpich.html

Методы производства керамического кирпича

Изготовители применяют два метода:

  1. прессование полусухого сырья;
  2. и наиболее известный, основанный на формовке пластической.

В первом производственном процессе исходное сырье формируется из глиняной массы, влажность которой колеблется от четырех до шестнадцати процентов. В основе метода заложено сильнейшее прессование с последующей термической обработкой. Главное преимущество этого способа – быстрота процесса и упрощенность механизмов, используемых в производстве.

По второму варианту масса глины более влажная, от двадцати трех до тридцати пяти процентов. Ее формовка выполняется при помощи ленточного пресса, после этого наступает процесс сушки и обжигания. Преимущество данного метода заключается в том, что появляется возможность изготавливать кирпичи разных размеров, форм и наличия в них пустотных участков. В отдельных случаях таким производственным процессом повышается прочность и устойчивость к промерзаниям.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 964
Источник: https://ratingstroy.ru/stroitelnye-materialy/beton-zhbi-kirpich-fasadnye-materialy/vidy-proizvodstvo-i-harakteristiki-keramicheskogo-kirpicha/

Что представляют собой кирпичи керамические

Начнем наш обзор с особенностей состава и набора характеристик.

Состав и основные свойства

Основным компонентом при изготовлении кирпича керамического является глина. Этот материал распространен практически повсеместно, поэтому проблем с ее добычей, как правило, не возникает.

Свойства ее и состав могут варьироваться в соответствии с глубиной залегания и местонахождением самого месторождения. Последнее также определяет и экологичность будущих изделий.

Основу глины составляют, в основном, четыре минерала: кварц, иллит, каолинит, монтмориллонит.

Глина, используемая для производства керамического кирпича

При производстве кирпича, в обязательном порядке обращают внимание на следующие свойства глины:

  1. Спекаемость – способность материала твердеть при нагревании до каменного состояния. Высокотемпературная глина обладает температурой спекания более 1300 градусов, среднетемпературная – от 1100 до 1300 градусов, низкотемпературная – до 1100 градусов.
  2. Пластичность — отвечает за способность без разрушения изменять и сохранять форму. Существуют малопластичные, высоко-, умеренно- и среднепластичные глины.
  3. Усадка огневая и воздушная. Определяет изменение размера образца при обжиге и высыхании.
  4. Связующая способность отвечает за сохранность пластичности при условии добавления непластичного включения.
  5. Огнестойкость. В зависимости от способности не плавиться при нагреве, выделяют: тугоплавкие, легкоплавкие глины и материал с высокой огнестойкостью.

На заметку! В зависимости от вышеуказанных показателей, отбирается глина для производства тех или иных изделий. Например, тугоплавкая глина применяется при изготовлении облицовочных изделий высокой прочности и повышенной огнеупорностью.

Помимо глины и песка, в составе также присутствуют специальные добавки, которые оказывают влияние на итоговые характеристики будущих изделий.

Они могут быть:

  • Специальными, способными регулировать температуру при обжиге;
  • Выгорающими, понижающими плотность и повышающими пористость изделий;
  • Отощающими. Такие добавки облегчают формование и снижают степень усадки.

Составы кирпича керамического

А теперь рассмотрим подробно, какими же характеристиками обладает кирпич пустотелый керамический.

Таблица 1. Керамический пустотелый кирпич: характеристики материала:

Плотность изделий Если сравнивать пустотелые изделия с полнотелыми, то плотность первых, разумеется, ниже. Но и сфера применения у них несколько иная. Их используют при строительстве в том случае, если нагрузка будет – не слишком велика, также с их помощью активно облицовывают здания.

В среднем, показатель плотности составляет около 1100-1400 кг/м3.

Теплоэффективность Коэффициент теплопроводности пустотелых изделий составляет около 0,4 Вт*мС. Если соотнести данное значение с плотностью, то оно достаточно неплохое. Однако кирпич сильно проигрывает в этом отношении блочным изделиям из легких бетонов, теплопроводность которых составляет от 0,05 Вт*мС.
Марка морозостойкости В соответствии с обещаниями производителей, кирпич может выдерживать до 200 циклов. Такая долговечность подтверждена также и практикой. Наверняка, многим приходилось видеть старые дома из керамического кирпича, которые с течением нескольких столетий практически не потеряли внешнего вида.
Марка прочности В соответствии с марками по прочности, определяется сфера применения изделий. Например, марки 150, 175 и 200 применяются при возведении несущих конструкций.

Ниже мы поговорим об этом более подробно.

Экологичность материала Как уже говорилось, экологичность находится в зависимости от места происхождения глиняного компонента. Однако в целом, кирпич считается высокоэкологичным материалом.
Огнеустойчивость В соответствии с ГОСТ, кирпич огнеустойчив. Более того, изделия обладают сравнительно высокой термоустойчивостью (в зависимости от вида, в большей или меньшей степени).
Сложность использования материала Кирпич нельзя назвать легким в применении. Укладка его требует определенного мастерства и знаний.

Более того, времени работы отнимут немало, так как габариты у изделий сравнительно небольшие.

Простота производства Изготовление кирпича требует наличия специализированного дорогостоящего оборудования. Сам процесс – не прост и требует особенного контроля.

Своими руками материал произвести возможно, однако достаточно трудоемко.

Водопоглощение Гигроскопичность свойственна кирпичу. Однако разновидности его характеризуются различными показателями. Например, меньше остальных влагу впитывают клинкерные изделия.
Усадка Керамическим изделиям свойственна усадка, значение –составляет около 8%.

Разновидности и их применение

Пустотелые изделия могут быть:

  • Лицевыми;
  • Рядовыми.

Керамический пустотелый лицевой кирпич применяется при облицовке строений, иногда он также используется при строительстве, например, забора, а, точнее, столбов для него.

К такому материалу предъявляются более высокие требования в отношении внешнего вида. Сколов и иных погрешностей быть не должно. Цена на лицевой пустотелый керамический кирпич – достаточно высокая.

Пустотелый кирпич для облицовки

Облицовка стен дома пустотным кирпичом, фото

Забор из пустотелого керамического кирпича

Кирпич керамический пустотелый рядовой применяется так же при возведении перегородок и стен.

Изделия могут обладать различным размером, что стало определяющим фактором при появлении еще одной классификации:

  • Маркировкой 1НФ обладают одинарные изделия. Размер их – 250*120*65;

Кирпич пустотелый 1 НФ

  • Маркировка 1,4 НФ характерна для полуторных, или утолщенных изделий. Они отличаются размеров в 250*120*88 мм;

Полуторный пустотелый кирпич

  • Двойной кирпич имеет маркировку 2,1 НФ и характеризуется размером 250*120*138 мм;

Двойной пустотелый кирпич

  • В ассортименте кирпичей также имеют место быть евро-изделия, размер их 250*88*65 мм.

Евро-кирпич пустотелый керамический

В соответствии с прочностью, как уже говорилось, определяется сфера применения:

  • Изделия прочностью М50 применяются при строительстве таких конструкций, на которые не будет оказываться какая-либо нагрузка, за исключением веса самих кирпичей (столбы для забора, например).
  • Кирпич марки М75 или М100 может быть применен при строительстве практически любой стены, за исключением несущей конструкции.
  • Кирпич с маркой прочности равной М125 используется при возведении несущих стен.
  • А вот изделия прочностью М 150 и выше могут применяться даже при строительстве цоколя.

Обратите внимание! Пустотелый кирпич может иметь различный оттенок и фактуру поверхности. Пустотелыми могут быть и профильные изделия.

Фасонные изделия пустотелые керамические

Сильные и слабые стороны материала

Как и все материалы, кирпич не обделен наличием как сильных, так и слабых сторон. Рассмотрим их подробнее и начнем с положительных характеристик.

  1. Показатели прочности и плотности позволяют использовать материал в различных сферах.
  2. Марка морозостойкости – высокая, что говорит об высоких эксплуатационных показателях и долговечности изделий.
  3. Ассортимент кирпича, разнообразие размеров, цветов и фактуры — также немаловажное преимущество. Стоит упомянуть и о существовании профильных изделий.
  4. Огнестойкость материала и экологичность только добавляют плюсов материалу.
  5. Звукоизоляционные показатели также на высоте.
  6. Архитектурные возможности у кирпича действительно крайне широки, в данном отношении у него вообще нет конкурентов.

Возможности кирпичной архитектуры велики

Отрицательные стороны у изделий следующие:

  1. Имеется риск образования высолов, которые могут серьезно испортить внешний вид постройки.
  2. Кирпич керамический нельзя назвать бюджетным материалом. Цена на него высокая.
  3. Хрупкость и уязвимость к механическим воздействиям – также отнесем к отрицательным чертам.
  4. Гигроскопичность.
  5. Нередко можно столкнуться с продажей некачественной продукции, так как производство керамических изделий – процесс непростой и требует четкого соблюдения технологии.

Высолы на кирпиче

Пережженный кирпич

Разрушение кирпичной облицовки

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 8034
Источник: http://iz-kirpicha.su/vidy-kirpicha/keramicheskij/pustotelyj-keramicheskij-kirpich-282

Поризованный кирпич (тёплая керамика) — крупноформатный строительный блок

Поризованный кирпич, или тёплая керамика — это теплый, прочный, экологически чистый строительный блок, изготовленный из глины методом пластического формования. Поризованные керамические блоки получают при добавлении в глину добавок, например, опилок, которые, выгорая в процессе обжига, образуют поры, понижающие его плотность приблизительно на 30% и повышающие теплоизоляционные свойства. Размеры керамических блоков варьируют от 2.1НФ до 14.5НФ, при этом за счет сложной ячеистой структуры вес изделия значительно снижен по сравнению с полнотелым камнем.

Преимущества поризованных керамических блоков:
  • большие размеры позволяют ускорить кладку
  • небольшой вес снижает нагрузку на нижележащие конструкции
  • высокие теплоизоляционные свойства
  • повышенная звукоизоляция
  • высокая прочность
  • высокая морозостойкость (небольшое водопоглощение)
  • долговечность и экологичность
  • наличие пазогребневого соединения у крупноформатных блоков позволяет выполнять кладку, не применяя раствор в вертикальных швах (отсутствие «мостиков холода»)
Недостатки поризованных керамических блоков:
  • высокая стоимость (по сравнению с блоками из ячеистых бетонов)
  • сложность обработки

Поризованные блоки 14,5НФ, 12,35НФ обычно применяются для возведения наружных стен без дополнительного утепления, 10,7НФ –для наружных стен с дополнительным утеплением и внутренних несущих стен, 6,7НФ — для возведения ненесущих перегородок. Теплозащитные свойства стены из крупноформатного кирпича с использованием теплого раствора улучшаются на 10%.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1585
Источник: https://www.STRD.ru/info/kirpich/primenenie_kirpicha/

Понятие эффективного кирпича

Современные технологии не стоят на месте, это не обошло стороной и керамические изделия. Стремясь повысить теплоэффективность стен и максимально сохранить при этом прочность, предприятия стали искать возможность создания более современного материала, каковым стал щелевой — или как его ещё называют: эффективный кирпич.

Кирпич эффективный: что это?

Слыша такое понятие, многие задаются вопросом: а что такое кирпич эффективный?

  • Основная особенность заключается в наличие пустотности, составляющей около 35-40%.
  • Пустоты, как правило, имеют круглую или продолговатую форму, что повышает теплоэффективность.
  • Конфигурация пустот индивидуальна у каждого производителя. Образуются они в процессе формовки.
  • Все это способствует снижению коэффициента теплопроводности и веса изделий.
  • Используя эффективный керамический кирпич при строительстве можно существенно уменьшить толщину стены и нагрузку на основание.
  • Более того, интенсивность утепления за счет теплоэффективности стены также будет снижена.

Наиболее известным разработчиком подобных изделий является ООО «Сибирский эффективный кирпич».

Немного о классификации. В зависимости от уровня способности к сохранению тепла и соответствия ее прочности выделяют:

  • Условно-эффективные изделия. Это – группа эффективности кирпича, которая характеризуется повышенными показателями теплосбережения. По утверждениям изготовителей, в здании будет тепло даже в большой мороз, и при этом интенсивного отопления не потребуется.
  • Эффективные изделия отличаются повышенной способностью к нагрузкам без значительной потери в способности сохранения тепла.

ГОСТ на кирпич эффективный – тот же, что и на обычные керамические изделия и камни, это – 530-2007.

Что касается недостатков, то к основным можно отнести:

  • Цена на изделия достаточно высока;
  • Применение их ограничено возведением стен и перегородок. Строительство цоколей и подземных сооружений категорически не рекомендуется.

А вот к плюсам можно отнести, помимо теплопроводности, также крупные габариты, снижение трудозатрат при строительстве, экономию при утеплении.

Рассмотрим таблицу. Таблица 2. Кирпич эффективный: теплотехнические характеристики и показатели прочности в сравнении с другими керамическими изделиями:

Вид изделия Марка прочности, М Коэффициент теплопроводности, Вт*мС
Кирпич эффективный М75-М125 От 0,2
Керамический кирпич полнотелый М100-М250 0,5
Клинкерный кирпич До М300 0,7
Керамический кирпич пустотелый М50-М200 0,4

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 2455
Источник: http://iz-kirpicha.su/vidy-kirpicha/keramicheskij/pustotelyj-keramicheskij-kirpich-282

Блоки керамические

Гост определяет изделия больших габаритов, как керамические блоки. Кладка пустотелого кирпича в виде блока, увеличивает скорость постройки. Главные характеристики блока коэффициент теплопроводности (около 0,15- 0,20 Вт на мК) и плотность, равная 600 кг на м. куб. Из-за размеров блоков, снижается расход цементного раствора, который при использовании пустотелого двойного кирпича может составлять до 15 % от объема кладки.

Гост устанавливает такие размеры блоков:

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 488
Источник: https://kirpichguru.ru/vidy-kirpicha/pustotelyj-kirpich.html

В заключение

Кирпич пустотелый керамический — популярен в применении среди застройщиков. Это изделие характеризуется, как правило, повышенной прочностью в сочетании с низким коэффициентом теплопроводности, что увеличивает его востребованность.

Отдельно стоит выделить эффективный кирпич. Он, несмотря на высокую стоимость, занимает лидирующие места в рейтинге строительных материалов. А всё благодаря наиболее низкому в ассортименте керамических конструктивных изделий коэффициенту теплопроводности.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 499
Источник: http://iz-kirpicha.su/vidy-kirpicha/keramicheskij/pustotelyj-keramicheskij-kirpich-282

Керамический материал для облицовки фасадов

Дополнительно его называют фасадным или лицевым, подразумевая его назначение – облицовку внешних участков стен. Наиболее важным показателем для этой группы считается внешний вид, который складывается из равномерных оттенков цвета, отсутствия расслоений или трещин на поверхностях, гладкости граней и точности форм. Практически всегда такой материал производится пустотелым, поэтому он выгодно отличается способностью хранить тепло внутри помещения и противостоит температурным воздействиям.

Керамические материалы относятся к наиболее известным видам в строительстве. Универсальность и отменные эксплуатационные характеристики позволяют широко использовать такой кирпич в строительстве загородных домов.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 747
Источник: https://ratingstroy.ru/stroitelnye-materialy/beton-zhbi-kirpich-fasadnye-materialy/vidy-proizvodstvo-i-harakteristiki-keramicheskogo-kirpicha/

Укладка и пропорции раствора

При кладке пустотелого кирпича с вертикальными открытыми пустотами существуют нюансы, о которых необходимо знать. Если кладка осуществляется на новый фундамент, то его отделяют от будущих стен. Выполняют гидроизоляцию, используя битум и рулонный рубероид. Кладку начинают с углов, чтобы избежать подрезки материала, которая снижает прочность из-за открытия пустот. Кирпич рекомендуется смачивать водой для лучшей сцепки.

Укладка с помощью слишком жидкого раствора может забить пустоты и превратить щелевой экземпляр в полнотелый. Это лишит материал тепло- и звукоизоляционных преимуществ, а также увеличит вес и стоимость кладки из-за дополнительного затекания раствора в щели. Поэтому строительство дома из пустотелого кирпича выполняется на более вязких смесях. Подвижность кладочного раствора должна быть 7—9 см, чтобы предотвратить затекание его в пустоты.

Для такой кладки может применяться бетонный раствор.

При строительстве зданий из пустотелого кирпича часто применяется бетонный раствор. Этот вид смеси является самым жестким. Цементно-известковые смеси более пластичны. Согласно инструкции производителя, такой раствор рекомендован только для малоэтажного домостроения. Раствор готовят из чистого просеянного песка, портландцемента марки М400 и, если необходимо, извести. Марка его прочности зависит от пропорций исходных сухих составляющих. Смесь доводят до нужной подвижности водой, количество которой регулируется в процессе замеса.

Марка прочности Пропорции
Бетонный (цемент:песок) Цементно-известковый (цемент:известь:песок)
75 1:5,5 1:0,5:5,5
100 1:4,5 1:0,4:4,5
150 1:3 1:0,2:3

Рекомендуется использовать специальную сетку, которая укладывается на каждый второй ряд для усиления прочности конструкции. Если пустоты закрыты со всех сторон, то укладка ничем не отличается от обычного полнотелого кирпича, 0 и раствор готовят более подвижным и пластичным. При цветной расшивке в кладочную смесь добавляют нужный пигмент. Количество и этап, на котором домешивать краситель, производитель указывает на упаковке. Раствор останется качественным и удобным для применения около 2 часов, поэтому готовить его необходимо только в нужном объеме.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 2163
Источник: https://EtoKirpichi.ru/kp/tipy/pustotelyj-kirpich.html

Строительный пустотелый описание

При общем объеме пустот в 45%, максимальная марка составляет 150. Марка кирпича сильно зависит от наличия пустот. Так, при наличии общего объема пустот в 22%, 150 марка вовсе не используется.

Пустотелый кирпич является отличной альтернативой более дорогому и тяжелому полнотелому. Пустотелый кирпич, вес которого значительно меньше, все же имеет ряд недостатков, из-за которых целесообразно сочетать его с другими видами материалов. При соблюдении всех технических требования к строительству, дом, построенные из пустотелого кирпича, прослужит так же долго, а может и дольше, как и из полнотелого.

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 632
Источник: https://kirpichguru.ru/vidy-kirpicha/pustotelyj-kirpich.html

Размеры и характеристики пустотелого кирпича

Материал выпускается согласно требуемых стандартов.

Одинарный пустотелый кирпич маркируется стандартным размером 1НФ — 250×120×65 мм. Утолщенный с горизонтальными пустотами полуторный кирпич стандарта 1,4 НФ имеет высоту 88 мм, а двойной 2НФ — 138 мм. При этом длина и ширина обоих экземпляров остается неизменной — 250 и 120 мм. Такие размеры пустотелого кирпича удобны для укладки. Производители пористо-пустотных блоков изготавливают изделия, превышающие размеры стандарта 250×120×65 в несколько раз.

Пустотная составляющая влияет на основные характеристики кирпичей:

Характеристика Уровень пустот, %
20—25 35—40 45—50
Марка прочности М175—М250 М125—М175 М100—М150
Теплопроводность, Вт/(м°С) 0,24 0,2 0,16
Плотность, кг/м3 1700 1120—1190 1100—1150
Морозоустойчивость, F 50 35
Водопоглощение, % 6 7,2 8
Масса, кг 3,2 2,4 2,1

Двойной, на 20% пустотный кирпич, имеет плотность 890—940 кг/м³. Это существенная разница с одинарным, которую необходимо учитывать при строительстве.

Вернуться к оглавлению

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1014
Источник: https://EtoKirpichi.ru/kp/tipy/pustotelyj-kirpich.html

Кол-во блоков: 28 | Общее кол-во символов: 25235
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:
  1. http://iz-kirpicha.su/vidy-kirpicha/keramicheskij/pustotelyj-keramicheskij-kirpich-282: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 10988 (44%)
  2. https://kirpichguru.ru/vidy-kirpicha/pustotelyj-kirpich.html: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 1919 (8%)
  3. https://srbu.ru/stroitelnye-materialy/258-keramicheskij-kirpich-tekhnicheskie-kharakteristiki.html: использовано 1 блоков из 16, кол-во символов 3220 (13%)
  4. https://tdsibtrans.ru/tekhnicheskie-harakteristiki-keramicheskogo-kirpicha/: использовано 1 блоков из 16, кол-во символов 1623 (6%)
  5. https://EtoKirpichi.ru/kp/tipy/pustotelyj-kirpich.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 3559 (14%)
  6. https://ratingstroy.ru/stroitelnye-materialy/beton-zhbi-kirpich-fasadnye-materialy/vidy-proizvodstvo-i-harakteristiki-keramicheskogo-kirpicha/: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 2341 (9%)
  7. https://www.STRD.ru/info/kirpich/primenenie_kirpicha/: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 1585 (6%)

Характеристики кирпича и их показатели

     Характеристики кирпича

   (согласно ДСТУ Б В.2.7-61-97 «Кирпич и камни керамические рядовые и облицовочные»)

 

Прочность — основная характеристика полнотелого кирпича — способность материала сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям, не разрушаясь. В зависимости от предела прочности при сжатии (в кгс/кв. см или МПа) полнотелый кирпич подразделяют на марки 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Марка — показатель прочности, обозначается буквой «М» с цифровым значением. Цифры показывают, какую нагрузку на 1 кв. см может выдержать кирпич. Например, марка 100 (М100) обозначает, что кирпич гарантированно выдерживает нагрузку в 100 кг на 1 кв. см. Полнотелый керамический кирпич производства Решетиловского кирпичного завода по прочности соответствует марке 100. Кирпич производства кирпичного завод г.Лубны также имеет марку 100, но как показали исследования независимой лаборатории полнотелый кирпич этого завода-производителя выдерживает нагрузку 125 кг на 1 кв.см, что соответствует более высокой марке.

Морозостойкость — это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без снижения прочности и массы, а также без появления трещин, расслаивания, крошения. По порозостойкости кирпич разделяют на марки F-15, F-25, F-35 и F-50. К примеру, полнотелый керамический кирпич М 100 производства Решетиловского кирпичного завода соответствует по морозостойкости марке F-15, полнотелый керамический кирпич М 100 производства кирпичного завода г.Лубны соответствует марке F-25.

Водопоглощение рядового кирпича, высушенного  до постоянной массы, должно быть для полнотелого кирпича не менше 8 % по массе, для пустотелого кирпича — не менше 6% по массе. Полнотелый керамический кирпич М100 производства кирпичного завода г.Лубны соответствует нормам ДСТУ Б В.2.7-61-97.

Форма и геометрические размеры.
Полнотелый керамический кирпич должен иметь форму прямоугольного паралелепипеда. Поверхность граней полнотелого кирпича должна быть плоской, ребра — прямолинейными. Отклонения от номинальныых размеров и показателей внешнего вида не должны превышать на одном изделии 3-5 мм. Полнотелый керамический кирпич М100 производства Лубенского кирпичного завода имеет отклонения от номинальных размеров в пределах 3-5 мм, что соответствует нормам ДСТУ Б В.2.7-61-97. Детальнее смотрите в закладке с документами по качеству кирпича.

минералов | Бесплатный полнотекстовый | Разработка керамических материалов для производства кирпича из гранита

2.1. Материалы

Материалы, используемые в этом проекте, представляют собой обычные промышленные материалы, взятые непосредственно у компаний-производителей без изменения их характеристик. Эти материалы анализируются в методологии, поэтому их описание в этом разделе будет касаться их образования, происхождения и общих качеств.

Процесс сушки был проведен для удаления содержащейся в них воды и обеспечил, в ходе исследования, больший контроль всех переменных, в том числе влажности.Однако наличие влажности на заводе во время производственного процесса не повредит конечному материалу; это просто необходимо принять во внимание, чтобы не добавлять лишнюю воду и соблюдать оптимальные комбинации материалов, представленные в этом исследовании. Поэтому все испытания, описанные в методике, проводятся с сухими материалами и без влаги.

Использованные материалы и основа этой работы — глина и шлам для резки камня.

2.1.1. Глина

Используемая глина соответствует региону Хаэн, Испания. В этой географической области существует важная и традиционная промышленность по производству кирпича из красной глины; тот, который использовался в этом исследовании.

Красная глина оценивалась с помощью различных методических тестов; однако следует отметить, что он имеет высокое качество благодаря небольшому размеру частиц и не содержит опасных химических элементов или органических веществ.

Глина, используемая в исследовании, просеивалась 0.Сито 25 мм; таким образом, получая материал, который можно легко обрабатывать в смеси.

2.1.2. Шлам для резки камня

Шлам для резки камня, использованный в этом исследовании, принадлежит компаниям, производящим поделочный камень, расположенным в непосредственной близости от города Житомир, Украина.

Эти шламы для резки камня производятся в процессе резки гранита для изготовления различных декоративных элементов. Использование воды для предотвращения нагрева оборудования приводит к образованию шлама при резке камня.Этот шлам от камнерезных работ откладывается в ямах для повторного использования воды после осаждения и сушки отходов за счет естественных процессов испарения. Он имеет уменьшенный размер частиц из-за процесса его образования.

Исходный материал, из которого он производится, очень похож на протяжении всего производственного процесса, а также используемого оборудования. Этот факт имеет важное значение для использования отходов, поскольку он прямо подразумевает, что физические и химические характеристики шламов камнерезных работ остаются постоянными во времени, на разных производствах и в разные годы.Поэтому легко определить подходящую комбинацию материалов с этими отходами, которая является стабильной и не должна постоянно изменяться в зависимости от свойств отходов. В отношении других типов отходов, таких как отстой сточных вод или строительный мусор или отходы сноса, это не так, поэтому трудно определить оптимальную комбинацию материалов.

Физические и химические испытания шламов камнерезных пород определены в методологии.

2.2. Методология

Методология, использованная в этой работе, состоит из серии логически упорядоченных тестов для оценки пригодности включения шламов камнерезных работ в керамические материалы.Таким образом могут быть идентифицированы критические процессы, а также особое внимание, которое необходимо уделить целям исследования.

Во-первых, в качестве основы для любого исследования включения отходов были оценены физические и химические характеристики исходных материалов. С этой целью были проведены испытания для определения химического состава обоих материалов, а также физических свойств, обуславливающих их смешивание, и их совместимости.

Впоследствии, после оценки пригодности шламов для резки камня и глины для производства керамики, различные группы образцов были сопоставлены с возрастающим процентным содержанием отходов, от 100% глины до 100% шламов резки камня.Таким образом можно было получить образцы во всех диапазонах возможностей. Эти образцы были согласованы и спечены для последующей оценки их физических свойств.

Наконец, в качестве основного ограничивающего фактора для правильного изготовления керамики были проведены испытания прочности на сжатие. Все группы образцов были испытаны, оценивая влияние прочности на сжатие с процентным содержанием шламов камнерезных пород. На основании этого исследования удалось получить максимальное включение шламов камнерезных пород в керамику, а также широкий спектр возможных комбинаций с различными физическими и прочностными свойствами для конкретных случаев.

Эта методология подробно описывается в следующих четырех основных блоках: анализ исходных материалов, согласование образцов и физические испытания, цветовой анализ и испытание на прочность при сжатии. В свою очередь, в разделе «Результаты» она описана аналогично представленной схеме.

2.2.1. Анализ исходных материалов

Физико-химический анализ свойств исходного материала является фундаментальным для установления критериев, которым необходимо следовать в исследовании.Этот анализ предоставляет информацию, необходимую для оценки совместимости материалов, а также наличия определенных химических элементов, которые следует контролировать. Характеристика отходов важна для их включения в материал, особенно для снижения воздействия на окружающую среду в связи с их размещением на свалке. Например, использование отходов с загрязнителями и элементами, вредными для окружающей среды, на свалках или заполнение дорожной инфраструктуры не предполагает эффективного повторного использования, поскольку их вымывание может привести к большему загрязнению грунтовых вод, чем их осаждение на свалке.Следовательно, требуется задача определения характеристик, которая будет обусловливать жизнеспособность включения отходов в новый материал или процесс.

Физические испытания, проведенные вокруг глины и шламов камнерезных пород, представляют собой испытания плотности частиц в соответствии со стандартом UNE-EN 1097-7 и индекса пластичности в соответствии со стандартами UNE 103103 и UNE 103104. Плотность Частицы рассчитывали пикнометрическим методом с последовательными измерениями массы и объемов в воде образца.С другой стороны, пластичность материалов для керамики важна, поскольку отражает их пластичность, а также процентное содержание глинистых частиц в материалах. Расчет индекса пластичности выполняется методом Касагранде, при этом предел жидкости оценивается с помощью чашки Касагранде и предел пластичности соответствующим методом. Оба теста точно определяют совместимость между глинами и шламами при резке камня, а также возможные объемные поправки, если плотность между двумя материалами сильно различается.

После оценки физических свойств была проведена химическая характеристика обоих материалов. Для этого были выполнены тесты элементного анализа на оборудовании TruSpec Micro марки LECO (LECO, Сент-Джозеф, Мичиган, США), потери при возгорании и рентгеновская флуоресценция на оборудовании ADVANT′XP + компании Thermo Fisher. торговая марка (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США).

Тест элементного анализа определяет процентное содержание углерода, азота, водорода и серы в образце.Для этого образец сжигается и анализируются газы от горения. В свою очередь, потеря при прокаливании отражает потерю веса после воздействия на образец температуры 1000 ± 10 ° C, отражая процентное содержание органических веществ или карбонатов, присутствующих в образце. Потеря веса также может быть связана с преобразованием некоторых химических соединений или окислением некоторых химических элементов. Это важный тест для керамического сырья, поскольку температура аналогична температуре процесса спекания и отражает свойства конечного материала.Рентгеновский флуоресцентный тест определяет элементный состав анализируемых образцов, показывая неорганический состав материалов количественным методом.

С помощью определенных тестов можно будет оценить наличие вредных химических элементов, элементов, которые будут определять конечный продукт, или физических свойств, которые будут определять совместимость материалов. Таким образом можно оценить пригодность использования шламов для резки камня в керамике.

2.2.2. Соответствие образцов и физические испытания
После оценки пригодности исходных материалов различные группы образцов были сопоставлены с процентным содержанием глины и шламов камнерезных пород. Первую группу составляют образцы, состоящие только из глины. Эта группа была создана для того, чтобы иметь возможность легко сравнивать свойства керамических шламов и шламов для резки камня в разном процентном соотношении по сравнению с традиционным материалом, оценивая вариации физических и механических свойств.Впоследствии были выполнены различные группы образцов с прогрессивным процентом замещения глины 10% шламом от резания камня, пока не была получена последняя группа образцов со 100% шламом резания камня. Таким образом были получены группы образцов, которые были равномерно распределены во всех возможных комбинациях глин и камнерезных шламов. Состав различных групп согласованных образцов описан в Таблице 1.

Тестовые образцы из каждой группы были согласованы в соответствии с той же процедурой.Во-первых, оба элемента, глина и шламы для резки камня, были смешаны в соответствующих процентах в соответствии с семейством. Позже их гомогенизировали и добавляли 10% воды в расчете на процентное содержание сухой смеси по массе, и снова смешивали. Следует отметить, что процент добавленной воды был эмпирически оценен как наиболее подходящий для этого типа материала и процесса уплотнения, более высокий процент вызывает выделение воды, а более низкий процент ведет к более низкой плотности и, следовательно, более низкой прочности на сжатие.Смесь упомянутых выше материалов была преобразована в стальную матрицу с внутренними размерами 60 мм в длину и 30 мм в ширину, получив образцы аналогичных пропорций. Уплотнение производили на автоматическом испытательном прессе модели AG-300kNX коммерческого бренда Shimadzu (Шимадзу, Киото, Япония). Эту конформацию выполняли с постоянной скоростью до тех пор, пока не было достигнуто максимальное напряжение уплотнения, 50 ± 1 МПа, это растяжение сохранялось в течение 1 мин, и матрица была удалена из испытательного пресса.Образцы, полученные с помощью этого метода, отражают те же значения, что и у материалов, изготовленных в промышленности, а также материалов, изготовленных методом экструзии.

Затем образцы различных групп сушили при температуре 105 ± 2 ° C в течение 24 часов для постепенного удаления избытка воды и предотвращения образования трещин в процессе спекания. Эти высушенные образцы были измерены и взвешены для последующих испытаний.

Спекание образцов проводили в муфельной печи после загрузки всех образцов.Температуру повышали до 4 градусов Цельсия в минуту с комнатной до 950 ± 10 ° C. Эту температуру поддерживали в течение одного часа, и образцы снова охлаждали с той же скоростью.

Спеченные детали были подвергнуты серии стандартизированных испытаний для расчета их физических свойств, испытаний, которые необходимы в области керамических материалов для кирпича. Эти испытания предназначены для определения потери веса, линейной усадки (стандарт UNE-EN 772-16), капиллярного водопоглощения (стандарт UNE-EN 772-11), поглощения холодной воды (стандарт UNE-EN 772-21), открытой пористости и насыпная плотность (стандарт UNE-EN 772-4).

Вариации веса различных образцов до и после процесса спекания отражают линейную усадку и потерю веса образцов. Оба явления очень распространены в керамике, и их необходимо контролировать и ограничивать. Проведение этих испытаний на всех группах образцов точно отражало, как обе характеристики изменяются в зависимости от процентного содержания шламов при резке камня. С другой стороны, испытание на капиллярное водопоглощение состоит из частичного погружения образца в воду при комнатной температуре на короткое время в 1 мин, затем его взвешивания и вычисления этого отношения по разнице масс.Таким образом, это тест, который идеально отражает связь между порами керамического материала; характеристика, которая оказывает значительное влияние на другие свойства, такие как термическая или звукоизоляция.

В свою очередь, испытание на поглощение холодной воды состоит из полного погружения образцов на длительный период — 24 часа. По истечении этого времени образцы снова взвешивают и сравнивают с сухой массой, определяя водопоглощение. Таким образом, испытание отражает поглощающую способность керамики, что является фундаментальным фактом, который следует учитывать, когда эти керамические элементы находятся на открытом воздухе.

Наконец, испытание на открытую пористость и объемную плотность рассчитывается с помощью трех типов измерений веса образцов, сухого веса, веса водопоглощения и веса в погруженном состоянии, для этих расчетов, очевидно, необходимо использовать гидростатические весы. Из стандартизованных соотношений и взятия плотности воды по отношению к температуре испытания были рассчитаны открытая пористость и объемная плотность. Эти свойства керамики оказывают значительное влияние на несколько основных свойств, таких как прочность, легкость материала, теплоизоляция, звукоизоляция и т. Д.Следовательно, важно изучить изменение этих свойств в зависимости от процентного содержания шламов при резке камня.

2.2.3. Анализ цвета

Цвет — одна из характеристик керамики. Эта характеристика, не ограниченная нормативными требованиями, ограничивается керамической промышленностью. Процессы обеспечения качества в промышленности ограничивают максимально допустимые отклонения в цвете производимых элементов. Таким образом, кирпичи создадут одинаковые оттенки в конструкции.Поэтому это очень важный фактор, который нельзя игнорировать.

Отходы, которые при добавлении к керамическому материалу создают материал с приемлемыми физическими и механическими свойствами, но который резко меняется по цвету, будут отбракованы в большинстве промышленных процессов.

На основании сказанного следует изучить изменение цвета и оценить причины, по которым оно возникает. В основном изменение цвета керамики обусловлено ее химическим составом при условии, что процесс формования и спекания керамики схож.Таким образом, в этом разделе будут представлены изображения образцов и отражено исследование причин изменения цвета и определение тех химических соединений, которые присутствуют в наиболее влиятельном шламе при резке камня.

Затем, и в этом отношении, чтобы субъективно определить цвет различных семейств керамики, цветовые координаты каждого семейства в основных цветах (красном, зеленом и синем) будут измерены колориметром (RGB- 2, PCE, Мешеде, Германия). Таким образом, можно графически воспроизвести цвет различных керамических материалов, изготовленных с увеличивающимся процентным содержанием камнерезного шлама, и определить, приемлемы ли они для производственной отрасли.

2.2.4. Испытание на прочность при сжатии

Кирпич — это керамический продукт, не имеющий аналогов в строительстве благодаря своим характеристикам, упомянутым выше, а также благодаря своей прочности. Другими словами, механическое сопротивление керамического материала является одним из фундаментальных свойств, которые должен обеспечивать продукт, и в этом отношении оно ограничивается европейскими правилами.

Испытание на прочность на сжатие проводилось с помощью автоматического испытательного пресса, который непрерывно регистрировал значения напряжения и деформации образца, определяя точку схлопывания образца.Для проведения испытания образцы были высушены, а затем испытаны в вышеупомянутом прессе при комнатной температуре. Испытание проводилось с постоянной скоростью нагрузки в секунду и выполнялось одинаково для всех согласованных образцов из разных групп в соответствии с упомянутым стандартом.

Европейский стандарт в этом отношении устанавливает минимальную прочность, ниже которой материал считается бракованным, на уровне 10 МПа. Следовательно, керамические семейства, которые демонстрируют более низкое сопротивление, чем указанное, будут отклонены, устанавливая предел включения шламов камнерезных работ в керамику.С другой стороны, семейства образцов с результатами, превышающими предел, установленный правилами, будут считаться приемлемыми и могут быть использованы для производства кирпичей.

Конструкционные изделия из глины | Британника

Конструкционные глиняные изделия , керамические изделия, предназначенные для использования в строительстве. Типичными конструкционными изделиями из глины являются строительный кирпич, тротуарный кирпич, терракотовая облицовочная плитка, кровельная черепица и дренажные трубы. Эти предметы сделаны из обычных природных материалов, которые смешиваются с водой, принимают желаемую форму и обжигаются в печи, чтобы придать глиняной смеси прочную связь.Готовые изделия из конструкционной глины обладают такими важными свойствами, как несущая способность, износостойкость, устойчивость к химическому воздействию, привлекательный внешний вид и способность принимать декоративную отделку.

В этой статье рассматриваются сырье, свойства и общие области применения конструкционных глиняных изделий. В некоторых случаях делается ссылка на промышленные процессы, используемые при производстве конструкционных изделий из глины; Для более подробного описания этих процессов читателю отсылаем к статье традиционная керамика.

Сырье и обработка

Изделия из конструкционной глины состоят из 35–55 процентов глины или глинистых (глинистых) сланцев, 25–45 процентов кварца и 25–55 процентов полевого шпата. Как и во всех традиционных керамических изделиях, часть глины действует как формирователь, обеспечивая способность формования; кварц (кремнезем) служит наполнителем, придавая формованному объекту прочность; а полевой шпат служит флюсом, понижая температуру плавления глины и кварца во время обжига.Приведенные выше пропорции часто встречаются непосредственно в сланцевых месторождениях, поэтому смешивание часто не требуется. Кроме того, обогащение или дробление и измельчение добытого материала либо незначительное, либо вовсе не применяется. Используются местные глины или сланцы с очень переменным составом, чтобы снизить затраты на транспортировку. Цвет готового продукта зависит от примесей, в первую очередь оксидов железа, присутствующих в сырье. Цвета могут варьироваться от желтовато-коричневых и других светлых оттенков коричневого до красного и черного, в зависимости от того, существует ли в печи окислительная или восстановительная атмосфера.

При обработке конструкционных глиняных изделий преобладают операции пластического формования жестким шламом — например, операции прессования кирпича и экструзии кирпича или трубы (см. Рисунок 1). Эти процессы описаны в статье традиционной керамики. Сформированные объекты обычно обжигаются на непрерывной конвейерной ленте или в железнодорожных вагонах, когда изделия проходят через туннельную печь, переходя из комнатной температуры в горячую зону и, наконец, в более холодную зону на другом конце.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Недвижимость

Свойства конструкционных глиняных изделий определяются размером частиц, температурой обжига и конечной микроструктурой. По сравнению с более мелкими керамическими изделиями, такими как белые керамические изделия, используются более крупные частицы наполнителя и более низкие температуры обжига — обычно в диапазоне от 1050 ° до 1100 ° C (приблизительно от 1925 ° до 2000 ° F). При таких низких температурах частицы наполнителя (обычно дробленый кварц) обычно не подвергаются воздействию.Вместо этого глина или сланцевые ингредиенты содержат достаточно примесей, чтобы плавиться и образовывать стекло, таким образом связывая частицы вместе. Как и в случае с белыми изделиями, в эту стекловидную фазу прорастают иглы кристаллического муллита. Полученная микроструктура состоит из крупных вторичных частиц, внедренных в матрицу из мелкозернистого муллита и стекла, и все они содержат значительный объем крупных пор.

Из-за наличия крупных и мелких частиц в их микроструктуре изделия из обожженной глины имеют относительно высокую прочность на сжатие.Эта способность выдерживать относительно большие нагрузки без разрушения является основным свойством, позволяющим использовать эти продукты в строительстве. Размер и количество пор также важны. При недогреве изделия из конструкционной глины имеют низкую прочность и плохую устойчивость к морозу и замерзанию из-за наличия множества мелких пор в областях глины. С другой стороны, в перегоревшей посуде слишком много стекла. Он прочный, но хрупкий и подвержен разрушению при механических и термических нагрузках. Кроме того, невозможно получить хорошее сцепление при использовании стеклянных продуктов с растворами.Однако мелкие поры и высокое содержание стекла желательны, когда требуется химическая стойкость и непроницаемость для проникновения воды.

Продукты

По некоторым оценкам, изделия из конструкционной глины составляют до 50 процентов всего рынка керамики. Отрасль очень консервативна, ее разработки направлены в первую очередь на автоматизацию и минимизацию трудозатрат, а не на внедрение новых продуктов.

Существует широкий ассортимент изделий из конструкционной глины, которые широко классифицируются как облицовочные материалы, несущие материалы, материалы для мощения, кровельная черепица и химически стойкие материалы.Примерами облицовочных материалов являются облицовочный кирпич, терракота, кирпичный шпон, скульптурный кирпич, глазурованный кирпич и плитка, декоративный кирпич. Строительный кирпич, пустотелый кирпич и конструкционная плитка для полов и стен являются примерами несущих материалов. Материалы для мощения включают брусчатку для легких дорожных покрытий, плитку для карьеров и кирпич для мощения — этот последний продукт когда-то находил более широкое применение, чем в настоящее время. Кровельная черепица довольно распространена во многих частях мира, особенно выделяются красный и черный цвета. К химически стойким материалам относятся канализационная труба, кирпич для промышленного пола, дренажная плитка, облицовка дымохода, кирпич для дымохода и химический керамогранит.

Производство, свойства и использование кирпича и плитки подробно описаны в статье «Кирпич и плитка».

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

  • строительство

    строительства, техники и отрасли, связанные со сборкой и возведением конструкций, в первую очередь тех, которые используются для обеспечения укрытия.Строительство — это древняя человеческая деятельность. Все началось с чисто функциональной потребности в контролируемой среде, чтобы…

  • традиционная керамика

    Традиционная керамика, керамические материалы, полученные из обычного природного сырья, такого как глинистые минералы и кварцевый песок.Благодаря промышленным процессам, которые в той или иной форме практиковались на протяжении веков, из этих материалов превращаются такие знакомые продукты, как фарфоровая посуда, глиняный кирпич и плитка, промышленные абразивы и…

  • Кирпич и плитка

    Кирпич и черепица, изделия из конструкционной глины, выпускаемые в виде стандартных единиц, используемые в строительстве.Кирпич, впервые полученный в высушенном на солнце виде не менее 6000 лет назад и предшественник широкого спектра конструкционных глиняных изделий, используемых сегодня, представляет собой небольшой строительный блок в форме прямоугольника…

Теплофизические свойства обожженного глиняного кирпича с использованием отходов керамики и бумажной массы в качестве порообразователя

  • 1.

    CR6-2013 Нормы проектирования каменных конструкций. Румыния: Monitorul Oficial; 2013.

  • 2.

    P100-1 / 2013 — Нормы сейсмического проектирования — часть I — проектные положения для зданий. Румыния: Monitorul Oficial; 2014.

  • 3.

    SR EN 1996-2: 2006 Еврокод 6 — проектирование каменных конструкций — часть 2: соображения проектирования, выбор материалов и выполнение кладки. Румыния: ASRO; 2006.

  • 4.

    C107 / 1-2005: Нормативы для теплотехнического расчета строительных элементов. Румыния: Monitorul Oficial; 2005.

  • 5.

    Mc 001 / 1-2006: Методология расчета энергоэффективности зданий. Часть I — ограждающая конструкция.Румыния: Monitorul Oficial; 2006.

  • 6.

    Арт. № 386/2016 о внесении изменений и дополнений в технический регламент «Норматив по теплотехническому расчету строительных элементов» ориентировочный С 107-2005, утвержденный Приказом Министра транспорта, строительства и туризма № 386/2016. 2055/2005. Румыния: Monitorul Oficial; 2016.

  • 7.

    Борис С., Борредон М.Э., Ведренне Э., Виларем Г. Разработка экологически чистых пористых обожженных глиняных кирпичей с использованием порообразователей: обзор.J Environ Manag. 2014. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.05.006.

    Артикул Google ученый

  • 8.

    Кусидо Дж. А., Кремадес Л. В., Сориано С., Девант М. Включение бумажного шлама в рецептуру глиняного кирпича: десятилетний промышленный опыт. Appl Clay Sci. 2015. https://doi.org/10.1016/j.clay.2015.02.027.

    Артикул Google ученый

  • 9.

    Vieira CMF, Pinheiro RM, Rodriguez RJS, Candido VS, Monteiro SN.Глиняные кирпичи с добавлением осадка из сточных вод бумажной промышленности: технические, экономические и экологические преимущества. Appl Clay Sci. 2016. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.07.001.

    Артикул Google ученый

  • 10.

    Martínez C, Cotes T, Corpas FA. Утилизация отходов бумажной промышленности: разработка керамических материалов. Fuel Process Technol. 2012. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.10.017.

    Артикул Google ученый

  • 11.

    Сутку М., Дель Коз Диас Дж. Дж., Альварес Рабанал Ф. П., Генсель О., Аккурт С. Оптимизация тепловых характеристик пустотелого глиняного кирпича из бумажных отходов. Энергетика. 2014. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.02.006.

    Артикул Google ученый

  • 12.

    Муньос П., Хуарес М.С., Моралес М.П., ​​Мендивиль М.А. Повышение коэффициента теплопередачи однокирпичных стен из глиняных кирпичей, облегченных бумажной массой. Энергетика. 2013. https: // doi.org / 10.1016 / j.enbuild.2012.12.022.

    Артикул Google ученый

  • 13.

    Eliche-Quesada D, Corpas-Iglesias FA, Pérez-Villarejo L, Iglesias-Godino FJ. Переработка опилок, отработанной земли после фильтрации масла, компоста и мраморных остатков для производства кирпича. Constr Build Mater. 2012. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.079.

    Артикул Google ученый

  • 14.

    Барбьери Л., Андреола Ф., Ланселотти И., Таурино Р. Управление отходами сельскохозяйственной биомассы: предварительное исследование характеристик и оценки глиняных матричных кирпичей. Waste Manag. 2013. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.03.014.

    Артикул PubMed Google ученый

  • 15.

    Coletti C, Maritan L, Cultrone G, Mazzoli C. Использование промышленного керамического шлама в производстве кирпича: влияние на эстетическое качество и физические свойства.Constr Build Mater. 2016. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.07.096.

    Артикул Google ученый

  • 16.

    Элише-Кесада Д., Мартинес-Мартинес С., Перес-Вилларехо Л., Иглесиас-Годино Ф. Дж., Мартинес-Гарсиа С., Корпус-Иглесиас Ф.А. Валоризация остатков производства биодизеля при производстве пористого глиняного кирпича. Fuel Process Technol. 2012. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.11.013.

    Артикул Google ученый

  • 17.

    Hulan T, Trnık A, Kaljuvee T., Uibu M, Stubna I., Kallavus U, Traksmaa R. Исследование обжига керамического тела, сделанного из иллита, и пламени сжигания в псевдоожиженном слое. J Therm Anal Calorim. 2017. https://doi.org/10.1007/s10973-016-5477-8.

    Артикул Google ученый

  • 18.

    Европейский парламент и Совет Европейского Союза. Директива 2008/98 / EC. В: Официальный журнал Европейского Союза. 2008. http: //eur-lex.europa.eu / legalcontent / EN / TXT / PDF /? uri = CELEX: 32008L0098 & from = EN. По состоянию на 01 ноября 2017 г.

  • 19.

    Дадарлат Д., Стреза М., Ония О., Прежмерян С., Силаги-Думитреску Л., Кобирзан Н., Стшалковски К. Дополнительные фототермические методы для полной термической характеристики пористых и полупрозрачных твердых тел. J Therm Anal Calorim. 2015. https://doi.org/10.1007/s10973-014-4091-x.

    Артикул Google ученый

  • 20.

    Strzalkowski K, Streza M, Dadarlat D, Marasek A.Тепловые характеристики бинарных кристаллов II-VI методами фотопироэлектрической калориметрии и инфракрасной синхронной термографии. J Therm Anal Calorim. 2015. https://doi.org/10.1007/s10973-014-4137-0.

    Артикул Google ученый

  • 21.

    Европейский комитет по стандартизации. SR EN 772-21: 2011: Методы испытаний каменных блоков — Часть 21: Определение водопоглощения каменных блоков из глины и силиката кальция путем поглощения холодной воды.Румыния: ASRO; 2014.

    Google ученый

  • 22.

    Европейский комитет по стандартизации. SR EN 772-13: 2001 Методы испытаний каменных блоков — Часть 13: Определение чистой и брутто сухой плотности каменных блоков (кроме природного камня). Румыния: ASRO; 2014.

    Google ученый

  • 23.

    Хаббард К.Р., Снайдер Р.Л. RIR-измерение и использование в количественной XRD. Порошок Diffr.1988 г. https://doi.org/10.1017/S0885715600013257.

    Артикул Google ученый

  • 24.

    Хиднерт П., Диксон Г. Некоторые физические свойства слюды. J Res Nat Bur Stand. 1945. https://doi.org/10.6028/jres.035.014.

    Артикул Google ученый

  • 25.

    Perez-Maqueda LA, Blanes JM, Pascual J, Perez-Rodrıguez JL. Влияние обработки ультразвуком на термическое поведение мусковита и биотита.J Eur Ceram Soc. 2004. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2003.10.002.

    Артикул Google ученый

  • 26.

    Фэн XH, Хуанг XP, Ван XW. Теплопроводность и вторичная пористость одиночной нанопроволоки анатаза TiO 2 . Нанотехнологии. 2012. https://doi.org/10.1088/0957-4484/23/18/185701.

    Артикул PubMed Google ученый

  • 27.

    Ольшак-Гуменик М., Яблонски М.Термическое поведение природного доломита. J Therm Anal Calorim. 2015. https://doi.org/10.1007/s10973-014-4301-6.

    Артикул Google ученый

  • 28.

    Раймондо М., Донди М., Гардини Д., Гуарини Дж., Маццанти Ф. Прогнозирование начальной скорости водопоглощения в глиняных кирпичах. Constr Build Mater. 2009. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.01.009.

    Артикул Google ученый

  • 29.

    Эппельбаум Л., Кутасов И., Пилькин А. Прикладная геотермия. 1-е изд. Берлин: Springer; 2014.

    Книга. Google ученый

  • 30.

    Clauser C, Huenges E. Теплопроводность горных пород и минералов. В: Аренс Т.Дж., редактор. Физика горных пород и фазовые отношения: Справочник физических констант. Вашингтон: Американский геофизический союз; 1995. стр. 105–26.

    Глава Google ученый

  • 31.

    Гибсон Л.Дж., Эшби М.Ф. Ячеистые твердые тела: структуры и свойства. 2-е изд. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 1997.

    Книга. Google ученый

  • Изучение включения золы из нижней части биомассы в керамические материалы для производства кирпичей и оценка их выщелачивания

    Реферат

    Нехватка сырья, сокращение выбросов парниковых газов и уменьшение количества отходов на свалках приводят к разработка более экологичных строительных материалов.Основываясь на этих направлениях, в данной работе изучается включение донной золы биомассы в керамические материалы для производства кирпича с целью повторного использования этих в настоящее время неиспользуемых отходов и сокращения операций по извлечению глины. С этой целью были изготовлены разные группы образцов с различными комбинациями донной золы глины и биомассы, от 100% глины до 100% донной золы биомассы. Этим образцам придавали форму, спекали и подвергали обычным физическим испытаниям в керамике. В свою очередь, были изучены механическое сопротивление, цвет и вымывание присутствующих загрязняющих элементов.Физико-механические испытания показали, что результаты всех семейств были удовлетворительными, достигая прочности на сжатие более 20 МПа и выщелачивания загрязняющих элементов, приемлемых по правилам. Поэтому была разработана серия экологически чистых керамических материалов с особыми свойствами (пористость, плотность, стойкость и цвет) из отходов, которые в настоящее время не используются и не наносят вред окружающей среде.

    Ключевые слова: керамика, кирпич, зольный остаток биомассы, глина, сопротивление сжатию, фильтрат, окружающая среда, круговая экономика, устойчивость

    1.Введение

    Строительный сектор — один из важнейших секторов развития и благосостояния населения. Однако этот сектор также сильно загрязняет окружающую среду, поскольку он потребляет большое количество первичных материалов для производства материалов [1]. В свою очередь, он также генерирует большие выбросы парниковых газов при производстве материалов, цемента, керамики, битумных смесей, композитных материалов и т.д. [2]

    В строительном секторе строительство очень важно.Строительство зданий для растущего населения или реконструкция старых зданий имеет важное значение для обеспечения комфорта населения. В частности, керамические материалы составляют высокий процент материалов, используемых в зданиях. В свою очередь, кирпич — самый распространенный керамический материал.

    Красные глиняные кирпичи производятся тысячи лет. Их универсальность, экономичность, устойчивость и хорошее поведение делают их незаменимым строительным материалом, настолько, что в мире производится примерно 1400 миллиардов кирпичей.Для производства этих кирпичей необходимо добывать глину — материал, который может стать дефицитным в будущем [3,4,5]. Это означает, что крупные страны, такие как Китай, ограничивают свое производство [6,7]. Однако это не лучшее решение, поскольку такую ​​важную отрасль, как строительная индустрия, остановить невозможно. Сегодня появляются новые тенденции к снижению потребления первичных материалов или оптимизации процессов [8]. Эти тенденции включают разработку геополимеров или превращение отходов в кирпичи.

    Включение отходов — хорошее решение. С одной стороны, неиспользованные отходы используются, а не отправляются на свалку. Зато стоимость конечного продукта — кирпича — дешевле. Кроме того, в большинстве случаев эти отходы можно утилизировать без серьезных изменений оборудования или процесса [9]. Включение отходов в новые материалы позволяет создавать устойчивые материалы в контексте экономики замкнутого цикла [10].

    Сегодня очень много отходов разных категорий.Важно изучить физические, химические и механические свойства отходов для их правильного размещения. При детальном изучении отходов можно включить эти отходы с продемонстрированной жизнеспособностью [11].

    В свою очередь, эти отходы могут обеспечить конечный материал с особыми свойствами. Среди этих свойств — сопротивление, цвет или тепло- и звукоизоляция. Например, включение порообразующих отходов делает конечный материал менее плотным, более пористым и, следовательно, менее термически и акустически проводящим.

    Различные авторы исследовали внедрение отходов в керамическую промышленность по производству кирпича. Захваченные отходы были шамотом [12,13,14,15], золой [16,17,18,19,20], шламом от резки декоративного камня [21,22,23,24,25,26,27,28] , отходы строительства и сноса [29], шлам водоочистных сооружений [30,31,32,33], отходы стекла [34,35], отходы флюса форм [36,37,38], стальные шламы [39, 40,41] и т. Д. В этих различных работах сначала изучались характеристики отходов, чтобы оценить максимально допустимый уровень отходов в конечном материале.

    В этой работе представлено использование зольного остатка биомассы (BBA) от сжигания отходов обрезки оливок и растительных жиров для производства энергии. Эти отходы в настоящее время представляют собой проблему, так как этот материал бесполезен и вывозится на свалку. Эти отходы классифицируются как неопасные; однако в нем высокий процент некоторых химических элементов, которые могут представлять проблемы для окружающей среды. Таким образом, использование донной золы биомассы выполняет тройную функцию: во-первых, устранение осаждения этих отходов на свалке; во-вторых, получить керамический материал дешевле кирпича; и, в-третьих, удерживать химические элементы, которые могут нанести вред окружающей среде [42].

    Следует иметь в виду, что мировое производство биомассы составляет примерно 140 миллиардов тонн в год [43], поэтому производство золы биомассы очень велико. Зольный остаток биомассы является побочным продуктом сгорания биомассы. Этот продукт содержит как неорганические, так и органические химические элементы [44], причем последнее связано с неполным сгоранием биомассы из-за высоких температур и короткого времени воздействия. Химический состав зольного остатка биомассы сильно зависит от используемой биомассы [45], поэтому каждый случай необходимо изучать индивидуально.Однако в этом случае химический состав сохраняется с течением времени, поскольку используемая биомасса всегда одна и та же. Этот факт очень важен для использования отходов, т. Е. Чтобы химический состав оставался неизменным с течением времени, насколько это возможно. Это не относится к другим отходам и представляет собой проблему для производства новых материалов, содержащих их, например, отстой водоочистных сооружений, золу твердых бытовых отходов или строительный мусор и отходы сноса.

    Хотя зольный остаток биомассы (BBA) является хорошими отходами для использования, большинство компаний в разных странах предпочитают размещать его на свалках [46].В некоторых случаях зола уноса из биомассы (BFA) использовалась в различных продуктах [47,48,49]. Однако зольный остаток из биомассы изучался и использовался гораздо меньше. Есть работа, в которой зола из донной биомассы используется в строительстве в качестве добавки к цементу [50]; однако они показали снижение прочности на сжатие при их замене [51,52].

    Однако следует помнить, что химический состав зольного остатка биомассы сильно варьируется в зависимости от биомассы, используемой для сжигания.Следовательно, зольный остаток биомассы, содержащий довольно распространенные процентные содержания серы и хлора, может вызвать значительные проблемы с сопротивлением производимого цемента, а также привести к его контакту со сталью. Обычный оксид цинка в некоторых типах донной золы биомассы создает проблемы при схватывании цемента; кроме того, он диспергируется случайным образом, поэтому его использование в цементах очень ограничено. Короче говоря, использование донной золы биомассы в качестве частичного заменителя в цементах ограничено низким процентом замещения, а не всеми типами золы, в результате чего выгоды (экономические и экологические) будут меньше, чем проблемы, которые могут возникнуть, если изучение его химического состава не проводится.

    Кроме того, появились новые исследования, в которых зольный остаток из биомассы используется в качестве стабилизирующего элемента в дорожных почвах с проблемами расширения [53], например мергелях. Мергель — это тип грунта, состоящий из известняка и глины в различных пропорциях, который не имеет достаточной прочности в качестве основы для дороги, а также может вызывать проблемы расширения при контакте с водой. Традиционно, чтобы избежать упомянутых проблем, сначала обрабатывали известью, а затем цементом.Эта двойная обработка подразумевает значительные затраты на строительство дороги из-за объемов использованной извести и цемента, а также больших размеров инфраструктуры. В качестве решения этой проблемы существуют исследования, в которых проводится стабилизация этого типа почвы с помощью зольного остатка биомассы. Донная зола биомассы содержит процентное содержание оксида кремния и оксида кальция, поэтому они могут выполнять эту двойную обработку с приемлемыми результатами. Кроме того, дорожное строительство потребляет большое количество этих отходов, учитывая размер этих инфраструктур.Однако у этого метода есть две фундаментальные проблемы; с одной стороны, донная зола биомассы обычно смешивается с водой в производственной промышленности, чтобы избежать проблем сгорания, что приводит к неактивности оксидов кремния и кальция при контакте с водой. С другой стороны, состав донной золы биомассы, как уже отмечалось, сильно варьируется в зависимости от типа биомассы. Обычно в его составе присутствуют такие элементы, как сера, хлор или тяжелые металлы. Следовательно, их использование в этих крупных объектах инфраструктуры, подверженных воздействию погодных условий и воды, может вызвать вымывание этих загрязнителей в поверхностные и грунтовые воды.Кроме того, дорожная инфраструктура не имеет гидроизоляции, которая используется на свалках для удержания фильтрата. Следовательно, их использование в дорожной инфраструктуре без исчерпывающего контроля загрязняющих элементов и образующихся продуктов выщелачивания может вызвать более негативные последствия, чем осаждение донной золы биомассы на свалке.

    Использование зольного остатка биомассы в керамике для производства кирпича имеет несколько преимуществ по сравнению с подробными исследованиями. Во-первых, производство кирпича является высоким, поэтому использование золы позволяет избежать извлечения глины в качестве первичного материала (с последующим воздействием на окружающую среду и выбросами парниковых газов) и позволяет использовать значительные количества зольного остатка биомассы.Во-вторых, предотвращается осаждение на свалках и последующее вероятное загрязнение поверхностных и подземных вод химическим составом золы. В-третьих, эти загрязнители удерживаются в керамической матрице, избегая загрязнения окружающей среды, и эти результаты оцениваются с помощью тестов на фильтрацию. В-четвертых, достигаются особые свойства керамики, образованной из донной золы биомассы, такие как более низкая плотность, создание более легкого материала; более высокая пористость, что создает материал с вероятной более низкой теплопроводностью и акустической проводимостью; и широкая цветовая гамма, отличающая керамику от традиционной керамики.Однако при производстве необходимо соблюдать осторожность, чтобы гарантировать сохранение этих характеристик, неизменность химического состава зольного остатка биомассы, соблюдение значений, установленных нормативными требованиями, и приемлемость получаемого фильтрата.

    На основании вышеизложенного в настоящей работе изучается включение золы донной биомассы от сжигания отходов обрезки оливок и растительных жиров в керамические материалы, кирпич. Остаток анализировали, и разные образцы соответствовали разному процентному содержанию остатка.Эти образцы были изучены с помощью физических и механических испытаний, чтобы получить максимальное включение. Наличие в золе дна биомассы загрязняющих элементов, которые могут быть опасными для окружающей среды, вынудило провести исследования сточных вод для изучения удержания этих элементов в керамической матрице.

    Все семейства керамических изделий, изготовленных из зольного остатка глины и биомассы, показали приемлемые физические свойства. В свою очередь, сопротивление снижалось с увеличением процентной доли добавленной золы из биомассы; однако во всех случаях он был выше минимума, требуемого европейскими правилами для этого типа материала.Тесты на фильтрацию показали удержание загрязняющих элементов, получив результаты ниже максимальных значений, установленных правилами. Таким образом, был получен ряд керамических материалов с различным процентным содержанием золы дна биомассы, приемлемых для использования, и с широким диапазоном цветов, зафиксированных в колориметрических испытаниях.

    3. Результаты и обсуждения

    В следующих разделах описываются результаты, полученные в результате тестов, упомянутых в методологии. Результаты показывают частичные выводы, которые позволяют нам оценить возможность включения зольного остатка биомассы в керамические материалы для производства кирпича.

    3.1. Физические и химические характеристики материалов

    После измельчения и сушки образцы просеивали через сито 0,25 мм. Просеянные образцы обоих материалов, глины и донной золы биомассы, использовались во всех методиках.

    Плотность частиц (стандарт UNE-EN 1097-7), рассчитанная для донной золы глины и биомассы, составила 2,44 и 2,85 г / см 3 , соответственно. Оба значения очень близки друг к другу; Таким образом, при их смешивании не было проблем, и не было необходимости делать поправки на объем.Плотность 2,85 г / см 3 зольного остатка биомассы была аналогична плотности исходного материала, поэтому его массовая дозировка была правильной.

    С другой стороны, значения пластичности донной золы биомассы были равны нулю. Этот факт связан с его химическим составом, в котором есть процентное содержание вяжущих элементов, как было показано в более поздних испытаниях. Глина отражала обычные и правильные значения пластичности для изготовления кирпича. Результаты расчета индекса пластичности (стандарты UNE 103103 и UNE 103104) представлены на рис.

    Таблица 2

    Предел жидкости, предел пластичности и индекс пластичности для используемой глины.

    Тест Значение,%
    Предел жидкости 38,5 ± 1,7
    Предел пластичности 22,1 ± 1,0
    Индекс пластичности

    Среди химических испытаний донной золы биомассы и глины важное значение имеет элементный анализ.С помощью этого теста можно количественно определить долю элементов с более низким атомным весом, таких как углерод. показаны результаты для зольного остатка глины и биомассы.

    Таблица 3

    Элементный анализ углерода, водорода, азота и серы для определения остатков золы из глины и биомассы.

    Образцы Азот,% Углерод,% Водород,% Сера,%
    Глина 0,04 ± 0,00 1.16 ± 0,05 0,65 ± 0,02 0,00 ± 0,00
    BBA 0,00 ± 0,00 2,56 ± 0,15 0,63 ± 0,04 0,00 ± 0,00

    Элементный анализ глины довольно низкий процент углерода из-за его состава в основном силикатов алюминия. Высокий процент карбонатов может создать проблемы при производстве кирпича, поэтому эта глина приемлема для использования. Зольный остаток биомассы также показывает низкий процент углерода, что и следовало ожидать из-за процесса его образования.Это возможно благодаря высоким температурам сжигания биомассы; однако всегда есть какой-то процент несгоревшего. Следует отметить, что углерод, обнаруженный в этом тесте, будет соответствовать органическому веществу и карбонатам в материале, и с помощью этого метода невозможно различить их.

    Потеря при испытании на воспламенение отражает потерю веса при высоких температурах, 1000 ± 10 ° C. Эта потеря массы может быть связана с удалением органических веществ, удалением карбонатов, преобразованием некоторых химических соединений или окислением некоторых химических элементов.Результаты потерь при возгорании глины и шлаков биомассы показаны на рис.

    Таблица 4

    Потери от возгорания глины и зольного остатка биомассы.

    Потери при возгорании видны глины относительно невысокий и в основном связан с преобразованием некоторых химических соединений.С другой стороны, потери при возгорании зольного остатка биомассы выше, чем у глины, но примерно такие же. Эти потери при возгорании могут быть в основном связаны с процентным содержанием несгоревшего материала, образовавшегося в процессе сжигания, а также с преобразованием некоторых химических соединений. Как и в тесте элементного анализа, трудно точно определить, из-за чего происходит потеря веса в процентах; однако окончательное значение, полученное для обоих материалов, подходит для производства кирпича.

    Рентгеновская флуоресценция образца глины и зольного остатка биомассы отражается в.Как видите, глина имеет основной состав силикатов алюминия с низким процентным содержанием других оксидов, таких как оксид кальция или оксиды магния. Это идеальный химический состав для использования этой глины при изготовлении кирпича. С другой стороны, зольный остаток биомассы отражает значительный процент оксида кремния и оксида кальция. Эти соединения являются результатом процесса образования зольного остатка биомассы и используемой биомассы. Оксид калия также является обычным элементом в зольном остатке биомассы, в этом случае он меньше, чем в других типах золы.В процессе производства керамики необходимо контролировать оксид магния и оксид кальция, чтобы они не повредили готовую керамику. С другой стороны, существуют химические элементы, такие как сера, алюминий, хром, цинк, стронций, хлор, медь, марганец, мышьяк и никель, которые присутствуют в меньшем количестве, но могут быть очень вредными для окружающей среды, если они неправильно удерживаются в керамическая матрица. Эти химические элементы были изучены с помощью масс-спектрометрии после выщелачивания пробы донной золы биомассы и изготовленной из них керамики.

    Таблица 5

    Рентгеновская флуоресценция проб глины и зольного остатка биомассы.

    Образец Потери при возгорании,%
    Глина 7,90 ± 0,35
    BBA 10,35 ± 0,59
    P 9036 2 9038 2 9038 2 9038 2 9038 2 5 0,0021 0 .391 0.0238 ± 0,0015 0,0040 0,0040 0,0040 0,0027
    Соединение Глина, WT% BBA, WT%
    SiO 2 52,62 ± 0,25 26,21 ± 0,22 9028 2
    17,83 ± 0,19 4,54 ± 0,10
    Fe 2 O 3 7,84 ± 0,13 1.97 ± 0,07
    K 2 O 5,63 ± 0,12 16,47 ± 0,19
    MgO 3,44 ± 0,09 7,58 ± 0,13
    7,58 ± 0,13
    ± 0,22
    TiO 2 0,769 ± 0,038 0,240 ± 0,012
    Na 2 O 0,165 ± 0,015 0,274 ± 0,024
    0.154 ± 0,008 6,03 ± 0,12
    MnO 0,154 ± 0,008 0,1010 ± 0,0050
    ZrO 2 0,0379 ± 0,0049 0,0357 ± 0,0031
    SrO 0,0344 ± 0,0036 0,1340 ± 0,0067
    RuO 4
    Rb 2 O 0,0273 ± 0,0048
    PdO 0,0273 ± 0,0040 0,0184 ± 0,0027
    0,0184 ± 0,0027 0,0184 ± 0,0027 0,0184 ± 0,0027
    SO 3 0,420 ± 0,021
    NiO 0,0233 ± 0,0020 0,0277 ± 0,0015
    PtO 2 90.0184 ± 0,0039
    Cr 2 O 3 0,0164 ± 0,0023 0,0137 ± 0,0018
    Cl 0,0095 ± 0,0008 0,0095 ± 0,0008 O 4 0,0078 ± 0,0023
    MoO 3 0,0063 ± 0,0018 0,0070 ± 0,0014
    ZnO .0099 ± 0,0021
    As 2 O 3 0,0742 ± 0,0150

    Физико-химические испытания глины показали ее пригодность для производства кирпича, как и дно из биомассы. пепел. Совместимость по плотности и сходство размеров облегчили смешивание обоих материалов. Однако зольный остаток биомассы содержит некоторые химические элементы, которые необходимо контролировать в процессе, а также путем выщелачивания, чтобы не повредить конечный продукт.

    3.2. Физические, механические и колориметрические тесты для семейств образцов

    Образцы, сформированные из комбинации глины и зольного остатка биомассы, подробно описанные и позже спеченные при температуре 950 ± 10 ° C, анализируются в этом разделе с помощью различных физических тестов. . Физические испытания, проведенные на различных образцах в каждой группе, включали определение потери веса, определение линейной усадки (стандарт UNE-EN 772-16), капиллярного водопоглощения (стандарт UNE-EN 772-11) и поглощения холодной воды ( Стандарт UNE-EN 772-21).Результаты этих тестов показаны в.

    Графики различных физических свойств керамики в зависимости от процентного содержания шлака биомассы: ( a ) потеря веса, ( b ) линейная усадка, ( c ) капиллярное водопоглощение и ( d ) ) поглощение холодной воды.

    В, можно увидеть, как потеря веса после спекания очень похожа между разными семействами. Этот факт объясняется сходством потерь при возгорании между глиной и донной золой биомассы.Следовательно, замена глины донной золой биомассы в различных процентных соотношениях не вызывает существенного изменения потери веса сформованных образцов.

    Линейная усадка образцов уменьшается с увеличением процентного содержания зольного остатка биомассы. Для образцов с 40% зольного остатка биомассы и 60% глины линейная усадка равна нулю, в то время как более высокий процент добавления зольного остатка биомассы вызывает расширение. Этот факт не является отрицательным, поскольку проценты линейного расширения ниже, чем проценты линейного сжатия традиционной керамики (0A10C), и ни в одном из случаев они не превышают 8%.

    Капиллярное водопоглощение различных семейств увеличивается с увеличением процента добавления зольного остатка биомассы. Этот факт подразумевает более высокую пористость, меньшую плотность и меньшее сопротивление. Однако значения не являются экстремальными и не превышают установленных нормативными требованиями. Более высокий процент всасывания означал бы больший вес произведенного кирпича, если бы он подвергался воздействию погодных условий, и этот факт следует принимать во внимание для черепицы и кирпича для фасадов.

    Поглощение холодной воды увеличивается с увеличением процентного содержания зольного остатка биомассы. Как и в предыдущем случае, этот параметр указывает на более высокий процент пористости, что приводит к более низкому проценту насыпной плотности и, в конечном итоге, к более низкой прочности на сжатие. Значения этого параметра приемлемы при включении отходов и могут иметь особые характеристики.

    С другой стороны, физические испытания на абсорбцию кипящей воды (стандарт UNE-EN 772-7), объемную плотность (стандарт UNE-EN 772-4), открытую пористость (стандарт UNE-EN 772-4) и прочность на сжатие (Стандарт UNE-EN 772-1) различных семейств сформированных образцов показаны на.

    Графики различных физико-механических свойств керамики в зависимости от процентного содержания шлака биомассы: ( a ) водопоглощение при кипении, ( b ) открытая пористость, ( c ) объемная плотность и () d ) прочность на сжатие.

    Как видно на фиг., Абсорбция кипящей воды и открытая пористость увеличиваются с увеличением процентного содержания зольного остатка биомассы. Эта пористость уже была выявлена ​​в ходе предыдущих испытаний и предполагает более низкую плотность, а также более высокую тепло- и звукоизоляцию.Другими словами, увеличение пористости не является отрицательным фактом, если соблюдаются минимальные значения сопротивления, указанные в нормативных документах, поскольку это обеспечит особые тепло- и звукоизоляционные характеристики, которые очень желательны в строительном мире. Следует иметь в виду, что в течение жизненного цикла здания оценивается не только энергопотребление материалов, используемых при его производстве, но и эксплуатационные характеристики здания. Лучшие изоляционные качества напрямую означают меньшее потребление энергии для поддержания постоянной температуры в здании и, как следствие, снижение выбросов CO 2 в течение всего срока службы здания.

    С другой стороны, кажущаяся плотность керамики уменьшается с увеличением процентного содержания зольного остатка биомассы. Этот параметр неразрывно связан с предыдущими испытаниями и подразумевает более низкое сопротивление простому сжатию, что будет наблюдаться при испытании на сопротивление. Однако не следует недооценивать особенности более низкой плотности и большей пористости. Более низкая плотность, связанная с приемлемым механическим сопротивлением, также подразумевает получение более легкого продукта, который не будет перегружать вес строительной конструкции.

    Испытание на прочность при сжатии (стандарт UNE-EN 772-1) различных семейств образцов отражает то, что семейство, образованное только с глиной и без добавления зольного остатка биомассы (0A10C), имеет прочность на сжатие 155,52 ± 5,60 МПа. . Эта прочность в основном обусловлена ​​качеством используемой глины и соответствующим процессом с соответствующей влажностью, а также процессом спекания. Однако следует отметить, что эти результаты никоим образом не сопоставимы с прочностью кирпича, изготовленного из того же материала (даже при одинаковом процессе формования), поскольку кирпич имеет разные пустоты и формы, которые ухудшают прочность на сжатие.В то же время наблюдается, что для остальных согласованных семейств прочность на сжатие постепенно снижается, что означает, что увеличение процента добавления зольного остатка биомассы вредит прочности. Однако полученные значения во всех случаях превышают минимум 10 МПа, установленный европейским стандартом для керамических материалов для кирпича. Поэтому для использования подходят все семейства образцов. Это значение прочности на сжатие предсказано вышеупомянутыми испытаниями и предполагает хорошее поведение при включении донной золы биомассы в кирпичную керамику, поскольку, даже если ее прочность снижается, побочный продукт включается без каких-либо затрат и создается устойчивый материал.Кроме того, вполне вероятно, что тепловая и акустическая изоляция в этих материалах будет увеличена по сравнению с традиционной керамикой, поскольку плотность уменьшается, а пористость увеличивается.

    Наконец, был изучен цвет различных семейств образцов. Цвет — важнейшее эстетическое свойство рынка. Однако его пригодность, очевидно, очень субъективна, поэтому была определена только количественно. Цвет был определен с помощью колориметра путем определения красной, зеленой и синей координат материала, поэтому его легко воспроизвести с помощью графических средств.Изображения образцов каждого семейства показаны в: от семейства со 100% глиной (0A10C) слева до семейства со 100% зольным остатком биомассы (10A0C) справа.

    Цвет различных семейств образцов, состоящих из донной золы глины и биомассы. 100% глина (0A10C) слева; Зольный остаток из 100% биомассы (10A0C) справа.

    Как видно на фиг., Увеличение процента зольного остатка биомассы в керамическом материале постепенно дает беловатый цвет. Разница в цвете образцов обусловлена ​​химическим составом каждой группы, поскольку процесс формования и спекания одинаков для всех групп образцов.Постепенное добавление зольного остатка биомассы приводит к увеличению процентного содержания диоксида кремния, а также оксида кальция и уменьшения процентного содержания оксида железа. Следовательно, первое семейство без добавления зольного остатка биомассы имеет красноватый цвет из-за оксида железа, который при добавлении зольного остатка биомассы имеет тенденцию иметь беловатый цвет из-за увеличения содержания диоксида кремния и оксида кальция. Образец семейства 10A0C представляет собой цвет керамики, состоящей исключительно из зольного остатка биомассы и с низким процентным содержанием оксида железа.В соответствии с вышеизложенным и для того, чтобы объективно определить цвет каждой группы образцов, чтобы их можно было записать и воспроизвести с помощью графических средств, координаты цвета были измерены с помощью колориметра. Цветовые координаты, основанные на основных цветах, каждого из упомянутых семейств подробно описаны в.

    Таблица 6

    Красный, зеленый и синий координаты цвета различных семейств образцов, согласованных с донной золой глины и биомассы.

    9039 164 ± 7 9038 ± 6 9 0382 9404 разных цветов
    Группы образцов Красный Зеленый Синий
    0A10C 341 ± 15 171 ± 5 117 ± 6
    114 ± 4
    2A8C 340 ± 14 197 ± 7 142 ± 5
    3A7C 293 ± 14
    4A6C 287 ± 13 173 ± 8 126 ± 7
    5A5C 315 ± 19 207 ± 9 158 ± 5
    253 ± 9 197 ± 9
    7A3C 384 ± 20 278 ± 11 213 ± 9
    8A2C 393 ± 18 320 ± 12
    9A1C 415 ± 15 347 ± 10 285 ± 12
    10A0C 361 ± 13 291 ± 16 230 ± 12000
    различных групп Количество образцов — это еще одна характеристика материала, не ограниченная нормативными требованиями, а отраслевым контролем качества.Обычно керамический материал, содержащий отходы, не принимается промышленностью из-за цвета, который он отражает, даже если он имеет адекватные физические и механические характеристики. Критерии качества, установленные компаниями-производителями, предусматривают максимально допустимые отклонения цвета конечного материала, поэтому добавление отходов, резко различающихся по цвету, не допускается. В этом случае можно увидеть, что изменение цвета происходит постепенно и в сторону белесого цвета, что важно и легко реализуется на рынке.

    Как видно из результатов различных испытаний, использование зольного остатка биомассы в керамических материалах для производства кирпича предполагает изменение физических и цветовых свойств. Однако результаты ни одного из семейств не были отклонены в соответствии с европейскими правилами, поэтому их можно было производить и продавать. Кроме того, различия в вышеупомянутых свойствах приводят к особым характеристикам конечного продукта, которые следует оценивать для конкретных целей.

    3.3. Испытания на выщелачивание различных семейств образцов

    Испытания на выщелачивание различных семейств проб, состоящих из глины и донной золы биомассы, отражают удержание загрязняющих элементов. Таким образом, можно было оценить пригодность групп образцов для двойной цели. С одной стороны, включение неиспользуемых отходов с очень низкими экономическими затратами; с другой стороны, удержание загрязняющих элементов, которые могут быть выщелочены из зольной пыли биомассы при контакте с водой в случае их размещения на свалке.Чтобы оценить удержание этих загрязняющих элементов, следовали стандарту UNE 772-5, как подробно описано в методологии.

    С этой целью фильтрат различных семейств образованных проб был проанализирован и сравнен с образцом неизмененной зольной пыли биомассы. Продукт выщелачивания, экстрагированный из различных образцов, был исследован количественно с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Результаты прокомментированных тестов на выщелачивание химических элементов алюминия, цинка, хлора, мышьяка и никеля подробно описаны в.

    Графики выщелачивания различных химических элементов в семействах керамических образцов и неизмененном образце зольного остатка биомассы. ( a ) продукты выщелачивания алюминия, ( b ) продукты выщелачивания цинка, ( c ) продукты выщелачивания хлора, ( d ) продукты выщелачивания мышьяка и ( e ) продукты выщелачивания никеля.

    Как видно на фиг., Наблюдается значительное сокращение выщелачивания анализируемых химикатов. Первый столбец каждого графика элементов выщелачивания соответствует образцу неизмененного зольного остатка биомассы, а последующие столбцы — керамике, сформированной с увеличением процентного содержания зольного остатка биомассы.Можно увидеть, как в химических элементах алюминия, цинке, хлоре, никеле и мышьяке происходит резкое сокращение выщелачивания, удерживая эти загрязняющие элементы в керамической матрице. Следует учитывать, что неконтролируемое осаждение исследуемой донной золы биомассы может привести к загрязнению поверхностных и подземных вод присутствием анализируемых химических элементов. Например, алюминий, хотя и не считается тяжелым металлом, может вызывать заболевания нервной системы.Однако оксид алюминия обычно добавляют в керамику для повышения прочности и твердости керамического материала. Таким образом, его использование в керамике не только сохраняет выщелачивание, но и придает особые свойства конечному материалу. То же самое происходит с цинком, когда он используется в керамике для контроля линейной усадки и уменьшением образования трещин, и с никелем, который легко включается, поскольку это тяжелый металл. С другой стороны, хлор легко удаляется в процессе спекания и не считается проблемой, учитывая его низкую долю в зольном остатке биомассы.Особо следует упомянуть элемент мышьяк, который регулируется экологическими нормативами из-за различных проблем отравления грунтовыми водами, содержащими его в больших количествах, и который в настоящее время является проблемой при очистке воды. Что касается этого элемента, можно видеть, что его удерживание, поскольку он представляет собой уменьшенный процент в золе, почти полное, с максимальной долей выщелачивания в керамике, равной 1 частям на миллиард. Это значение значительно ниже максимальных, установленных европейскими стандартами для кирпичной керамики.

    Результаты испытаний на выщелачивание химических элементов серы, хрома, стронция, меди и марганца представлены в.

    Графики выщелачивания различных химических элементов в семействах керамических образцов и неизмененном образце зольного остатка биомассы. ( a ) продукты выщелачивания серы, ( b ) продукты выщелачивания хрома, ( c ) продукты выщелачивания стронция, ( d ) продукты выщелачивания меди и ( e ) продукты выщелачивания марганца.

    Химические элементы, такие как сера, хром, стронций, медь и марганец, удерживаются в керамической матрице, но не полностью, как это можно увидеть графически.Следовательно, выщелачивание этих элементов в худшем случае появляется в 50% фильтрата из пробы зольного остатка биомассы неизмененной пробы. Это связано с температурой формирования кирпичной керамики 950 ± 10 ° С; такая температура не обеспечивает полного объединения этих загрязняющих веществ, поэтому сохраняется только их часть. Температура выше указанной приведет к полному удержанию в керамической матрице; однако цена и качество продукта будут отличаться от изученных.

    Однако и медь, и хром используются в качестве красителей для керамики и глазури, и оба тяжелых металла легко удерживаются в керамической матрице. Следовательно, выщелачивание, произведенное из обоих элементов, ниже, чем указано в нормативных актах по данному вопросу. В то же время стронций и марганец используются в качестве флюсов в керамических материалах при высоких температурах. Однако для полного удержания элементов в процессе спекания требуется более высокая температура. Наконец, сера — один из самых вредных элементов для керамического материала.Температуры выше, чем температура спекания кирпичей, вызовут полную кристаллизацию элемента в его матрице и полное удержание выщелачивания элемента, поскольку он составляет очень низкий процент в зольном остатке биомассы. Однако выщелачивание керамики, образованной при определенной температуре, не вызывает проблем с содержанием серы.

    Необходимо принять во внимание, что даже если полное удержание упомянутых элементов в керамической матрице не происходит, выщелачивание, представленное различными семействами образцов, ниже максимальных значений, предусмотренных европейскими правилами для этого типа материала. .

    Таким образом, полученные результаты являются приемлемыми, и в соответствии с этим испытанием не будет ограничением соответствие кирпичей с высоким процентом включения зольного остатка биомассы.

    Керамические кирпичи, содержащие ионы Ni из загрязненной биомассы, используемые в качестве адсорбента | Исследования в области устойчивого развития

    Характеристики биоадсорбента

    Термический анализ сосновых опилок с помощью TGA-DTA представлен на рис. 1. Важно знать поведение биомассы при повышении температуры, поскольку это тесно связано со свойствами кирпича. достигнет при спекании.

    Рис. 1

    ТГА-ДТА остатков биомассы из сосновых опилок

    На диаграмме ДТА показан эндотермический пик при 52 ° C и небольшой экзотермический пик при 263 ° C, относящиеся к потере воды из образца и горению. летучих компонентов соответственно. Кроме того, на этой диаграмме также можно распознать два экзотермических пика при 327 и 488 ° C, приписываемых разложению гемицеллюлозы (обжаренной в древесине, называемой активным пиролизом) и разложению целлюлозы (активный пиролиз) и лигнина (активный и активный пиролиз). пассивный пиролиз) соответственно [32].

    На диаграмме ТГА можно наблюдать три основных потери массы: первая потеря до 230 ° C соответствует потере влаги и разложению летучих компонентов [33], вторая потеря до 311 ° C относится к гемицеллюлозе. (чтобы получить соединения с более низкой молекулярной массой, в основном уксусную кислоту), и, наконец, потеря массы до 502 ° C, связанная с целлюлозой и лигнином (с получением CO 2 , H 2 O и золы). Горение гемицеллюлозы происходит при более низких температурах из-за ее линейной структуры с короткими боковыми цепями.Целлюлоза и лигнин имеют более сложную и прочную структуру с соответствующими особенностями и ароматическими соединениями, поэтому они обладают большей термостойкостью.

    Эти результаты демонстрируют, что во время спекания керамических деталей биомасса, добавленная к глиняной смеси, будет постепенно прокаливаться по мере увеличения температуры печи. Это позволит образовавшимся газам медленно диффундировать, и обожженные кирпичи не потрескаются. По данным, полученным в результате анализа ТГА, можно получить расчетный состав остатков сосновых опилок.Этот состав подробно представлен в Таблице 1. В частности, значение неорганической золы также определялось стандартным методом ASTM E 1755–01, и полученное значение, 2,9%, аналогично значению, полученному с помощью термогравиметрического анализа.

    Таблица 1 Расчетный процентный состав отходов сосновых опилок по результатам анализа ТГА

    На рисунке 2 показаны два СЭМ-изображения отходов сосновых опилок, использованных в экспериментах по адсорбции. На изображениях видно, что опилки сосны имеют волокнистую и неправильную структуру с порами менее 50 мкм и удлиненными частицами [34].Эти характеристики поверхности могут сделать возможной адсорбцию тяжелых металлов.

    Рис. 2

    СЭМ-изображения (× 50 и × 500) отходов опилок сосны

    На рис. 3 показан FTIR-спектр биомассы. FTIR использовался для качественного анализа остатков биомассы сосновых опилок и для определения функциональных групп, которые могут участвовать в адсорбции загрязняющих металлов. Можно наблюдать наличие полос, соответствующих отрезкам OH (3344 см — 1 ) гидроксильных групп фенола, CH ароматической метоксидной группы (2922 см — 1 ) и колебаниям ароматического кольца (1508 см ). — 1 ), отнесенный к лигнину; растяжения C = O (1600 см — 1 ), а также C-OH и C-H (1103 см — 1 ), относящиеся к целлюлозе и лигнину; C-H-сгибание метильной группы (1327 см, — 1 ) и растяжение C-O, C = C и C-C-O (1032 см, — 1 ), относящееся к гемицеллюлозе, целлюлозе и лигнину; и асимметричное растяжение C-O-C (1158 см — 1 ) и гликозидная связь (830 см — 1 ), соответствующие целлюлозе и гемицеллюлозе [35].Наблюдаемый пик около 2359 см — 1 волнового числа соответствует остаточному сигналу асимметричного участка O = C = O CO 2 , который мишень не смогла полностью устранить.

    Рис. 3

    FTIR отходов сосновых опилок

    На рис. 4 показана XRD-диаграмма остатков сосновых опилок с характеристическими пиками при 16,2 °, 22,4 ° и 34,8 °, типичными для полукристаллической целлюлозы. Кроме того, пик при 26,5 °, соответствующий SiO 2 (кварц), и три других пика CaCO 3 (кальцит) при 24.На диаграмме [36] наблюдаются 5 °, 28,2 ° и 38,2 °.

    Рис. 4

    XRD-диаграмма остаточной биомассы сосновых опилок

    Качественное исследование XRF адсорбции ионов Ni (II) в зависимости от времени

    На рисунке 5 показано, как количество адсорбированного Ni (II) увеличивается по мере увеличения времени перемешивания раствора Ni (II) и биомассы сосновых опилок. Этот процесс был выполнен для оценки оптимального времени контакта для определенной концентрации тяжелого металла и определенного количества опилок.Анализ был выполнен XRF на твердых веществах, полученных после того, как они оставались в контакте с раствором NiCl 2 в течение каждого из исследованных периодов времени перемешивания. На рис. 5 показано, что адсорбция Ni (II) на сосновых опилках увеличивается с увеличением времени контакта, потому что изначально имеется большая доступность активных участков биомассы. По прошествии определенного времени достигается плато, которое представляет собой стабильность адсорбции ионов никеля. Это показывает последовательное заполнение активных участков сосновых опилок загрязняющим веществом, что через некоторое время вызывает уменьшение адсорбции.Согласно полученным результатам, время перемешивания для адсорбционных испытаний составляло 24 часа для обеспечения большей адсорбции.

    Рис. 5

    Исследование адсорбции Ni (II) как функции времени методом XRF. 10 г L — 1 сосновых опилок и 50 мл 0,25 М NiCl 2

    Влияние начальной концентрации металла и дозы биоадсорбента

    Испытания на адсорбцию Ni (II) проводили путем изменения начальной концентрации металлических растворов, но сохраняя объем раствора и изучая адсорбцию на 3 различных количествах биомассы, 10, 20 и 40 г L — 1 .После перемешивания в течение 24 часов смеси фильтровали, а оставшиеся растворы анализировали для определения остаточной концентрации никеля. На рис. 6а показана зависимость между дозой адсорбента, начальной концентрацией адсорбата и эффективностью адсорбции Ni (II). Значения R выше для низких концентраций NiCl 2 , потому что в биомассе сосновых опилок доступно много участков связывания, но затем они снижаются для всех изученных доз остатков. На рис. 6b можно наблюдать, что более высокие начальные концентрации NiCl 2 дают большую адсорбционную способность.По мере увеличения концентрации ионов металлов количество столкновений между ними и адсорбентом возрастало. Наконец, похоже, что при высоких концентрациях металла есть тенденция к выходу на плато. Согласно рис. 6б, в исследованном диапазоне концентраций при 50 мл 1 М NiCl 2 (5,87 × 10 4 мг л — 1 Ni + 2 ) адсорбционная способность выше. Это значение увеличивается при использовании дозы адсорбента 20 г L — 1 . Кроме того, на рис.6а видно, что при удвоении количества биомассы с 10 до 20 г L — 1 R увеличивается в 2,5 раза, а при повторном удвоении дозы опилок R увеличивается только в 1,5 раза. Поэтому соотношение адсорбат / адсорбент 50 мл 1 M NiCl 2 и 20 г L — 1 опилок было сочтено наиболее эффективным и затем использовалось при строительстве глиняных кирпичей.

    Рис.6

    a R и b qe как функция начальной концентрации Ni (II) для 10, 20 и 40 г биомассы — 1

    На рис. количество Ni (II), абсорбированное твердыми частицами, полученное после контакта с 50 мл растворов NiCl 2 в диапазоне концентраций от 0.125 и 1 M NiCl 2 с использованием дозы 20 г L — 1 адсорбента. По мере увеличения начальной концентрации NiCl 2 никель, адсорбированный на сосновых опилках, увеличивается, и появляется тенденция к достижению плато, которое отмечает насыщение биомассы. Это наблюдается для 50 мл 1 M NiCl 2 .

    Рис.7

    Интенсивность адсорбции Ni (II) на 20 г л адсорбента — 1 , измеренная с помощью XRF и варьирующая исходную концентрацию раствора NiCl 2

    На рис.8 спектр FTIR сосновых опилок сравнивается со спектром, измеренным после 24 часов перемешивания с 50 мл 1 М раствора NiCl 2 . Небольшое изменение положения и интенсивности полос в остатке биомассы может наблюдаться после адсорбции металла из-за вероятных реакций комплексообразования или электростатического взаимодействия и сил Ван-дер-Ваальса. Важно подчеркнуть наличие новых полос на 3487, 1606, 717 см — 1 (обозначено * на рис.8), видимый при контакте биомассы с 50 мл 1 M NiCl 2 и принадлежащий этому соединению, что указывает на его адсорбцию как таковую в биомассе.

    Рис. 8

    FTIR природных опилок сосны и остатков, обработанных 50 мл 1 М раствора NiCl 2

    На рисунке 9 показана XRD опилок после процесса сорбции с 50 мл 1 M NiCl 2 . На дифракционной диаграмме можно идентифицировать наличие кристаллической фазы NiCl 2 (H 2 0) 2 (обозначено * на рис.9).

    Рис. 9

    XRD сосновых опилок после адсорбционной обработки 50 мл 1 M раствора NiCl 2

    Электронные микрофотографии биомассы после адсорбции показаны на рис. 10. Агломераты частиц опилок сосны превышают 25 мкм. . По EDS можно определить однородное присутствие адсорбированного Ni. Полуколичественный химический анализ остатков сосновых опилок с помощью EDS после процесса адсорбции показывает, что процентный состав по массе без учета содержания углерода в образце равен 22.9% кислорода, 0,2% кремния, 36,7% хлора и 40,2% никеля.

    Рис. 10

    SEM-EDS сосновых опилок после адсорбционной обработки 50 мл 1 M раствора NiCl 2

    Характеристика и оценка кирпичей

    Глина была получена с местного кирпичного завода и ее состав полученный методом XRD, показан на рис.11.

    Рис. 11

    Состав глины по данным XRD

    На Рис. 12 показан внешний вид изготовленных спеченных керамических изделий, (а) без добавленных остатков (ARC) и (b) с добавленными 20 об.% Опилок, содержащих адсорбированный никель (AN20).Каждый кирпич AN20 весит примерно 90 г, а оценка содержания никеля в нем из рисунка 6 составляет 0,8 г. Обе части компактны, но ARC имеет красноватый цвет из-за присутствия Fe в глине, в то время как AN20 имеет более темный цвет, что может быть связано с высоким содержанием Ni (II), удерживаемого на биомассе, а затем иммобилизованного в приготовленном кирпиче.

    Рис. 12

    Макроскопический вид ( a ) кирпича без добавленных остатков (ARC) и ( b ) кирпича с добавленными 20 об.% Опилок, содержащих адсорбированный никель (AN20)

    На рисунке 13 показан полученный XRD для AN20 после приготовления.Можно наблюдать присутствие SiO 2 вместе с пиками, соответствующими многочисленным вторичным фазам, поскольку использованная глина была получена из естественных карьеров. Кроме того, можно наблюдать пики при 37 °, 43 °, 53 ° и 63 °, соответствующие NiO.

    Рис. 13

    XRD AN20 после прокаливания при 950 ° C

    На рисунке 14 показаны XRF-диаграммы блоков AN20 и ARC вместе с коммерческим кирпичом (COM). Наличие линий на 7 и 8 кэВ, соответствующих никелю (NiKa и NiKb соответственно), подтверждает, что металл остается в матрице глины после процесса спекания.

    Рис. 14

    XRF ARC, AN20 и COM после прокаливания при 950 ° C

    EDS-изображения порошка AN20 показаны на рис. 15. Эти изображения позволяют подтвердить присутствие и иммобилизацию Ni после процесса спекания. . Полуколичественный химический анализ с помощью EDS для AN20 показывает, что процентный состав по массе, без учета содержания углерода в образце, составляет 42,0% кислорода, 0,8% натрия, 1,1% магния, 11,5% алюминия, 27,9% кремния, 2,3% калия. , 1.8% кальция, 0,6% титана, 8,3% железа и 3,8% никеля.

    Рис. 15

    SEM-EDS AN20 после прокаливания при 950 ° C

    В таблице 2 показаны средние значения, полученные из LOI, и параметры, определенные в результате испытания на кажущуюся пористость изготовленных кирпичей. LOI был больше для AN20, чем для ARC из-за сгорания совокупной биомассы во время спекания. Это сжигание опилок приводит к более высокому APP, наблюдаемому в керамических изделиях, сделанных из глины с добавлением 20% биомассы.Более высокие значения apP и H 2 OAbs определяют более низкие значения apD и apsW для AN20. Кроме того, были оценены механические свойства керамических матриц AN20 и ARC, и полученные средние значения представлены в таблице 2. Полученные средние значения σstr находятся в пределах коммерчески требуемых стандартов в соответствии с IRAM 12566–1: 2005, «кирпичи должен иметь характеристическую прочность на сжатие, равную или превышающую 4 МПа ». Кроме того, в Аргентине CIRSOC 501R — 2007 регулирует использование в строительстве и устанавливает нижний предел в 5 МПа.Эти значения σstr были ниже для AN20, чем для ARC из-за совокупной биомассы. Такое же поведение наблюдается и в MOR. Согласно литературным данным [37], MOR варьируется от 10 до 30% от σstr, поэтому AN20 по-прежнему имеет значение MOR в пределах соответствующих рыночных параметров (MOR = 23% σrot).

    Таблица 2 Свойства спеченных керамических изделий и товарного кирпича

    Очень похожие значения этих свойств были получены для кирпича, изготовленного из опилок с адсорбированным Zn (II) (AZ20) [38].Также в таблице 2 представлены значения для COM. AN20 имеет превосходные физико-механические характеристики по сравнению с COM.

    Общей проблемой при добавлении загрязненных отходов в обожженный кирпич является возможная миграция этих загрязнителей в окружающую среду. В этом смысле важно оценить выщелачиваемость изготовленных керамических матриц AN20. Национальный закон № 24 051 и постановление о его регулировании устанавливают, что продукты выщелачивания в опасных продуктах должны анализироваться в соответствии с TCLP.Измерения были получены в трех повторностях в соответствии с протоколом (с использованием фрагментов AN20 и раствора с pH 4,93 ± 0,05 в качестве экстракционного растворителя, определяемого по щелочности образца в соответствии с TCLP). В таблице 3 показан средний результат по Ni (II), полученный в выщелоченной жидкости. Это значение было ниже уровня обнаружения, то есть менее 0,05 мг / л — 1 никеля, и сравнивалось с максимальными концентрациями, разрешенными в соответствии с Постановлением № 2020 от 2007 г. Закона № 2214 города Буэнос-Айреса. (CABA), Кодекс федеральных нормативных актов Агентства по охране окружающей среды США 2012 г. и нормативные акты, действующие в Испании и Китае.Следовательно, концентрации металлов, полученные с помощью TCLP AN20, ниже установленного максимума. Предыдущее исследование показало аналогичное поведение в кирпиче AZ20 [38]. Эти испытания демонстрируют, что в процессе обжига кирпича остатки биомассы разрушаются, и тяжелые металлы могут инкапсулироваться в матрице глины, образовывать оксиды и взаимодействовать с оксидами кремния, железа или алюминия в глине с образованием устойчивых минералов, согласно литературным данным [ 29, 39]. Фазовые превращения и выделение тяжелых металлов во время обжига керамических изделий определяют фиксацию загрязняющих веществ.Однако механизм иммобилизации тяжелых металлов в процессе спекания до сих пор не изучен [40].

    Таблица 3 Результаты стандартной процедуры TCLP для кирпичей AN20. Сравнение с предельными концентрациями Ni (II)

    Расчет эффективности удерживания производится по формуле. (3) [41].

    $$ ER \ \ left (\% \ right) = \ frac {\ left (Mmib- Mml \ right) \ x \ 100} {Mmib} $$

    (3)

    где ER = эффективность удержания металла в кирпиче (%), Mmib = масса металла, включенного в AN20, и Mml = масса металла, извлеченного из фильтрата.Mmib оценивается по массе никеля, адсорбированной сосновыми опилками в соотношении наивысшей эффективности, выбранном и скорректированном на массу опилок, добавленных в качестве порообразователя в AN20. Mml оценивается по концентрации никеля в фильтрате с поправкой на массу всего кирпича. ER для кирпича AN20 составляет почти 100%.

    Следовательно, можно иммобилизовать Ni (II) в обожженных глиняных кирпичах и, таким образом, повторно использовать сосновые опилки, ранее использовавшиеся в качестве адсорбента этих загрязняющих веществ. Кроме того, обычная краска, такая как латекс, может действовать как дополнительный «барьер», который гарантирует невыщелачивание Ni изнутри кирпича [28].

    Marion Ceramics — Тонкие асфальтоукладчики


    Линия плитки Marion Ceramics BrickTile предлагает привлекательную и превосходную альтернативу плитке для карьеров, брусчатке или бетонной брусчатке. Мы используем лучшие глины, сланец и тонко измельченное сырье для получения гладкой текстуры проволочной резки. Текстура, вырезанная из проволоки, представляет собой идеальный баланс между легкостью очистки — гладкой, но оптимальной по сопротивлению скольжению даже во влажном состоянии. С нашей BrickTile вы можете избежать опасности скользкой плитки в карьере, а также грубых характеристик традиционной кирпичной плитки.

    Наши кирпичные плитки экструдированы в высоком вакууме и обожжены для производства высококачественных плотных продуктов. Наш технологический процесс приводит к тому, что наши продукты обладают превосходными физическими характеристиками — особенно по сравнению с бетоноукладчиками. Конечно, для дизайнеров и владельцев эстетика, достижимая с помощью нашей классической формы кирпича и красивых цветов, так же важна, как и техническое совершенство наших продуктов.

    Продукция

    BrickTile доступна в модульной форме кирпича (3 5/8 «x 7 5/8») толщиной 9/16 «или 15/16».Это позволяет использовать BrickTile везде, где рассматривается керамическая плитка, а также в инсталляциях, которые будут иметь движение транспортных средств, где материалы 15/16 «, установленные на плите, обеспечивают привлекательный и функциональный дизайн.

    Цвета кирпичной плитки


    Продукция Marion’s BrickTile доступна в широком спектре из четырнадцати прекрасных цветов — все они совместимы для согласования цветов и / или контрастирования заявлений дизайна. Наша палитра цветов включает восемь чистых тонов и одно пятно, которые составляют наши цвета BrickTile Classics.Баланс пяти цветов составляет наши цвета BrickTile Rustics, которые естественным образом вспыхивают с помощью методов обжига, отработанных на протяжении многих лет. Вам никогда не придется беспокоиться о том, что ваша работа будет выглядеть искусственно, как с химическими вспышками, используемыми для плитки из карьера. Кроме того, вы можете быть уверены, что прочно обожженные цвета нашей BrickTile устойчивы к цвету и не потускнеют под воздействием солнечного света и погодных условий, как пигментированная бетонная брусчатка. Возможно, что более важно, вы можете рассчитывать на то, что Marion Ceramics проявит дополнительную осторожность, необходимую для правильного составления каждого тела, и дважды перемешает во время измельчения, чтобы сохранить однородность цвета.Наконец, дизайнеры будут рады узнать, что Marion Ceramics предлагает заводское смешивание Tumbled BrickTile, что означает, что для ваших специальных работ доступна любая вообразимая цветовая смесь.

    * Недавно добавленный цвет — 710 Seashell

    * Недавно добавленные — 710 Seashell

    Классика кирпичной плитки

    Цвета Marion’s BrickTile Classics разрабатывались на протяжении многих лет, чтобы удовлетворить потребности архитекторов и дизайнеров.Мы стараемся создать широкий спектр привлекательных и приятных цветов, чтобы предоставить непревзойденные и неограниченные возможности дизайна.

    200 Plantation Red

    250 Гавана красный

    Мы начинаем с традиционных цветов кирпича, включая два красных: наш Plantation Red (200), который исключительно яркий и ясный, вместе с Havana Red (250), имеющий красновато-коричневые тона — популярный вариант со многими облицовочными кирпичами в жилых домах.Было вполне естественно предложить шоколадно-коричневый цвет, который мы назвали Gunstock Brown (410). Затем мы представили легкое горючее сырье, чтобы усовершенствовать наш желтовато-коричневый цвет Chino (600) и нашу терракотовую Sunlit Earth (610), которая также является основным корпусом, используемым для получения цвета пятна от утюга Indian Copper (615).

    610 Солнечная Земля

    615 Индийская медь

    600 Чино

    Баланс цветов BrickTile Classics состоит из трех самых красивых цветов архитектурного кирпича, в том числе нашего желто-коричневого цвета (820) и двух оттенков серого: Academy Grey (760) и Cobblestone (510).

    В целом, исключительная цветовая гамма, которую можно сочетать или сочетать в любом проекте — жилом или коммерческом. Эти цвета оказались особенно привлекательными при использовании в сочетании, будь то переходы или границы, чтобы обеспечить любой желаемый вид.

    510 Булыжник

    760 Academy Grey

    410 Пистолет коричневый

    820 Тан Сахара

    Кирпичная плитка в деревенском стиле

    Все цвета BrickTile Rustics от Marion Ceramic изготовлены с использованием газовой вспышки и сделаны по той же формуле основы, которая используется в соответствующих прозрачных тонах.Получающиеся в результате пестрые тона создают особую теплоту и ощущение деревенского стиля, которое может быть достигнуто только с использованием натуральных материалов.

    300 Tavern Flash

    255 Magnum Flash

    Два наших красных вспыхивают, чтобы получить цвета Tavern Flash (300) и Magnum Flash (255).Наша коричневая вспышка называется Colonial Blend (440). Цвет Sundance (655) сделан с нашим желтоватым телом, а цвет Танжер (675) — с нашего терракотового тела.

    440 Колониальная смесь

    655 Сандэнс

    675 Танжер

    Все наши цвета совместимы с облицовочным кирпичом аналогичного цвета и хорошо подходят для архитектурных и коммерческих проектов с использованием кирпича или других облицовочных материалов.

    Несоблюдение рекомендаций приведет к аннулированию гарантии Marion Ceramics.

    Характеристики BrickTile


    Характеристики

    Все изделия BrickTile Marion Ceramic упакованы в лотки для облегчения работы на стройплощадке. Перед отправкой все поддоны упаковываются в стретч-пленку. Доступны подходящие триммеры с выпуклой головкой, включая 8-дюймовые, 4-дюймовые и угловые блоки. Накладка на 9/16 «есть на складе, 15/16» изготавливается по запросу.

    Упаковано для удобства использования.

    Для работ в бассейне и на террасе линейка продуктов Marion’s Coping доступна в пяти размерах соответствующих цветов.

    Доступна облицовка с выпуклым носиком для поверхностей

    Marion’s BrickTile — это самая полная и высококачественная линейка продуктов такого рода на рынке.

    Соответствующий бортик бассейна доступен в пяти размерах

    Упаковка кирпичной плитки


    Размер шт.
    / кв. Фут *
    шт.
    / коробка
    кв. Фут
    / коробка
    шт.
    / поддон
    кв. Фут Карт.
    913 / поддон 9038 т. *
    WT
    / поддон ***
    3 5/8 «x 7 5/8» x 9/16 « 4.5 28 6,22 2,240 497,6 33,41 фунта 2,673 фунтов
    3 5/8 «x 7 5/8» x 15/16 « 4,5 17 3,78 1,360 302,2 34,75 фунта 2760 фунтов

    * Шт. / Кв. Фут всегда предполагает соединение 3/8 дюйма.
    ** Вес зависит от влажности и состава тела
    *** Добавьте 40 # для поддона


    Trim Packaging Data
    РАЗМЕР ШТ. / КОРОБКА
    4 «Bullnose x 9/16» 28
    8 дюймов Bullnose x 9/16 дюймов 28
    Поверхностные углы (продаются парами) 28 = 14 сбн

    Рекомендации по кирпичной плитке


    Чтобы вы были полностью удовлетворены нашей BrickTile, очень важно, , чтобы установщики и владельцы выполняли следующие рекомендации:

    Оттенок

    Цветовые вариации являются естественной характеристикой всех изделий из обожженной глины и присущи нашей плитке BrickTile.На стройплощадке мы рекомендуем смешивать плитку BrickTile из нескольких картонных коробок, чтобы получить естественное сочетание цветовых оттенков. Для работ, требующих более одного поддона, рекомендуется смешивание картонных коробок с каждого поддона. Наши чистые тоновые цвета будут иметь небольшую цветовую гамму. Наши вспыхивающие цвета будут иметь более широкий диапазон цветов. Не устанавливайте плитку BrickTile, которая не является удовлетворительной во всех отношениях!

    Установка

    Наши изделия BrickTile следует укладывать так же, как неглазурованную керамическую плитку.Пожалуйста, обратитесь к последней редакции Руководства по укладке керамической плитки. опубликовано Советом по плитке Северной Америки. Обратите внимание на важность наличия чистого, плоского и прочного основания для укладки плитки BrickTiles и убедитесь, что предусмотрены все компенсаторы, необходимые для надлежащего проектирования.

    Затирка швов

    Наша плитка BrickTile будет отличаться по размеру больше, чем плитка для карьеров, особенно изделия с шлифованной кромкой. Мы рекомендуем затирочный шов размером 3/8 дюйма для нашей BrickTile. Это позволит укладывать нашу BrickTile по всем популярным узорам и избежать проблем, которые могут возникнуть при использовании затирочных швов меньшего размера.Стеллажи должны быть изготовлены с использованием образцов производственного цикла фактического устанавливаемого BrickTile.

    Перед заливкой швов

    Мы рекомендуем использовать соответствующий антиадгезионный продукт перед затиркой. Эта процедура упростит окончательную очистку. Кроме того, после затирки швов и окончательной очистки мы рекомендуем повторно заделать швы кирпичной плитки и затирки — особенно для внутренних работ.

    Техническое обслуживание

    После заделки плитки BrickTiles необходимо провести окончательную очистку кристаллами сульфаминовой кислоты или предварительно приготовленным на заводе очистителем кирпича с последующей полной нейтрализацией чистой прозрачной водой.

    Из-за различий в процессах фотографии, цифрового изображения и печати окончательный выбор цвета должен быть определен на основе реальных образцов продукта перед покупкой. Цвета изображения, отображаемые на этом веб-сайте, могут не соответствовать фактическим цветам продуктов из-за различий в устройствах просмотра, настройках дисплея и возможностях оборудования.

    BrickTile Фотогалерея


    Брусчатка из тонкого кирпича — 300 Tavern Flash BrickTile

    Продукт: 300 Tavern Flash
    Группа продуктов: BrickTile

    Брусчатка из тонкого кирпича — 255 Флэш-плитка из мангума

    Продукт: 255 Magnum Flash
    Группа продуктов: BrickTile

    Брусчатка из тонкого кирпича — 655 Sundance BrickTile

    Продукт: 655 Sundance
    Accent 250 Havana Red
    Группа продуктов: BrickTile

    Брусчатка из тонкого кирпича — 655 Sundance 2 BrickTile

    Продукт: 655 Sundance, 250 Havana Red
    Группа продуктов: BrickTile

    Брусчатка из тонкого кирпича — 200 Plantation Red BrickTile

    Продукт: 200 Plantation Red
    Группа продуктов: BrickTile

    Брусчатка из тонкого кирпича — 300 Tavern Flash BrickTile 2

    Продукт: 300 Tavern Flash,
    ступеней — 250 Havana Red
    Группа продуктов: BrickTile

    Брусчатка из тонкого кирпича — Художественный кирпич на заказ

    Продукт: 300 Tavern Flash, 410 Gunstock Brown, 820 Sahara
    Группа продуктов: BrickTile

    Брусчатка из тонкого кирпича — 300 Tavern Flash, 440 Colonial Brown BrickTile

    Продукт: 300 Tavern Flash,
    440 Коричневый колониальный
    Группа продуктов: BrickTile

    Брусчатка из тонкого кирпича — 300 Tavern Flash BrickTile — Елочка

    Продукт: 300 Tavern Flash
    Группа продуктов: BrickTile

    Брусчатка из тонкого кирпича — 300 Tavern Flash BrickTile 2 BFT

    Тонкая брусчатка — 255 Magnum Flash BrickTile — BFT

    Тонкая брусчатка — 255 Magnum Flash BrickTile — 2 BFT

    Брусчатка из тонкого кирпича — Кирпичная плитка на заказ — BFT

    Тонкая брусчатка — 250 Magnum Flash BrickTile — BFT

    Тонкая брусчатка — 250 Magnum Flash BrickTile — 2 BFT

    Тонкая брусчатка — 250 Magnum Flash BrickTile — 3 BFT

    Брошюра по кирпичной плитке, спецификации и установка


    Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных исследований керамики [v1]

    Препринт Статья Версия 1 Сохранилось в Portico. Эта версия не рецензировалась.

    Версия 1 : Получено: 12 января 2021 г. / Утверждено: 13 января 2021 г. / Онлайн: 13 января 2021 г. (16:04:43 CET)

    Эль Будур Эль Идрисси, Х.; Borja, W .; ДАУДИ, Л .; Фагель, Н. Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных исследований керамики. Препринты 2021 , 2021010257 (doi: 10.20944 / preprints202101.0257.v1). El Boudour El Idrissi, H .; Borja, W .; ДАУДИ, Л .; Фагель, Н. Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных исследований керамики. Препринты 2021, 2021010257 (doi: 10.20944 / preprints202101.0257.v1). Копировать

    Укажите как:

    El Boudour El Idrissi, H .; Borja, W .; ДАУДИ, Л.; Фагель, Н. Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных исследований керамики. Препринты 2021 , 2021010257 (doi: 10.20944 / preprints202101.0257.v1). El Boudour El Idrissi, H .; Borja, W .; ДАУДИ, Л .; Фагель, Н. Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных исследований керамики. Препринты 2021, 2021010257 (doi: 10.20944 / preprints202101.0257.v1). Копировать

    ОТМЕНА КОПИРОВАТЬ ДЕТАЛИ ЦИТАТЫ

    Абстрактный

    Обожженный кирпич благодаря своим свойствам показал огромный потенциал в качестве строительного материала.Однако для их использования требовались некоторые спецификации с точки зрения качества, прочности и долговечности. В развивающихся странах отсутствие инструментов для изготовления образцов для испытаний приводит к многочисленным дефектам в этих образцах кирпича, которые приводят к низкой прочности и низкой точности во время механических испытаний и усадке. В этом исследовании представлен простой и традиционный метод изготовления тестовых кирпичей. Этот простой метод позволяет производить кирпичи с необходимыми свойствами. Этот метод особенно эффективен для паст твердой или полумягкой консистенции.Пасты ручной работы не прилипают к стенкам формы, как корпус стальных форм, и дают образцы стандартной формы, гладкой поверхности и острых краев. Полученные обожженные кирпичи демонстрируют высокую механическую прочность, сопоставимую и даже лучшую, чем у традиционных методов.

    Ключевые слова

    Тестовые кирпичи; Обожженный кирпич; кирпич ручной работы; керамика; механическая прочность

    Это статья в открытом доступе, распространяемая под лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

    Комментарии (0)

    Мы приветствуем комментарии и отзывы широкого круга читателей. См. Критерии для комментариев и наше заявление о разнообразии.


    что это?

    Добавьте запись об этом обзоре в Publons, чтобы отслеживать и демонстрировать свой опыт рецензирования в мировых журналах.

    × .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *