Лего кирпич - элемент строительной системы

История создания и использования лего кирпича для строительства сооружений достаточно давняя. Еще в первой половине XX века датский строитель Оле Кирк Кристиансен, будучи руководителем бригады столяров и плотников, придумал кирпич с фиксирующими элементами. Это были небольшие шипы, которые располагались на верхней плоскости кирпича.

Новое изобретение было высоко оценено датскими инженерами и архитекторами. В 1949 году этот вид кирпича был впервые применен при возведении здания в Дании. В проектной документации строительства здания новый прием кладки значился как «автоматическая кладка кирпича». А в 1951 году формулировка «Автоматическая кладка кирпича» была переименована и получила своё окончательное название: «Лего-кирпич».

Изучая подробнее состав и способ производства лего-кирпича, мы увидим классическую технологию производства включающую в себя определенный набор оборудования и сырья. В качестве механизмов и инструментов используются дробильно-просеивающий узел, линия подготовки прессуемой смеси, оборудование для производства кирпича (гидравлические прессы), укладчики (декартовый или рука). В основу производственного процесса заложена технология гиперпрессования. Гидравлический пресс создает направленное усилие на формуемую смесь с давлением не менее 50 тн. При этом происходит взаимодействие наполнителя с небольшим количеством цемента и воды. Состав сырья базовых рецептов лего кирпича достаточно простой:

• цемент;
• вода;
• красящий пигмент;
• отсевы дробления каменных пород.

В качестве ингредиентов для производства лего-кирпича используются такие широко распространенные материалы, как глина, песок, доломит, травертин, отходы различных производств. В результате проведенных опытов наилучшим материалом признаны известковые породы мелкого помола, чем меньше дисперсность которых, тем выше механические характеристики кирпича. Кроме перечисленных составляющих в смесь добавляются различные красители, что в значительной мере улучшает внешний вид готового строения.

Начальной операцией изготовления лего кирпича является подготовка и создание качественной смеси. В зависимости от мощности производственной линии, начиная от фронтального погрузчика, конвейера или пневмоподачи и заканчивая ручной загрузкой в смеситель принудительного действия, подаются все необходимые компоненты, которые смешиваясь до получения однородной мелкодисперсной структуры поступают на формовочный узел (матрицу). Эта операция позволяет получить на выходе стандартный по весу, размеру и плотности кирпич.

Для непосредственного изготовления лего кирпича в основном используются гидроцилиндры, позволяющие получить высокую степень сжатия. На некоторых линиях, изготавливающих наиболее качественный кирпич, включена промежуточная вибрация. Готовая продукция складируется и выдерживается для окончания физико-химических процессов и снижения внутренних напряжений в лего кирпиче. Отсутствие обжиговой технологии и применение различного сырья, свойственного местности, где налажено производство, позволяет в значительной мере снизить себестоимость готовой продукции.

Каменщики положительно отмечают следующие характеристики лего кирпича в строительстве:

• хорошую морозостойкость - 150 циклов заморозки/оттаивания, устойчив к колебаниям температуры;
• сейсмостойкость - прочность кладки выше в 1,7 раза, чем у керамического или силикатного кирпича;
• низкое влагопоглощение - менее 5 %.

Также одно из достоинств кирпича лего — его внешний вид. Имея идеально ровную поверхность, различные цветовые решения, стандартные размеры и направляющие пазы, кирпич-лего является удобным для строительства и простым для кладочных работ материалом.

Еще одно преимущество лего кирпича - благодаря двум отверстиям в кирпиче, его вес стал значительно меньше, а сами отверстия стало возможным использовать для проводки коммуникаций. Прочность данного кирпича (110-300 кг на 1 см2 поверхности) позволяет использовать материал для строительства не только перегородок, но и несущих стен, а особенности конструкции позволяют получить идеально ровные поверхности.

Следующий положительный момент при использовании лего-кирпича в строительстве - техника кладки. Вместо обычного раствора используется специальный клей. Стандартного мешка клея хватает для укладки нескольких сотен кирпичей.

Одним из ключевых преимуществ работы с лего-кирпичом является простота укладки. В отличие от «классического» аналога, для укладки которого необходимо освоить достаточно сложную профессию каменщика, кладка лего не вызывает никаких затруднений. Также, в зависимости от выбора способа армирования, скорость кладки по сравнению с обычным кирпичом возрастает в два и более раз. Это достигается за счет идеальной геометрии изделия, а также благодаря особой форме кирпича с двумя направляющими отверстиями. Самое важное при строительстве сооружений из лего кирпича - это задать идеально ровный первый ряд и следить за равномерным дозированием плиточного клея, наносимого на кирпич. Такая кладка кирпича не требует работы высококвалифицированных специалистов, которых на конкурентном рынке довольно сложно найти, что решает одну из основных проблем строительства.

Лего кирпич изначально является основным строительным элементом этого детского конструктора. Чтобы не запутаться в большом разнообразии элементов этого конструктора, нужно сразу договориться о названии этих элементов. Кирпичом лего далее по тексту, мы будем называть строительный элемент, имеющий ширину подобную классическому строительному блока 2×4. Пример кирпичей лего разных размеров показан на рисунке 1.

Рис. 1. Кирпичи лего разных размеров

Давайте подробнее изучим лего кирпич размером 1×1 (рис. 2). Для обозначения геометрических размеров кирпича необходимо указать его ширину и длину (если эти параметры разные, то за ширину принимается меньший). За единицу измерения принимается ширина самого маленького лего кирпича. Если обозначить ширину w, длину l, а высоту h, то заметим, что у данного кирпичика они имеют следующие соотношения (w/l/h) 10/10/12, форма этого элемента отличается от правильной формы равнобедренного куба. Почему же высота кирпича на 20% больше, его ширина или длина? Вот объяснение: инженеры проектирующие конструктор LEGO, очень тщательно продумывают мельчайшую подробность каждого элемента. В этом случает отличие высоты от других сторон также обосновано необходимостью дополнительного места для выступов, с помощью которых кирпичи лего крепятся друг к другу. Отличие в 20% как раз учитывает высоту выступа лего кирпича.

Рис.2. Лего кирпич формата 1×1

Среди многообразия строительных элементов LEGO®, можно найти лего кирпичи различных размеров. Существуют следующие типы кирпичей шириной 1 (одна единица), а длиной: 1, 2, 3, 4, 6, 8 единиц и так далее. Также, для кирпичей ширины 2 (две единицы) есть следующие варианты: 2, 3, 4, 6, 8 единиц и далее. В нашем понимании, подобным образом, инженерный состав компании LEGO сбалансировал существующее многообразие элементов. Возможно, иногда возникает необходимость в каком-нибудь кирпичике размером 1×5, но, обычно, эти ситуации разрешимы. Размеры в основном четные, а для отдельных случаев помогут лего кирпичи длиной 1 и 3 при их сочетании с другими элементами чётной длины.

Стена из кирпича лего это самое первое что приходит на ум при постройке. Чтобы возвести крепкую стену необходимо придерживаться одному правилу — лего кирпичи верхнего ряда должны перекрывать стыки кирпичей ряда нижнего. На рисунке 3 можно увидеть варианты схем возведения стены из кирпичей 1×2. Первый вариант не является самым удачным, по причине того, что стена фактически будет состоять из отдельных вертикальных колонн, не связанных друг с другом. Второй вариант напротив, является классическим вариантом кладки кирпича, при которой ряды лего кирпича перевязаны друг с другом. Подобную стену достаточно сложно разделить на отдельные фрагменты. Именно такой способ кладки кирпичей используется в строительстве в настоящее время.

Рис. 3. Варианты стены из лего кирпичей 1×2: слева — неправильно, справа — правильно.

Рис. 4. Другие способы постройки стен из лего кирпича

В основном лего кирпич используют для облицовки зданий, а не для строительства несущих стен. Важно понимать, что строить из него можно, просто для заказчика экономически нецелесообразно начинать строительство из лего кирпича по стандартной технологии. Другое дело если возведение дома предполагается по технологии дом-термос. В целом, к облицовочному кирпичу предъявляются гораздо более серьезные требования по техническим характеристикам (прочность, долговечность, внешний вид и др.), поэтому показатели качественного лего кирпича обычно во много раз превосходят те, которые нужны для рядового кирпича.

Однако если требуется выполнить возведения каких-либо перегородок, к которым нет особенных требования по эстетике, то обращайтесь на действующие производства лего кирпича которые находятся поблизости. У них неизбежно образуется некоторый объем некондиционного продукта (имеющего небольшие сколы, цветовые погрешности и др.), который как облицовочный кирпич в продажу не подходит. Следовательно, по сниженной стоимости он может быть реализован для использования в различных целях, в том числе для строительства из него сооружений.

Сочетание других конфигураций лего кирпичей при продуманном строительстве, создают очень эффектный орнамент, который добавляет дополнительную уникальность конечной постройке. Два дополнительных варианта возведения стены показаны на рисунке 4. Одна конфигурация требует использования только кирпичей 1×4, для постройки второй конфигурации необходимо применение одинакового количества лего кирпичей 1×2 и 1×4. Заметим, что на этом перечень вариантов построек стен не заканчивается, достаточно включить воображение и мир оригинальных построек ждет вас.

Рассмотренные выше варианты имели отношение к стенам из лего кирпича толщиной 1 единица. Аналогичная стена толщиной уже 2 единицы легко может быть получена, если вместо кирпичей конфигурации 1×2 и 1×4 взять кирпичи 2×2 и 2×4 соответственно. С целью получения более прочных и толстых стен кладку кирпичей следует вести в несколько рядов. Обратим внимание, что здесь можно применить маленькую хитрость. Стена из лего кирпича не обязательно должна быть полностью состоять из кирпичей. Следует возвести две параллельные стены и закрыть пустоту в самом верху. Выгода от этого подхода существенная — во-первых, вы экономите лего кирпич. Во-вторых, вы сможете гораздо быстрее построить, а при необходимости разобрать, всё строение. И в-третьих, стена построенная таким способом будет значительно легче.

Но здесь в этом случае существует один недостаток — две стены из кирпича шириной 1 единица все же не так прочны, как единая стена, и при значительных размерах такой лего кирпич может не выдержать. Для того, чтобы сделать стену крепче, можно использовать метод описанный в самом начале статьи, а точнее соединить параллельные стены между собой в нескольких точках. Подобный вариант показан на рисунке 5.

Рис. 5. Способ повышения прочности пустотелой стены из лего кирпича.

В этом случае общая толщина стены составляет 4 единицы, но состоит она из 2-х стен, каждая толщиной 1 единица. Данные стены возведены по второму образцу, показанному на рисунке 4. Нужные лего кирпичи размером 1×2 удаляются из обеих стен, а на освободившееся место устанавливают один кирпич 2×4, усиливающий общую конструкцию. В итоге, подобная стена будет значительно легче и более прочной. Для лучшего понимания лего кирпичи 2×4 на рисунке 5 обозначены более темным цветом. Если в завершенных строениях этот кирпич будет такого же цвета, как и все остальные, то никто не догадается о вашем хитром приеме.

Обычная прямая стена это необходимая, но не самая интересная конструкция. По этой причине, далее мы рассмотрим угловые соединения из лего кирпича. Мы рассмотрим стык под прямым углом двух ровных стен. Наша цель, как и в примере с обычной стеной, получить прочное и красивое соединение. Ключевой подход остается тем же - лего кирпичи должны быть уложены в перехлест. А с целью не нарушения общего внешнего вида строения, необходимо сохранить повторение орнамента, который получается при сочетании кирпичей как на ровной стене, так и на углах.

Несложно заметить, что легче всего достичь такого эффекта с помощью стены, граница которой, образуется торцами лего кирпичей, состоящими из выступающих элементов равных толщине соседней стены. Подобный вариант кладки показан на рисунках 3 и 4 (справа). В этих случаях указанный размер равен 1 единице. Размер выступающих кирпичей у стены, на левом рисунке 4 составляет 2 единицы, а это значит, чтобы была возможность возвести угол у такой стены, нужно сделать короче выступающие части лего кирпича. Достичь этого можно заменив выступающие лего кирпичи размером 1×4 на кирпичи лего размером 1×3. Проблема может заключаться в ограниченной доступности лего кирпичей размером 1×3, обычно, они встречаются в значительно реже, чем кирпичи формата 1×2 или 1×4. Поэтому данный вариант лучше применять, при постройке стены толщиной 2 единицы, например из лего кирпичей 2×4. Для наглядности, на рисунке 6 приведен вариант готового угла.

Рис. 6. Стык двух стен из лего кирпича под прямым углом

У строений, на этапе проектирования, необходимо сразу предусмотреть места для окон и дверей. Делается это так - на проекте, там где сплошная стена, обозначаются контуры будущего проема и вырезаются лишние элементы. Если граница проема проходит через лего кирпич, то для этих участков следует подобрать кирпичи меньшего размера, например как это сделано на рисунке 7.

Рассмотрим отдельно перекрытия проемов. По причине того, что лего кирпичи не могут висеть в воздухе, они должны опираться на что-то. В этом случае, левое окно на рисунке 7 не будет лучшим вариантом, так как у него отсутствует необходимая опора.

Более лучшим вариантом будет являться сборка проема таким способом, при котором лего кирпичи перекрытия будут частично опираться на соседние элементы. Правое окно на рисунке 7 будет считаться лучшим вариантом, так как кирпич формата 1×4, образующий перекрытие для оконного проема, надежно удерживается соседними лего кирпичах.

Купить станок для лего кирпича по выгодной цене вы можете напрямую у производителя перейдя в Каталог, либо обратившись в офис компании.

Рис. 7. Проемы из лего кирпича