Кирпич, применяемый для строительства конструкций в зависимости от исходных материалов делят на виды: глиняный кирпич обожженный, гиперпрессованный кирпич, силикатный кирпич автоклавный (известково-песчаный), шлаковый автоклавный (или запарочный), трепельный обожженный, глиняно-трепельный обожженный и легковесный глиняный обожженный с добавкой выгорающих или легких материалов.
В зависимости от способа прессования различают: кирпич обожженный пластического и кирпич сухого прессования (см. Сравнение полусухого и пластического способов формования кирпича); в зависимости от строения - кирпич сплошной (полнотелый), пустотелый, дырчатый, пористо-дырчатый и пористый.
Кирпич изготовляют размерами 250х120х65 мм (одинарной толщины) и 250х120х88 мм (полуторной толщины). В настоящее время наряду со сплошным глиняным и гиперпрессованным кирпичом для каменной кладки широко применяют различные виды эффективного кирпича (пустотелого, дырчатого, пористо-дырчатого и легковесного), имеющего более высокие технико-экономические показатели, чем сплошной кирпич.
Существует большое количество разновидностей пустотелого и дырчатого кирпича, отличающихся друг от друга количеством, формой и расположением в нем отверстий. Выбор последних зависит от качества сырья и технологии изготовления кирпича. Наиболее рациональным с теплотехнической точки зрения оказывается такой кирпич, пустоты в котором в большом количестве и равномерно распределены по всему объему кирпича. Во избежание проникновения раствора внутрь отверстий кирпича размеры их не должны быть большими. Сочетание технологических возможностей и качества сырья с предъявляемыми к пустотелому кирпичу теплотехническими требованиями иногда бывает затруднено, что 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 объемным весом брутто более 1450 кг/м3) по теплотехническим показателям условно относят к сплошному.
В РосНИИМС была разработана технология изготовления пористо-дырчатого кирпича посредством введения в шихту для повышения пористости керамической массы выгорающих добавок. Такой кирпич при сравнительно небольшой пустотности, но с пористой структурой, образуемой за счет выгорающих примесей, обладает достаточно хорошими теплотехническими показателями.
Рис. 1. Многодырчатый кирпич: а - с 105 отверстиями; б - с 60 отверстиями; в - с 31 отверстием
Инструкцией И 124-51/МСПТИ рекомендуются следующие виды многодырчатого и пористо-дырчатого кирпича (рис. 1 и 2):
- многодырчатый объемного веса (брутто) 1250-1300 кг/м3 и пустотностью 30% со 105 отверстиями размерами 10х8,5 мм, 60 отверстиями размерами 12х12,5 мм и с 31 отверстиями размерами 11,6х25 мм;
- пористо-дырчатый объемного веса (брутто) 1200-1400 кг/м3 и пустотностью за счет отверстий 19% с 32 круглыми отверстиями диаметром 15 мм и объемного веса 1300-1400 кг/м3 и пустотностью за счет отверстий 13%, с 19 круглыми отверстиями диаметром 16 мм.
Рис. 2. Пористо-дырчатый кирпич: а - с 32 отверстиями; б - с 19 отверстиями
В разработанном ЦНИПС и РосНИИМС проекте ГОСТ рекомендуются следующие типы дырчатого кирпича пластического прессования с 13, 19, 24 и 36 круглыми отверстиями диаметром 16 мм с пустотностью соответственно 8,5; 12; 15,6 и 23,5% и 58 отверстиями размерами 12х12,5 мм с пустотностью 29%, причем такой кирпич можно изготовлять с легковесными выгорающими добавками с таким содержанием их, чтобы объемный вес кирпича (брутто) был не более 1450 кг/м3. Отверстия можно устраивать и других форм (квадратные, прямоугольные и др.) с площадью пустот не более 2,0 см2 и шириной прямоугольных или овальных пустот не более 12 мм.
Преимущества многодырчатого и пористо-дырчатого кирпича по сравнению со сплошным следующие:
- Более высокое термическое сопротивление многодырчатого и пористого кирпича уменьшает толщину наружных стен в среднем на ½ кирпича, объем кладки стен до 20% и, следовательно, сокращает время, трудовые затраты, расход материалов на устройство стен, снижает их стоимость.
- Снижение объемного веса кирпича и улучшение в процессе изготовления (благодаря наличию пустот) условий сушки и обжига 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 стены (в среднем на сплошном участке стены до 35%), что в свою очередь облегчает конструкции, воспринимающие вес стены (нижележащие стены, фундаменты, каркасы и т. д.).
- Изготовление пустотелого кирпича требует меньшего расхода сырья, электроэнергии и топлива.
Исходя из изложенных соображений, следует считать целесообразным применение сплошного кирпича только в тех конструкциях, где его прочность может быть достаточно полно использована: в несущих столбах, простенках, стенах нижних этажей многоэтажных зданий и стенах промышленных зданий, несущих крановые нагрузки, а также в тонких и пустотелых стенах, в которых часть объема кирпичной кладки заменена более эффективным, чем кирпич, теплоизоляционным материалом и т. д.
Сплошной кирпич - один из наиболее древних видов искусственных камней. По условиям долговечности он может быть применен для кладки надземных подземных конструкций зданий всех классов.
