Теплопроводность полнотелого кирпича керамического: Теплопроводность кирпича в сравнении с другими материалами

Теплопроводность кирпича: что влияет на показатели

Качество дома оценивается по многим факторам, одним из которых является способность удерживать тепло. Теплопроводность кирпича влияет на этот показатель. Поэтому перед началом строительства или утепления здания учитывается это свойство стройматериала. Популярным и доступным средством для возведения стен является керамический кирпич. Так как большинство его видов обладают слабой теплоизоляцией, то этот недостаток компенсируется с помощью термоизоляционных конструкций.

Что обозначает показатель?

Каждый стройматериал выделяется своей теплопроводностью. Этим показателем характеризуется способность удерживать тепло в доме. У бетона, дерева и кирпича эта характеристика имеет разные значения. Чем ниже значение показателя, тем лучше у него сопротивление теплопередаче. Но следует учитывать, что уровень теплоизоляции увеличивается при уменьшении плотности стройматериала. Это делает блоки более легкими, поэтому при возведении двухэтажного дома лучше выбрать пустотелый материал для уменьшения давления на фундамент дома. Толщина кирпичной кладки меняется в зависимости от теплопроводности стройматериала. Для экономии строительства используется двойной блок. Для оценки теплоизоляционных свойств утеплителя используют коэффициент теплотехнической однородности.

Вернуться к оглавлению

Свойства различных типов блоков

Красный керамический

Пористость увеличивает теплосопротивление стройматериалов, поэтому у полнотелого кирпича теплопроводность выше.

В составе такого материала присутствует глина.

Этот вид стройматериалов является популярным и доступным. Состоит из глины и других добавок. Этими строительными материалами возводится несущая конструкция, облицовываются или утепляются стены старого дома, а также сооружаются заборы и укладывается фундамент. Изделие отличается высокой прочностью и долговечностью. Теплопроводность керамического кирпича зависит от разновидности. Лучшим вариантом для утепления дома является использование пустотелого кирпича. Чем больше степень пустотелости, тем меньше изделие способно проводить тепло. Кирпичная стена может укладываться в один или два ряда. Кроме этого, стройматериал обладает такими свойствами, как:

• прочность;
• морозостойкость;
• огнеупорность;
• звукоизоляция.

Вернуться к оглавлению

Клинкерный

Эта разновидность красного керамического стройматериала чаще всего применяется для облицовочных работ, укладки тротуаров. Это обусловлено его высокой теплопроводностью. Она достигает 1,16 Вт/м°С. Уменьшения этого показателя удается достичь у пустотелых образцов. При строительстве дома из таких блоков необходимо использовать дополнительные методы утепления. Большая плотность изделия придает ему дополнительной влаго- и морозостойкости. Облицовочный кирпич широко используется для декоративной отделки домов снаружи и внутри.

Вернуться к оглавлению

Характеристика шамотного

Из шамотного материала получаются хорошие камины.

Так как этот вид стройматериала характеризуется высокой способностью проводить тепло, его чаще применяют при возведении каминов, печей. Этим обусловлено его название «печной кирпич». В таком случае теплопроводность шамотного кирпича играет решающую роль в выборе материалов для стройки. Подобные свойства помогают экономить энергию для обогрева помещения. Кроме этого, шамотный кирпич обладает такими свойствами, как:

• огнеупорность;
• устойчивость к перепадам температуры;
• высокая теплопроводность;
• легкий вес;
• устойчивость к воздействию щелочей и ряда кислот;
• прочность;
• эстетичность.

Вернуться к оглавлению

Силикатный

Этот вид стройматериала ценится прочностью, экологичностью и звуконепроницаемостью. Но теплопроводность кирпича этого типа не завышена, поэтому помещения из него требуют дополнительного утепления. Силикатные блоки делают из смеси песка и извести с добавлением связующих компонентов, которые прессуются и впоследствии подвергаются обжигу. Самым распространенным является изделия марки М100. Различают рядовой и лицевой силикатный кирпич. Каждый из них имеет свою сферу применения. Кроме этого, материал способен впитывать влагу, что не позволяет использовать его в местах с повышенной влажностью и при строительстве фундамента.

Вернуться к оглавлению

Какая теплопроводность изделий?

У клинкерного материала этот показатель наивысший.

От состава, способа изготовления и пустотелости зависят характеристики стройматериалов. Коэффициент теплопроводности кирпича характеризует его способность проводить тепло. Клинкерные изделия отличаются высоким уровнем, а керамические материалы — самым низким в сравнении с другими видами. Характеристика разновидностей изделия указана в таблице.

Характеристика теплопроводности стройматериала

Вид		Показатель, Вт/м°С
Керамический	Полнотелый	0,5—0,8
	Щелевой	0,34—0,43
	Поризованный	0,22
	Клинкерный	0,8—1,16
	Шамотный	0,6
Силикатный	Полнотелый	0,7—0,8
	Пустотелый	0,4—0,66

Вернуться к оглавлению

Что влияет на показатели?

Теплопроводность кладки из кирпича зависит не только от качества изделия, но и от смеси, с помощью которой укладывается конструкция.

Для максимально эффективной теплоизоляции изделие должно содержать много пустот.

Но все же решающую роль в выборе стройматериала играет его характеристика. Теплопроводность красного кирпича отличается в зависимости от таких факторов, как:

• Пустотелость. Чем больше пустот в изделии, тем выше его теплоизоляционные качества.
• Плотность. Высокое значение этого показателя прибавляет стройматериалу прочности, но уменьшает способность удерживать тепло.
• Структура и форма пористости. Большое количество мелких и замкнутых пор снижает теплопроводность материала.
• Состав. Стройматериалы, образованные из тяжелых атомов и атомных групп, снижают теплопроводность.

При выборе стройматериалов руководствуются не только одним свойством удерживать тепло. Учитывается, в каких климатических условиях будет использоваться кирпич и функциональное назначение планируемой конструкции. Для строительства дома лучше подойдет применение двойного пустотелого керамического блока, а для облицовки — лицевого клинкерного кирпича. Преимущество силикатных блоков состоит в невысокой цене, но влаговпитываемость не позволяет его использование в местах с повышенной влажностью. К выбору стройматериалов рекомендуется относиться ответственно, так как от этого зависит качество постройки.

 

Теплопроводность кирпича керамического (полнотелого и пустотелого) и силикатного

Физические характеристики строительного материала определяют сферу его применения. Теплопроводность кирпича является важным параметром, который принимается в расчет при сооружении фундамента, перекрытий, внешних стен.

Коэффициент теплопроводности кирпичей

В экономике страны строительная отрасль выделяется как наиболее энергоемкая:

• 10% энергии потребляют гражданские объекты;
• 35-45% расходуют сооружения промышленного назначения;
• 50-55% энергопотребления относится к жилым зданиям.

При проектировании зданий важное значение для строительных конструкций имеют теплоизоляция и тепловая защита. От этого во многом зависят человеческие условия труда и жизни, энергоэффективность строящихся объектов.

Возведение сооружений различного назначения нуждается в правильной оценке влажностного, воздушного и теплового режимов.

Это позволяют разработать специальные методики определения теплофизических параметров стройматериалов и готовых конструкций. Эти методики будут разными для отличающихся материалов изделий.

Теплотехнические показатели по техническим и нормативным документам характеризуются коэффициентом теплопроводности (λ). Для кирпича параметр является показателем того, как изделие передает тепло.

Чем выше значение, тем меньше теплоизолирующая способность. При выборе утеплителя для дома значение λ должно быть как можно меньше.

Коэффициент определяют экспериментальным путем. Это физический показатель, который зависит от давления воздуха, температуры, влажности среды и вещества изделия, плотности и структуры последнего.

Существует формула для определения теплопроводности. В соответствии с ней коэффициент λ прямо пропорционален толщине слоя (в метрах) и обратно пропорционален сопротивлению теплопередаче слоя.

Величина, которую получают при расчетах, используются в проектировании, чтобы сопоставить значение проводимости тепла разных материалов.

Для ограждающих конструкций сопротивление теплопередаче (R0) определяется для зданий и сооружений в соответствии с ГОСТ 26254-84. Для термически однородной зоны оно зависит от:

1. Сопротивлений передачи тепла наружной и внутренней поверхностей.
2. Температуры воздуха снаружи и внутри помещения, взятой как среднее значение измерений за расчетный период.
3. От средней фактической плотности потока тепла за период измерений.

Теплопроводность кладки

По ГОСТ 26254 определяют λ для кирпичных и блочных кладок. Для этого действуют следующим образом:

1. За время наблюдений определяют показания (средние арифметические) для всех термопар и типломеров.
2. Для поверхностей кладок, которые находятся внутри и снаружи зданий и сооружений, вычисляется средневзвешенная температура по результатам испытаний. Принимается в расчет площадь растворных швов горизонтального и вертикального участков, а также площадь тычкового и ложкового участков.
3. Определяют для кладки термическое сопротивление.
4. Коэффициент теплопроводности кладки вычисляется по значению термического сопротивления.

Расчет

Теплопроводность кладки прямо пропорциональна ее толщине и обратно пропорциональна термическому сопротивлению.

После проведения испытаний и установления точных значений сопротивления теплопередачи нетрудно рассчитать величину теплопроводности стены, состоящий из несколько слоев.

Для этого нужно определить λ для каждого слоя отдельно и суммировать полученные значения.

Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены

Существует несколько способов, которые позволяют снизить тепловые потери.

Технологии укладки

Воздушные зазоры делаются в кирпичной кладке для уменьшения накопления влаги в стенах и снижения коэффициента теплоотдачи.

Прослойку воздуха в стенах правильно обеспечивают следующим образом:

1. Раствором не заполняют воздушные зазоры толщиной до 10 мм между изделиями начиная с 1 ряда. 1 метр — распространенный шаг между зазорами.
2. По типу фасада с вентиляцией зазор воздуха толщиной 25-30 мм оставляют по всей высоте кладки между теплоизолятором и кирпичом. При работе зимой отопительной системы температура в доме будет оставаться постоянной. Свойства стены сохранять тепло обеспечат постоянные воздушные потоки, которые будут проходить по предусмотренным воздушным каналам.

Постоянная циркуляция по каналам воздуха внутри кладки возможна, если она на последнем ряду не закрывается перекрытием из любых стройматериалов или стяжкой из раствора.

Для частного строительства важно, чтобы, не понеся больших расходов, добиться от кирпичной стены существенного снижения коэффициента λ.

Утепление здания

Дополнительная теплоизоляция строительных объектов способствует повышению их энергоэффективности. Утеплитель может располагаться изнутри и снаружи зданий.

Материал теплоизолятора крепится к стенам дюбелями и клеем, скобами и шурупами с использованием обрешетки и без. Полимерные штукатурные и пеновые смеси могут наноситься с применением армирующей сетки.

Для наружного утепления производятся сборные изделия: термоблоки, вентилируемые фасады, закрепляющиеся к стенам с помощью специальных конструкций.

Недостатки теплоизоляции штукатуркой снаружи:

1. При частой смене температуры воздуха на границе сред, образуемых элементами утеплителя и стеной, создается зона повышенной влажности. Это важно учитывать для недостаточно толстых слоев штукатурки, сделанной по металлической, стеклотканевой или полимерной сетке.
2. На 3-4 году эксплуатации отделка фасада начинает разрушаться. Раствор выдерживает в среднем около 50 циклов смены тепло-холод.
3. На здоровье проживающих в доме может плохо влиять поражение конструкций грибком и плесенью.

Разные системы теплоизоляции способны нарушить паропроницаемость конструкции. Это часто вызывает образование между слоями фасада, штукатуркой и утеплителями конденсата. Он снижает срок службы изоляции и отделки, приводит к разложению пенополистиролов с выделением ядовитых веществ.

Что обозначает показатель

Холодная область материала постоянно получает тепло из более теплых частей. Их этот процесс движения тепла осуществляется через электромагнитные взаимодействие на уровне квазичастиц, электронов и атомов.

Физический смысл показателя теплопроводности — какое за единичный интервал времени через единицу площади сечения проходит количество теплоты.

В зависимости от коэффициента теплопроводности ГОСТ 530-2012 разделяет эффективность складки на следующее виды:

• малоэффективная (обыкновенная) — от 0,46 и выше;
• условно-эффективная — 0,36-0,46;
• эффективная — 0,24-0,36;
• повышенная — 0,2-0,24;
• высокая — меньше 0,2.

Исходя из состава для кладочных смесей величину теплопроводности в инженерных расчетах выбирает от 0,47 и выше.

Нужный температурный режим лучше поддерживается при использовании стройматериалов с высокой теплоемкостью. Этот параметр характеризует, сколько нужно количества тепла, чтобы за единицу времени нагреть объект до заданной температуры. Единицами измерения показателя являются Дж/0С, Дж/К.

Свойства различных типов

Разные строительные материалы отличаются способностью проводить тепло, которая зависит от следующих параметров:

1. Влажность. 0,6 — значение λ для воды. Влажный насыщенный воздух или капли жидкости замещают сухой воздух в порох утеплителя и стеновых конструкциях при их намокании. Это приводит к росту показателей теплопроводности.
2. Плотность. Тепловая энергия лучше передается, если частицы в теле расположены более тесно и в большем количестве. Опытным путем или на основе справочных данных определяется зависимость плотности и теплопроводности материала.
3. Пористость. Однородность структуры изделий нарушается из-за наличия в ее составе пор. Заполненный воздухом объем, занятый порами, передает часть энергии теплового потока. Для сухого воздуха принимает значение λ отсечной точки 0,02. Теплопроводность стройматериалов будет меньше, если воздушными порами будет занят больший объем.
4. Структура пор. Тепловой поток снижает скорость при наличии в изделиях небольших пор замкнутого характера. Тепловая конвекция будет участвовать в передаче тепла, когда имеются относительно большие сообщающиеся между собой поры.

Красный керамический

Мелкозернистая глина является при производстве керамического кирпича основным компонентом. В готовую продукцию также входят вода, песок и улучшающие начальное качество сырья присадки.

Изделия меньше растрескиваются, когда в их состав входит более эластичный раствор, качество которого модифицируют с помощью пластификаторов.

Для керамического кирпича хорошая морозостойкость является основным достоинством. Он способен выдерживать 250-300 циклов замораживания и оттаивания.

Красный кирпич из керамики российского производства имеет толщину 6,5 см и 25 см в длину. Для двойного толщина составляет 13,8 см, 8,8 см — для полуторного.

У пустотелых и полнотелых изделий будет разная величина объемного веса. Построенная из кирпича конструкции будут характеризоваться теплопроводностью тем ниже, чем более пористый материал был использован при строительстве. Для полнотелого кирпича показатель пустотности не может составлять более 30%.

Чтобы внутри изделия образовались пустоты, используется «шихта» — торф, крошки угля, опилки, солома мелко порубленная. Ее добавляют в массу глины. Пустоты образуются, когда добавки выгорают при спекании глины в печах с 1000°С температурой.

По показателю плотности кирпич делится на 7 категорий — от 2,4 до 0,7. Каждый класс изделия обладает собственной теплопроводностью.

0,6-0,7 — коэффициент теплопроводности для изделий с цельной структурой. Для пустотелых — 0,5-0,25 Вт/м*0С.

Несущие стены не делают из пустотелых материалов, поэтому чаще всего они нуждаются в дополнительном утеплении.

Клинкерный

Этот тип кирпича получают из смеси силикатов и минералов, воды, тугоплавкой измельченной глины, которую обрабатывают после формовки при высокой температуре (до 13000). Для этого используют тоннельные печи.

При соблюдении технологии производства получается продукт без мелкодисперсионных пор с высокой прочностью, натуральных оттенков. Параметры готовых изделий определяются ГОСТ 530-2012.

Клинкерный кирпич чаще всего получается с точной геометрией. Для повышения теплоизоляционных качеств и облегчения веса конечной конструкции он выполняется пустотелым.

Характеристики материала:

1. Морозостойкость более 100 циклов.
2. Минимальная марка прочности М250.
3. 1500 кг/см3 — наименьший показатель плотности.
4. Высокая огнестойкость, устойчивость к биологическим угрозам, воздействию ультрафиолета.
5. 6% — максимальное водопоглощение.
6. Коэффициент теплопроводности — 1,15Вт/м*0С.

Характеристика шамотного

Этот вид кирпича делают из специальной глины — желтого шамота. Получаемые изделия являются жаростойким материалом, который в сложных условиях высоких температур даже под высоким давлением способен сопротивляться деформациям. Длительный контакт с открытым огнем спокойно им переносится.

Оксид алюминия является главным веществом, которое входит в огнеупорную смесь. Он обеспечивает кирпичу устойчивость к агрессивным средам и высокую прочность при механических воздействиях.

Материал делят на 8 групп по показателям пустотности. Максимальное значение — 85%, минимальное — 3%. Чем меньше удельный вес изделия, тем ниже прочностные характеристики.

Изготовленный в соответствии с государственными стандартами стройматериал обладают следующими показателями:

• 7% — водопоглощение;
• высокая устойчивость к кислотам и щелочам;
• 3,7 кг — средний вес;
• 1350°С — рабочая температура, 1750° — максимальная;
• 15-23 Н/мм2 — значение прочности на сжатие;
• 0,84-1,28 Вт/м*0С — коэффициент теплопроводности.

Силикатный

Материал получают под давлением 12 атм. и температуре 200°С автоклавным методом. В его состав входят, кроме модифицирующих добавок, извести, кварцевый песок в соотношении 1 к 9.

Стойкие к щелочи пигменты, которые добавляют в сырье на этапе прессования, помогают сделать цветные варианты изделий.

ГОСТ379-95, 379-2015 определяют требования к силикатному кирпичу. 15-31% составляет показатель пустотности. Вес изделий — от 3,2 до 5,8 кг.

Характеристики плотности:

• 1450 кг/м3 — для пустотелого кирпича марки М150;
• 1700-2100 кг/м3 — для полнотелого М150-200.

Теплопроводность пустотелых силикатных изделий составляет 0,56-0,81 Вт/м*0С, и 0,65-0,88 — для полнотелых.

Какая теплопроводность изделий

Для анализа теплопроводности изделий из кирпича принимается во внимание закон Фурье. Разница температур оказывает влияние на показатели, которые определяет тепловой поток.

Применяемые для отделки фасадов силикатные кирпичи имеют тепловые параметры ниже керамических. Поэтому изделия из силикатных материалов более теплые при одинаковых размерах конструкций.

Изделия из красного пустотелого керамического кирпича имеют коэффициент теплопроводности 0,56.

На показатели готовых зданий сооружений и влияет качество кладки. Важно, чтобы применяемые кладочные растворы были нежирными. Плотность слоя должна быть не больше 1800кг/м3 и минимальной толщины.

Теплотехнические расчеты и требуемая несущая способность определяют то, какая толщина несущей стены будет в здании. Чтобы удовлетворять современным требованиям при реконструкции домов, построенных в советское время, толщину их стен нужно сделать около 1 м. Это не может быть рентабельным, поэтому используют различные системы утепления.

Если утепляющая часть стены и сочетается с каменной, конструкция получается слоистой, то такую укладку называют эффективной. Ее часто применяют в малоэтажном строительстве, для увеличения полезной площади помещений и снижения затрат на материалы.

Что влияет на показатели

Теплопроводность стройматериала — способность сквозь свою толщину передавать тепло и стационарные внутренние процессы, происходящие внутри него при этом. Тесный контакт является обязательным условием для передачи теплоты от 1 объекта к другому, поэтому в чистом виде теплопроводность имеют только твердые тела.

На показатель λ оказывает влияние:

• влажность;
• температура;
• пористость;
• формы и структура пор;
• фазовый состав влаги;
• плотность.

Сильно снижает теплопроводность наличие замкнутых и мелких пор. Снижают эффективную теплоизоляцию конвективные потоки воздуха, которые возникают в сообщающихся между собой крупных порах. Ориентация, размер и форма пор важны для теплопередачи.

Входящие в состав материала вещества своей химической природой определяют способность удерживать тепловую энергию. Величина λ тем меньше, чем слабее связаны между собой образующие кристаллическую решетку вещества атомные группы или тяжелые атомы.

 

Размер керамического кирпича по ГОСТу, виды, характеристики, маркировка

Керамический кирпич — один из самых старых материалов для строительства домов. Со временем технология практически не изменилась. Для улучшения теплотехнических характеристик придумали делать пустоты. Для сокращения времени на стройку стали производить изделия больших размеров. Увеличился ассортимент. Один размер керамического кирпича — явно недостаточно для современного строительства. Но суть производства и используемые материалы остались теми же. Как и проблемы.

Содержание статьи

Плюсы и минусы керамического кирпича

К плюсам керамики относят натуральность, безвредность. Если сравнивать керамику и силикат, то глиняные изделия немного выигрывают по теплопроводности. Если смотреть на показатели, то разница совсем небольшая. Но дом из керамики намного теплее силикатного. Дело в большей теплоемкости. Глина может запасать больше тепла и поэтому дома из нее теплее.

Керамика проигрывает силикату по звукоизоляционным свойствам, а еще по геометрии и стабильности характеристик. В этом ее основные недостатки. Да еще в высокой цене, часто бывающих высолах, с которыми бороться очень и очень непросто. Еще один минус — даже лицевая поверхность редко бывает ровной.

Керамический кирпич — традиционный материал для строительства домов, которому не одна сотня лет

Все эти недостатки объяснимы. Керамический кирпич получают путем обжига сформованных заранее параллелепипедов из глиняного раствора. Глина — природный материал, который имеет различные свойства. Разные свойства различных видов глины и является основной причиной того, что размер керамического кирпича стабильностью не отличается. Причем значительный разброс может быть и в пределах одной партии. А от партии к партии, вообще, могут быть существенные отличия. Разные характеристики исходного сырья также являются причиной широкого разброса характеристик готового продукта. Таких как прочность и плотность.

Срок службы — реальность не радует

По многим характеристикам керамика должна быть лучше того же силиката, но реальность оказывается иной. В последнее время слишком часто встречается красный керамический кирпич рассыпающийся, полуразрушенный после нескольких лет эксплуатации в нормальных условиях. Причины — сложность технологии. Для хорошего результата нужна тщательная переработка и подготовка глины, чтобы исключить известковые вкрапления, которые являются причинами «отстрелов». А это дополнительное время в и без того не коротком цикле производства. И дополнительная энергия. И недешевое оборудование, которое покупают далеко не все.

Не самая хорошая картина

Второй момент: выдержка температурного режима обжига. Пережженный керамический кирпич в кладке ведет себя нормально. Выглядит только хуже, так как темнее «нормы». Это не так страшно. А вот недожженный разрушается, рассыпается. И этим он опасен. Обжигается керамика в печи долго, и так и тянет немного сократить время, чтобы увеличить производительность. Отсюда и недожог. Или от экономии топлива, которое далеко недешевое. Так что соблюдение технологии производства керамического кирпича — это высокая цена изделий. А дорогой кирпич покупают очень неохотно. Так что разрушившийся красный кирпич, скорее всего, имел невысокую цену. А всем известно, что дешевое хорошим бывает очень редко. Тем не менее бюджет на стройку обычно не резиновый и приходится экономить.

По теплопроводности и некоторым другим параметрам керамический кирпич должен быть лучше

Какой бы сложной ни была технология производства, европейские поставки имеют и геометрию близкую к идеальной, и размеры стандартные, и качество стабильное. Цена у них далеко не бюджетная, но проблемы с качеством — большая редкость. Так что если средства позволяют, стараются купить импортный кирпич. Отечественный глиняный, даже дорогой, пока стабильностью качества похвастаться не может. Именно поэтому, хотя по многим параметрам керамика должна быть лучше, все чаще выбор делают в пользу силиката. Потому что за вполне вменяемые деньги можно купить хорошего качества строительный материал. Его выбирают даже несмотря на то, что он намного «холоднее». Все равно для достижения требуемого уровня энергоэффективности, приходится утеплять и керамику тоже.

Виды и размер керамического кирпича по ГОСТу 530-2012

По размерам керамические изделия делят на кирпич и камень. Керамический строительный камень отличается только большей толщиной — не менее 140 мм. Глиняный кирпич бывает полнотелым и пустотелым, рядовым (строительным) или отделочным (лицевым). Керамический камень — только рядовой и только пустотный. Пустоты в глиняном камне или кирпиче могут располагаться, как параллельно постели (рабочей поверхности, на которую кладут раствор), так и перпендикулярно. Кроме того, стандарт определяет следующие виды изделий:

Строительный, лицевой и клинкерный — это основные типы керамического кирпича

• Фасонный кирпич. Изделие, которое отличается по форме от параллелепипеда.
• Доборный элемент. Форма разработана специально для завершения кладки.
• С пазогребневой системой. Керамический камень, вертикальные грани которого имеют специальную форму для соединения без раствора. Размеры выступов не нормированы. Для этого типа материала есть два специальных размера:
  • Рабочая ширина камня. Это размер без учета пазогребневых выступов. Он формирует ширину кладки.
  • Нерабочая длина камня. Расстояние от одной вертикальной поверхности до другой с учетом выступов.

Еще камень и кирпич может быть со шлифованной или нешлифованной постелью (это та часть, на которую кладут раствор). Некоторые заводы выпускают материал с насечками на ложке. Этот тип удобно использовать, если стена будет штукатуриться. Насечки нужны для лучшей адгезии со штукатуркой.

Фасонные — разновидность отделочных изделий для формирования особого рельефа

Есть еще клинкерный кирпич. Он имеет более сложную технологию изготовления, что дает ему особые свойства. Он прочнее обычного строительного, имеет более низкое водопоглощение. Поверхность его идеально ровная и гладкая, что дает возможность использовать его как отделочный материал. Но это отдельная группа изделий.

Стандартные размеры и обозначение керамического строительного (рядового) кирпича

По стандарту ГОСТ 530-2012 есть следующие размеры керамического кирпича:

• Нормального формата или одинарный. В маркировке ставят НФ. Имеет размеры 250*120*65 мм. По предыдущему стандарту (ГОСТ 530-2007) этот размер кирпича называли одинарным. Если это материал для кладки стен, ставят КР (рядовой). Может быть полнотелым или с вертикально расположенными пустотами. По тому же стандарту есть его подвиды:
• С горизонтально расположенными пустотами — обозначение КРГ. Может быть только двух габаритов:
  • 1,4 НФ — 250*120*88 мм.
  • 1,8 НФ — 288*138*88 мм.

Это те размеры, которые определены для керамического кирпича новым стандартом. Что касается коэффициентов, их высчитывают как долю от объема, занимаемого керамическим кирпичом стандартного размера — 250*120*65 мм.

Виды и размеры керамического камня

Как видите, есть два подвида рядового керамического (строительного) кирпича, ширина которых составляет 138 мм. В то же время, норматив говорит о том, что все изделия, ширина которых 140 мм и более называют керамическим строительным камнем. Так что разница в два миллиметра, в данном случае, существенная.

Керамический камень — изделия укрупненного размера

Размер керамического камня приведен в таблицах. В скобках даны обозначения габаритов для изделий со шлифованными гранями. Вообще, возводить стены из крупного типа получается намного быстрее, да и квадратный метр кладки обходится дешевле. Экономия идет за счет раствора. Но работать одному не получится. Один блок, хоть они все пустотные, весить может больше десяти килограмм. Устанавливать их можно только вдвоем, как и корректировать положение. Кстати, стандарт допускает делать в боковых гранях пустоты под захваты (для более удобного переноса) общим объемом не более 13%. Это действительно облегчает работу с крупноформатными блоками.

Полнотелый и пустотелый

Полнотелый и пустотелый керамический кирпич, хоть и производится одинаково, имеет различное назначение. Материал без пустот идет на несущие стены, с пустотами берут для лучших характеристик по теплоизоляции. Так как наличие воздушных полостей делает материал «теплее». Он хуже проводит тепло, а значит лучше его сберегает. В маркировке полнотелый обозначается буквами «по», с пустотами — буквами «пу». Количество пустот и их объем нигде не указывается. Их надо смотреть «по месту».

Надо учесть такую особенность введенного стандарта. Полнотелый кирпич ГОСТ 530-2012 определяется как строительный материал без пустот или с пустотами меньше 13%.

Вообще, полнотелый кирпич используют для стен, на которые может приходиться большая нагрузка. Если вам важна несущая способность кладки, необходимо уточнять не только марку изделий по прочности, но и наличие пустот. В полнотелом кирпиче их размеры и расположение никак не нормируются (если их меньше 13%).

Вот такими могут быть изделия с пустотами и без

В пустотелом кирпиче и камне диаметр вертикальных цилиндрических пустот не может быть больше 20 мм. Если пустота квадратная или прямоугольная, ее сторона также не может быть больше 20 мм. Положение и размеры горизонтальных пустот выбираются произвольно, что стоит помнить. Определена только минимальная толщина наружной стенки. Она не должна быть меньше 12 мм для кирпича и 8 мм для камня.

Технические характеристики

Стандартом определены марки прочности, морозостойкость и класс плотности. Марки прочности отображают нагрузку, которую может вынести материал. Расшифровать эту величину просто. Цифра, которая идет за буквой «М» — это количество килограмм на сантиметр квадратный, которые материал выдерживает без разрушения. Пример: М150 обозначает, что керамический кирпич этой партии выдержит нагрузку в 150 кг/см².

Марки прочности	Керамического кирпича	М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300
	Керамического камня	М300, М400, М500, М600, М800, М1000
	Клинкерного кирпича	М25, М35, М50, М75, М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300;
	Кирпич и камень с горизонтальными пустотами	М25, М35, М50, М75, М100
Морозостойкость		F25, F35, F50, F75, F100, F200, F300.

Указаны марки прочности и морозостойкость для керамического камня и кирпича

Морозостойкость обозначается буквой F и цифрой. Цифра отображает количество циклов замерзания/размораживания, которые не вызывают изменения характеристик и внешнего вида. Например, F50 — 50 циклов замерзания и размораживания. Для внутренних перегородок в отапливаемых зданиях морозостойкость можно брать невысокую — все равно будет поддерживаться положительная температура.

Теплопроводность и коэффициент теплосопротивления

Класс плотности соотносится со средней плотностью материала, но от плотности зависит также энергоэффективность материала. Чем ниже плотность, тем лучше теплоизоляционные свойства. Но значительно снизить плотность для наружных стен не получится. Они должны нести определенный уровень нагрузки. Поэтому в последние годы кирпичный дом делают с утеплением.

Соотношение средней плотности изделия и класса плотности

Как работать с двумя последними таблицами? В маркировке указывается класс плотности. По этой характеристике можно узнать массу куба керамического кирпича. Она указана в первой таблице. Вторая таблица помогает сопоставить плотность материала и коэффициент теплопроводности кладки из него. Например, класс плотности керамического кирпича указан 1,0. Это значит, что куб должен весить 810-1000 кг, а кладка на минимальном слое клея после высыхания будет иметь коэффициент теплопроводности 0,20-0,24 Вт/(м*°C).

Группы керамического кирпича и блока по теплотехническим характеристикам кладки (при минимальном количестве раствора)

Стоит сказать, что по современным нормам ни один из типов кирпича не дает необходимого теплосопротивления. Разве что толщина стены будет более метра.

Кладка из керамического кирпича в полтора или два кирпича не отвечает современным требованиям по теплопроводности наружных стен

В этом случае выигрывает пустотный кирпич или строительный керамический блок, так как они имеют лучшие характеристики по теплопроводности. Стена будет на пару десятков сантиметров уже — не 147 см, например, а всего 105. Так что, в любом случае стоит рассматривать дополнительное утепление наружных стен.

Вес керамического кирпича

Вес керамического кирпича зависит от плотности и наличия/количества пустот. Точную цифру узнают в сопроводительных документах, и то, разброс в пределах одной партии до 10%.

В характеристиках указан вес кирпича разного типа: кладочного, отделочного, с пустотами и без

Если пользоваться старой терминологией, примерный вес керамического кирпича будет таким:

• Одинарный (тип 1 НФ, размер 250*120*65 мм):
  • полнотелый (рядовой, кладочный, строительный) 3,3-3,6 кг/шт;
  • рабочий (рядовой, кладочный) пустотелый — 2,3-2,5 кг/шт;
  • облицовочный (лицевой, отделочный) пустотелый — 1,32-1,6 кг/шт.
• Полуторный имеет массу (тип 1,4 НФ, габариты 250*120*88 мм):
  • полнотелый рядовой — 4,0-4,3 кг/шт;
  • пустотелый рядовой — 3,0-3,3 кг/шт;
  • лицевой пустотелый — 2,7-3,2 кг/шт.
• Двойной весит (1,8 НФ 288*138*88 мм.) :
  • рядовой полнотелый — 6,6-7,2 кг/шт;
  • рядовой пустотный — 4,6-5,0 кг/шт.

Сравнение характеристик керамического кирпича — пустотного разной плотности, полнотелого

Вес приведем примерный, так как плотность и количество пустот у каждого завода может существенно отличаться. Количество пустот не регламентируется, так что отделочные материалы могут быть легкими.

Маркировка керамического кирпича

В маркировке керамического кирпича указывается полная информация о его типе. Проставляется размер кирпича в миллиметрах в формате: длина*ширина*высота. Обязательно указываются основные характеристики, приведенные выше. Чтобы расшифровать информацию, надо помнить условные обозначения материала каждого вида:

• К — кирпич
• Кл — клинкерный.
• Р — рядовой (строительный).
• Л — лицевой (отделочный, декоративный).
• Г — горизонтальные пустоты.
• По — полнотелый.
• Пу — пустотный.
• Ш — шлифованный.
• Пг — пазогребневой.

В маркировке указаны все ключевые характеристики, включая размер и тип

После указания размеров, через косую идет указание класса прочности, класс средней плотности и морозостойкость. Приведем несколько примеров маркировки и ее расшифровку:

• КР-р-по 250*120*65/1НФ/200/2,0/50. Читать надо это так: керамический кирпич (КР), рядовой (р), полнотелый (по). Размером 250*120*65 мм, 1НФ — формат и габариты. Далее идут: класс прочности М 200, класс средней плотности 2,0, что соответствует 1410-2000 кг/м³, морозостойкость F50 (50 циклов).
• КРГ-л 250*120*88/1,4НФ/50/1,2/75. Звучит это так: кирпич керамический (КР), с горизонтальными пустотами (Г), лицевой (л). Размер керамического кирпича 250*120*88 мм, типоразмер 1,4 НФ. Класс прочности М50, класс средней плотности 1,2, что соответствует весу 1010-1200 кг/м³. Морозостойкость 75 циклов (F75).
• КМ-пг 510/10,7НФ/150/0,8/75. Расшифровывается это обозначение так: камень керамический (КМ) с пазогребневым соединением (ПГ), габаритом рабочей части 510 мм, типоразмера 10,7 НФ. Марка прочности М150, класс плотности 0,8 (энергоэффективный), морозостойкость F 75.

На упаковке (палете) может быть нанесен логотип или другая информация по усмотрению производителя

Новый способ маркировки приближен к нормам ЕС. Стандарт не запрещает заводам в сопроводительных документах указывать дополнительные характеристики. Также можно наносить на упаковку дополнительную информацию, которая облегчает идентификацию производителя.

силикатного, керамического, пустотелого и др.

Одной из основных физико-технических характеристик кирпича является его плотность. Она влияет не только на его объемную массу, но и на степень теплопроводности. Данный параметр отражает содержание массы материала в единице объема.

Плотность керамического кирпича

Производится данный стройматериал из глины с последующим обжигом. Исходя из того, что процент пустот в полнотелом кирпиче менее 13%,  плотность его — не менее 2000 кг/м³, для пустотелого данный показатель равняется 1100-1400 кг/м³.

Полнотелый вариант используют в возведении несущих элементов конструкции, колонн, внутренних и внешних стен, пустотелый — применяют в строительстве облегченных стен, а также в качестве заполнителя каркасов.

Плотность силикатного кирпича

Производится из извести (почти 90%)и песка (10%), масса добавок незначительна и делится на два вида:

• пустотелый,
• полнотелый.

Плотность кирпича силикатного полнотелого варьирует в пределах 1800-1950 кг/м³, пустотелого (с содержанием керамзитового песка) – 1100-1600 кг/м³.

К преимуществам данного стройматериала можно отнести дешевизну и возможность получения разных оттенков, к недостаткам — большой вес, низкую прочность и высокую теплопроводность. Поэтому его не используют в возведении несущих стен и перегородок. Также не рекомендуется строить из данного материала печи – при нагревании происходит деформация. Из силикатного кирпича строят перегородки и внутренние стены.

Согласно ГОСТ 379-79 его марка прочности составляет М125-150, морозостойкости – F15-35, теплопроводности – 0,38-0,70 Вт/м°С.

Пустотелый вариант имеет 33%-ую пустотность, которая позволяет снизить вес блока до 2,5 кг, при этом снижается и теплопроводность возводимого здания.

Плотность полнотелого кирпича

Известен данный материал под названиями строительный или рядовой. Применяется он в возведении внешних и внутренних стен, колонн, столбов, несущих конструкций. Обладает высокой прочностью (до М300) и морозостойкостью (до F75). Плотность кирпича полнотелого – 1600-1900 кг/см³, при этом пористость составляет в среднем 8%, теплопроводность 0,7 Вт/м°С. Стены, выполненные полностью из полнотелого стройматериала, нуждаются в дополнительном утеплении. Красный полнотелый кирпич имеет плотность 2100 кг/см³. Благодаря высокой прочности его используют в строительстве несущих стен, опорных колон, цокольных этажей домов, прочих сильно нагруженных конструкций.

Плотность пустотелого кирпича

Данный материал имеет пустоты до 13-50% от внутреннего объема, что делает его менее прочным. Пустотелый кирпич используют в кладке наружных облегченных стен и перегородок, в качестве заполнителя каркасов зданий. Еще одним вариантом обеспечения легкости стройматериала является поризация.

Поризованный кирпич обладает отличной тепло-и звукоизоляцией. Его плотность сотсавляет 1000-1450 кг/см³, морозостойкость – F15-F50, пористость — 6-8%, теплоизоляция – 0,3-0,5 Вт/м^oС, прочность — M50-150.

Плотность облицовочного кирпича

Данный стройматериал также называют фасадным или лицевым. Основное его предназначение – кладка внешний стен с высокими требованиями, предъявляемыми к поверхности. Форма такого кирпича ровная, поверхность глянцевая. Это пустотелый материал с высокими теплоизоляционными и прочностными свойствами. Разные оттенки материала достигаются за счет подбора определенных составов глиняных масс, изменения температур и срока обжига. Плотность кирпича облицовочного – 1300-1450 кг/см³, морозостойкость – F25-75, теплопроводность — 0,37 Вт/м°С, прочность – М75-250, пористость – 6-14%.

Плотность клинкерного кирпича

Используется этот стройматериал в мощении дорог, облицовке фасадов и цоколей домов. Создается он из красной сухой глины путем обжигания при повышенных температурах, что наделяет его такими свойствами как изностойкость и высокая плотность – 1900-2100 кг/см³. При этом пористость материала составляет 5%, теплопроводность — 1,16 Вт/м^oС, морозостойкость может достигать F100, максимальная прочность – М1000. К недостаткам клинкерных блоков относят высокую стоимость и теплопроводность.

Плотность шамотного кирпича

Данный материал среди прочих выделяется своей способностью выдерживать воздействие повышенных температур – до +1600°С. Его еще называют огнеупорным или печным (производится из огнеупорной глины). Плотность шамотного кирпича составляет 1700-1900 кг/см³, при этом пористость достигает 8%, морозостойкость — F50, прочность — М75-250, теплопроводность — 0,6 Вт/м^oС. Производят данный материал классической, арочной, клиновидной и трапециевидной формы. Цвет варьирует от светло желтого до насыщенного темно-красного.

Керамический кирпич — Теплопроводность

Исторически в строительстве кирпич применяется очень давно, современная популярность этого материала частично объяснима доверием к нему со стороны застройщиков. Ведь при упоминании стены в подсознании у многих отражается лишь её исполнение в кирпиче. В современном мире этот искусственный керамический материал вовсе не собирается сдавать свои позиции, а лишь расширяет ассортимент и улучшает свои свойства.

Однако, постоянное удорожание энергоносителей вынуждает даже неспециалистов пристально рассматривать любые материалы на вопрос теплопотерь. Ниже мы составили для вас таблицу, в которой рассмотрели особенности каждого вида керамического кирпича и их теплопроводность.

Основные виды керамического кирпича:

Подвид материала	Сфера применения и особенности	Коэффициент теплопроводности Вт/м∙°С
Полнотелый	Применяется при возведении любого типа стен, преимущественно применяют для несущих колонн, стен и перегородок, большой выбор марок прочности позволяет использовать его в наиболее ответственных конструкциях. В этот класс входят и материалы с техническими пустотами, что обеспечивают прочность кладки.	0,5-0,8
Пустотелый (щелевой и поризованный)	В этом виде кирпича, для повышения теплоизоляционных свойств предусмотрены каналы или отверстия различной формы.	0,22-0,43
Огнеупорный	Находит своё применение при возведении элементов, что могут подвергаться воздействию открытого пламени и высокой температуры – до 1400-1800 °С, в промышленном производстве он незаменим. Разумеется в жилом строительстве температура огня в топке редко превышает 800 °С и применяются менее стойкие марки шамотного кирпича.	0,5-1,28
Лицевой	Полнотелый кирпич предполагает его дальнейшую отделку, так как нормы его производства допускают небольшие неровности, изменения в фактуре и цвете. Для сохранения естественной красоты кирпичной кладки используют облицовочный кирпич, лишённый этих недостатков. В его линейке также есть много декоративных и доборных элементов с радиальными закруглениями.	0,36-0,52
Клинкер	Вершина развития керамики фасадных облицовочных материалов проверенная временем, производится из глины, что проходит несколько стадий обжига. Обладает стойкостью к воздействию щелочей и кислот, малопроницаем для влаги, поэтому выдерживать большое количество циклов «замерзания-оттаивания» — имеется в ввиду изменений сезонов зима-весна. Обычно производителями гарантируется около 100-300 циклов, что подразумевает беспроблемную эксплуатацию столько же лет.	0,8-0,9

Не стоит полагать, что виды этих стеновых материалов не могут сочетаться: ведь в одно и то же время облицовочный кирпич может быть и пустотелым, и это не уменьшит несущую способность элементов выполненных из него, а лишь уменьшит теплопроводность ограждающих конструкций и сохранит комфортную температуру в вашем доме.

Смотрите также:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

НЗСМ | Новочебоксарский завод строительных материалов

Рады представить: СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ

 

Относительно свойств этого строительного материала существует немало заблуждений. Многие из них вызваны отсутствием полноценной информации о силикатном кирпиче, а определенная часть – некорректной трактовкой ряда ограничений, введенных строительными нормами и правилами. На основе такого рода заблуждений возникли мифы, которые не вполне добросовестные конкуренты спешат использовать в качестве «аргументов» против силиката. В этой связи очень важно располагать компетентной информацией по вопросу, каковы же реальные свойства силикатного кирпича?

 

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

       При любом виде кладки (комбинированная – внутреннее утепление, керамический кирпич, силикатный кирпич, кладка из силикатного кирпича с внутренним утеплением и кладка из силикатного кирпича с наружным утеплением) конструкция наружной стены удовлетворяет требованию СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», которое составляет 3,079 м^2оС/Вт.
       Коэффициент теплопроводности сухого полнотелого силикатного кирпича Новочебоксарского завода – 0,59 Вт/(м°С), а коэффициент теплопроводности кладки из полнотелого силикатного кирпича – 0,73 Вт/(м°С). Теплопроводность кладки полнотелых керамических кирпичей составляет 0,6 Вт/(м°С). Как видно, тепло силикат держит дольше. Поэтому для обустройства фасадов зданий целесообразнее использовать именно его как материал с более высокими теплоизолирующими свойствами. 
       Сегодня несущие стены возводятся в основном из пустотелых кирпичей, поэтому сравним теплопроводность кладок пустотелых силикатных и керамических кирпичей. Теплопроводность кладки силикатного пустотелого кирпича Новочебоксарского завода 0,65 Вт (м°С). У керамической кладки этот показатель составляет 0,35 Вт/(м°С).
       Промежуточные значения показателей теплопроводности пересекаются, и только в крайних значениях они у керамического кирпича несколько ниже, чем у силикатного. 

ПЛОТНОСТЬ

       Для сравнения, какой кирпич тяжелее, будем использовать понятие объемной массы (плотности). В соответствии с ГОСТ 379-2015 у полнотелого силикатного кирпича она должна быть выше 1500 г/м³. По фактическим результатам испытаний плотность данного материала составляет 1680-1840 кг/м³, что удовлетворяет стандартам. При этом плотность полнотелого керамического кирпича находится в пределах 2050-2100 кг/м³. 
       Что касается плотности пустотелого силикатного кирпича, то в зависимости от добавления песка, она колеблется в пределах от 1135-1577 кг/м³. Аналогичный показатель пустотелых керамических изделий может составлять 1100-1700 кг/м³.
       Если следовать этим цифрам, то получается, что при одинаковых геометрических размерах полнотелая керамика существенно тяжелее полнотелого силиката, а средние значения плотностей пустотелых силикатных и керамических кирпичей близки друг к другу. Следовательно, стеновые конструкции из силикатного кирпича не могут значительно отличаться от сложенных из керамического, и для кладок из обоих материалов потребуется примерно равная прочность фундамента.

ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ

       По ГОСТ 379-2015 и ГОСТ 530-2012 водопоглощение обоих сравниваемых видов кирпича должно быть не менее 6%. Отметим, что ГОСТы устанавливают только нижнюю границу (не менее), не указывая верхнюю (не более). Оптимальным же считается значение 6-12%. В свою очередь, водопоглощение керамического кирпича на практике может находиться в пределах от 6% до 12%. Пустотелый силикатный кирпич Новочебоксарского завода строительных материалов имеет среднее водопоглощение 12,1%, а полнотелый – 10,8%, не превышая по аналогичному показателю своего керамического конкурента. 
       У силикатного кирпича структура кристаллическая (исходное сырье – песок), позволяющая быстро поглощать и отдавать влагу. У керамического кирпича (исходное сырье – глина) структура слоистая, поэтому влага поглощается медленнее, но при этом задерживается между слоями дольше. Как следствие этого, при температурных колебаниях внутренняя влага послойно разрушает керамику, образуя на ее поверхности сколы. Таким образом, благодаря тому, что силикатный кирпич имеет пористую кристаллическую решетку, он гораздо легче отдает воду, чем его керамический собрат, имеющий слоистую структуру. В результате, из-за задержки влаги между этими слоями в период перепада температур керамика гораздо сильнее подвержена опасности дать трещины, чем силикат.

ОГРАНИЧЕНИЯ В ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

       Исследования показывают хорошую стойкость силикатного кирпича к обычной воде. Именно поэтому в ранее действовавшем СНиП 11-В.2-71 этот материал с морозостойкостью F35 и выше можно было применять в цоколях зданий. Почему же в нынешнем СНиПе появилось ограничение на использование силикатного кирпича в фундаментах и цоколях?
       Причина в том, что в грунтовых водах могут присутствовать агрессивные сернистые соли, чье длительное воздействие на силикатные материалы нежелательно. Подчеркнем, что стойкость данного кирпича определяется только степенью взаимодействия цементирующего вещества с агрессивными средами, поскольку кварцевый песок сам по себе аморфен по отношению к большинству внешних воздействий. Силикат нестоек только против действия кислот, которые разлагают гидросиликаты и карбонаты кальция, цементирующие зерна песка. Главным образом, это касается MgSО4. В обычных условиях концентрация этой соли несущественна, но поскольку в природе существуют сильно минерализированные источники, в СНиПе данное ограничение на всякий случай ввели. В этой связи следует отметить, что агрессивные вещества влияют не только на силикатный кирпич. К примеру, обычный бетон на цементном вяжущем также подвержен коррозии под влиянием активных внешних сред. 
       СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции» допускают возведение стен из силикатного кирпича зданий с влажным режимом при условии нанесения на их внутренние поверхности пароизоляционного покрытия. Однако теми же нормами запрещено возведение стен зданий с мокрым режимом влажности из пустотелого кирпича и керамических камней, керамического кирпича полусухого прессования и из силикатного кирпича. Отсюда, ограничения СНиП относятся к керамическому и силикатному кирпичу в равной степени.

ЦВЕТНОЙ КИРПИЧ

       Силикатный кирпич, обладая возможностью окраски в любой цвет, а также придания ему рельефной поверхности, имеет в этом неоспоримое преимущество перед керамическим. Разнообразие колористики и форм этого материала способно придать зданиям неповторимый облик, а в гармонии с архитектурой – особую, уютную атмосферу. Даже конструктивно невзрачный фасад, умело обыгранный цветным или фактурным кирпичом, может превратиться в настоящий шедевр. Применение лицевого окрашенного кирпича широкой цветовой палитры и с различной структурой поверхности дает возможность получить наружные стены полной готовности в процессе их кладки, повышает качество и разнообразие облицовки зданий, улучшает их архитектурный облик. Интересно использование фактурного кирпича в отделке, которое создает эффект стены, выложенной из природного камня.
       Поскольку окраска силикатного кирпича объемная, то и внутри, и снаружи он имеет одинаковый, равномерный цвет. Объемное окрашивание обеспечивает полную «цветовую надежность». Мелкие выщербины и даже сколы, которых порой невозможно избежать при возведении стен, благодаря такой технологии окраски материала становятся практически незаметными. Все перечисленное позволяет считать силикатный кирпич идеально подходящим для оригинальной облицовки зданий.

СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ

       Следуя ГОСТ 379-2015, силикатный кирпич применяется для кладки каменных и армокаменных наружных и внутренних стен зданий и сооружений в гражданском и промышленном строительстве.
       В последние годы в связи со значительным повышением качества силикатного кирпича (повышением прочности, увеличением морозостойкости и улучшением геометрии) многие профессионалы-архитекторы, проектировщики и строители останавливают свой выбор именно на этом материале. Он все активнее используется в многоэтажном жилом домостроении, а особенно часто – при каркасно-монолитном строительстве. 

 

Кирпич силикатный: особенности производства

    Кирпич силикатный  производят из смеси песка с добавлением извести. В отличие от керамического, силикатный кирпич обрабатывают в автоклаве паром при температуре от 170 до 200С и давлении 8-10 атмосфер. Классический силикатный кирпич приобретает белый либо серый цвет, однако при добавлении красящих пигментов можно добиться любого желаемого оттенка. Это свойство силикатного кирпича очень удобно использовать при отделке фасадов зданий. А благодаря однородности окрашивания возможные сколы не будут заметны.

Силикатный кирпич: виды и область применения

Силикатный кирпич производят пустотелым и полнотелым. Силикатный кирпич делится на строительный и облицовочный. Стены из рельефного облицовочного кирпича напоминают стены из природного камня. Что касается размеров, то в этом силикатный кирпич имеет стандарты не отличающиеся от керамического кирпича. Он бывает одинарного размера (250х120х65 мм), полуторного размера (250х120х88 мм).

Силикатный кирпич – один из самых популярных строительных материалов.

Он имеет относительно низкую стоимость, правильную форму, точные размеры и обладает хорошей прочностью. Это один из самых несгораемых материалов, который довольно медленно прогревается и может хорошо выдерживать высокую температуру, уступая только красному (глиняному) кирпичу.

Обладая хорошей звукоизоляцией, силикатный кирпич широко применяется для строительства перегородок в жилых помещениях и возведения несущих стен зданий.

Так как силикатный кирпич выпускается не только рабочий, но и облицовочный, то его часто используют для декоративной облицовки зданий. Главное, учитывать его свойство высокого влагопоглощения. Этот показатель не менее 6 процентов.

Большой популярностью пользуется декоративный цветной кирпич. Добавляя в силикатную смесь различные красители, получают кирпичи красного, зеленого, желтого и других цветов.

 

Силикатный кирпич. Свойства.

 

Силикатный кирпич – это один самых распространенных строительных материалов. Имея сравнительно низкую стоимость,  он обладает отличными свойствами и техническими характеристиками.

 

Силикатный кирпич имеет точный размер и хороший запас прочности. Производят силикатный кирпич из песка и извести по специальной технологии, применяя автоклавную обработку. Под большим давлением  и действием водяного пара, кирпич отвердевает и приобретает свои замечательные свойства.

Форма силикатного кирпича прямоугольная с острыми ребрами и гладкими гранями.

Силикатный кирпич отличается такими свойствами как: хорошая звукоизоляция, малая теплопроводность и большая теплоемкость, т. е.  он медленно нагревается и может выдерживать высокую температуру. В этом он уступает только красному глиняному кирпичу.

Еще одно замечательное свойство силикатного кирпича – это морозостойкость. Чтобы определить морозостойкость, силикатный кирпич 15 раз подвергают процедуре замораживания и оттаивания. Если после этого кирпич остается прочным и сохраняет свои свойства (не начинает расслаиваться, трескаться и крошиться), только после этого силикатный кирпич считается морозостойким.

Выбирая силикатный кирпич обязательно нужно учитывать его прочность, т.е. способность кирпича выдерживать различные нагрузки.  В зависимости от прочности, силикатный кирпич выпускают разных марок. ОАО «Новочебоксарский завод строительных материалов» выпускает силикатный кирпич марки М 150, М 175.

Это экологичный, долговечный и красивый строительный материал. Производиться силикатный кирпич двух видов: полнотелый и пустотелый.

Все чаще в строительстве используют цветной силикатный кирпич.  Цветной кирпич может выполнять сразу две роли: несущий и облицовочный материал для стен.

От чего зависит теплопроводность керамического кирпича

Кирпич керамический

Планируя строительство дома, застройщики в первую очередь приступают к выбору оптимального материала, оценивая при этом наиболее приоритетные качества. Одним из таких является способность материала к теплосохранению, обеспечивающее частичную экономию при строительстве и эксплуатации здания.

В данной статье мы будет рассматривать данное свойство одного из самых популярных материалов. Итак, теплопроводность керамического кирпича: насколько важна данная характеристика, как она связана с другими показателями и что влияет на ее изменение?

Что представляют собой изделия из керамики

Для начала вкратце разберемся, что же представляет собой кирпич керамический, и какими свойствами он обладает.

Состав и свойства

Основным компонентом при производстве является мелкозернистая глина. Помимо нее в состав входит песок, вода и добавки, способные повысить исходное качество сырья и готовой продукции.

Например, пластификатор значительно повышает пластичность раствора и препятствует растрескиванию изделий. Соотношение сырья в будущем определяет основной набор свойств изделий, а, точнее, их числовые значения.

Ориентировочные пропорции сырья керамического кирпича

Рассмотрим усредненные показатели при помощи таблицы.

Таблица 1. Характеристики керамического кирпича:

Марка морозостойкости	Морозостойкость – одно из достоинств изделий. Она может достигать 250-300 циклов. Стоит показатель в зависимости от плотности, прочности. Чем они выше, тем большее количество циклов замораживания и оттаивания сможет выдержать изделие.
Теплопроводность	Коэффициент теплопроводности керамического кирпича нельзя назвать его самой сильной стороной. Он – повышен. А с чем это связано, мы рассмотрим чуть ниже.
Плотность и прочность	Марки прочности – М50-М250, 300. Плотность может достигать 2100 кг/м3. Согласитесь, это – завидные показатели для многих материалов.
Усадка	Кирпич усадке подвержен. Точное значение назвать сложно, во многом это зависит от вида изделия. Например, клинкерный кирпич почти не поддается усадке, она составляет не более 3-5%.
Гигроскопичность	Водопоглощение свойственно керамике, значение – около 8-10%. Но, опять же, многое зависит от типа кирпича, его плотности и технологии изготовления.
Экологичность	Об экологичности судить достаточно сложно. Ведь она зависит от месторождения основного сырья. Хотя все производители в один голос заявляют, что изделия абсолютно безопасны и, по сути, так это и должно быть.
Огнестойкость	Не горит. Может противостоять высокой температуре на протяжении длительного периода времени.

Классификация изделий и их основные различия

Существует большое количество различных видов керамического кирпича. Они отличаются между собой назначением, структурой, размером и другими показателями. Рассмотрим подробнее.

По назначению, изделия могут быть:

• Рядовыми. Их применяют при кладке стен и перегородок. Последующая отделка, как правило, требуется. Материал отличается повышенной плотностью и, как следствие коэффициентом теплопроводности.

Рядовое изделие, фото

• Лицевыми. Служат они для облицовки строений, возведения заборов и многое другое. К таким изделиям предъявляются повышенные требования в отношении внешнего вида. Сколы и иные дефекты не допустимы.

Лицевое изделие

Структура кирпича определяет существование следующих видов:

• Пустотелые изделия. Они – более легковесные и менее плотные, серьезной нагрузке подвергаться не могут.

Пустотелый кирпич

• Полнотелые же — наоборот: прочные и тяжелые, а теплопроводность керамического кирпича полнотелого сравнительно завышена.

Полнотелые изделия

На основе размеров изделий также сформирована классификация:

• Кирпич с маркировкой 1НФ называется одинарный. Он имеет габариты равные 250*120*65 мм.

Размеры и вес одинарного кирпича

• Маркировка 1,4 НФ указывает на то, что перед вами – полуторный, или утолщенный кирпич. Его высота несколько больше и составляет 88 мм.

Утолщенный кирпич

• Двойные изделия имеют маркировку 2,1 НФ, высота их – 138 мм.

Кирпич двойной

• Особенным размером обладают евро-изделия. Они отличаются не только толщиной, но и высотой, которые составляют 85 и 65 мм соответственно.

Евро изделия

Как уже говорилось выше, керамический кирпич может иметь различную марку по прочности и, в зависимости от нее, определяется область применения изделий при строительстве. Марки могут быть следующими: М50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250.

• М50 – наименее прочны. Применяются обычно при строительстве, например, столбов для ограждений, заборов.
• М 75 и М100 могут использоваться при возведении стен почти любых, помимо несущих.
• А вот М 125 вполне может быть применена при строительстве несущей конструкции.

Более высокие марки изделий используют при возведении цоколя и иных конструкций, на которые будет оказываться существенная нагрузка.

Значение теплопроводности и ее зависимость от иных характеристик и факторов, понятие теплой керамики

Как становится очевидным, теплоемкость керамического кирпича стоит в прямой зависимости от плотности и прочности изделий. Чем они выше, тем способность к теплосохранению ниже.

• Например, теплопроводность керамического полнотелого кирпича плотностью 1800 кг/м3 составляет около 0,85 Вт*мС, а вот пустотелое изделие с показателем средней плотности в 1400 кг/м3 может похвастать более низким значением, равным около 0,55 Вт*мС.
• Поризованные изделия обладают самым низким из всех перечисленных коэффициентом, он может составлять около 0,25.
• Самой низкой способностью к сохранению тепла обладает клинкерный кирпич. Это опять же связано в его крайне высокой плотностью, которая достигает 2100 кг/м3.

Рассмотрим при помощи таблицы соотношения плотности и теплопроводности различных видов кирпича.

Таблица 2.  Кирпич керамический: теплопроводность различных видов изделий:

Вид изделия	Плотность, кг/м3	Коэффициент теплопроводности в сухом виде, Вт*мС.
Рядовой керамический кирпич полнотелый	1600-1900	0,5-0,7
Клинкерный кирпич	2100	0,8-0,9
Кирпич теплая керамика	1150-1400	0,22-0,35
Печной кирпич керамический	1600-1900	0,5-0,7

Обратите внимание! На данный момент крайне популярным стало строительство кирпичных домов «теплая керамика». Изделия, используемые для их возведения, отличаются высоким показателем плотности и, при этом, пониженным коэффициентом теплопроводности. Привлекает также застройщиков возможность применять изделия самостоятельно. Строительство своими руками поможет значительно сэкономив, компенсировав высокую стоимость на материал, так как цена сравнительно немалая.

Кладка из теплой керамики Готовый дом из теплой керамики Краткая характеристика теплой керамики

Видео в этой статье:

Пример расчета оптимальной толщины стены, практические способы повышения способности к теплосохранению

Каким образом можно повысить способность стены к сохранению тепла?

Существует несколько способов:

• В первую очередь стоит упомянуть о технологии укладки. Соблюдая ее, вы сможете подчеркнуть высокие показатели качеств керамических изделий.
• Утепление конструкции, разумеется, значительно снизит коэффициент теплопроводности здания. Важно выбрать наиболее оптимальный метод. Например, создание воздушного зазора при этом будет наиболее эффективным.
• Крайне популярным вариантом является применение керамического кирпича в качестве облицовочного материала, а вот основные стены можно выложить с использованием ячеистого бетона, например. В этом случае, строение будет наиболее теплым.

А как же рассчитать толщину стены, если застройщик все же решил строить здание исключительно из кирпича? Все достаточно просто. Оптимальным вариантом является кладка в полтора или два кирпича – эти виды наиболее распространены.

Толщина стен зависит от региона и климатических условий в первую очередь, поэтому при расчете следует учитывать так называемый коэффициент сопротивления теплоотдаче, который индивидуален для каждого региона. Указан он в СНиП. Среднее значение равно 3,4, поэтому в нашем примере мы и будем его использовать.

Предположим, что кирпич мы применяем рядовой керамический полнотелый, с плотностью в 1600 кг/м3 и теплопроводностью равной 0,5 Вт*мС.

0,5*3,4=1,7. Значение получается крайне большим. Однако, при расчете необходимо учитывать теплопроводность утеплителей и вычитать ее. Чем интенсивнее будет утепление, тем меньшей будет рекомендуемая толщина стены.

В заключение

Коэффициент теплопроводности керамического кирпича, как мы выяснили, зависит от вида изделий и их плотности. И чем последняя выше, тем способностью к теплосохранению ниже.

Однако, несмотря на мало конкурентный показатель, существуют методы повышения данной способности, которые помогут застройщику построить теплый дом.

Об анизотропии теплопроводности в керамическом кирпиче

Основные моменты

•

Исследована анизотропия теплопроводности в кладочном кирпиче.

•

Были исследованы два типа красного обожженного кирпича и один тип силикатного кирпича.

•

Использовались методы SEM, DSC, лазерной вспышки и ИК-термографии.

•

Анизотропия теплопроводности связана с микроструктурой.

•

Температурная анизотропия красного кирпича была больше, чем у силикатного кирпича.

Реферат

В данном исследовании представлены результаты исследования анизотропии теплопроводности кирпичной кладки. В литературе было представлено немного результатов по анизотропным термическим свойствам. Большинство из них были ориентированы на измерение теплопроводности только по толщине образца или дополнительно в одном направлении. В этой работе теплопроводность трех типов кирпичей была определена косвенным методом, который включал измерения температуропроводности, удельной теплоемкости и плотности.Температуропроводность керамических кирпичей была измерена с использованием импульсного метода, в то время как дифференциальная сканирующая калориметрия применялась для измерения удельной теплоемкости. Кажущиеся плотности определялись геометрически. Измерения, проведенные в трех направлениях, перпендикулярных основным плоскостям кирпича, показали, что коэффициент температуропроводности кирпичей является анизотропным. Исследования были повторены на нескольких кирпичах от разных местных производителей. Различия в значениях теплопроводности, определенной для образцов, вырезанных в разных направлениях, составили до 36%.Связь между основными направлениями тензора температуропроводности и микроструктурой материала также была исследована с помощью сканирующей электронной микроскопии и инфракрасной термографии. Было обнаружено, что силикатные кирпичи более изотропны, чем обожженные красные кирпичи. Исследование подтвердило более ранние сообщения о связи микроструктурного выравнивания с анизотропией теплопроводности. Обнаружена интересная разница в степени анизотропии на двух разных глубинах. Точно рассчитанный тензор теплопроводности может иметь значение при моделировании явлений переноса тепла и влаги в строительных материалах.

Ключевые слова

Строительный материал

Обожженный красный кирпич

Силикатный кирпич

Анизотропия

Теплопроводность

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

% PDF-1.7 % 811 0 объект > эндобдж xref 811 112 0000000016 00000 н. 0000003215 00000 н. 0000003453 00000 н. 0000003480 00000 н. 0000003538 00000 н. 0000003574 00000 н. 0000004330 00000 н. 0000004537 00000 н. 0000004710 00000 н. 0000004875 00000 н. 0000004999 00000 н. 0000005123 00000 н. 0000005247 00000 н. 0000005371 00000 п. 0000005494 00000 п. 0000005618 00000 н. 0000005742 00000 н. 0000005892 00000 н. 0000006015 00000 н. 0000006139 00000 п. 0000006302 00000 п. 0000006456 00000 п. 0000006609 00000 п. 0000006689 00000 н. 0000006769 00000 н. 0000006850 00000 н. 0000006930 00000 н. 0000007009 00000 н. 0000007089 00000 н. 0000007167 00000 н. 0000007247 00000 н. 0000007326 00000 н. 0000007405 00000 н. 0000007484 00000 н. 0000007563 00000 н. 0000007640 00000 н. 0000007721 00000 н. 0000008179 00000 н. 0000008777 00000 н. 0000009320 00000 н. 0000009492 00000 п. 0000013334 00000 п. 0000013952 00000 п. 0000014966 00000 п. 0000015509 00000 п. 0000015792 00000 п. 0000016557 00000 п. 0000016797 00000 п. 0000017122 00000 п. 0000017239 00000 п. 0000019929 00000 п. 0000020220 00000 н. 0000020616 00000 п. 0000020789 00000 п. 0000026635 00000 п. 0000027046 00000 п. 0000027445 00000 п. 0000030697 00000 п. 0000031170 00000 п. 0000034337 00000 п. 0000034645 00000 п. 0000035025 00000 п. 0000035199 00000 п. 0000037297 00000 п. 0000039183 00000 п. 0000041382 00000 п. 0000043567 00000 п. 0000045589 00000 п. 0000047786 00000 п. 0000047957 00000 п. 0000055615 00000 п. 0000077198 00000 п. 0000081914 00000 п. 0000083903 00000 п. 0000084138 00000 п. 0000084483 00000 п. 0000084596 00000 п. 0000133044 00000 н. 0000133137 00000 н. 0000133358 00000 н. 0000134404 00000 н. 0000134952 00000 н. 0000135086 00000 н. 0000187003 00000 н. 0000187042 00000 н. 0000187575 00000 н. 0000187696 00000 н. 0000233346 00000 п. 0000233385 00000 н. 0000233440 00000 н. 0000233493 00000 н. 0000233536 00000 н. 0000233596 00000 н. 0000233672 00000 н. 0000233755 00000 н. 0000233838 00000 н. 0000233896 00000 н. 0000234218 00000 н. 0000234329 00000 н. 0000234431 00000 н. 0000234552 00000 н. 0000234730 00000 н. 0000234898 00000 н. 0000235062 00000 н. 0000235316 00000 п. 0000235514 00000 н. 0000235718 00000 н. 0000235953 00000 п. 0000236104 00000 н. 0000236296 00000 н. 0000236504 00000 н. 0000002536 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 922 0 объект > поток xb`a` ̀

Теплопроводность высокопористого глиноземистого огнеупорного кирпича, изготовленного методом гелеобразования и вспенивания суспензии. Научная работа по теме «Материаловедение»

CrossMark

Доступно на сайте www.

Тору Симидзуа *, Казухиро Мацуураб, Харуми Фуруэа, Кунио Мацудзака

a AIST (Национальный институт передовых промышленных наук и технологий), Namiki 1-2-1, Tsukuba, Ibaraki 305-8564, Japan b Marukoshi Engineering Corporation, Nu-67 Ishizaki, Nanao, Ishikawa, Japan

Поступило 11 октября 2012 г .; получено в доработке 6 июня 2013 г .; принято 1 июля 2013 Доступно онлайн 27 июля 2013 г.

Аннотация

Глинозем имеет высокую термостойкость и коррозионную стойкость по сравнению с другими керамическими материалами, такими как кремнезем или муллит.Однако для его применения в огнеупорных кирпичах необходимо снизить его высокую теплопроводность. Чтобы уменьшить эту теплопроводность за счет увеличения пористости, здесь был применен метод GS (гелеобразование суспензии), который может производить твердую пену с высокой пористостью, для производства огнеупорного кирпича из оксида алюминия. Этот метод был успешно применен для получения пены из оксида алюминия с высокой пористостью и проведена оценка теплопроводности пены. При комнатной температуре теплопроводность составляла около 0,12 Вт / мК при плотности пены 0.1 г / см3. При повышенной температуре выше 783 К теплопроводность пены сильно зависит от теплового излучения и увеличивается с повышением температуры, в отличие от теплопроводности самого оксида алюминия, которая уменьшается с повышением температуры. Разработанные здесь пенопласты из оксида алюминия обладают достаточными теплоизоляционными свойствами для использования в огнеупорных кирпичах. © 2013 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены.

Ключевые слова: пена оксид алюминия; Высокая пористость; Огнеупорный кирпич; Гидрогель; Теплопроводность

1.Введение

Недавние насущные потребности в снижении энергопотребления и эффективном использовании энергии требуют использования теплоизоляционных материалов с высокими эксплуатационными характеристиками.1 Такие требования были выдвинуты в области огнеупорных материалов. Поскольку обычные огнеупорные кирпичи обладают хорошими характеристиками термостойкости и могут производиться с низкими затратами 2, они имеют относительно низкие теплоизоляционные характеристики. Старые теплоизоляторы в печах теперь заменяются изоляторами с высокими эксплуатационными характеристиками, такими как муллитовая вата или глиноземная вата.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works License, которая разрешает некоммерческое использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

* Автор, ответственный за переписку. Тел .: +81 29 861 7183; факс: +81 29 861 7167. Адрес электронной почты: [email protected] (Т. Симидзу).

температура и повышенная температура могут быть улучшены, и, таким образом, огнеупорные кирпичи могут стать жизнеспособной заменой.

В нашем настоящем исследовании был разработан огнеупорный кирпич, основными компонентами которого являются оксид алюминия и керамическое волокно, поскольку оксид алюминия имеет высокую теплопроводность, хотя для повышения его теплоизоляционных характеристик требуется высокая пористость. Традиционно для придания огнеупорному кирпичу пористой структуры используется нестойкий материал или материал для промежуточных держателей, а в качестве летучих материалов используются частицы пенополистирола, опилки и крахмал4. Однако максимальная пористость, которая может быть достигнута при использовании нестойкого материала или материала держателя пустот, составляет всего около 60-70%, и поэтому результирующее повышение изоляционных характеристик ограничено.Здесь, используя метод GS (гелеобразование суспензии), который ранее был разработан для производства металлической пены с высокой пористостью, 4-6 мы производили огнеупорные кирпичи из глинозема. Затем мы измерили пористость, механические свойства (то есть ячеистую структуру и прочность на сжатие) и теплопроводность пены. Мы также оценили теплопроводность с помощью модифицированной модели Кунии. Наши результаты показывают, что этот метод может успешно производить керамические пены с пористостью от 94 до 98% и, таким образом, может производить керамические пены с высокой пористостью и низкой теплопроводностью.

0955-2219 / $ — см. Аннотацию © 2013 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены. http://dx.doi.org/10.1016Zj.jeurceramsoc.2013.07.001

Рис. 1. GS способ получения высокопористой керамической пены.

Таблица 1

Состав для производства глиноземистого огнеупорного кирпича.

Состав

Технические характеристики

Порошок оксида алюминия Керамическое волокно Поливиниловый спирт (ПВА) Связующее ПВА Поверхностно-активное вещество Пенообразователь

а-оксид алюминия, ММ-22, Nippon Lightweight Metal Co.м

N-300, Nippon GouseiKagaku Co., m.w. = 80 000

10 мас.% Водный раствор ПВА Н-300

Ясиноми Сеннзай, Сарая Ко. Лтд.

Нормальный пентан (н-пентан)

2. Приготовление и методы оценки пен глинозема

2.1. GS (гелеобразование шлама) метод

На рис. 1 представлена ​​схема метода GS (гелеобразование суспензии) для производства высокопористой керамической пены.Сначала была приготовлена ​​суспензия, содержащая керамический порошок, пенообразователь и поверхностно-активное вещество в водном растворе полимера. Водный раствор полимера представлял собой раствор поливинилового спирта (ПВС), потому что он образует прочный гель после замораживания и выдержки на 10-20 К ниже точки повторного плавления воды.7,8 Пенообразователем был пентан, поскольку его температура кипения составляет 319 К, что примерно на 30 К ниже температуры плавления водного раствора ПВС. Затем эту суспензию замораживали в течение 24 часов, а затем размораживали до образования геля.Затем гелевую суспензию нагревали примерно до 333 К, что является температурой, при которой пентан начинает вспениваться. Для достижения условий тонкого вспенивания гелевая суспензия должна быть на 10-20 К ниже, чем температура ее повторного плавления. Этот шаг в методе GS привел к тому, что суспензия приобрела структуру с закрытыми ячейками. Затем суспензию сушат путем нагревания до заданной температуры, получая таким образом предшественник керамической пены. Наконец, этот предшественник спекается с образованием пенокерамики.

2.2. Производство высокопористого глиноземистого огнеупорного кирпича

.

В таблице 1 показаны компоненты пенопласта из оксида алюминия, обработанного в соответствии с рис.1 следующим образом. Сначала готовили суспензию путем смешивания связующего с порошком оксида алюминия и керамическим волокном. Керамическое волокно смешано в виде твердого каркаса для предотвращения трещин при спекании. В таблице 2 показаны различные концентрации пенообразователя, использованные для определения влияния на пористость пены оксида алюминия, и показаны соответствующие концентрации поверхностно-активного вещества. Затем была приготовлена ​​суспензия геля путем замораживания

.

при 253 К в течение 24 ч, а затем оттаивание при 293 К. Затем была приготовлена ​​пена, сначала нагревая гелевую суспензию, а затем сушив ее в печи с постоянной температурой при 333 К в течение нескольких дней.Наконец, был сформирован огнеупорный кирпич из оксида алюминия с высокой пористостью путем выжигания этого прекурсора при 773 K в течение 2 часов, затем спекания в печи при атмосферных условиях при 1773 K в течение 2 часов с использованием протокола, показанного на рис. 2. Эти огнеупорные кирпичи из оксида алюминия содержат 92,2 % Al2O3 и 7,8 мас.% SiO2

2.3. Оценка структуры и прочности пен глинозема

Структуру пен оксида алюминия наблюдали с помощью электронного микроскопа (Keyence VE-9800, Япония) при 0.Ускоряющее напряжение электронов 5 кВ. Прочность пен на сжатие a оценивали на основании испытаний на сжатие с использованием автографа (Shimadsu AGS-10kND, Япония). В тесте на сжатие

2000 1800 ~ 1600 ~ 1400

0 5 10 15 20

Время (час)

Рис. 2. Протокол спекания для получения высокопористой глиноземной пены методом GS (Рис.1).

Таблица 2

Концентрации суспензий для высокопористого глиноземистого огнеупорного кирпича.

Образец пены Порошок оксида алюминия (г) Керамическое волокно (г) Связующее ПВА (мл) Поверхностно-активное вещество (мл) Пенообразователь (мл)

АФ-1 240 40 260 12 12

АФ-2 240 40 260 9 9

АФ-3 240 40 260 7 7

АФ-4 240 40 260 5 5

каждый образец имел высоту 40 мм и поперечное сечение 25 мм x 25 мм, скорость крейцкопфа составляла 10 мм / мин, а лазерный дальномер (Keyence LK-080, Япония) использовался для измерения расстояния сжатия.

2.4. Оценка теплопроводности пен оксида алюминия

Теплопроводность Xf каждой пены оксида алюминия при комнатной температуре измеряли методом горячей проволоки с использованием датчика QTM-500 (Kyoto Electronics Manufacturing Co. Ltd, Япония) и датчика DP-31. В этом методе (схематически показан на рис. 3) к нагревательной проволоке подавали постоянный электрический ток, а повышение температуры измеряли термопарой, прикрепленной к проволоке. Затем теплопроводность оценивалась по соотношению между нагревательным порошком, которое оценивали по электрическому току, и повышением температуры с использованием уравнения.(1) .9

В = Q м (2/1

f 4n \ A0

, где Q — мощность, подаваемая на длину (в Вт / м) от горячего провода, ti, t2 — время измерения температуры (с), а A0 — разность температур (K) между временем t1 и t2.

3. Теоретическая оценка теплопроводности твердой пены

3.1. Теплопроводность твердой пены при комнатной температуре

Теплопроводность твердой пены, А.f, выражается формулой. (2) .10

Xf — X§ + Xg + Xç

, где Xs, Xg, Xc и Xr — теплопроводность через твердое тело, теплопроводность через газ в ячейке, конвекция внутри ячеек и излучение через стенки ячейки соответственно. Однако при комнатной температуре влияние Xc, Xr достаточно мало, чтобы им можно было пренебречь. Кроме того, теплопроводность воздуха Xair при комнатной температуре невелика и оценивается примерно в 0,022 Вт / мК из таблицы 3.11 Xg воздуха выражается формулой. (3). Высокая пористость,

p1 / 3 = 1,0.

Xg — Ха

.p1 / 3 = Xair — 0,022 (Вт / мК)

В пенокерамике Xs почти полностью зависит от теплопроводности ячеистой структуры и, таким образом, зависит от относительной плотности пены pr. Эта связь выражается Lemlich

.

formula12 или модель Ashby-Glicksman13,14 как Xs

—P — £ (1 — p)

где p — пористость, Xs — теплопроводность через твердую часть пены, — теплопроводность объемного материала, f — параметр, относящийся к ячеистой структуре пены, и выражается уравнением.(5).

É —

где fs — отношение объема стойки к общему твердому объему ячейки. Если ячейка имеет структуру с открытыми ячейками, состоящую только из стойки, тогда f = 1/3, тогда как если ячейка имеет структуру с закрытыми ячейками, в которой толщина стенки ячейки и диаметр стойки равны, то f = 2/3, общая теплопроводность пеноматериал Af при комнатной температуре выражается формулой. (6).

A.f = + Xg = f (1 — p) Xb + Xair

3.2. Теплопроводность твердой пены выше комнатной температуры

При повышении температуры пены необходимо учитывать теплопроводность за счет теплового излучения. Модель Куни выражает теплопроводность пористого материала за счет включения теплового излучения следующим образом15,16, таким образом, ее можно использовать для оценки теплопроводности при повышенной температуре как

Xf — Xs + Xg + Xr — (1 — p2 / 3) Xd C + Xair p1 / 3

+ I 3 I 10-6 (ar Dp) p1 / 3

Рис.воздух p

Однако, поскольку уравнение. (9) не подходит для пены, у которой p> 80%, мы изменили формулу. (7) с использованием Ashby-Glicksman

, что дает следующее выражение для Xf при повышенной температуре:

Xf = £ (1 — p) Xd + Xair p1 / 3 + (10-6 («r Dp) p1 / 3. (10)

).

4. Результаты и обсуждение

4.1. Структура и прочность пенок глинозема

Пористость p пен контролировали путем изменения состава пенообразователя.м) и степени усадки Ls. На рис. 4 представлены фотографии ячеистой структуры пен разного р. Хотя средний диаметр ячейки Dp зависел от p, эта зависимость составляет

200фирил

Рис. 4. Фотографии ячеистой структуры пен оксида алюминия разной насыпной плотности стр.

Таблица 5

Теплопроводность (Вт / м · К) оксида алюминия (Al2O3 93 мас.%) При повышенной температуре. Электропроводность оксида алюминия Xf с пористостью 15,2% представляет собой измеренное значение 21, а проводимость оксида алюминия Xb с пористостью 0% оценивается по измеренному значению с использованием модели Рассела.19

Температура (К) 300500700900 1100 1300 1500

Теплопроводность Xf (Вт / мК), P = 15,2% 10,11 7,0 5,23 3,84 3,20 3,08 3,26

Теплопроводность Xb (Вт / мК), P = 0% 12,32 8,54 6,38 4,68 3,90 3,76 3,98

— 10 | мкм

Рис. 5. Фотографии типичных стенок ячеек и толщины пены глинозема разной насыпной плотности стр.

на этих фотографиях непонятно.м. В процессе изготовления частицы оксида алюминия очень тонко располагались на стенках ячеек. На рис. 6 показаны результаты испытаний на сжатие в виде кривых «напряжение-деформация» (a-e). На рис. 7 показано влияние p на a (МПа), где обе оси являются логарифмическими масштабами, а a было оценено при e = 0,05 и 0,1. Исходя из рис. 7, a a p2.

4.2. Теплопроводность пен оксида алюминия

На рис. 8 показано влияние p на измеренную теплопроводность Xf пены оксида алюминия, полученной методом GS при комнатной температуре, а также показана теплопроводность Xs, оцененная по формуле.(2). Теплопроводность Xd плотной пены оксида алюминия (93 мас.% Al2O3) при комнатной температуре (12,32 Вт / мК) оценивается с использованием модели Рассела19 по формуле. (11) и теплопроводность Xs с пористостью 15,2% 93 мас.% Al2O3 при комнатной температуре (10,11 Вт / мК), которая была измерена ранее: 20

Xs = 1 — p2 / 3 Xd 1 + p — p2 / 3

Рисунок показывает, что когда f = 1/3, оценка по формуле. (3) (сплошные линии) аналогичны результатам измерений (сплошные квадраты), потому что стенка ячейки очень тонкая и имеет небольшой объем, и в результате fs составляет почти 1.0.

На рис. 9 показан Xf различных пенок глинозема, измеренный при различных температурах от комнатной до 1173 К. Теплопроводность Xd глинозема уменьшалась с повышением температуры, тогда как Xr увеличивалась пропорционально температуре в третьей степени. Таким образом, пены оксида алюминия показали

параболических кривых Xf, которые также наблюдаются в Xf волокон из оксида алюминия.21 Xf пен при температуре выше комнатной была оценена с использованием модифицированной модели Куни в формуле.(10). Таблица 5 показывает Xd плотного глинозема (Al2O3 93 мас.%) При температуре выше комнатной, оцененной из измеренного Xf кирпичей из глинозема с пористостью 15,2% 20 и формулой. (11). Оксид алюминия имеет высокий Xd, который уменьшается с повышением температуры.22 В таблице 3 показано Xair.11 В методе GS p можно регулировать концентрацией пенообразователя в суспензии, и, таким образом, соотношение между средним Dp и p может быть выражено как

Дп (1 — п) — конст.

На рис. 10 показано расчетное значение Xf пен оксида алюминия при температуре выше комнатной, при условии, что Dp3 (1 — p) = 2.• // ♦ S /> •

* / / v * / / *

r> ¿0,05 = 30,8 / ♦ Деформация сжатия = 0,05, ♦ • Деформация сжатия = 0,1,

0,1 0,2 Насыпная плотность пены p (г / см3)

Рис. 7. Зависимость объемной плотности p от прочности на сжатие a пен оксида алюминия, полученного методом GF.

273 473 673 873 1073 1273 Температура T (K)

Рис. 10. Теплопроводность Xf пен оксида алюминия, оцененная с использованием модифицированной модели Куни (уравнение.(7)) выше комнатной температуры.

излучения по проводимости. Для более точной оценки теплопроводности потребуется подробное обсуждение лучистой теплопередачи пеноматериалов23.

Модель Ashby-Glicksman /

(5 = 2/3) / /

0,1 0,2 0,3

Объемная плотность пенопласта p (г / см3)

Рис. 8. Зависимость объемной плотности p от теплопроводности Xf пены оксида алюминия при комнатной температуре.

5. Выводы

Огнеупорные кирпичи из оксида алюминия с высокой пористостью могут быть произведены с использованием метода GS, при котором можно получить пену с пористостью 90-97,5%. Эти пены обладают высокой прочностью на сжатие от 0,2 до 3 МПа, что пропорционально квадрату объемной плотности. При комнатной температуре они также обладают низкой теплопроводностью (от 0,1 до 0,4 Вт / мК), которая пропорциональна объемной плотности и может быть выражена с помощью модели Эшби-Гликксмана.В пеноматериалах при температурах выше комнатной теплопроводность твердых частей оксида алюминия снижается, тогда как теплопроводность за счет излучения увеличивается. Следовательно, должна быть определена оптимальная плотность пены, чтобы поддерживать низкую теплопроводность от комнатной до высокой температуры. Теплопроводность этих пен можно относительно хорошо оценить с помощью модифицированной модели Куни.

г1 0,4

0,3>

\ ■ /

— • — S *

— ■ — -м «Z _ • ■».’J — ♦ • AF-l • «- ■ — AF-2

-A- AF-3 — • —AF-4

273 473 673 873 1073 1273 Температура T (K)

Рис. 9. Теплопроводность Xf пен оксида алюминия выше комнатной температуры.

Список литературы

1 КацубеК, ХашидаМ, ТенраТ. Разработка высокоэффективной вакуумной теплоизоляционной панели. Matsushita Tech J 2006; 52 (6): 482-5.

2 Каталоги продукции Marukoshi Co.

3 ZivcovaZ, GregorovaE, Pabst W., Smith DS, Michot A, Poulier C.Теплопроводность пористой керамики из оксида алюминия, полученной с использованием крахмала в качестве порообразователя. J Eur Ceram Soc 2009; 29: 347-53.

4 Симидзу Т., Мацузаки К. Процесс производства металлической пены с использованием гидрогеля и его усовершенствование. Mater Sci Forum 2007; 539-543: 1845-50.

5 Симидзу Т., Мацузаки К., Кикуч К., Канетаке Н. Метод получения металлической пены с высокой пористостью с использованием гелеобразования связующего на водной основе. J Jpn Soc Powder Powder Metallurgy 2010; 57: 227-83.

6 Симидзу Т., Мацузаки К., Кикучи К., Канетаке Н.Способ получения высокопористой металлической пены с использованием гелеобразования и влияния крупности используемого порошка. J Jpn Soc Powder Powder Metallurgy 2010; 57: 284-90.

7 Watase M, Nishinari K. Большая деформация гидрогелей поливинилового спирта, агарозы и каппа-каррагинана. Macromol Chem Phys 1985; 186: 1081-6.

8 Лозинский В.И., Плиева ФМ. Криогели из поливинилового спирта, используемые в качестве матриц для иммобилизации клеток. 3. Обзор последних исследований и разработок.Enzyme Microb Technol 1998; 23: 227-42.

9 Coquard R, Baillis D, Quenard D. Экспериментальное и теоретическое исследование метода горячей проволоки применительно к теплоизоляции с низкой плотностью. Int J Heat Mass Transfer 2006; 49: 4511-24.

10 Гибсон Л.Дж. ‘Эшби М.Ф. Ячеистая твердая структура и свойства. 2-е изд. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 1997.

11 Куний Д. Термопроводность порошка. J. Jpn Soc Chem Eng 1961; 25: 892-8.

12 Лемлих Р.Теория предельной проводимости полиэдрической пены низкой плотности. J. Colloid Interface Sci 1978; 64: 107-10.

13 Эвайр Д., Хатцлер С. Физика пены. Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета; 1999.

14 Glicksman LR. Теплообмен в пенах. В: Hilyard NC, Cunningham A, редакторы. Ячеистые пластики низкой плотности. Лондон: Чепмен и Хилл; 1994. стр. 104-52.

15 Куний Д. Теплопроводность пористых сред под действием излучения.J Jpn Soc MechEng 1962; 65-525: 1447-53.

16 Куний Д., Смит Дж. М.. Характеристики теплопередачи пористых горных пород. J Am Inst ChemEng 1960; 6: 71-7.

17 Leach AG. Теплопроводность пен. I. Модели теплопроводности. J. Phys D Appl Phys 1993; 26: 733-9.

18 Абраменко А.Н., Калиниченко А.С., Бурцер Ю.Калиниченко В.А., Танаева С.А., Василенко И.П. Определение теплопроводности пеноалюминия. J Eng Phys Thermophys 1999; 72 (3): 369-73.

19 Рассел HW. Принципы теплового потока в пористых изоляторах. J Am Ceram Soc 1935; 18 (1): 1-5.

20 Окадзаки М., Имакома Х. Характеристики, производство и применение пористых материалов. Токио: Fuji Techno System; 1999.

21 Хаяси К., Фуджино Ю. Нисикава Т. Теплопроводность волоконных изоляторов из алюминия и циркония при высоких температурах. Йогё Кёкай Ши 1983; 91: 450-6.

22 изд. Японского общества теплофизики.Справочник по теплофизическим свойствам. Токио: Йокендо; 1990.

23 Kaemmerlen A, Vc C, Asllanaj F, Jeandel G, Baillis D. Излучательные свойства экструдированного пенополистирола: прогнозная модель и экспериментальные результаты. J. Quant Spectrosc Radiat Transfer 2010; 111: 865-77.

Тору Симидзу Он получил степень бакалавра наук. в 1979 году из Университета Нагоя, Нагоя, Япония, и начинает исследовательскую работу в качестве исследователя в лаборатории машиностроения Агентства промышленной науки и технологий (AIST) Министерства международной торговли и промышленности правительства Японии.Он был старшим научным сотрудником с 1988 года. С 1990 по 1991 год он был приглашенным исследователем в CEMEF, Ecole National Sperieure des mines de Paris, Sphia Antipolis, Франция. В апреле 2001 года Агентство промышленных наук и агентств было обновлено и преобразовано в Национальный институт передовых промышленных наук и технологий (AIST), и он был старшим научным сотрудником AIST.

Сферы его научных интересов: штамповка и ковка металлов, компьютерное моделирование процесса ковки, порошковая металлургия, процесс литья под давлением, процесс удаления связующего с использованием сверхкритической жидкости CO2, процесс аддитивного производства с использованием порошковых материалов и процесс производства металлической или керамической пены из порошковых материалов. .

Членство в академических обществах: член JSTP (Японское общество технологии пластичности), редактор журнала, бывший член административного совета; Член JIM (Японский институт металлов); Член JSPM (Японское общество порошковой и порошковой металлургии), член административного совета; Член JSCES (Японское общество вычислительной инженерии и науки).

Измерение теплопроводности керамики с помощью портативного измерителя TLS-100

Возможность точного измерения теплопроводности материалов имеет решающее значение для определения областей применения, для которых их свойства идеально подходят.Существует множество способов проведения испытаний на теплопроводность керамики, однако не все методы одинаковы. Точность каждого метода является важным решающим фактором в дополнение к более практическим соображениям, таким как длина измерения и простота настройки тестирования.

Портативная измерительная система

Thermtest, TLS-100 (рис. 1), выполняет измерения теплопроводности и удельного сопротивления почвы, твердых тел и порошков в диапазоне от 0,1 до 5 Вт / мК. Измерения выполняются в соответствии со стандартом ASTM D5334 и имеют воспроизводимость 2% и точность 5%.Это оборудование является отличным и удобным выбором для использования в лаборатории и в полевых условиях и может работать при температурах от -40 до 100 ° C. На этой странице приложения мы продемонстрируем способность Thermtest TLS-100 проверять теплопроводность керамического стеатита и глинозема, обожженного бисквитом, двух важных материалов в промышленности.

Рис. 1. Thermtest TLS-100 — это мощный прибор для тестирования измерителей теплопроводности в удобной портативной упаковке.

Стеатит, также известный как мыльный камень, высоко ценится за его термостойкие изоляционные свойства. Он широко используется в электрических панелях, строительстве дровяных печей, столешницах и в качестве форм для расплавленного металла из-за его способности поглощать и медленно выделять тепло, которому он подвергается, не становясь нестабильным или не ухудшаясь. Физические свойства этого материала могут различаться в разных карьерах из-за различий в минеральном составе, а также в условиях давления и температуры во время формации.Как и стеатит, глинозем, обожженный бисквитом, используется в аэрокосмической, автомобильной и крупномасштабной промышленности благодаря своим изоляционным свойствам при высоких температурах. Это материал, который легко поддается формованию и обработке, поэтому он является удобным выбором.

Рисунок 2 . Фотография стеатитовых форм для создания металлических предметов. Стеатит отлично подходит для использования в качестве форм, поскольку он обладает высокой термостойкостью. ¹

Методика испытания теплопроводности керамики

TLS-100 работает путем введения игольчатого зонда в образец и выполняет измерения в течение заданного периода времени, когда образец нагревается и остается охлаждаться.Такая установка приводит к минимальному повреждению образца во время испытания. Для этого конкретного испытания ученые Thermtest разрезали образцы глинозема, обожженного бисквитом, и стеатита пополам. Игольчатый зонд TLS-100 был покрыт тонким слоем термопасты, и две части каждого образца были зажаты вокруг зонда, обеспечивая отличный тепловой контакт (Рисунки 3 и 4). Для каждого образца было проведено в общей сложности пять измерений со временем тестирования 120 секунд. TLS-100 одновременно измеряет как теплопроводность, так и удельное тепловое сопротивление.

Рис. 3. Схема, иллюстрирующая метод, используемый для размещения игольчатого датчика TLS-100 между двумя образцами глинозема, обожженного бисквитом, и стеатита.

Рис. 4. Фотографии, показывающие испытательную установку, используемую для измерения теплопроводности керамического стеатита и глинозема, обожженного бисквитом, в лаборатории Thermtest.

Результаты измерений теплопроводности керамики

Значения теплопроводности и теплового сопротивления, измеренные TLS-100, перечислены в таблице 1.Средняя теплопроводность 5,077 Вт / мК была получена для оксида алюминия, обожженного бисквитом, что точно находится в пределах принятого диапазона теплопроводности от 5 до 5,25 Вт / мК для этого материала. Значение 3,107 Вт / мК, полученное для образца стеатита, также хорошо соответствует стандартным материалам, которые обеспечивают теплопроводность 3 Вт / мК для стеатита.

Таблица 1. Теплопроводность керамики : теплопроводность и тепловое сопротивление стеатита и глинозема, обожженного бисквитом, полученные с помощью TLS-100 в лаборатории Thermtest Lab.

Бисквитный оксид алюминия			Стеатит
Тест №	Теплопроводность (Вт / мк)	Термическое сопротивление (мК / Вт)	Тест №	Теплопроводность (Вт / мК)	Термическое сопротивление (мК / Вт)
1	5.005	0,199	1	3,098	0,322
2	4,953	0,201	2	3,076	0,325
3	5,137	0,194	3	3.203	0,312
4	5,181	0,192	4	3,085	0,324
5	5.108	0,195	5	3,075	0,325
Среднее	5,077	0,196	Среднее	3,107	0,322

Эти тесты демонстрируют способность Thermtest TLS-100 быстро и точно измерять теплопроводность керамики с минимальным повреждением самого образца. При поиске оборудования для измерения теплопроводности TLS-100 — отличный выбор, который можно использовать как в лаборатории, так и в полевых условиях для анализа широкого спектра образцов.

Теоретический и экспериментальный анализ влагозависимой теплопроводности легкого керамического кирпича

1.

B.P. Jelle, Energy Build. 43 , 2549 (2011)

Артикул Google Scholar

2.

Р. Черны, Я. Мадера, Я. Подебрадска, Я. Томан, Я. Дрчалова, Т. Клечка, К. Юрек, П. Ровнаникова, Cem. Concr. Res. 30 , 1267 (2000)

Google Scholar

3.

Д.Р. Lide (ed.), Справочник CRC по химии и физике , 79-е изд. (CRC Press, Boca Raton, FL, 1998)

4.

T. Vrána, F. Björk, Const. Строить. Матер. 22 , 2335 (2008)

Артикул Google Scholar

5.

Б.М. Сулейман, Дж. Тест. Eval. 39 , 529 (2011)

Google Scholar

6.

С. Рудч, High Temp.-Высокая пресса. 32 , 487 (2000)

7.

V. Vretenar, L. Kubicar, V. Bohac, P. Tiano, Int. J. Thermophys. 28 , 1522 (2007)

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

8.

P. Fang, P. Mukhopadhyaya, K. Kumaran, C.J. Shi, J. Test. Eval. 39 , 210 (2011)

Google Scholar

9.

М. Йиржичкова, З. Павлик, Л. Фиала, Р.Černý, Int. J. Thermophys. 27 , 1214 (2006)

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

10.

Э. Мнахончакова, М. Йиржичкова, З. Павлик, Л. Фиала, П. Ровнаникова, П. Байер, Р. Черны, Int. J. Thermophys. 27 , 1228 (2006)

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

11.

З. Павлик, Л. Фиала, Э. Веймелкова, Р. Черны, Int. J. Thermophys. DOI: 10.1007 / s10765-012-1183-3.

12.

К. Уэока, С. Мияути, Ю. Асакума, Т. Хиросава, Ю. Морозуми, Х. Аоки, Т. Миура, Int. J. Hydrogen Energy 32 , 4225 (2007)

Статья Google Scholar

13.

B.X. Ван, Л.П. Чжоу, X.F. Peng, Int. J. Heat Mass Transf. 46 , 2665 (2003)

Артикул МАТЕМАТИКА Google Scholar

14.

Б.Б. Мандельброт, Фрактальная геометрия природы (W.H. Freeman Press, Сан-Франциско, Калифорния, 1982)

MATH Google Scholar

15.

R. Pitchumani, S.C. Yao, J. Heat Transf. 113 , 788 (1991)

Артикул Google Scholar

16.

О. Змешкал, П. Штефкова, Л. Дохналова, Р. Баржинка, Int. J. Thermophys. DOI: 10.1007 / s10765-012-1196-у.

17.

М. Павликова, З. Павлик, М. Кепперт, Р. Черны, Конст. Строить. Матер. 25 , 1205 (2011)

Артикул Google Scholar

18.

M. Jiřičková, Применение микрозондов TDR, мини-тензиометрии и минигигрометрии для определения параметров переноса и накопления влаги в строительных материалах (CTU Press, Прага, 2004)

19.

О. Коронтхалева, П. Матиашовский, в Proceedings of Thermophysics 2007 (STU Bratislava, 2007), стр.100–106.

20.

З. Павлик, Э. Веймелкова, Л. Фиала, Р. Черны, Int. J. Thermophys. 30 , 1999 (2009)

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

21.

D.J. Бергман, Phys. Lett. 43 , 377 (1978)

MathSciNet Google Scholar

22.

А.В. Гончаренко. Ред. E 68 , 041108 (2003)

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

23.

D.A.G. Брюггеманн, Berechnung Verschiedener Physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen. I. Dielectrizitátkonstanten und Leitfähigkeiten der Mischkörper aus isotropen Substanzen. Аня. Phys. 24 , 636 (1935)

Артикул Google Scholar

24.

Р. Черны, Измерение 42 , 329 (2009)

Статья Google Scholar

25.

О.Wiener, in Abhandlungen der Mathematischen-Physischen Klasse der Königlichen Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften , vol 32, p. 509 (1912 г.).

26.

З. Хашин, С. Штрикман, J. Appl. Phys. 33 , 3125 (1962)

Артикул МАТЕМАТИКА ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Влияние термической обработки на микроструктуру глиняной керамики и ее термические и механические свойства

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 6 0 obj /Заголовок /Предмет / Автор /Режиссер / Ключевые слова / CreationDate (D: 20210614165702-00’00 ‘) / ModDate (D: 20181019131533 + 02’00 ‘) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > поток 2018-10-19T11: 14: 54ZAperçu2018-10-19T13: 15: 33 + 02: 002018-10-19T13: 15: 33 + 02: 00Mac OS X 10.13.4 Quartz PDFContextapplication / pdf

Влияние термической обработки на микроструктура глиняной керамики и ее термические и механические свойства

uuid: f0c549a3-b69a-4b43-8d4a-5a195c6fb44duuid: 605b08cd-1c4d-a540-801f-dd4119fb916d конечный поток эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageB / ImageI] >> эндобдж 16 0 объект > поток x ڝ XɎ6 + ֐, Cm9X89Sd3h-Rb-Lv2g˜tǷ / v ~ v8 ‘[S0qyz1> OxkzFQC28W | gIŘA {QG, z}% 1% K, MtdYq ڸ UyO8’kAP / lR {wQ E; ​​| v5s1r

] NjTq ꅿ (} Wzwv $ k-bss, h2bA vA} Orw> BV ٫> Ul # /) w $ wuFzsIӜ «it5O./ $ K * ~ aRĘ (= A1tm GuyU \ tw ٵ fU [7m_ 蛹 թ u7Ł $ qDFEs * j7

Керамический кирпич: характеристики продукта

Сегодня одним из самых распространенных материалов, используемых для кладки, смело можно назвать керамический кирпич. Материал для его изготовления — глина, а благодаря различным добавкам кирпич приобретает разные свойства. Своей популярностью среди материалов, используемых для кладки, керамический кирпич обязан своей прочностью, морозостойкостью, водостойкостью и хорошей теплопроводностью. В этой статье вы узнаете об основных характеристиках, особенностях и видах этого строительного материала.

Керамический кирпич хорошего качества изготавливается из глиняной мелочи. Сырье для производства добывается лопатой, которая не смешивается с пластами глины. Таких ям, к сожалению, осталось немного. Роторные экскаваторы смешивают глину, поэтому для изготовления качественного керамического кирпича из этого материала необходимо тщательно вести обжиг.

По сути, глина представляет собой смесь элементов, одни из которых хорошо плавятся, а другие — нет. При правильном обжиге легкоплавкие элементы связывают и растворяют те, которые плавятся хуже.Пропорции влияют на структурный состав керамического кирпича. Классическая технология, направленная на получение высокой прочности и сохранение правильной формы. Характеристики керамического кирпича регламентированы ГОСТ 530 2012.

Керамический кирпич имеет длинный перечень различных технических характеристик. К ним относятся морозостойкость, теплопроводность, прочность, водопоглощение, пористость и плотность. Необходимо рассматривать каждую отдельно:

1. Мороз — это способность материала без повреждений переносить замерзание и оттаивание в воде.То есть материал проходит своеобразный цикл. Чем больше циклов выдержит предмет, тем выше его качество.
2. Теплопроводность зависит от пористости продукта. Фактически, теплопроводность — это передача тепла при сильном контрасте температур внутри здания и снаружи.
3. Прочность зависит от того, насколько хорошо материал может противостоять сильному механическому воздействию, которое вызывает напряжение.
4. Скорость водопоглощения зависит от того, как материал впитывает и удерживает влагу.Высокое содержание влаги снижает технические характеристики. Из полнотелого керамического кирпича по ГОСТу влажность насыщения не должна превышать 8%, а у сердечника 6%.
5. Пористость — термин, описывающий, как застеклен кирпич целиком. Это зависит от прочности, морозостойкости и еще нескольких аспектов. Чтобы строительный материал был более пористым, добавляли уголь, торф или мелкую солому. Во время обжига они выгорают и оставляют пустоты.
6. Плотность материала может варьироваться от 2100 кг / м³ до 1000 кг / м³.Все зависит от технологии изготовления и типа.

Этот строительный материал бывает нескольких видов. Отличия зависят от сырья, способа изготовления, качества лицевой стороны, а также пористости. Таким образом, керамический кирпич делится на рядовой и облицовочный.

Солдатские кирпичи ↑

Кирпич керамический обыкновенный или как его еще называют «строительный» делится на 2 вида:

Процент пустот в твердом материале не может превышать 13%.Применяется при возведении конструкций, несущих дополнительную нагрузку, помимо собственного веса. Например, такие несущие элементы, как наружные стены, столбы, колонны. Материал для таких целей должен быть прочным. Для зданий с большой нагрузкой применяется материал марок М250 и М300. Для полнотелого керамического кирпича характерна сильная теплоотдача, что является недостатком при строительстве жилых домов. Поэтому при строительстве дома подумайте о дополнительном утеплении.

Пустотелый керамический кирпич широко применяется для возведения стен малоэтажных домов, не несущих больших нагрузок. Также его применяют для заливки каркаса и строительства перегородок в многоквартирных домах. Пустоты в материале можно располагать вертикально, но можно и горизонтально. Форма полостей также может варьироваться от классической квадратной до овальной.

Внимание! Стоит помнить, что горизонтальные пустоты отрицательно сказываются на прочности материала.

Вид спереди ↑

Этот вид иногда называют фасадом.Его предназначение — облицовка зданий. Очень важный внешний вид. Форма должна быть точной, цвет должен быть одинаковым, но на поверхности не должно быть трещин и расслоений. Чаще всего кирпичную фанеру делают пустотелой. Обладает хорошими морозостойкостью и термическими свойствами.

Для облицовки чаще всего используют фасадный или лицевой керамический кирпич. Основное применение этого вида — облицовка зданий. Чрезвычайно важно иметь аккуратный и привлекательный внешний вид — гладкий и приятный цвет, отсутствие расслоений и сколов на поверхности, точную форму и идеальную поверхность.В основном облицовочный керамический кирпич бывает пустотелым, поэтому отличается высокими характеристиками теплоотдачи и морозостойкостью.

На рынке можно найти несколько видов кирпича:

• обыкновенный;
• глазурованная;
• с текстурой;
• с ангобом;
• рисунок.

Кирпич обыкновенный для облицовки имеет гладкую поверхность, которая дает необходимый цвет. Цвет поверхности зависит от состава сырья, температуры и времени обжига.Так постройка сохранит красивый внешний вид долгие годы, но стоимость будет довольно высокой. Несмотря на недемократичность, цена не мешает материалу пользоваться популярностью.

Если вы думаете о тактильной облицовке, то это кирпич, некоторые из которых имеют декоративный рельеф. В основном это разнообразные узоры, имитация деревянных досок или эффект состаренного камня. Этот вид материала часто используется для изготовления различных декоративных элементов, фигурных деталей, арок, колонн и т. Д.

Кирпич ангоб — это двухслойный искусственный камень с гладкой матовой поверхностью.Ангоб, являющийся декоративным слоем, достигается путем нанесения слоя белой глины (окрашенной специальными красителями) на высушенное сырье.

Глазурованные изделия получают путем покрытия обожженного кирпича вручную. Основной элемент, используемый при изготовлении глазури — плавкое стекло. После повторного обжига появляется стекловидный налет, который увеличивает скорость замораживания.

Специальный материал ↑

Иногда требуется использование искусственного камня с особыми свойствами, которые требуются для определенных целей или при определенных условиях.Например, из керамического или огнеупорного материала.

Основное назначение клинкерного кирпича — облицовка фасадов, цоколей, так как он используется в качестве напольного покрытия на дорогах, тротуарах и производственных помещениях. Этот вид материала отличается высокой морозостойкостью и прочностью. Такие характеристики достигаются тем, что в основе композиции лежит огнеупорная глина, обжиг которой проводится при очень высокой температуре, намного более высокой, чем при обжиге обычной глины.

Поскольку цена на этот материал очень высока, его используют только по мере необходимости и в строгих условиях.Что касается недостатков, то этот материал отличается высоким уровнем теплопроводности, что обусловлено высокой плотностью.

Если вы ожидаете контакта с огнем, необходимо использовать специальный материал, который не страшен огню. Он изготовлен из шамотной глины. Он способен выдерживать температуру более тысячи градусов по Цельсию. Его форма может быть разной: классической, арочной, прямоугольной или даже клиновидной.

Керамический кирпич — это изделие, которое в наши дни активно используется для строительства различных построек.У него много преимуществ и немного недостатков. Применяется для возведения межкомнатных перегородок или несущих конструкций. Благодаря большому перечню преимуществ этот материал помогает решить сложную архитектурную задачу. Иногда этот вид кирпича используют при реставрации исторических построек.

Дополнительно о том, как делается красный керамический кирпич, узнайте в следующем видео.

Связанные с контентом

.