Прочность кирпича: марки и сравнение разных видов

Как определить прочность кирпича на сжатие? В каких случаях этой характеристике стоит уделить пристальное внимание? Какие виды кирпича наиболее прочны и как их устойчивость к механическим воздействиям влияет на надежность кладки в целом? Попробуем разобраться.

Кирпичные стены традиционно ассоциируются с надежностью. Всегда ли такая точка зрения оправдана?

Почему это важно

А в самом деле, из-за чего сыр-бор? Веками дома строились из обожженного кирпича  — и, заметьте, стояли те дома тоже веками! Их прочность была заведомо ниже современных строительных материалов. Так, быть может, не стоит создавать себе проблем?

При одноэтажном строительстве, в самом деле, класс прочности кирпича не имеет особого значения. С правильно выполненной перевязкой рядов и при условии армирования кладки даже  стена в полкирпича прекрасно выдержит массу стропильной системы и кровли; большего от нее и не требуется.

Нюанс: на практике для целостности стен одноэтажного строения куда большее значение имеет прочность фундамента. Его смещение или неравномерная усадка способны создать  больше проблем, чем использование для кладки стен материала с низкой механической прочностью.

Одноэтажный дом из кирпича-сырца.

Ситуация в корне меняется, если планируется многоэтажное строительство. Из чего складывается нагрузка на нижние ряды кирпича в стенах?


На них давят:

  • Все расположенные выше ряды кладки. При плотности под две тонны на кубометр уже это немало.
  • Перекрытия. В многоэтажных домах типичное решение — железобетонные плиты перекрытий; их масса тоже весьма значительна.
  • Стропильная система и кровля не так уж легки сами по себе. Добавим к ним массу скапливающегося зимой на крыше снега.
  • Чтобы ничего не упустить — вспомним про ветровые нагрузки. которые воспринимаются стенами, усадку фундамента и прочие часто забывающиеся мелочи.

Определенно, с учетом вышесказанного расчет кирпичной кладки на прочность представляется вполне здравой идеей. Однако здесь возникает пара проблем:

  1. Существующие методики расчета весьма сложны.
  2. При этом они дают весьма приблизительные результаты.

Впрочем, вместо расчета иногда можно использовать справочные данные.

Отложим пока решение нашей задачи и давайте посмотрим, какие параметры влияют на результирующую надежность и долговечность кирпичной стены.

О прочности стен

Слагаемые успеха

Итак, из чего складывается прочность кладки?

  • Прочность при сжатии кирпича, как ее часто называют  (правильнее все-таки употреблять выражение «прочность на сжатие») — это способность изделия выдержать без разрушения определенную механическую нагрузку. Как ее определить? Предельно просто: марка — это и есть предел прочности кирпича при сжатии в килограммах на квадратный сантиметр. К примеру, строительный кирпич марки М 75 в среднем будет разрушаться при давлении в 75 кгс/см2.
  • Марка раствора тоже непосредственно влияет на результат. Здесь действует тот же принцип: марка — это прямое указание на разрушающее давление в килограммах на квадратный сантиметр.

Раствор М 25 способен выдержать давление в 25 кгс/см2, М 100 — 100 кгс/см2 и так далее. Марка раствора тем выше, чем больше в нем цемента и чем выше марка этого цемента: для раствора М 200 рекомендуется использовать цемент М 500.

  • Равномерность заполнения швов раствором тоже весьма важна. В этом смысле показателен давний эксперимент: разные участки стены с использованием идентичных материалов клались опытным каменщиком и новичком. Разрушающее давление при испытаниях на участке мастера оказалось в 1,8 раза выше, чем на участке ученика.

От каменщика надежность кладки зависит не меньше, чем от материала.

Приоритеты

Нужен ли сверхпрочный кирпич при частном строительстве?

На этот вопрос можно дать однозначный ответ: нет. Едва ли вы станете строить своими руками дом хотя бы в 5 этажей: ИЖС законодательно ограничено двумя жилыми этажами и мансардой.

Между тем, для 16-этажных домов действуют следующие нормы:

  1. Первые три этажа возводятся из кирпича марки М 150.
  2. Для остальных этажей разрешено применять марку М 100.

Думается, нагрузку в обоих случаях сопоставить несложно. Чтобы проверить свои размышления, давайте оценим давление, которому подвергается поверхность рядового кирпича в двухэтажном доме.

Разумеется, оценка будет крайне грубой.

  1. Два этажа по 3 метра каждый дадут нам высоту кладки в 6 метров.
  2. Общую массу перекрытий и стропильной системы оценим как равную массе стен.
  3. Стало быть, на каждый квадратный сантиметр поверхности первого ряда кирпичей будет давить своим весом столб объемом 0,0001 м2 (квадратный сантиметр — 1/10000 квадратного метра) х 12 метров (высоту в 6 м мы умножаем на два) = 0,0012 м3.
  4. Плотность кирпичной кладки примерно равна 1700 кг/м3. Вес нашего столба будет равен 0,0012*1700=2,04 кг. Два килограмма на сантиметр! Даже кирпич низшей марки М75 имеет огромный запас прочности.

На что стоит обратить внимание при выборе материала?

Если вы живете в регионе с суровым климатом, инструкция очевидна: на морозостойкость. В маркировке кирпича она указывается с индексом F или МРЗ и означает количество циклов заморозки и оттаивания, которые кирпич гарантированно может выдержать без признаков разрушения. Хорошим считается значение морозостойкости не менее 50 циклов .

На фото для кладки фасада использован материал с низкой морозостойкостью. Последствия не заставили себя ждать.

Важно: чтобы оценить реальный ресурс стен, морозостойкость материала можно умножить на 2,5-3. Точное значение коэффициента зависит от того, насколько суровые морозы характерны для вашего города.

Однако

И все-таки существует вполне реальная ситуация, в которой предел прочности при сжатии кирпича имеет очень большое значение. Не догадаетесь? Подскажем: облицовка фасада.

  • Облицовочный кирпич (в т.ч. декоративный)  испытывает большие ударные нагрузки. Попросту говоря, фасад вы куда чаще цепляете переносимыми предметами.
  • Ветровую эрозию тоже стоит учитывать. Так уж получилось, что устойчивость по отношению к ней линейно зависит от прочности.
  • Морозостойкость и низкое влагопоглощение, которые крайне важны для облицовочного материала, зависят от того же свойства материала, что и механическая прочность: от минимального размера пор.

Сравнительная прочность разных видов кирпича

К какому виду относится самый прочный кирпич?

Давайте устоим экспресс-обзор разных его типов.

  • Силикатный кирпич производится пропаркой в автоклаве при высоких температуре и давлении сформованной песчано-известковой смеси. Максимальная прочность силикатного кирпича соответствует марке М200.

Силикатный кирпич популярен, прежде всего, благодаря относительной дешевизне, обусловленной технологичностью производства. На одну партию уходит всего 4-6 часов против суток для керамики.

К слову: этот материал нельзя использовать для кладки фундаментов, да и от осадков стены из него лучше защищать свесами кровли.

  • Красный керамический уже заметно прочнее: максимальная марка — М 300. Обжиг глины вызывает спекание ее частиц; в результате получившаяся масса напоминает структурой камень с небольшими порами, появляющимися в ходе испарения воды.
  • Гиперпрессованный кирпич. как несложно догадаться по его названию, представляет собой продукт прессовки. Сырье — наполнитель (известняк, ракушечник, кирпичный бой, шлак или любой другой) и портландцемент марки 500.

В процессе пропарки и последующего хранения на теплом складе материал набирает прочность; он часто служит для облицовки фасадов. Пропарочную камеру готовый кирпич покидает с прочностью, соответствующей марке М 200 — М 250, однако в процессе хранения в течение первого месяца достигает марки М 350.

  • Наконец, клинкер по этому параметру — бесспорный победитель. Отечественными стандартами предусмотрена прочность вплоть до М 1000; однако лучшие образцы облицовочного клинкерного кирпича выдерживают усилие на сжатие в 1700 — 1800 кгс/см2. Понятно, что цена таких изделий намного выше конкурирующих решений.

Как достигается столь выдающийся результат? Принципиальной разницы с обычной керамикой нет: сырье — та же глина, однако более высокая температура обжига обеспечивает исключительно глубокое спекание частиц.

Клинкер — однозначный чемпион. Вдумайтесь: кирпич стандартного размера (25х12х6,5 сантиметра) марки М 1000 способен выдержать без разрушения вес до 300 тонн!

Влияет ли на прочность что-то, кроме сырья и технологии производства? Несомненно.

  • Пустотность. Если полнотелый кирпич наиболее прочен, то поризованный и пустотный (так называемый эффективный) благодаря полостям раздавить куда легче.

Важно: не стоит отказываться от эффективного кирпича из-за его меньшей механической прочности. Как мы выяснили, реальная нагрузка в частном домостроении несопоставима с возможностями даже низших марок; а вот теплоизоляционные качества пустотного материала — большой и несомненный плюс.

  • Форма. Благодаря неоднородности швов нагрузка на изгиб может возникать даже внутри горизонтальных рядов; этой нагрузке лучше противостоят изделия большой толщины. Двойной кирпич имеет меньше шансов дать трещину по сравнению с одинарным.

Двойной силикатный кирпич М 150 на практике оказывается прочнее одинарного той же марки.

Вывод

    1. Прочность не является определяющей характеристикой рядового кирпича в случае частного домостроения. Морозостойкость и низкая теплопроводность в реальной обстановке куда более полезны.
  1. Если все же оценивать способность противостоять механическим воздействиям, безоговорочный лидер — клинкер. Полнотелый и максимально большой толщины. Впрочем, встретить такой материал в продаже малореально.

Как обычно, в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Успехов в строительстве!

По материалам сайта: http://klademkirpich.ru