ГЛАВНАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ ЕДИНИЦА (стр. 140)

Кирпич является своеобразным строительным модулем. Причем модулем он стал гораздо раньше, чем появилось само понятие модуля. Размеры, прочностные и технологические возможности кирпича непременно сказываются на возведении любого здания.

Универсальность
Основной областью применения строительного кирпича, отличающей его от кирпича отделочного, является возведение капитальных стен и перегородок.

Если говорить о назначении строительного кирпича в широком смысле, то здесь он проявляет себя как универсальное изделие. Согласно существующей типологии строительных материалов, кирпич попадает сразу в несколько классификационных групп. В конструкционной группе он свой, поскольку воспринимает и передает нагрузки (по теоретическим подсчетам историка архитектуры Д. Гордона, максимально возможная высота кирпичного дома может составить 2000 м, а реально существующее самое высокое здание из кирпича имеет 86 этажей). В теплоизоляционную, звукопоглощающую группы и в группу защиты от внешних воздействий кирпич попадает по вполне очевидным причинам. В отделочную группу он тоже вхож (в ряде случаев поверхность стены, выложенной строительным кирпичом, позволяет обойтись без применения дополнительного облицовочного материала). Можно его встретить и среди изделий специального назначения (некоторым сортам кирпича приходится выполнять свои функции и в металлургической печи, и в среде с активной кислотностью).

Технологической особенностью самого распространенного способа изготовления кирпича является использование природного сырья — глины, подвергаемой обжигу.

В зависимости от особенностей состава и способа производства строительный кирпич делится на силикатный (состоит из смеси песка и извести) и керамический (получаемый путем обжига глины), по наделяемым функциям — на теплоизоляционный и огнеупорный, по формовке объема — на пустотелый и полнотелый.

Из полнотелого кирпича выполняют сильно нагруженные конструкции зданий — несущие стены, цокольные этажи, опорные колонны. Прочность у него очень высока, но и вес достаточно ощутим (один кирпич обычно весит более 4 кг). Поэтому в более «либеральных» условиях применяются кирпичи с пустотами, уменьшающими вес почти вдвое.

Силикатный кирпич известен больше под названием «белый» (из-за цвета используемой для его производства смеси извести и песка). Его получают сухим прессованием под давлением 150–200 кг/см2 с последующей обработкой в автоклаве паром при температуре 170–200° С и давлении 8–12 ат. Чтобы получить цветной кирпич, в смесь добавляют щелочностойкие пигменты (вплоть до таких насыщенных цветов, как желтый, черный и голубой). В этом случае кирпич может быть использован и как облицовочный. Силикатный кирпич выдерживает максимальную температуру 550° C.

Огнеупорный кирпич выдерживает температуру 1200° С и выше. Обыкновенный кирпич в данных условиях плавится, а затем рассыпается. В общем случае домашние камины и печи не могут похвастаться такими температурами. Но помимо стойкости к температуре огнеупорный кирпич обладает еще одним ценным свойством: он хорошо аккумулирует и отдает тепло, что делает его применение в домашнем очаге весьма целесообразным. Огнеупорный кирпич хоть и дороже обычного, но при обустройстве дома его требуется гораздо меньше. Дырчатые и пустотелые кирпичи для кладки печей не годятся — только полнотелые.

В зависимости от различных добавок огнеупорный кирпич приобретает свойства, далеко не все из которых нужны в условиях частного жилища, но необходимы в установках металлургической и химической промышленности, отличающихся экстремальными режимами работы оборудования. Для бытовых целей оптимальным вариантом является шамотный огнеупорный кирпич, маркируемый буквой «Ш».

В его состав включен каолиновый порошок. Такой кирпич способен выдержать температуру свыше 1000° C. Его укладывают в местах прямого соприкосновения с огнем. При кладке огнеупорных кирпичей должна быть обеспечена очень малая толщина шва.

Если шамотный кирпич при обжиге передержать, то он превратится в так называемый железняк. Попросту говоря, покроется стекловидной пленкой, хоть и красивой, но делающей его использование в камине невозможным. Однако при этом прочность кирпича настолько возрастает, что он годится даже для фундамента. Недообожженный шамотный кирпич активно впитывает и удерживает влагу, из-за чего перестает быть огнеупорным.

Потребность в теплоизоляционном кирпиче обусловлена стремлением уменьшить толщину стен при сохранении их способности удерживать тепло зимой и сохранять оптимальную температуру летом. После ввода в действие с 2000 года новых СНиПов, согласно которым сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций должно возрасти в три с лишним раза по сравнению с существовавшими прежде нормами, помимо разумных пожеланий стали действовать жесткие административные требования.

Одной из модификаций теплоизоляционного кирпича является пустотелый (с выемками). За счет пустот в объеме изделия уменьшаются вес и теплопередача через стену. Пустоты могут достигать 50% объема.

К теплоизоляционным видам относится и поризованный (пористый) кирпич, который, обладая минимальным коэффициентом теплопроводности, считается в этом смысле самым эффективным. При его изготовлении в исходные материалы добавляют специальные компоненты, выгорающие при обжиге, образуя поры во всей массе, что уменьшает ее теплопроводность. За счет сквозных отверстий он приобретает дополнительные теплозащитные свойства (в результате коэффициент теплопроводности составляет 0,18–0,22 Вт/м•°K против 0,28–0,40 Вт/м•°K у обычного кирпича). Значительное уменьшение веса (при сохранении той же прочности) позволяет увеличить размеры кирпича таким образом, что его длина становится равной толщине будущей стены (51 см). Данное изделие имеет также пазы, позволяющие обходиться без вертикальных растворных швов, что, в свою очередь, увеличивает скорость ведения кладки в 2–2,5 раза и сокращает расход раствора. По внешнему виду это уже и не кирпич вовсе, что, собственно, и отражается в его названии «камень строительный поризованный».

Несмотря на искусственное происхождение (рукотворность) и некоторую отдаленность от природного естества, кирпич по экологичности занимает второе место после дерева. Кроме того, кирпичные стены имеют большую естественную тепловую инерцию и «дышат». К другим достоинствам данного строительного материала можно отнести негорючесть, неподверженность гниению и всеядности различных насекомых и грибков, постоянство и однородность цвета.

Меньше модуль — больше пластики
Габариты строительного кирпича как модуля настолько невелики, что они не стесняют свободы архитектора, позволяя ему проектировать здания весьма пластичных и подчас неожиданных форм. С помощью кирпича возможно воссоздание самых сложных поверхностей, включая изгибы малого радиуса, сопряжения криволинейных стен, перетекание различных объемов друг в друга и т.д.

И все это благодаря тому, что кирпич по габаритам несравнимо меньше человека в отличие, скажем, от бетонных плит-перекрытий, оставляющих архитектору гораздо меньше простора в творческом формообразовании. Ведь ставя друг на друга параллелепипеды с фиксированными размерами, заметно превосходящими по высоте рост человека, добиться скульптурно выверенной до мелких подробностей сложной непрямолинейной поверхности очень трудно, а то и невозможно.

С использованием кирпичной кладки можно выполнить сооружения практически любых очертаний. Вспомним, к примеру, сложенный из обожженного кирпича константинопольский храм святой Софии. При этом особый сверхлегкий кирпич (длиной 37,5 см, толщиной 4–5 см) использовался даже для воздвижения купола.

По нашим действующим стандартам строительный кирпич в полтора раза короче. Его размеры соотносятся друг с другом следующим образом: ширина (тычок) укладывается в длине (ложке) ровно дважды, если не считать части, отводимой на шов (заполнение связующим раствором). Это позволяет по-разному стыковать кирпичи.

По российским стандартам одинарный кирпич имеет размеры 250 х 120 х 65 мм, полуторный — 250 х 120 х 88 мм, двойной — 250 х 120 х 138 мм. Поризованный строительный камень имеет следующий размерный ряд: 250 х 120 х 138, 380 х 253 х 219, 510 х 253 х 219 мм.

На Западе вариантов больше. Среди самых распространенных: 200 х 100 х 50 (65), 240 х 115 х 52 (71) мм.

В одной связке
Для прочной связи кирпичи размещают вдоль и поперек друг к другу. Стена состоит из нескольких рядов кирпича (крайние ряды называются верстами, внутренние — забутками). Укладку кирпича начинают с наружной версты. При этом должно быть обеспечено такое перекрытие (перевязка) швов, чтобы кладка не расслаивалась вдоль стены на более тонкие стенки (слои) и нагрузка равномерно распределялась по ширине стены.

Кладка кирпичей ведется по определенной системе, называемой перевязкой. Швы нижележащего ряда должны обязательно перекрываться вышележащими кирпичами. Максимальное перекрытие достигается при ложковой перевязке, когда кирпичи перекрывают друг друга на половину своей длины. В зависимости от ориентации кирпичей и их перекрываемой доли, а также симметричности или несимметричности в чередовании перекрытий, способ перевязки может называться также крестовым или цепным. Проложенный ряд называется верстой. Он может быть тычковым (кирпичи уложены длинными сторонами перпендикулярно плоскости стены и обращены к внешней стороне тычками), ложковым (кирпичи уложены длинными сторонами вдоль плоскости стены и обращены к внешней стороне ложками) или смешанным. Система перевязки может быть однорядной или многорядной.

Для кубометра кладки требуются 400 штук одинарного кирпича и 0,25 м3 раствора. Для кладки используют цементно-глиняные, цементно-известковые и известковые растворы. Швы имеют толщину от 10 до 30 мм. От равномерности толщины швов зависят горизонтальность каждого ряда и отсутствие перекосов.

При закладке фундамента под стены также можно применять кирпич, но далеко не любой, а с прочностью не менее М100, если речь идет о коттедже. А для строительства многоэтажного дома потребуется кирпич с прочностью не менее М150. Число после буквы «М» показывает, какую нагрузку (в кг/см2) способен выдержать данный кирпич.

Немаловажен в российском климате и другой параметр — морозоустойчивость. Для средней полосы рекомендуется кирпич с морозоустойчивостью не менее Мрз 35 (это означает, что кирпич выдерживает 35 циклов попеременного замораживания-оттаивания). Стены, как правило, имеют при этом толщину в 2,5 и более обычного строительного кирпича. Применение теплоизолирующего пустотелого или пористо-пустотелого кирпича поможет сделать их тоньше на 20–25%.