Civil &: строительная инженерия
Как выбрать правильный тип кирпича для вашего строительного проекта
Table of Contents
Выбор правильного кирпича для строительного проекта является одним из самых последовательных решений, которые может принять строитель или домовладелец. Кирпичи - это не просто строительные блоки; они определяют структурную целостность, тепловые характеристики, эстетический характер и долгосрочные затраты на обслуживание конструкции. С десятками вариантов на рынке, начиная от традиционной обожженной глины до современных переработанных композитов, понимание нюансов между типами кирпича гарантирует, что ваш проект соответствует как функциональным, так и дизайнерским целям, оставаясь в рамках бюджета. Это руководство разбивает основные категории кирпича, критические критерии выбора и практические советы по закупкам и установке.
Понимание категорий кирпичей и их свойств
Кирпичи обычно классифицируются по их сырью, производственному процессу и предполагаемому применению. Четыре наиболее распространенных типа - глина, бетон, песчаная известь и летучая зола - каждый предлагает различные преимущества и ограничения.
Клэй Брикс
Глиняные кирпичи являются старейшим и наиболее широко используемым строительным материалом. Они образуются из натуральной глины и сланца, которые формовываются, высушиваются и обжигаются в печи при температурах от 900°C до 1 2000°C. Этот процесс витрификации придает глиняным кирпичам их характерную твердость и водостойкость. Глиняные кирпичи бывают двух основных подкатегорий:
- Обычные кирпичи: Базовые, недорогие кирпичи, используемые для общей кладки, где внешний вид не является критическим. Они могут иметь незначительные недостатки и часто используются для внутренних стен или в качестве подложки.
- Лицевые кирпичи: Более качественные кирпичи с контролируемым цветом, текстурой и размерами. Они используются для видимых наружных стен и декоративных фасадов.
Глиняные кирпичи доступны в широком спектре цветов - от красного и коричневого до буффа, серого и даже синего - в зависимости от минерального содержания глины и условий обжига. Их тепловая масса помогает регулировать температуру в помещении, что делает их отличными для пассивного солнечного дизайна. Однако глиняные кирпичи тяжелые и могут быть относительно дорогими по сравнению с альтернативами, такими как бетон.
Бетонные кирпичи
Бетонные кирпичи изготавливаются путем смешивания портландцемента, агрегатов (песок, гравий или измельченный камень) и воды, затем уплотнения смеси в формы и отверждения ее в контролируемых условиях. Они часто используются для несущих стен, пограничных стен и фундаментов. Бетонные кирпичи предлагают высокую прочность на сжатие, размерную консистенцию и более низкую стоимость, чем многие варианты глины. Они также могут быть окрашены с использованием пигментов, но их внешний вид, как правило, более однороден и менее разнообразен, чем натуральная глина. Одним из недостатков является то, что бетонные кирпичи имеют более низкие теплоизоляционные свойства, чем некоторые типы глины, и могут быть более склонны к эфлоресценции - белое порошкообразное месторождение, вызванное растворимыми солями, мигрирующими на поверхность.
Кирпичи из песчаной лаймы (Calcium Silicate Bricks)
Песчаные известковые кирпичи изготавливаются из смеси песка, извести и воды, которая прессуется в пресс-формы и затем отверждается в автоклавах под высоким давлением и паром. Химическая реакция между известью и кремнеземом образует гидрат силиката кальция, прочный связующий. Песчаные известковые кирпичи имеют гладкую, однородную отделку и бледно-серый или кремовый цвет. Они часто используются для архитектурных стен, перегородок и проектов, требующих чистой модернистской эстетики. Эти кирпичи обладают высокой размерной точностью, хорошей огнестойкостью и звукоизоляционными свойствами. Однако они не рекомендуются для использования в районах с высоким воздействием влаги (например, фундаменты или подпорные стены), поскольку они могут быть более абсорбирующими, чем глиняные кирпичи.
Fly Ash Bricks (альбом)
Летучая зола кирпичи являются более поздней инновацией, сделанной путем объединения летучей золы - отходы от угольных электростанций - с известью, гипсом и небольшим количеством цемента. Смесь прессуется и отверждается, производя кирпичи, которые легче, более однородны и более экологически устойчивы, чем традиционные глинистые или бетонные кирпичи. Плоско-золочник кирпичи имеют отличную прочность на сжатие, низкое поглощение воды и хорошую теплоизоляцию. Они также являются экономически эффективными, потому что сырье является побочным продуктом отходов. Однако доступность может быть ограничена в регионах без угольных электростанций, и производственный процесс требует строгого контроля качества для обеспечения согласованных свойств.
Критические факторы выбора для вашего проекта
Выбор правильного кирпича выходит за рамки простого выбора типа. Следующие факторы должны быть оценены в контексте ваших конкретных требований к конструкции.
Структурные требования
Для несущих стен, сила сжатия кирпича - измеренная в мегапаскалях (MPa) или фунтах на квадратный дюйм (psi) - имеет первостепенное значение. Глиняные кирпичи обычно имеют прочность в диапазоне от 10 до 35 МПа, в то время как бетонные кирпичи могут превышать 40 МПа. Плоско-золочниковые кирпичи часто соответствуют или превышают глиняные кирпичи по прочности. Всегда проверяйте спецификации производителя и консультируйтесь с инженером-строителем, чтобы подтвердить, что кирпич соответствует вашим конструктивным нагрузкам. Не несущие перегородки или шпоны могут использовать более легкие или более слабые кирпичи, что может снизить затраты.
Климат и экологическое воздействие
В регионах с циклами замораживания-оттаивания кирпичи должны иметь низкое водопоглощение (менее 10% для сильного воздействия) и высокую морозостойкость. Глиняные кирпичи с плотной стекловидной поверхностью (часто называемые «инженерными кирпичами» в Великобритании) идеальны. В жарком, засушливом климате кирпичи с высокой тепловой массой и светлыми цветами (для отражения солнечного излучения) помогают сохранять интерьеры прохладными. Для прибрежных районов кирпичи должны противостоять солевой атаке; бетонные кирпичи с сульфат-устойчивым цементом и низкой проницаемостью часто рекомендуются. Системы стен с экраном дождя также могут влиять на выбор кирпича, поскольку они позволяют дренаж и сушку за кирпичным шпоном.
Эстетические соображения
Кирпичный цвет, текстура, размер и рисунок значительно влияют на визуальный характер здания. Лицевые кирпичи бывают разных текстур - гладкие, песчаные, проволочные или лобовые. Доступны модульные и немодульные размеры; стандартный модульный кирпич в США составляет 35⁄8" × 21⁄4" × 75⁄8" (92 мм × 57 мм × 194 мм), в то время как европейские кирпичи часто используют разные масштабы. Для громких проектов могут быть указаны пользовательские цвета и глазурованная отделка. Запрос панели образца от вашего поставщика необходим, чтобы увидеть, как кирпичи выглядят в естественном свете и как они дополняют другие материалы (камень, дерево, металл).
Анализ затрат
Цена материала - это только один компонент. Рассмотрим также стоимость рабочей силы (некоторые кирпичи требуют специальных навыков укладки), раствор (цветные или высокопрочные минометные расходы больше), отходы (хрупкие кирпичи имеют более высокие показатели поломки) и долгосрочное обслуживание. Бетонные кирпичи, как правило, являются наиболее доступными, за ними следует зола, причем кирпичи с глиняной поверхностью премиум-класса являются самыми дорогими. Однако более прочный кирпич может сэкономить деньги в течение десятилетий за счет сокращения ремонта и переназначения. Получите котировки от нескольких поставщиков и фактор транспортных расходов, если кирпичи должны быть отправлены на большие расстояния.
Тепловые характеристики и устойчивость
Кирпичные тепловые массы могут смягчать колебания температуры в помещении, снижая нагрузки HVAC. Ищите значения теплопроводности (k-значение) и удельную теплоемкость. Для энергоэффективных конструкций характерно сочетание кирпича с внешней изоляцией (изолированные стенки кирпичной полости). Воздействие на окружающую среду включает в себя воплощенную энергию (энергию, используемую в добыче, производстве и транспорте), а также возможность вторичной переработки. Плоско-золовидные кирпичи имеют более низкую воплощенную энергию, поскольку они используют отходы и не требуют высокотемпературного обжига. Глиняные кирпичи местного производства также уменьшают транспортные выбросы. Многие производители кирпича теперь предлагают экологические декларации (EPD), которые детализируют воздействия жизненного цикла.
Установка лучших практик
Правильная установка так же важна, как и выбор кирпича. Начните с проверки того, что кирпичи поставляются сухими и свободными от трещин. Для глиняных кирпичей тест «заслаивания» (смачивающий кирпич) может указывать, как быстро он поглощает воду - кирпичи с высоким начальным поглощением могут потребовать смачивания перед укладкой, чтобы предотвратить быструю влажность фиксации из раствора. Мешок раствора должен быть выбран на основе типа кирпича и воздействия: раствор типа N (1:1:6 соотношение цемента, извести, песка) является общим для общего использования, в то время как тип S (1:1:4.5) предлагает более высокую прочность для нижеклассных или несущих стен. Используйте расширяющие соединения каждые 20-30 футов (6-9 метров) в длинных стенах для размещения теплового движения. Обработка занимает не менее 28 дней для бетонных кирпичей; в этот период, защита стены от прямого солнца и ветра, чтобы предотвратить быстрое высыхание, которое может ослабить минометную связь.
Внешние ресурсы для дальнейшего чтения
- Википедия: Кирпич — всеобъемлющий обзор истории кирпича, производства и типов.
- Бриковая отраслевая ассоциация: Руководство по выбору кирпича — практическое руководство профессиональной торговой ассоциации.
- GreenSpec: Кирпичные типы и воздействие на окружающую среду — Подробный анализ факторов устойчивости для различных типов кирпича.
Заключение
Выбор правильного кирпича требует сбалансированной оценки структурных потребностей, климата, эстетики, бюджета и целей устойчивого развития. Понимая различия между глиной, бетоном, песчаной известью и кирпичами из золы и оценивая такие факторы, как прочность на сжатие, водопоглощение и тепловые характеристики, вы можете принять обоснованное решение, которое гарантирует, что ваше здание стоит прочно, выглядит отлично и хорошо работает в течение десятилетий. Всегда консультируйтесь с архитекторами, инженерами-строителями и авторитетными поставщиками, прежде чем завершать свой список материалов. Инвестирование времени в выбор кирпича платит дивиденды в долговечности и качестве вашего строительного проекта.