Марка кирпича по морозостойкости для стен

Определение морозостойкости кирпича

Морозостойкость – очень важный и ответственный показатель качества кирпича. Фактически морозостойкость кирпича определяет долговечность сооружений, при строительстве которых применяются данные строительные материалы.

Для кирпича и камня керамических, а также силикатных изделий морозостойкость проверяют по ГОСТ 7025-91 методом объемного замораживания с оценкой степени повреждений (не допустимы следующие виды разрушений — растрескивание, шелушение, выкрашивание, отколы (кроме отколов от известковых включений)). Для силикатных изделий оценку морозостойкости дополнительно допускается проводить по измерению потери массы, и по потере изделиями прочности при сжатии. Данные испытания проводят после того, как сделано заданное число циклов попеременного замораживания – оттаивания образцов. Нормативы допустимого снижения прочности при сжатии и потери массы ГОСТ 379-2015 «Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные силикатные.» определяет как не более 20% для прочности и не более 10% для потери массы.

По морозостойкости керамические изделия, выдержавшие соответствующее число циклов замораживания-оттаивания, подразделяют на марки F25, F35, F50, F75, F100, F200, F300, а силикатные изделия – на марки F25, F35, F50, F75, F100.

Методика проведения испытания подробно описана в ГОСТ 7025-91 п.7 , выделим только основные моменты.

• Для проведения испытаний в зависимости от типа отбирается следующее количество изделий:
  — силикатные кирпичи и камни — 5шт
  — силикатные блоки – 2шт
  — керамические изделия – 5шт
• Образцы насыщают водой в течении 48 часов
• Производят замораживание образцов, при этом началом замораживания считают момент установления в камере температуры -15°С. За весь цикл замораживания, который длится не менее 4 часов температура в камере должна быть от -15°С до -20°С
• После окончания замораживания образцы перегружают в сосуд с водой, температура в котором поддерживается термостатом на уровне (20±5)°С и выдерживаются в таких условиях не менее половины продолжительности замораживания.
• Одно замораживание и последующее оттаивание составляют 1 цикл
• Марка по морозостойкости присваивается изделию по количеству выдержанных циклов без повреждений. Виды недопустимых повреждений приведены на рисунке ниже.

• Потерю массы для силикатных изделий вычисляют по формуле:

∆m=100*(m1-m2)/m1

где, m1- масса водонасыщенного изделия до проведения испытания на морозостойкость, г
m7 – масса изделия изделия, насыщенного водой после проведения требуемого числа циклов замораживания-оттаивания, г
Потеря массы (∆m) должна быть не более 10%

• Потерю прочности изделий при сжатии (∆R) вычисляют по формуле:

∆R=100*(Rк-R)/R

где, Rк — среднее арифметическое пределов прочности при сжатии контрольных образцов, МПа;
R — среднее арифметическое пределов прочности при сжатии образцов после требуемого числа циклов замораживания-оттаивания, МПа.
Потеря прочности (∆R) должна быть не более 20%.

В заключение, хотелось бы обратить внимание на продолжительность проведения данного испытания. Не трудно подсчитать, что на один цикл замораживания-оттаивания уходит не менее 6 часов, а с учетом времени набора температуры до -15°С в морозильной камере после загрузки изделий– все 7 часов. Таким образом, на проведение испытания на 100 циклов требуется от 33 до 100 дней. Поэтому часто лаборатории сообщают о морозостойкости кирпича, когда последний уже уложен в стену. Понятно, что результатами таких испытаний уже никак нельзя воспользоваться. И хотя для силикатных изделий этот вопрос частично решен вводом в действие в 1998 году официальной методики МИ 2490-98 » Методика ускоренного определения морозостойкости по структурно-механическим характеристикам» , но для стеновых материалов из керамики ускоренных способов измерения морозостойкости на сегодняшний день не существует. Однако экспресс оценку морозостойкости керамического кирпича с соответствующими оговорками провести можно. Об этом мы расскажем в следующей статье.

Какой должна быть морозостойкость кирпича для наружных стен

Такая характеристика, как морозостойкость кирпича, является весьма актуальной в наших широтах. В подавляющем большинстве регионов температура воздуха в зимний период опускается до критических значений, что обязательно нужно учитывать в процессе выбора строительных материалов. В противном случае они будут быстро терять свои эксплуатационные свойства.

Важность выбора кирпича по морозостойкости

Морозостойкость представляет собой способность какого-либо материала замерзать и оттаивать без негативных последствий. Характеризуется данное свойство количеством циклов, которые кирпич может выдержать, не подвергаясь агрессивным воздействиям извне. Если вы выбираете строительный камень с низкой морозостойкостью, то в суровых климатических условиях он раскрошится уже через несколько лет.

Основная причина этого заключается в пористости материала, из-за которой он впитывает воду. При замерзании жидкость расширяется, разрушая структуру кирпича.

Однако если морозостойкость камня будет находиться на требуемом по ГОСТу уровне (от 15 до 30 циклов), то он перенесет подобное воздействие, не разрушаясь. Если же строительство здания или сооружения осуществляется в северных районах, вышеупомянутые показатели должны быть на 30-40 процентов выше.

Влияние химического состава кирпича на его морозостойкость

От чего зависит морозостойкость используемого сегодня в строительстве кирпича? На нее влияет сразу несколько факторов, однако основным из них является химический состав:

• если для изготовления материала применяется каолинитовая глина, то морозостойкость несколько снижается. Именно поэтому в составе рядового кирпича сегодня часто встречаются гидросиликаты, призванные компенсировать потери;
• наиболее высокая морозостойкость сегодня наблюдается у силикатного кирпича. Она примерно на 25-30 процентов выше, чем установленный стандартами показатель. В то же время данный материал обладает рядом недостатков – разрушению под воздействием слишком высоких температур и низкая устойчивость к влаге. Морозостойкость же обеспечивается силикатами кальция, исключающими температурное расширение материала;
• достаточно высокую устойчивость к воздействию критически низких температур демонстрирует модифицированный кирпич. Помимо традиционных материалов, в его составе используются дисперсные фракции. Они, в свою очередь, создают в структуре камня микроскопические поры, исключающие замерзание воды;
• морозостойкость зависит от содержания в составе кирпича кварцевого песка, а также известково-кремнеземистых пород. Первый повышает количество циклов замерзания и оттаивания, а вторые – уменьшают его.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что использование силикатного кирпича целесообразно в северных районах страны, где низкие температуры наблюдаются большую часть года. Применение керамического материала с дисперсными добавками или без них будет достаточно эффективным в любых регионах, где столбик термометра очень редко опускается ниже 40 градусов.

Как определяется морозостойкость кирпича

Определяется морозостойкость кирпича несколькими основными способами:

• стандартный метод. Из партии материала, подлежащей проведению исследований, выбирают 5 кирпичей, которые помещаются в специальную морозильную камеру. После нескольких циклов замерзания и оттаивания осуществляется определение степени изменения прочности камня, что позволяет оценить и морозостойкость;
• ускоренный метод. Образцы материала выдерживаются в течение 4 часов в заранее подготовленном растворе сернокислого натрия. После этого они помещаются в сушильный шкаф и охлаждаются. Количество таких циклов напрямую зависит от марки кирпича.

В последние годы наиболее точным считается ультразвуковой импульсный метод определения морозостойкости, который учитывает не только уже упомянутую выше степень снижения прочности, но и такой показатель, как модуль упругости.

Морозостойкость кирпича

Морозостойкость кирпича является одной из важнейших технических характеристик, на которую необходимо обращать внимание при покупке строительного материала. От этого показателя зависит долговечность возводимых зданий и сооружений. С технической точки зрения морозостойкостью называют способность материала выдерживать многократные циклы замораживания и оттаивания без нарушения его целостности и видимой потери прочности.

Для элементов, которые используются на внешних строительных работах, данный показатель характеризует возможность их применения в том или ином климатическом поясе. Поэтому закупку строительных материалов необходимо доверять профессионалам, которые хорошо разбираются в маркировке и могут из приведенных буквенно-числовых обозначений понять все основные характеристики.

Как определить качество партии?

ГОСТ морозостойкости строительного кирпича предусматривает проведение контрольных испытаний на не менее чем 20 образцах из одной партии. Все выбранные элементы проходят установленное количество циклов заморозки/разморозки, после чего производится их визуальный осмотр на предмет появления трещин. Также при помощи специального станка устанавливается процент потери начальной прочности. Он не должен превышать предельно установленное значение, которое зависит от марки кирпича.

По итогам проведенных испытаний кирпича на морозостойкость выносится решение о допущении всей партии в продажу или, при неудовлетворительных результатах, об ее утилизации. Подобная проверка должна проводиться с каждой произведенной продукцией, даже если все предыдущие тесты показывали отличные результаты. Дело в том, что характеристики и качество кирпича напрямую зависят от используемого при производстве сырья.

Даже если используется только один постоянный поставщик, который привозит сырье из одного месторождения нельзя утверждать, что весь материал имеет одинаковый химический состав. Даже незначительная доля примесей может существенно повлиять на готовую продукцию. Поэтому контроль качества является обязательным для каждой новой партии кирпича.

Морозостойкость материала зависит от марки

Марка морозостойкости показывает, сколько циклов замерзания и оттаивания должен выдержать кирпич. Причем указанное значение по факту может быть выше заводской маркировки. Это будет свидетельствовать о высоком качестве материала. Если же на практике окажется, что количество циклов морозостойкости было меньше, чем указано, то можно говорить о браке кирпича на производстве.

Стоит также учитывать, что небольшой процент брака в одной партии допускается. Если из 1000 штук 1-2 кирпича прослужили меньше указанного срока, то это связано не с неправильной технологией производства, а с попаданием в данные элементы большего числа вредных примесей. Такое случается крайне редко, так как сырье перед началом производства также проходит контроль качества и несколько степеней очистки.

Морозостойкость строительного материала под маркой F50 является минимальным значением, допустимым для материалов, используемых при наружных работах. Данный кирпич не рекомендуется использовать в местности, где бывают сильные заморозки. Он хорошо подойдет для южного климата, в котором среднесуточная температура зимой редко опускается ниже нуля градусов по Цельсию. В умеренном климатическом поясе с холодными зимами и жарким летом кирпич данной марки прослужит недолго.

Для указанных погодных условий лучше подойдет кирпич с показателем морозостойкости 100. Эта марка разрабатывалась специально для применения в умеренном поясе, поэтому хорошо подготовлена как к заморозкам, так и к оттепелям. Такие кирпичи используются для строительства большинства объектов жилищного, коммунального и производственного фондов.

Кирпич с морозостойкостью М150 является одним из наиболее стойких вариантов, доступных на сегодняшний день. Они используется для строительных работ в сибирской зоне, где зимой температура может падать ниже -50 градусов по Цельсию.

Морозостойкость силикатного кирпича находится на высоком уровне. Этот материал гораздо лучше переносит негативное внешнее воздействие, чем любой незакаленный бетон. Постройки из силикатного кирпича рассчитаны не менее чем на 50 лет эксплуатации без проведения капитального ремонта.

Керамический кирпич также обладает высокой морозостойкостью, но меньшей плотностью, чем силикатный. Также данный материал характеризуется хорошими шумоизоляционными качествами, поэтому из него возводят межквартирные стены. Он является экологически чистым, так как изготавливается из натуральной глины.

Морозостойкость облицовочного кирпича является максимальной, так как он предназначен для непосредственного украшения зданий и поэтому должен как можно дольше сохранять свой первоначальный внешний вид.

Морозостойкость кирпичей

В постройке кирпичного сооружения, морозостойкость кирпича — не главный, но существенный фактор, влияющий на его выбор, особенно если он используется для укладки наружных стен. Погодные условия постоянно изменяются, температурный режим не стабилен, что больше всего подвергает кирпичные строения риску ускоренного износа, появления трещин и уменьшения срока их службы.

Чем важна морозостойкость для кирпича?

Понятием морозостойкости называют способность вещества или материала выдерживать циклы размораживания/замораживания без потери свойств: нарушения структуры, ухудшения прочности и появления видимых внешних разрушений. Учитывается тот факт, что мороз не разрушает сухой кирпич. В структуре материала есть пористые образования, в которые попадает вода, замерзающая при морозе и разрушающая камень, поскольку в состоянии льда она занимает больший объем, нежели в виде жидкости.

Марка по морозостойкости обозначается буквой F и цифрой. По ГОСТу строительства выделяют следующие марки: F15, 25, 35, 50, 75, 100, 200, 300. Правильно определить морозостойкость может только испытание в лабораторных условиях. Методика поэтапная и заключается в том, что образец сначала выдерживают 8—9 часов в холодной воде, а затем помещают в холодильник с температурой -20 градусов. По окончании каждого этапа исследуемый материал проверяют на появление внешних изменений. Таким образом, образец с маркировкой F50 значит, что этот вид выдерживает 50 циклов замораживания/размораживания без деформации.

От чего зависит?

На морозоустойчивость материала влияют 2 фактора:

• химический состав;
• форма и размер.

Вернуться к оглавлению

Состав материала

Технология изготовления — первое, что отражается на качестве материала. Фирмы, производящие стройматериалы используют оборудование, изменяющее технологию производства. В создании кирпича используют специальные дисперсные добавки, которые препятствуют затвердеванию жидкости. Второй фактор — качество сырья. Чем лучше глина и песок, тем выше показатель устойчивости: образец из каолиновой глины считается неморозостойким, а материал, в составе которого повышено содержание кварца и силикатов кальция имеет уровень морозостойкости на 40% выше рядового.

Размеры и форма кирпича

Стандартный размер материала — 25×12×6,5 — это одинарный. Для ускорения строительства изготавливают полуторный и двойной варианты, который на 30—40% выше рядового. Под понятием формы или размера кирпича понимается его полнотелость или пористость. Чем больше отверстий и пор имеет готовый материал, тем он менее морозостойкий.

Лабораторные испытания доказали, что морозостойкость силикатного кирпича в 2—3 раза выше, чем керамического.

Марки материала

Главное свойство каждого вида кирпича — прочность. Под этим понятием предполагается, что не происходит разрушения структуры материала и деформации при нагрузке и внутренних/внешних воздействиях различной природы. По стандартам строительства этот параметр обозначается буквой М и соответствующей цифрой, которой измеряется нагрузка, выдерживаемая образцом, на 1 см². ГОСТом установлено 8 марок прочности: М-75,100, 125, 150, 175, 200, 250, 300.

Виды кирпича и их морозостойкость

Заводы изготавливают 15 разновидностей материала, каждый с определенными характеристиками, но чаще всего используются следующие:

• Полнотелый. Это рядовой, строительный кирпич, который характеризуется низкой пористостью, в отличие от пустотелого. Образцы с маркировкой М200—300 используют для создания тяжелых конструкций и столбов. Полнотелый кирпич характеризуется морозостойкостью F50—75, что позволяет использовать его в разных отраслях строительства. Для наружных стен требуется выкладывать кирпич в 2 слоя и утеплять.
• Пустотелый. Его отличительная черта — повышенное количество отверстий в структуре. Форма пустот варьируется от цилиндрических до овальных и прямоугольных. Он обладает высокой способностью проводить и сохранять тепло, но используется для легких конструкций, облицовки и межкомнатных перегородок. Морозостойкость пустотелого кирпича варьируется от F15 до F50.
• Силикатный. Изготавливается из извести и примесей, стоит дешевле, чем керамический. Неустойчив к влаге, но это убирается с помощью гидроизоляции. Его морозостойкость от 15 до 50 циклов.
• Фасадный. Облицовочным кирпичом выкладывают лицевые части зданий: по нему плохо проводится тепло, но он стойкий к минусовым температурам. Морозостойкость этого образца — от 25 до 75 циклов и стоимость намного выше, чем керамического кирпича.

Для облицовки фасадов крупных зданий, укладывания дорог и улиц применяют клинкерный камень, прочность которого доходит до значения М-1000. Этот материал характеризуется лучшей морозостойкостью среди всех видов и выдерживает до 100 циклов. Для создания печей используют огнеупорные и шамотные кирпичи, не разрушающиеся под влиянием высоких температур. Их морозостойкость — F15 — F50. При выборе материала желательно ориентироваться на погодные условия: если в местности нет сильных морозов, доходящих до 40 градусов, не целесообразно выбирать слишком устойчивые варианты и переплачивать лишние деньги.