Какая кирпичная кладка обладает лучшими теплозащитными свойствами
Кирпичные стены долговечны, прочны, огнестойки, обладают хорошей звукоизоляцией, но массивны и трудоемки в возведении. Стена толщиной 25 см (в один) кирпич способна нести любую равномерно распределенную нагрузку, возникающую в одно-, двухэтажных.
Главный недостаток кирпичных стен — низкие теплозащитные качества, которые приводят к необходимости значительно наращивать толщины стен из полнотелого кирпича. Так, например, при температуре -30 С наружные стены должны иметь толщину 64 см (2,5 кирпича), тогда как толщина деревянных брусчатых стен для этих же условий может быть равна всего лишь 16-18 см.
Применение сплошной кладки из полнотелого кирпича толщиной более 38 см (1,5 кирпича) экономически невыгодно. При возведении кирпичных стен применяют несколько способов кладки.
Цепная кладка проводится с перевязкой швов в каждом ряду. Чередование ложков (
кирпич, уложенный длинной стороной вдоль стены) и тычков (кирпич, уложенный поперек стены) в ряду дает на фасаде рисунок, напоминающий цепь.
Недостаток этой кладки заключается в потребности для перевязки рядов на углах большого числа трехчетверток, что приводит к необходимости раскалывать большое количество кирпичей из-за отсутствия таких стандартных элементов.
Ложковую кладку (перевязку внутренних вертикальных швов) осуществляют через пять рядов.
Кладку в основном ведут ложковыми рядами, чередуемыми для перевязки вертикальных швов тычковыми.
Эффективность кладки заключается в недопускании заполнения раствором вертикальных продольных швов между отдельными стенками в полкирпича. Уменьшается расход раствора, а воздушные прослойки обладают лучшими теплозащитными свойствами.
Прочность кирпичной кладки, выполненной с перевязкой вертикальных швов в каждом ряду или через 3-5 рядов, практически одинакова. Прочность стены значительно увеличивается, если независимо от системы кладки в горизонтальных швах через 3-5 рядов проложить арматурную сетку с ячейками 6-12 см из проволоки диаметром 3-6 мм.
Для окон и дверей в стене при кладке оставляют проемы. Поверхности (боковые и верхние), ограничивающие проем, называют притолоками. Притолоки снабжают «четвертями» в виде уступов в кладке, к этим уступам прислоняют оконные и
дверные блоки.
Проем перекрывают перемычкой, предназначенной для того, чтобы воспринять нагрузку от расположенной выше кладки и
панелей перекрытий и передать ее на простенки.
Перемычки над оконными и дверными проемами при их длине до 1,5 м могут быть рядовыми, т. е. выполненными на месте. В этом случае по ходу кладки устраивается армированный пояс толщиной 3-5 см из высокопрочного цементно-песчаного раствора, уложенного по деревянной опалубке. Опирание балок на такую перемычку допускается через 5-6 рядов кладки.
Рядовая перемычка может быть усилена прокладкой дополнительной арматуры в двух-трех нижних рядах кладки из проволоки диаметром 4-6 см с заведением ее отогнутых концов в кладку на 1-1,5 кирпича в каждую сторону от проема.
Железобетонные брусковые сборные перемычки при толщине (высоте) 7-14 см могут Перекрывать пролеты длиной соответственно до 1,8-2,3 м. При опирании на такую перемычку балки перекрытия с внутренней стороны стены высота перемычки должна быть 22-29 см.
Чтобы укрепить оконные и дверные коробки по ходу кладки в боковых притолоках оконных и дверных проемов устанавливают с каждой стороны по 2-3 деревянные пробки, покрытые битумом или обернутые рубероидом, соответствующие размеру кирпича (или кратные его размеру). Пробки укладывают на расстоянии 20-30 см от верха и низа проема.
Для сокращения расхода кирпича, уменьшения массы стен и нагрузки на фундаменты, наружные стены следует выкладывать из пустотелого кирпича или из любого кирпича с образованием пустот, колодцев, уширенных швов, а также применять эффективные утеплители, теплые кладочные и штукатурные растворы.
Стены с воздушной прослойкой, устраиваемые из любого типа кирпича, являются наиболее распространенной и экономичной конструкцией наружных кирпичных стен. При этом виде кладки лицевые (поясковые) ряды перевязывают с основной стеной через 4-6 рядов тычковыми рядами кирпичей либо металлическими связями. С наружной стороны такие стены во избежание продувания обычно оштукатуривают или выкладывают с расшивкой швов при строгом контроле качества работ. Металлические связи (анкера из проволоки диаметром 4-6 см) защищают от коррозии битумом, цементным раствором или эпоксидной смолой.
Тепловая эффективность таких стен значительно увеличивается, если воздушную прослойку заполнить теплым раствором, минеральной ватой или пенопластом. При использовании
пенопласта общая толщина наружной стены может быть уменьшена до 29 см (12+5+12), причем такая стена по теплозащитным качествам эквивалентна сплошной кирпичной кладке из полнотелого кирпича толщиной 64 см.
Кирпичные стены с внутренним или наружным утеплением упрощают процесс кирпичной кладки и позволяют вести работы по их утеплению во вторую очередь. При
утеплении стен изнутри можно использовать фибролит,
арболит, опилкобетон, мягкие древесноволокнистые плиты, а также термоизоляционные блоки из легкого бетона. Плиты из органических материалов устанавливают по маякам на относе, неорганические утеплители крепят к стене непосредственно на растворе или неорганических клеях. Для наружного утепления лучше всего использовать минеральную вату или пенопласт.
Колодцевая кладка — это две параллельные стенки толщиной в 1/2 кирпича, расположенные в зависимости от климатических условий и типа кирпича на определенном расстоянии друг от друга. Жесткость и прочность таким стенам придают перемычки — вертикальные и/или горизонтальные диафрагмы.
Стены с горизонтальными диафрагмами представляют собой две параллельные стенки толщиной в 1/2 кирпича, связываемые через каждые 5 рядов кладки горизонтальными тычковыми рядами. Последние могут быть заменены прутками металлической арматуры толщиной 6 мм, которые укладывают через каждые 50 см длины стены. Концы прутков загибают под прямым углом. Общая длина прутков должна быть такова, чтобы в кладке они были на глубине 8-10 см.
При облегченной кладке наружные и внутренние стены выкладывают 1/2 кирпича, причем часть выпускают внутрь стены тычками через один ложок по длине и через 2 ряда по высоте. Глухие части стен связывают через 2-3 м сплошными вертикальными диафрагмами толщиной в полкирпича. По ходу кладки через каждые два ряда пустоты заполняют теплым бетоном на легких заполнителях. Выпущенные тычки кирпича также прочно связывают с бетоном.
Фасады лучше всего облицовывать лицевым керамическим кирпичом. По внешнему виду, фактуре и допустимым отклонениям в размерах он является наиболее качественным.
Кладка кирпичных стен ведется на цементно-песчаном или цементно-известковом растворе.
Цементно-песчаный раствор практически при любой марке цемента получается очень прочным и жестким, поэтому можно в его состав добавить известковое глиняное тесто. Раствор от такой добавки станет более пластичным и удобоукладываемым, а расход цемента уменьшится в 1,5-2 раза.
Марка раствора для несущих стен и столбов, а также для штукатурки фасадов — 25, для ненесущих стен и перегородок — 10. Известковое тесто, применяемое в качестве добавки к цементно-песчаному раствору, готовят из гашеной извести. Раствор для кирпичной кладки приготавливают непосредственно перед началом работ и используют его в течение 1,5-2 ч.
Толщина вертикальных швов в среднем должна быть 10 мм. Горизонтальные швы при использовании раствора с пластифицирующими добавками (известь или глина) выкладывают также толщиной 10 мм, без добавок — 12 мм. Максимальная толщина швов — 15, минимальная — 8 мм.
Наружные стены начинают выкладывать с углов здания, на каждом из которых делают маяки высотой в 6-8 рядов кирпича в виде наклонных штраб (временного обрыва кладки). Затем между ними, с отступом от вертикальной плоскости стены на 3-4 мм, на уровне верха укладываемых кирпичей натягивают шнур-причалку.
Кладку кирпичей всегда начинают с наружной стороны. Для прочности ряды кирпичной кладки ведут с перевязкой вертикальных продольных и поперечных швов, используя при этом не только целый кирпич, но и его части.
Если кирпичную стену штукатурят с двух сторон, следует стремиться к перевязке швов в каждом ряду.
При кладке стен с расшивкой наружных швов перевязка лицевых кирпичей подчиняется принятому рисунку кирпичной кладки, однако и в этом случае необходимо, чтобы облицовочный ряд кирпичей был перевязан со стеной не реже чем через 5 рядов.
Прочность кирпичной кладки, выполненной с перевязкой вертикальных швов в каждом ряду или через 3-5 рядов, практически одинакова. Она значительно увеличивается, если независимо от системы кладки в горизонтальных швах через 3-5 рядов проложить арматурную сетку с ячейками шириной 6-12 см из проволоки диаметром 3-6 мм.
Кладка стен обычно ведется до высоты не более 1,2 м. Чтобы изменять уровень рабочего места, применяют подмости высотой 1-2,4 м и шириной не менее 1,5 м. Зазор между подмостями и стеной не должен превышать 0,5 м.
Нельзя выполнять кладку стен, стоя на ней.
Кирпич керамический
Планируя строительство дома, застройщики в первую очередь приступают к выбору оптимального материала, оценивая при этом наиболее приоритетные качества. Одним из таких является способность материала к теплосохранению, обеспечивающее частичную экономию при строительстве и эксплуатации здания.
Что представляют собой изделия из керамики
Для начала вкратце разберемся, что же представляет собой кирпич керамический, и какими свойствами он обладает.
Состав и свойства
Основным компонентом при производстве является мелкозернистая глина. Помимо нее в состав входит песок, вода и добавки, способные повысить исходное качество сырья и готовой продукции.
Например, пластификатор значительно повышает пластичность раствора и препятствует растрескиванию изделий. Соотношение сырья в будущем определяет основной набор свойств изделий, а, точнее, их числовые значения.
Ориентировочные пропорции сырья керамического кирпича
Рассмотрим усредненные показатели при помощи таблицы.
Таблица 1. Характеристики керамического кирпича:
Марка морозостойкости
Морозостойкость – одно из достоинств изделий. Она может достигать 250-300 циклов. Стоит показатель в зависимости от плотности, прочности. Чем они выше, тем большее количество циклов замораживания и оттаивания сможет выдержать изделие.
Теплопроводность
Коэффициент теплопроводности керамического кирпича нельзя назвать его самой сильной стороной. Он – повышен. А с чем это связано, мы рассмотрим чуть ниже.
Плотность и прочность
Марки прочности – М50-М250, 300. Плотность может достигать 2100 кг/м3. Согласитесь, это – завидные показатели для многих материалов.
Усадка
Кирпич усадке подвержен. Точное значение назвать сложно, во многом это зависит от вида изделия. Например, клинкерный кирпич почти не поддается усадке, она составляет не более 3-5%.
Гигроскопичность
Водопоглощение свойственно керамике, значение – около 8-10%. Но, опять же, многое зависит от типа кирпича, его плотности и технологии изготовления.
Экологичность
Об экологичности судить достаточно сложно. Ведь она зависит от месторождения основного сырья. Хотя все производители в один голос заявляют, что изделия абсолютно безопасны и, по сути, так это и должно быть.
Огнестойкость
Не горит. Может противостоять высокой температуре на протяжении длительного периода времени.
Классификация изделий и их основные различия
Существует большое количество различных видов керамического кирпича. Они отличаются между собой назначением, структурой, размером и другими показателями. Рассмотрим подробнее.
По назначению, изделия могут быть:
- Рядовыми. Их применяют при кладке стен и перегородок. Последующая отделка, как правило, требуется. Материал отличается повышенной плотностью и, как следствие коэффициентом теплопроводности.
Рядовое изделие, фото
- Лицевыми. Служат они для облицовки строений, возведения заборов и многое другое. К таким изделиям предъявляются повышенные требования в отношении внешнего вида. Сколы и иные дефекты не допустимы.
Лицевое изделие
Структура кирпича определяет существование следующих видов:
- Пустотелые изделия. Они – более легковесные и менее плотные, серьезной нагрузке подвергаться не могут.
Пустотелый кирпич
- Полнотелые же — наоборот: прочные и тяжелые, а теплопроводность керамического кирпича полнотелого сравнительно завышена.
На основе размеров изделий также сформирована классификация:
- Кирпич с маркировкой 1НФ называется одинарный. Он имеет габариты равные 250*120*65 мм.
Размеры и вес одинарного кирпича
- Маркировка 1,4 НФ указывает на то, что перед вами – полуторный, или утолщенный кирпич. Его высота несколько больше и составляет 88 мм.
Утолщенный кирпич
- Двойные изделия имеют маркировку 2,1 НФ, высота их – 138 мм.
Кирпич двойной
- Особенным размером обладают евро-изделия. Они отличаются не только толщиной, но и высотой, которые составляют 85 и 65 мм соответственно.
Евро изделия
Как уже говорилось выше, керамический кирпич может иметь различную марку по прочности и, в зависимости от нее, определяется область применения изделий при строительстве. Марки могут быть следующими: М50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250.
- М50 – наименее прочны. Применяются обычно при строительстве, например, столбов для ограждений, заборов.
- М 75 и М100 могут использоваться при возведении стен почти любых, помимо несущих.
- А вот М 125 вполне может быть применена при строительстве несущей конструкции.
Более высокие марки изделий используют при возведении цоколя и иных конструкций, на которые будет оказываться существенная нагрузка.
Значение теплопроводности и ее зависимость от иных характеристик и факторов, понятие теплой керамики
Как становится очевидным, теплоемкость керамического кирпича стоит в прямой зависимости от плотности и прочности изделий. Чем они выше, тем способность к теплосохранению ниже.
- Например, теплопроводность керамического полнотелого кирпича плотностью 1800 кг/м3 составляет около 0,85 Вт*мС, а вот пустотелое изделие с показателем средней плотности в 1400 кг/м3 может похвастать более низким значением, равным около 0,55 Вт*мС.
- Поризованные изделия обладают самым низким из всех перечисленных коэффициентом, он может составлять около 0,25.
- Самой низкой способностью к сохранению тепла обладает клинкерный кирпич. Это опять же связано в его крайне высокой плотностью, которая достигает 2100 кг/м3.
Рассмотрим при помощи таблицы соотношения плотности и теплопроводности различных видов кирпича.
Таблица 2. Кирпич керамический: теплопроводность различных видов изделий:
Вид изделияПлотность, кг/м3Коэффициент теплопроводности в сухом виде, Вт*мС.
Рядовой керамический кирпич полнотелый
1600-19000,5-0,7
Клинкерный кирпич
21000,8-0,9
Кирпич теплая керамика
1150-14000,22-0,35
Печной кирпич керамический
1600-19000,5-0,7
Обратите внимание! На данный момент крайне популярным стало строительство кирпичных домов «теплая керамика». Изделия, используемые для их возведения, отличаются высоким показателем плотности и, при этом, пониженным коэффициентом теплопроводности. Привлекает также застройщиков возможность применять изделия самостоятельно. Строительство своими руками поможет значительно сэкономив, компенсировав высокую стоимость на материал, так как цена сравнительно немалая.
Видео в этой статье:
Пример расчета оптимальной толщины стены, практические способы повышения способности к теплосохранению
Каким образом можно повысить способность стены к сохранению тепла?
Существует несколько способов:
- В первую очередь стоит упомянуть о технологии укладки. Соблюдая ее, вы сможете подчеркнуть высокие показатели качеств керамических изделий.
- Утепление конструкции, разумеется, значительно снизит коэффициент теплопроводности здания. Важно выбрать наиболее оптимальный метод. Например, создание воздушного зазора при этом будет наиболее эффективным.
- Крайне популярным вариантом является применение керамического кирпича в качестве облицовочного материала, а вот основные стены можно выложить с использованием ячеистого бетона, например. В этом случае, строение будет наиболее теплым.
А как же рассчитать толщину стены, если застройщик все же решил строить здание исключительно из кирпича? Все достаточно просто. Оптимальным вариантом является кладка в полтора или два кирпича – эти виды наиболее распространены.
Толщина стен зависит от региона и климатических условий в первую очередь, поэтому при расчете следует учитывать так называемый коэффициент сопротивления теплоотдаче, который индивидуален для каждого региона. Указан он в СНиП. Среднее значение равно 3,4, поэтому в нашем примере мы и будем его использовать.
Предположим, что кирпич мы применяем рядовой керамический полнотелый, с плотностью в 1600 кг/м3 и теплопроводностью равной 0,5 Вт*мС.
0,5*3,4=1,7. Значение получается крайне большим. Однако, при расчете необходимо учитывать теплопроводность утеплителей и вычитать ее. Чем интенсивнее будет утепление, тем меньшей будет рекомендуемая толщина стены.
В заключение
Коэффициент теплопроводности керамического кирпича, как мы выяснили, зависит от вида изделий и их плотности. И чем последняя выше, тем способностью к теплосохранению ниже.
Однако, несмотря на мало конкурентный показатель, существуют методы повышения данной способности, которые помогут застройщику построить теплый дом.
Читать далее…
Существует два вида кирпичной кладки стен: облегченная или колодцевая кладка и сплошная кладка. Прежде чем приступить к рассмотрению видов кирпичной кладки стен ознакомимся с основными терминами.
Две большие по площади грани кирпича называют верхней и нижней постелью, ими кирпич укладывают на раствор. Длинные боковые стороны называют ложками, короткие – тычками. Кладка в большинстве случаев выполняется на постель, то есть кирпич кладется плашмя. При кладке перегородок и карнизов кирпич обычно кладется на ложковую грань (на ребро). Ложковый ряд кладки образуют кирпичи, которые уложены длинной боковой стороной к наружной поверхности стены. Тычковый ряд кладки образуют кирпичи, уложенные наружу короткой стороной. Версты – крайние ряды кирпича. Ряды кирпичей, расположенные с наружной стороны стены – наружная верста. Ряды кирпичей, расположенные с внутренней стороны – внутренняя верста. Забутка – кирпичи, уложенные между наружной и внутренней верстой.
При строительстве небольших малоэтажных домов стены можно выкладывать сплошной кладкой, при этом лучше использовать дырчатые или щелевидные кирпичи. Стены сплошной кладки имеют достаточно низкие теплозащитные свойства.
Например, наружные стены из полнотелого кирпича сплошной кладки, чтобы защитить от мороза -30 градусов, должны иметь толщину не менее 64 см (два кирпича). Стены с воздушной прослойкой имеют более высокие теплозащитные свойства. При этом виде кладки ложковые (лицевые) ряды связывают с остальной частью стены укладкой через 4 – 5 рядов тычкового ряда кирпичей или устанавливают металлические связи с помощью арматуры. Чтобы наружный воздух не проникал в воздушную прослойку стены, фасад дома необходимо оштукатурить. Оптимальная толщина стен с воздушной прослойкой в 50см составляет 42 см. Для повышения теплозащитных свойств стен со сплошной кладкой их облицовывают изнутри теплоизоляционными плитами При эффективном утеплителе толщина наружных стен для одноэтажных, двухэтажных домов может быть 25 см.
Колодцевая кладка.
Самой экономичной, обладающей наилучшими показателями по сохранению тепла, является колодцевая кладка. Колодцевая кладка представляет собой две стены, сооружаемых в полкирпича, расположенных друг от друга на расстоянии 14 – 34 см. Величина расстояния между стенами зависит от зимней температуры региона. Промежуток между стенами заполняют утеплителем. Для повышения прочности стен их необходимо связать друг с другом. Связь между стенами можно обеспечить двумя способами:
• сооружением поперечных стен – диафрагм, которые устраивают на расстоянии 0,5 – 1,0 м друг от друга. Поперечные стены устанавливают с зазором 2 – 3 см относительно соседней стенки. Для повышения теплозащитных свойств стены зазор раствором не заливают (за исключением оконных и дверных проемов);
• использованием диафрагм из арматуры и раствора. Арматурные стержни диаметром не менее 6 мм укладывают через 25 – 50 см длины стены, при этом концы стержней укладывают в горизонтальные швы кладки, заглубляя их в стену на 8 – 10 см. Диафрагму делают следующим образом: в уложенном утеплителе делают борозду глубиной 4 – 5 см, заполняют борозду слоем раствора толщиной в 1 см, укладывают арматурный стержень, утапливая его в растворе, второй слой раствора кладут при кладке следующего кирпичного ряда стены.
Колодцы между поперечными и продольными стенами можно залить шлакобетоном, легким бетоном, саманом или засыпать утеплителем. Бетон, саман и сухие засыпки укладывают слоями толщиной до 15 см с последующим уплотнением. Если в качестве утеплителя используется шлак, то через каждые 50 см их заливают известковым или известково – цементным раствором, что предотвращает усадку утеплителя.
В облегченной кладке удобнее всего использовать плитные утеплители. Плитные утеплители могут быть из арболита, минеральной ваты, фибролита, легкого бетона. Их прикрепляют к внутренней стенке посредством битумных или синтетических связующих или фиксаторами – полосками. Фиксаторы вырезают из тех же плит и ставят враспор к утеплителю и наружной стене на расстоянии не более 50 см друг от друга в результате между наружной стеной и утеплителем остается воздушный зазор. Хорошей засыпкой является смесь опилок, песка и извести – пушонки в весовом соотношении 2: 2:1. Засыпают эту смесь слоями до 40 – 50 см со штыкованием, и каждый слой поливают сметанообразным известковым раствором.