Виды кирпичей для строительства: классификация по пустотности

Виды кирпичей для строительства классифицируются не только по материалу изготовления, но и по внутренней структуре: различают кирпич сплошной (полнотелый), пустотелый, дырчатый, пористо-дырчатый и пористый. Именно эта ось определяет объёмный вес изделия, его теплотехнические показатели и, в конечном счёте, толщину наружной стены. Стандартные форматы керамического кирпича при этом остаются неизменными — 250×120×65 мм (одинарный) и 250×120×88 мм (полуторный). Материаловедческая ось — деление по сырью на керамический, силикатный и гиперпрессованный кирпич — рассмотрена отдельно в материаловедческой классификации кирпича по видам сырья.

Наиболее рациональным с теплотехнической точки зрения считается кирпич, пустоты которого равномерно распределены по всему объёму и представлены в большом количестве — чем мельче и многочисленнее отверстия, тем меньше риск провала раствора внутрь при кладке и тем стабильнее теплотехнические свойства.
 
Согласно Инструкции И 124-51/МСПТИ, рекомендовались следующие виды многодырчатого и пористо-дырчатого кирпича (рис. 1 и рис. 2):

• Многодырчатый объёмного веса брутто 1250–1300 кг/м³ и пустотностью 30% — с 105 отверстиями размером 10×8,5 мм, 60 отверстиями размером 12×12,5 мм или 31 отверстием размером 11,6×25 мм.
• Пористо-дырчатый объёмного веса брутто 1200–1400 кг/м³ и пустотностью за счёт отверстий 19% — с 32 круглыми отверстиями диаметром 15 мм; либо объёмного веса 1300–1400 кг/м³ и пустотностью 13% — с 19 круглыми отверстиями диаметром 16 мм.

Рис. 1. Многодырчатый кирпич: а — с 105 отверстиями; б — с 60 отверстиями; в — с 31 отверстием

В пористо-дырчатом кирпиче пустотность достигается не только за счёт сквозных круглых отверстий, но и за счёт введения в глиняную массу выгорающих добавок — они прогорают при обжиге и оставляют в черепке дополнительные замкнутые микропоры, которые при сравнительно небольшой пустотности всё равно дают кирпичу неплохие теплотехнические показатели.

Рис. 2. Пористо-дырчатый кирпич: а — с 32 отверстиями; б — с 19 отверстиями

Разработанный ЦНИИПС и РосНИИМС проект ГОСТ рекомендовал дырчатый кирпич пластического прессования с круглыми отверстиями диаметром 16 мм в количестве 13, 19, 24 и 36 штук, что давало пустотность соответственно 8,5%, 12%, 15,6% и 23,5%. Отдельно рассматривался вариант с 58 отверстиями размером 12×12,5 мм и пустотностью 29%. Такой кирпич допускалось изготавливать и с легковесными выгорающими добавками — но с условием, чтобы объёмный вес брутто готового изделия не превышал 1450 кг/м³.

Размер самих пустот при этом жёстко ограничивался: площадь отверстий — не более 2,0 см², ширина прямоугольных или овальных пустот — не более 12 мм. Это техническое ограничение существует не случайно: во избежание проникновения раствора внутрь отверстий кирпича их размеры не должны быть большими — иначе связующее провалится в полости и пустоты потеряют смысл.

Сочетание требований к прочности и качеству сырья не всегда позволяет предъявлять к пустотелому кирпичу высокие теплотехнические требования — иногда это приводит к изготовлению кирпича с малой пустотностью (до 15%), который по своим теплотехническим качествам практически не отличается от сплошного глиняного и силикатного кирпича. Такой кирпич с объёмным весом брутто более 1450 кг/м³ по теплотехническим показателям условно относят к сплошному.

Многодырчатый и пористо-дырчатый кирпич по сравнению со сплошным даёт следующие преимущества:

• Более высокое термическое сопротивление уменьшает толщину наружных стен в среднем на ½ кирпича и, следовательно, сокращает объём кладки стен до 20%, снижая расход материалов, трудозатраты и стоимость их возведения.
• Снижение объёмного веса кирпича и улучшение условий сушки и обжига (благодаря наличию пустот) позволяют производить кирпич полуторной высоты, что приводит к уменьшению количества горизонтальных швов в кладке и к снижению расхода раствора.
• Уменьшение веса кирпича и толщины стены облегчает вес конструкций в среднем на сплошном участке стены до 35%, что, в свою очередь, облегчает конструкции, воспринимающие вес стены — нижележащие стены, фундаменты, каркасы.
• Изготовление пустотелого кирпича требует меньшего расхода сырья, электроэнергии и топлива.

Применение сплошного кирпича целесообразно считать оправданным только в тех конструкциях, где его прочность может быть достаточно полно использована: в несущих столбах, простенках и стенах нижних этажей многоэтажных зданий, несущих крановые нагрузки, а также в тонких и пустотелых стенах, в которых часть объёма кирпичной кладки заменена более эффективным, чем кирпич, теплоизоляционным материалом. Сплошной кирпич — один из наиболее древних видов искусственных камней; по условиям долговечности он может быть применён для кладки надземных и подземных конструкций зданий всех классов, но там, где на первый план выходит теплотехника, ему предпочитают эффективные виды.

О том, как способ формования (пластическое или полусухое прессование) влияет на получение подобной структуры пустот, рассказано в материале про сравнение полусухого и пластического способов формования кирпича.