Клинкерный кирпич: технология производства и сфера применения

Клинкерный кирпич: технология производства и сфера применения

Первые упоминания о клинкерном кирпиче датированы 1743 годом, когда в немецком городе Бокхорн по инициативе датского короля Кристиана VI начала свою работу первая мастерская. В ней обычные кирпичи подвергали обжигу в печах, после чего они становились гораздо более прочными. Это позволяло использовать их при строительстве дорог вместо привозного и из-за этого слишком дорогого строительного камня.

В России этот строительный материал появился гораздо позже — в 1884 году. Первым его производителем стал Топчиевский завод, расположенный в Черниговской губернии в посёлке Топчиевка. Сначала ассортимент предприятия составляли клинкерные пласты, получаемые путем спекания глиняного сырья. Далее эти пласты дробились на более мелкие фрагменты для мощения дорог. Только в 1904 году завод начал выпускать настоящий клинкерный кирпич, который использовался в дорожном строительстве и при возведении печей.

Клинкерный кирпич для фасада — гарантия долголетия

Клинкерный кирпич для фасада — гарантия долголетия облицовки Вашего дома. Все потому что он имеет повышенную прочность и морозостойкость, а также низкое водопоглощение. К примеру, он устойчив к механическому воздействию и сколам только благодаря прочности М300. Кроме того, этот вид облицовочного кирпича за счет морозостойкости F100 даже с годами не имеет таких дефектов как отстрелы или отслоение. Ну и конечно его низкое водопоглощение <6% препятствует образованию плесени и грибка на фасаде.

Клинкерный кирпич из-за высокой плотности отталкивает грязь с пылью и поэтому фасад остается всегда чистым. Его цвет из-за стойкости к различным кислотам, а также к выцветанию на солнце не меняется даже с годами. Помимо этого, клинкерный кирпич защищает фасад от выветривания и предотвращает потерю тепла. Кроме того, он не горит, а также соответствует всем санитарным нормам. К тому же этот вид лицевого кирпича совместим практически с любыми строительными материалами. По сути клинкерный кирпич для фасада самый идеальный вариант.

Клинкерный кирпич приобрел свою популярность за счет своей долговечности, а также красоты и безупречного качества. Благодаря клинкерному кирпичу затраты на ремонт фасада не требуются даже через сто лет. Плюс к всему ему не нужен уход, а также его не нужно не чем обрабатывать чтобы продлить срок службы. Поэтому многие города в Европе имеют именно этот вид кирпича на фасадах зданий. Но особо популярен клинкерный кирпич для фасада в северных регионах и с суровым морским климатом.

Рекомендации к работе

А теперь рассмотрим рабочие рекомендации, которые относятся к использованию затирки клинкерной плитки. Нужно учесть такие полезные советы:

• Если затирочную смесь, которая попала на поверхность плиток, не получилось убрать вовремя (из-за чего она и застыла), то постарайтесь приобрести в строительном магазине особые растворители на кислотной/щелочной основе. Многие материалы для затирки можно растворять посредством таких средств.
• Опытные мастера, которые занимаются отделочными работами, рекомендовано в начале выполнения работ наносить затирку на Т-образные стыки. После того, как будет выполнена обработка, можно будет заполнять и остальные промежутки между плиток.
• Перед тем, как нанести затирку, рекомендовано очищать швы от клеевого состава, который был применен для фиксирования клинкерных плит или ступеней. Это можно сделать при помощи строительного скребка или напильника.
• При приобретении смеси для проведения затирки обязательно следует обратить внимание на свойства, а точнее, устойчивость к температурным перепадам, влагоустойчивость, длительность застывания состава в готовом виде, устойчивость к морозу, шовная толщина, на которую рассчитана такая затирка.

А о том, как делать затирку плитки-клинкера, стоит посмотреть в видеоролике, приведенном ниже.

Различают несколько разновидностей материалов. Ниже рассмотрим сферу применения и характеристики каждой из них.

Универсальная

Используется для кладки рядового кирпича при возведении объектов различного назначения. Основные компоненты материала – это цемент, песок и вода. Необходимые характеристики смеси придаются за счет использования добавок – пластификаторов, отвердителей, красителей. К универсальным строительным смесям относится несколько их разновидностей, которые отличаются по своим характеристикам.

Рядовой кирпич

Для монтажа рядового кирпича применяются составы, в основе которых находится цемент в качестве связующего звена и песок – в качестве заполнителя. Марка цемента определяет пропорции каждого из компонентов материала. В него вводят некоторое количество извести, которая увеличивает вязкость раствора. Материал приобретает пластичность и хорошо заполняет пустоты. При этом скорость отвердения раствора увеличивается. Применение извести оправдано только в случае эксплуатации раствора в условиях низкой влажности.

Универсальными техническими характеристиками обладает раствор на основе цемента М150. В него вводят пластификаторы, которые позволяют увеличить морозоустойчивость и снизить водопоглощение. Цена такой строительной смеси для кладки находится на оптимальном уровне для любых категорий застройщиков, при этом ее качество неизменно высокое. Материал может применяться при проведении кладочных работ с использованием кирпича всех типов. Для заделки швов, как правило, используется белая кладочная смесь.

Клинкерный кирпич

Этот вид облицовочного материала имеет ряд специфических особенностей, поэтому в этом случае используют смеси, в составе которых в большем объеме представлены минеральные связующие и заполнители. Присутствие этих компонентов снижает усадку материала и исключает образование трещин. Введение рейнского трасса в состав смеси для кладки кирпича с низким водопоглощением позволяет сохранить ее цвет неизменным.

Стоимость таких материалов более высокая по сравнению с универсальными. Однако их применение оправдано, так как стоимость клинкерного кирпича требует использования для его кладки высококачественного раствора. В этом случае экстерьер здания сохранит привлекательный вид на протяжении длительного времени.

Цветные смеси

Для придания фасадам строений более эстетичного вида используют материалы, в составе которых присутствуют пигменты, определяющие цвет материала. Их цветовая гамма характеризуется широким спектром различных оттенков.

А полимерные добавки, которые производители вводят в сухие смеси, делают их невосприимчивыми к воздействию атмосферных факторов. Это позволяет им сохранять свой первоначальный цвет неизменным.

Для кладки клинкерного кирпича производители предлагают цветные сухие смеси в широком ассортименте. В качестве заполнителя в них используется мелкозернистый песок, к которому добавляются полимеры. Большое разнообразие оттенков позволяет реализовывать различные дизайнерские решения в оформлении фасада здания. Если материал использовать только для расшивки, то его расход существенно снизится.

Смеси, работающие в агрессивных средах

Материалы предназначены для эксплуатации в агрессивных условиях, например при повышенных температурах, кислотности и пр. Их состав подобран таким образом, что его компоненты обеспечивают работу материала при температуре до 1700 °С. Большая часть состава представлена огнеупорными порошками – мертелями.

Как производят цементный клинкер

Производство цементного клинкера налажено вблизи месторождений применяемого сырья. Это в первую очередь глина и известняк. Компоненты для производства добываются открытым карьерным способом. Получение цементного клинкера является энергозатратным, так как подразумевает продолжительный обжиг сырья при температуре выше +1000°С.

Изначально его производство в упрощенном составе наладили голландские строители. Они обжигали смесь из нескольких видов глины для получения материала, который по прочности не уступает натуральному камню. Современная технология более доработана. В лабораториях производителей сделан расчет пропорции компонентов, при которой материал приобретает наиболее высокие качества с их оптимальным балансом, отталкиваясь от чистоты добываемого в карьерах известняка.

Цементный клинкер разных производителей существенно отличается между собой по качествам, так как на конечные свойства продукта влияет много факторов. Это в первую очередь:

• Применяемое сырье.
• Технология нагрева.
• Используемый метод охлаждения.
• Фракция помола.

Современные производства при получении цементного клинкера применяют 2 технологии обжига:

• Мокрая.
• Сухая.

При мокром обжиге происходит нагрев размоченного сырья. Помещаемую в печь смесь включается не только несколько типов глины и известняк, но и сода, торфяная вытяжка, жидкое стекло. Это позволяет корректировать производимый внутри химический процесс, давая на выходе качественный чистый продукт. Во время обжига из шлама происходит интенсивное отделение углекислоты. В итоге масса разбивается на комки в виде шариков, которые спекаются и при остывании получают форму гранул. В дальнейшем они измельчаются в порошок, и добавляются при производстве цемента.

Вообще мокрая технология позволяет получать качественный чистый продукт, но она в то же время повышает стоимость производства, так как растягивает его во времени. Компоненты, а именно известняк и глина, смешиваются и размягчаются в воде. В итоге получается шлам, который нужно предварительно отстоять, чтобы убрать примеси. Они осаждаются на дно.

При сухом способе получения цементного клинкера вода не добавляется. Компоненты высушиваются и обжигаются в печи. В итоге получается фракция в виде крупнозернистого порошка либо комков, которые также в дальнейшем измельчаются в мелкий порошок для производства цемента. Перед окончательной фазой обжига шлам нужно осушить, понизив его влажность. Это делается постепенно в специальных барабанных печах. Их длина на большинстве производств примерно равна 200 м.

То, какой по качеству получиться цементный клинкер в первую очередь зависит от состава месторождений, из которых добывается сырье для производства. Однако технология обжига весьма специфическая. Нельзя утверждать, что если определенный производитель применит более химически современное сырье, то его клинкер будет лучше остальных. Очень большое значение имеет стадия охлаждения обожженных гранул. Они извлекаются из печи, после их температуру нужно очень быстро снизить. Если это сделать медленно, то в гранулах выстроятся крупные кристаллы. Это не позволит получить при дроблении качественное связующее вещество.

Быстро охлажденный цементный клинкер состоит из аморфных частиц с мелкими кристаллами. Из него получается более активный цемент. Стоит отметить, что с точки зрения экологической безопасности получение цементного клинкера считается достаточно вредным. Это конечно не сопровождается выбросом токсичных загрязняющих воду, грунт компонентов. Было подсчитано, что 8% углекислого газа, производимого промышленностью, припадает именно на предприятия, которые обжигают клинкер. Это очень ощутимый негативный вклад в глобальное потепление.

Применение клинкера для производства цемента

Чтобы получить из цементного клинкера цемент, его необходимо измельчить. Для этого он перетирается в мелкий порошок. От величины фракции зависит марка конечного продукта. Чем мельче зерна, тем лучшую связующую способность они имеют. Но излишние мелкие песчинки слишком легкие, поэтому в водном растворе могут всплывать. В итоге бетоны, приготовленные из такого цемента, будут прочнее вверху, и ослабленные внизу, где концентрация клинкерного порошка меньше.

Чтобы получить цемент, в измельченный клинкерный порошок включается гипс в количестве 2-2,5%. Он является регулятором схватывания раствора Его присутствие повышает удобство работы. При этом включение в цемент большего количества гипса и меньшего клинкера приводит к потере прочности. Гипс имеет менее надежную связующую способность.

На основе цементного клинкера производится несколько разновидностей цемента:

• Портландцемент.
• Романцемент.

Портландцемент представляет собой смесь клинкерного порошка с добавлением мелкой фракции доменного шлака, ракушечника. Последние выполняют роль наполнителя, модифицирующего схватывание. Портландцемент является прочным связующим компонентом для замешивания бетонов. Это один и основных строительных материалов на рынке.

Романцемент получают из клинкера, который образовался в результате обжига известняков. Это менее прочное связующее. Его целесообразно применять при производстве стеновых блоков, панелей, а также бетонов низких марок.

Состав цементного клинкера

Готовый цементный клинкер может содержать 4 основных компонента в разных пропорциях. Это:

• Алит.
• Целит.
• Белит.
• Трехкальциевый алюминат.

Алит и белит наиболее концентрированная составляющая любого цементного клинкера Содержание самого алита может составлять 45-60%. Количество белита редко превышает 20-30%.

Перечисленные компоненты являются крайне важными и обязательными в составе цементного клинкера. Именно они и наделяют конечный продукт цемент теми качествами, за которые он и ценится. При этом соотношение данных вещество должно быть строго определенным. Переизбыток любого из них вызывает дисбаланс качеств. В итоге бетоны и растворы из такого цемента могут затвердевать намного быстрее, чем это удобно, либо делают это очень медленно. Они могут недобирать прочность, или наоборот разрывается от повышенной скрепляемости.

Алит в составе цементного клинкера обеспечивает быструю реакцию с водой. Именно этот материал провоцирует реакцию в цементном растворе. Он вызывает его отвердевание в быстрые сроки. Это благодаря ему, бетоны набирают прочность за 28 дней, а не за больший период.

Белит второй по объему компонент в цементном клинкере. Он не реагирует с водой, потому затвердевание бетона не его заслуга. Этот компонент продолжает работать уже после набора прочности после 28 дней. Он набирает окончательную твердость на уровне алита только спустя 12 месяцев. Это очень медленно, учитывая что у алита это всего 28 дней. Таким образом, становится понятным, что бетоны спустя месяц после заливки менее прочные, чем через 1 год.

Свойства материала

Клинкер является уникальным связующим материалом, состоящим из смеси сложных минеральных соединений. В зависти от баланса между ними качества материала могут отличаться в ту или иную сторону.

Характеризуя основные свойства цементного клинкера, можно отметить:

• Высокую впитываемость.
• Большую массу.
• Быстрое схватывание.

Измельченный в порошок клинкер быстро поглощает воду в больших количествах. Это вполне понятно, так как материал является гидравлическим вяжущим. За счет соединения с водой он и приобретает начальную прочность, за что отвечает присутствующий в его составе алит.

Цементный клинкер практически полностью состоит из силикатов. По этой причине он и является настолько тяжелым, особенно в порошковом виде. Именно этот материал и обеспечивает столь большую массу цемента, и вообще бетонных изделий в целом.

При контакте с водой материал быстро начинает схватываться. Это происходит только с порошком. В виде гранул он скрепляющий способностью не обладает. Гипс включается в состав цементов на основе цементного клинкера только для коррекции скорости схватывания. Без него раствор будет затвердевать куда быстрее. Во многих случаях это неудобно, так как не позволяет его выработать в полном приготовленном объеме. Когда клинкер применяется для изготовления различных клеевых смесей, типа клея для плитки или других отделочных материалов, то гипс обычно не добавляется. Именно поэтому плиточный клей так быстро застывает, и не дает плитке сползать.

В то же время цементный клинкер имеет меньшую морозостойкость, чем приготовленный из него цемент. Он впитывает воду, поэтому при ее замерзании начинает разрушаться. Это свойство компенсируется добавлением в составы материалов на основе клинкера корректирующих добавок. Они могут закрывать поры, препятствуя тем самым впитыванию воды.

Виды клея для клинкерной плитки

Исходя из типа и состава клеевые смеси для клинкера подразделяют на следующие подвиды.

1. Цементные, являющиеся наиболее распространенными растворами. Подобные составы в полной мере пригодны для наружной и внутренней облицовки. Данная клеевая смесь обладает всеми необходимыми свойствами, в том числе густотой, растяжимостью и прочностью.
2. Однокомпонентные смеси, имеющие однородный состав. Такой клей прост в использовании, поскольку поставлятся в торговую сеть в готовом виде в железных ведрах разного объема. Он обладает весомым минусом в виде долгого высыхания. Данный факт может привести к перекосам плиток, уложенных вертикально или под углом к земле.
3. Двухкомпонентные смеси на эпоксидной основе. В их состав входят смолы и катализатор отвердения. Накануне использования оба компонента соединяются и смешиваются до образования однородной среды. Клей такого типа застывает быстрее и впоследствии эффективней удерживает клинкерную плитку.

Нанесение клея – что нужно знать?

Этот процесс почти ничем не отличается от подобных работ с другими видами облицовочных материалов. Готовый клеевой состав наносится на основу ровной стороной шпателя, затем зубчатой стороной распределяется по поверхности. В зависимости от размера плитки применяются и разные по размеру зубьев терки. Не стоит полагаться на ощущения – отмеряя количество раствора «на глаз», вы можете получить волнистую поверхность. Этого не делают даже опытные мастера, а новичкам тем более не следует испытывать судьбу.

Зубчатый шпатель позволяет равномерно распределить по тыльной стороне плитки состав и избежать возникновения пустот. К тому же, излишки клея не выдавливаются из-под плитки, пачкая все вокруг, а собираются на шпателе – в работе остается только нужное количество клея. Если плитку все же испачкали, то постарайтесь не откладывать процесс отмывания в долгий ящик – засохший клей не так просто отмыть! Благодаря зубчатому шпателю вы всегда сможете четко дозировать расход клеевого состава, экономя на его количестве. Да и времени на работу у вас будет уходить куда меньше.

Однако если в самом процессе нанесения клея никаких тонкостей нет, то не избежать их в вопросах расхода материала. Именно от этого зачастую и зависит качество облицовки – если мастер сэкономил клей там, где этого не следовало делать, скорее всего, он оказал вам медвежью услугу! Толщина плиточного клея – очень важный параметр, который для каждого вида клинкерной плитки свой. Этот параметр колеблется в зависимости от типа плитки, ее размеров и веса, типа клея и расположения основы. Одно дело, если плитка ляжет на стены, которые в стороне от движения, другое дело, если это будет плитка для лестницы. Больше всего влияния оказывает именно размер и вес плитки.