Кирпич М 100

Кирпич М 100

Рядовой кирпич М100 — универсальный стройматериал, используемый для кладки стен, возведения колонн для забора, облицовки и других видов строительства. Его производят давно, изделие пользуется популярностью за счет своей экологичности, надежности и долгого срока службы. В зависимости от прочности, размера и других параметров выделяют несколько видов кирпича М 100, каждый из которых предназначен для различных работ. Чтобы понять какая между ними разница, перед покупкой обращаются к специалисту и выбирают подходящий тип.

Под разные задачи

Керамический кирпич по типу использования может быть нескольких видов. Каждый из них подходит только для выполнения конкретной, определенной задачи. Вот основные разновидности керамического кирпича.

1. Строительный (он же рядовой). Он предназначен, собственно, для строительства. Из него делается основная кладка дома.
2. Облицовочный (он же лицевой) кирпич характеризуется ровным однородным цветом, имеет гладкую фактуру, а еще внутри него, как правило, делают пустоты для улучшения теплоизоляции здания. Этот вид кирпича используют для облицовки зданий и сооружений, класть стены из него нельзя.
3. Шамотный кирпич славится своей теплостойкостью и огнеупорностью. Он выдерживает температуру больше 1000 градусов по Цельсию. А предназначен он для кладки печей, каминов и дымоходов.

Таким образом, выбор кирпича зависит от того, какую задачу вы собираетесь на него возложить. Нельзя заменять один вид другим, нужно использовать их строго по назначению.

Фото: stroyres.net

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.

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.

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.

Преимущества материала

Популярность красного кирпича М 125 обусловлена его прочностными и качественными характеристиками. Строения возведенные с его помощью отличаются надежностью, долговечностью и аккуратным внешним видом. Материал дышит, что исключает появление грибка и плесени на поверхности стен.

Кирпич выпускает в различных размерах:

• одинарный;
• двойной;
• полуторный.

От того какого типа материал, полнотелый или пустотелый, используется при строительстве зависит вес сооружения, нагрузка, которую оно даст на фундамент. При строительстве стен обычно применяется полнотелый кирпич, а для отделки – пустотелый или лицевой. Подобная кладка добавит строению оригинальности и аккуратности. Если есть желание сэкономить на облицовке, можно воспользоваться силикатным камнем, который очень эффектно смотрится в сочетании с красным кирпичом.

Приобретая материал, следует обратить внимание на цену кирпича М 125, которая является важным фактором при выборе. Она может варьировать в зависимости от вида изделия, региона доставки, и желаний продавца. Поэтому стоит поискать наиболее выгодные предложения.

1. Используя кирпич М 125, следует укладывать стену, толщина которой будет не менее, чем 2,5 кирпича. Это позволит исключить бесполезную теплоотдачу.
2. Сердцевина качественного камня обладает более насыщенным цветом, нежели его края.
3. Звонкий звук, издаваемый изделием при ударе, говорит о его высоком качестве. Глухой звук и светло-коричневый цвет изделия указывают на несоответствие ГОСТ.
4. Покупая кирпич необходимо требовать заверенную копию сопроводительного документа: сертификат качества или паспорт. При отсутствии нужных бумаг лучше отказаться от подобного приобретения.
5. Желательно ознакомиться со всей партией товара. Присутствие мелких дефектов, сколов, трещин не допустимо.

Выбрать качественный кирпич можно сравнив его технические характеристики, о которых сообщит маркировка материала или его описание. В паспорте или сертификате желающие смогут найти вес изделия, необходимый для расчета покупки, количество в упаковке и наименование производителя.

Следует помнить, что на разных этапах строительства, потребуется применение разного вида материала.

Марка кирпича – показатель прочности, определяющий нагрузку (в кг) на 1 кв.см, которую может выдержать кирпич. В промышленности выпускается кирпич марок: 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. ***

Стандартизация кирпича

Партия кирпича проходит обязательные испытания на соответствие показателям прочности и устойчивости к морозу. В результате этих испытаний присваивается определенная марка. Чтобы выполнить проверку, из кирпичной партии наугад выбираются 5 изделий. Прочность определяется путем предельных нагрузок, воздействующих на изделие. Для испытаний сопротивления холоду берется кирпич и вымачивается в воде на протяжении 8 часов. После этого выполняется замораживание и цикл повторяется до тех пор, пока его характеристики не изменятся. Чем больше циклов он выдерживает, тем выше показатель в маркировке.

Марка по прочности

Марка кирпича по прочности – наиболее часто рассматриваемый вопрос, так как это один из самых значимых показателей, позволяющий использовать материал для выполнения определенных задач.

Марка керамического кирпича по прочности определяется показателем сжатия на изгиб. Она обозначается буквой М, дополненной цифровым кодом, обозначающим уровень нагрузки, который способен выдержать обыкновенный кирпич на 1 квадратный сантиметр. На сегодняшний день установлено 8 марок по прочности – от 75 до 200 с шагом в 25 и особо прочные кирпичи – М-250 и М300.

Существуют специальные сверхпрочные кирпичи, которые применяются в ответственном строительстве. В рамках обычного градостроительства такие изделия оказываются невостребованными в связи со своей высокой ценой.

Морозостойкость

Этот показатель говорит о сопротивлении изделия циклам заморозки-разморозки в насыщенных влагой условиях. Существует большое количество маркировки морозостойкости – от F15 до F-300. Чем выше число, тем большее количество циклов полного промерзания-оттаивания выдерживает кирпич без повреждений его структуры. Эти показатели крайне важны при строительстве на территориях с экстремально низкими температурами.

Для средней полосы при возведении обычных сооружений этот показатель не обязательно должен быт максимальным. Хватит средних значений для внешней отделки и меньших – для внутренней.

Определение Марки Кирпича По Прочности

Прочность кирпича – это свойство материала сопротивляться разрушению и деформациям под действием напряжений, возникающих от внешних нагрузок или других факторов (неравномерная усадка, нагревание и т.п.). Прочность материала обусловлена силами взаимодействия его структурных частиц (атомов, молекул). Количественно оценивается пределом прочности, т.е. предел прочности (временное сопротивление) – это напряжение, соответствующее наибольшей (разрушающей) нагрузке в момент разрушения материала к единице площади. Напряжение – это равнодействующая внутренних сил, приходящаяся на 1 см2 поперечного сечения материала. Разрушение – это ослабление между частицами при нарушении сплошности структуры. Различают хрупкое, т.е. мгновенное (без деформации) и пластическое (с деформацией) разрушение материала.

Оборудование для производства кирпича и плитки предполагает обязательное испытание тестовых образцов на пределы прочности, перед запуском линии на полную мощность. Далее мы подробней рассмотрим методы и подходы в определении прочности материалов.

Кирпич является стеновым материалом, поэтому при эксплуатации он испытывает сжимающие и изгибающие нагрузки. Для определения марки кирпича по прочности как на сжатие, так и при изгибе определяют на целом кирпиче, используя прессовое оборудование (рис. 1).

Для этого в местах опирания и приложения нагрузки поверхность выравнивают цементным или гипсовым раствором с песком состава 1:1 с В/Ц=0,4-0,42 или применяют прокладки из технического войлока, резинотканых пластин.

Предел прочности при изгибе R_ИЗГ, МПа, образца вычисляют по формуле

где F — разрушающая нагрузка, Н (кгс); l — расстояние между осями опор, мм (см); α — ширина образца, мм (см); b — высота образца по середине пролета, мм (см).

Рис. 1. Схема испытаний кирпича на изгиб

Определение марки кирпича по прочности на сжатие

Предел прочности при сжатии определяют на образцах, состоящих из двух целых кирпичей или из двух его половинок. По ГОСТу допускается определять марку кирпича по прочности на сжатие при испытаниях на половинках кирпича, после его тестирования на изгиб. Для определения предела прочности при сжатии кирпича пластического формования из двух кирпичей или двух половинок изготавливают образцы в виде куба.

Для этого приготавливают цементно-песчаный раствор состава 1:1 с В/Ц=0,4-0,42. Кирпич погружают в воду на 1 мин. На горизонтальную пластину укладывают лист бумаги, слой раствора толщиной 3-5 мм и первый кирпич или его половинку, затем слой раствора и вторую часть образца. При этом поверхности излома при использовании половинок кирпича должны быть направлены в противоположные стороны.

Верхнюю поверхность второго кирпича или половинки выравнивают цементным раствором толщиной 3-5 мм, укладывают лист бумаги и прижимают стеклом.

Перед испытанием на марку прочности керамического кирпича, образец выдерживают в течение 3 суток в помещении при температуре (20±5) °С и относительной влажности воздуха 60-80 % для набора прочности цементно-песчаного раствора.

Определяя предел прочности при сжатии, можно для выравнивания поверхностей сухих образцов применять прокладки из технического войлока, резинотканых пластин, картона.

Образцы, выполненные по технологии Полусухое прессование керамического кирпича, испытывают насухо, не выравнивая их поверхности. Предел прочности при сжатии R_СЖ, МПа, определяют по формуле

где F — разрушающая нагрузка, Н (кгс); А — площадь поперечного сечения образца как среднее арифметическое значение площадей верхней и нижней его поверхности, мм2 (см2). При вычислении предела прочности при сжатии образцов утолщенных кирпичей результаты вычислений умножают на коэффициент 1,2.

По значениям пределов прочности при сжатии и изгибе определяют марку кирпича по таблице на рис. 2.

Рис. 2. Марка прочности кирпича глиняного обыкновенного

Упрощенный способ определения марки кирпича по прочности

Молоток массой 1 кг берут за нижнюю часть рукояти, локоть прижимают к туловищу у пояса, ударником молотка касаясь плеча. Удар наносят по наибольшей грани кирпича. В зависимости от степени разрушения кирпича по таблице на рис. 3 определяют его марку.

В условное обозначение стеновых керамических материалов (кирпичи, камни), кроме показателя марки по прочности, входит значение морозостойкости в количествах циклов замораживания и оттаивания и буквенные обозначения: К — керамический, Р — рядовой, Л — лицевой, П — пустотелый, О — одинарный, У — утолщенный (для кирпича), У — укрупненный (для камня), Пр — профильный. В конце обозначения указывается СТБ.

• кирпич керамический рядовой пустотелый одинарный марки по прочности 150, по морозостойкости F15 будет иметь буквенное обозначение — кирпич КРПО-150/15/СТБ1160-99;
• камень керамический рядовой укрупненный марки по прочности 150, по морозостойкости F15, будет иметь буквенное обозначение — камень КРУ 150/15/СТБ1160-99.

Рис. 3. Определение ориентировочной марки кирпича

Предел прочности кирпича

Предел прочности кирпича определяют нагружением до разрушения испытываемых образцов материала с помощью гидравлических прессов или разрывных машин (рис.4). Испытание проводят на образцах (кубах, цилиндрах, призмах, балочках), форма и размеры которых указаны в стандартах на соответствующий материал.

Рис. 4. Пресс для испытания кирпича на прочность

Кирпичи в конструкциях подвергаются сжатию, растяжению, кручению, срезу, изгибу. В целом, некоторые строительные материалы хорошо сопротивляются сжатию и значительно хуже – растяжению и изгибу. Например, природные каменные материалы, бетон и др. Поэтому такие материалы используются в конструкциях, работающих преимущественно на сжатие. Металлы и дерево имеют высокую прочность, как на растяжение, так и на сжатие и изгиб. Поэтому их применяют в конструкциях, работающих на изгиб, сжатие и растяжение.

Вместе с тем разрушение кирпича, в физическом понимании, состоит в отделении частичек материала друг от друга. И особенностью поведения под нагрузкой, например, каменных (хрупких) материалов является то, что при сжатии они тоже разрушаются от растягивающих напряжений, возникающих в направлениях, перпендикулярных действию сжимающей нагрузки, т.е. вследствие разрыва материала в поперечном направлении. Разрушение их обусловлено развитием микротрещин отрыва, направленных параллельно действующему усилию. Сначала по всему объёму возникают микроскопические трещины отрыва. С ростом нагрузки микротрещины отрыва соединяются, образуя видимые трещины, направленные параллельно или с небольшим наклоном к направлению действия сжимающих сил. Затем трещины раскрываются, что сопровождается кажущимся увеличением объёма, и наступает полное разрушение.

Наклон трещин разрыва обусловлен силами трения, которые развиваются на контактных поверхностях – между плитами пресса и гранями образцов (кубов, призм). Поэтому после разрушения образцы (кубы) приобретают форму усечённых пирамид, сложенных вершинами. Если при осевом сжатии образца устранить влияние сил трения смазкой контактных поверхностей, трещины разрыва становятся вертикальными, параллельными действию сжимающей силы, а временное сопротивление уменьшается примерно вдвое (рис. 5). Однако согласно стандартам, образцы материалов при определении прочности на сжатие испытывают без смазки контактных поверхностей.

Рис. 5. Схема деформирования образцов бетона при сжатии: а – при наличии трения по опорным плоскостям; б – при отсутствии трения

Предел прочности при сжатии или растяжении вычисляют делением максимальной нагрузки при разрушении образца (F) на площадь первоначального поперечного сечения (A):

Предел прочности при изгибе определяют на образцах призмах, расположенных на двух опорах. Сила (F) прикладывается, как правило, в середине образца.

где l – расстояние между опорами, см; b – ширина образца, см; h – высота, см.

Нагрузка выражается в меганьютанах (МН), площадь – в квадратных метрах (м2). Поэтому предел прочности, как и напряжение, в Международной системе единиц (СИ) измеряется МН/м2 или в МПа. В некоторых нормативных документах сохраняется размерность показателя предела прочности в технической системе единиц – кгс/см2.

На величину прочности испытываемых кирпичей оказывают влияние размеры и форма образцов, характер обработки их поверхности, скорость нарастания нагрузки и другие факторы. Поэтому при испытании кирпича необходимо строго придерживаться указаний стандарта.

Согласно статистической теории прочность образцов лимитирована дефектами, содержащимися в их объёме. С увеличением объёма образца повышается вероятность существования в нем крупного дефекта. Поэтому средняя прочность образцов одного и того же материала возрастает с уменьшением их размеров. Такая зависимость получила название масштабного фактора. Чтобы исключить влияние масштабного фактора при установлении прочности материалов, надо либо строго придерживаться стандартных размеров образцов, либо пользоваться масштабными коэффициентами, равными отношению прочности образцов произвольных размеров к прочности стандартных образцов.

Различают теоретическую (прочность с идеальной структурой) и реальную (техническую) прочность кирпича. Теоретической прочности соответствует напряжение, возникающее в кирпиче, равное силе межатомного притяжения. Считается, что значения прочности материалов, полученных экспериментально, на несколько порядков меньше значений теоретической прочности. Это обусловлено дефектами структуры существующих материалов, из-за чего нагрузка при испытаниях распределяется неравномерно по сечению образца.

Предел прочности при сжатии кирпича колеблется в довольно широких пределах. Например, у керамического кирпича от 7,5 до 30 МПа, у бетона – до 115 МПа и более (рис. 6).

Рис. 6. Прочность и модуль упругости некоторых строительных материалов

По прочности строительные материалы обычно подразделяют на марки, классы или сорта. Методы испытания для определения прочности путём разрушения испытываемых образцов называются разрушающими. Однако традиционные методы определения прочности с изготовлением стандартных образцов не всегда соответствуют реальной прочности материала в конструкциях. Более достоверными результаты могли быть при испытании выбуренных кернов из конструкции. Однако это приведёт к ослаблению конструкций.

В строительной практике применяются и неразрушающие способы контроля прочности. Количественная оценка свойств материала такими способами производится по косвенным показателям – скорости распространения ультразвукового импульса (ультразвуковой способ), по частоте собственных колебаний (резонансный), величине пластической деформации (механические) и др.

Из механических методов наиболее распространён так называемый метод НИИ Мосстроя с помощью молотка конструкции К.П. Кашкарова или Н.А. Физделя (рис. 7). Он основан на том, что при ударе молотком по поверхности испытываемого материала одновременно образуется два отпечатка: на материале и на эталонном стержне в молотке. Затем по величине соотношения диаметров отпечатков и предварительно построенному тарировочному графику определяют прочность материала ГОСТ 26690.

Коэффициент конструктивного качества (удельная прочность) оценивается по отношению прочности материала к его средней плотности. Наиболее эффективными являются материалы, имеющие наименьшую плотность и наиболее высокую прочность. Физически коэффициент конструктивного качества выражает собой максимальную высоту столба из данного материала, когда в основании под действием собственной массы возникают разрушающие напряжения.

Рис. 7. Молоток Кашкарова для определения прочности строительного материала

Марки

Марка определяется прочностью при деформации и морозостойкостью.

• Прочность при деформации обозначается как М, выражается в кг/см². Среди керамических кирпичей существуют марки от М50 до М300. М50 выдерживает небольшие нагрузки, оптимален для межкомнатных стен. М100-М150 подходят для малоэтажных застроек. В строительстве высотных домов актуальна марка М200, М300 используют в фундаменте.
• Морозостойкость маркируется как F или Мрз. Означает количество циклов заморозки и оттаивания, выдерживаемые кирпичем до начала его разрушения. На современном рынке стройматериалов представлены марки от F-15 до F-300.

В средней климатической полосе целесообразно использовать марки от F-50. В Северных районах рационально использовать марки до F-50, ведь зима в этом регионе достаточно стабильна.