Можно ли использовать силикатный кирпич для фундамента: какой лучше, как выбрать, можно ли использовать

как сделать кладку, какой кирпич лучше (красный, силикатный), сколько надо материала?

Фундамент из кирпича характеризуется высокой прочностью и просто потрясающим внешним видом. Причем, по прочностным характеристикам кирпичный фундамент не уступает основаниям из железобетона, а по внешнему виду, презентабельнее кирпича выглядит лишь натуральный камень.

Сегодня мы рассмотрим и разновидности кирпича, пригодные для сооружения оснований, и сам процесс строительства фундамента.

Кирпичный фундамент в жилом и промышленном строительстве

В качестве основания кирпичный фундамент, технически, подойдет любому зданию. Показатель прочности типового кирпича на сжатие доходит до 150-200 кг/см2.

То есть, основание из этого материала удержит и кирпичную стену (плотность до 2 тонн/м3), и стену из пенобетона (плотность до 900 кг/м3), и стену из древесины (плотность около 600 кг/м3).

Причем из кирпича можно построить и ленточное, и столбчатое основание. Главное – подготовить надежную основу для кирпичной кладки. Обустроенный на надежной основе фундамент выдержит любую нагрузку. Причем, в отличие от свайного или крупноблочного строительства, которое невозможно без использования тяжелой техники и целого штата профессиональных строителей, фундамент своими руками — из кирпича – по силам даже небольшой бригаде, состоящей из двух-трех каменщиков.

Таким образом, в качестве строительного материала, применяемого для сооружения фундаментов, кирпич практически не имеет технических противопоказаний.  Кроме того, аналогичная ситуация наблюдается и с точки зрения эстетики фасада.  Кирпичная кладка сочетается с большинством строительных материалов. Причем из кирпича можно построить основание строения и несущие стены дома.

Как выбрать кирпич для фундамента?

Определить, какой кирпич для фундамента лучше — очень сложно. Ведь современные производители этой разновидности стройматериалов наводнили рынок различными сортами  строительного и отделочного кирпича.

Однако, при строительстве фундамента используется далеко не каждый тип кирпича. Чаще всего, для этих целей применяют красный обожженный или белый силикатный кирпич. Причем такая разновидность строительной керамики, как красный кирпич, для фундамента будет предпочтительнее, чем силикатный вариант, изготовленный методом прессования из песка.  Ведь именно красный (глиняный) кирпич является самым стойким к воздействию влаги, а по прочности обожженный вариант ничуть не уступает прессованному изделию.

Достойным конкурентом красного кирпича может быть только кирпич клинкерный, который изготавливается из особого (клинкерного) сорта глины. Этот  кирпич будет еще прочнее и еще инертнее к влаге, чем классический «красный» вариант. Но клинкерные изделия чрезвычайно дороги и используются лишь в процессе облицовки фасада.

Силикатный «белый» кирпич превосходит по прочностным характеристикам «красный» вариант. Однако влагостойкость и морозоустойчивость прессованного «белого» изделия существенно ниже, чем у обожженного «красного» кирпича. Поэтому, несмотря на более презентабельный вид, силикатной продукцией можно лишь облицевать фундамент под дом из кирпича, древесины или пеноблоков.

Как сделать фундамент из кирпича — краткая инструкция

В процессе строительства основания для кирпичного, блочного или деревянного дома нужно пройти всего три этапа:

• Обустройство основания – песчано-гравиевой подушки и бетонной подготовки.
• Обустройство тела основания – ленточного или столбчатого фундамента.
• Обустройство отмостки и цокольной части фундамента. Причем ленточный фундамент из кирпича предполагает всего лишь цокольную облицовку, а столбчатый вариант нуждается в полноценном цоколе, сложенном поверх отмостки.

Причем каждый этап технологии строительства можно разбить на несколько простых операций. И далее по тексту мы рассмотрим каждый этап, как совокупность таких несложных операций.

Обустройство основания

Процесс обустройства основания под кирпичный фундамент начинают с земляных работ.  То есть, первая операция данного этапа – этот рытье траншеи (под ленточный вариант) или шурфа (под столбчатый вариант).

Закончив с обустройством «котлована» можно переходить к подсыпке 30-сантиметровой песчано-гравиевой подушки, поверх которой заливают армирующий пояс. В качестве материала для заливки плиты используют обычный бетон, легированный среднезернистым щебнем.

Сам армпояс обустраивается путем заливки 15-сантиметровой плиты, границы которой очерчены стенками и дном траншеи или шурфа. Причем в плиту встраивают армирующую сетку, собираемую из продольных 16-миллметровых прутьев с поперечной перевязкой.

Кладка фундамента

К процессу строительства (кладки) фундамента приступают сразу же после отвердения армирующего пояса. Причем нижняя часть фундамента (первые три-четыре слоя кладки) должна быть шире основного сегмента. И эту особенность необходимо обязательно учесть, рассчитывая, сколько надо кирпича на постройку основания.

В итоге, нижнюю часть укладывают либо в два с половиной, либо в три кирпича. Верхняя часть, соответственно, укладывается либо в два с половиной, либо в полтора кирпича. Причем перевязка между слоями должна обеспечивать герметизацию вертикального шва целым кирпичом из верхнего слоя.

Кроме того, при многоэтажном строительстве в кладку монтируют горизонтальную перевязку, формируемую из 2,5-миллмиетровых прутков. Такой каркас встраивают во втором или третьем слое кладки от верха и низа фундамента.

В качестве скрепляющего раствора в кладке используют обычную песчано-цементную смесь, получаемую путем объединения трех-четырех частей песка и одной части цемента.

Обустройство отмостки и цоколя

Подняв кладку фундамента до уровня грунта можно переходить к обустройству отмостки, которая выполняется в виде широкого пояса, примыкающего к телу основания.

Отмостку заливают после засыпки пазух между стенками котлована и фундаментом. Причем для засыпки используют только непучинистые разновидности грунта или песчано-гравиевую смесь.

Цокольная часть основания обустраивается либо из красного, либо из силикатного кирпича.  Причем фундамент из силикатного кирпича предполагает, что на нулевом уровне или на уровне границы отмостки будет обустроен гидроизоляционный порог, отсекающий влагу от цоколя.  Ну а сама кладка цоколя выполняется по технологии в полтора или два с половиной кирпича.

Кирпич для фундамента, цоколя и погреба | Mattone

15.04.2019

Кирпич для фундамента, цоколя и погреба

Строительство дома начинается с закладки фундамента. Какой фундамент лучше для дома из кирпича – это заглубленный ленточный. железобетонный свайный или плитный.

Важный элемент фундамента – цоколь. Что такое цоколь дома. Это часть стены, расположенная между фундаментом и несущими стенами здания. Цоколь служит для сохранения стен и фундамента от любых внешних повреждений и от влаги, его часто возводят из кирпича.

Какой кирпич лучше для цоколя фундамента.

Правильно подобранный кирпич сделает цоколь прочным и долговечным. Всегда следует смотреть на марку прочности кирпича (М), морозостойкость (F), влагостойкость, на его декоративные характеристики. Кирпич не должен деформироваться, под нагрузкой и должен выдерживать много циклов замораживания и оттаивания без потери свойств. Поэтому для цоколя применяют кирпич марки от М-200 и выше, с морозоустойчивостью не ниже F50.

Какой кирпич использовать для цоколя дома?

• Клинкерный кирпич – надежный, прочный, влагостойкий и морозостойкий. По своим характеристикам – самый лучший кирпич для возведения цоколя. Клинкер имеет богатую цветовую гамму, разнообразие фактур. Он прослужит более ста лет, без изменения цвета, не требует никакого обслуживания. Имеет только один недостаток – высокую цену.

• Керамический кирпич. Для цоколя подходит полнотелый керамический, стандартных размеров, полуторный или двойной. Красный кирпич не чувствителен к перепадам температур и к морозам.

Это лучший вариант по цене, характеристикам и качеству.

• Силикатный кирпич не рекомендуют применять для строительства фундамента и цоколя. У него много недостатков – он хорошо впитывает влагу и постепенно разрушается от перепада температур. При разрушении цоколя происходит  подмывание фундамента, а это может привести к провисанию углов здания и нарушению целостности фундамента. Через несколько лет вам придется проводить капитальный ремонт фундамента, цоколя и не исключено, что и самого здания.

Из какого кирпича делают цоколь дома решать вам. Учитывайте климатические условия, характеристики материала и свои финансовые возможности.

Часто в частных домах и на дачах строят погреб.

Какой кирпич лучше для погреба.

Самый популярный, теплосберегающий – обыкновенный керамический (красный) кирпич. Погреб из силикатного кирпича возводить не рекомендуется. из-за непереносимости высокой влажности и быстрого разрушения (недолговечен).

Иногда возникает вопрос, а можно ли построить фундамент из кирпича. И какой кирпич на фундамент лучше подойдет. Фундамент из кирпича подойдет для легких и облегченных конструкций (теплицы, дачи, одноэтажные дома, бани). Наиболее часто возводят фундамент из керамического (красного) или клинкерного кирпича из-за оптимального размера и небольшого веса. Он хорошо укладывается, подгоняется и сцепляется цементным раствором. Выбираем марку М100 – М300, водопоглощение  – 6-14%. Такой фундамент экономит бюджет и время.

Какой армопояс лучше бетоном или кирпичом. Если дом кирпичный, то вместо бетонного армопояса можно сделать армопояс из кирпичей. Его делают прямо во время кладки кирпича.

Для него не требуется опалубка, арматура укладывается прямо на кирпич. Каждый четвертый ряд перевязывается ложок/тычок, применяется кладочная сетка 2х2 – 5х5 см.

В итоге. Фундамент и цоколь – основа здания. Лучше не экономить на материалах и ваш дом простоит долгие годы.

Стройте практично и красиво с кирпичами «MATTONE».

Кирпич для цоколя – красный, силикатный или керамический

При строительстве загородного дома или коттеджа отдельное внимание следует уделить цоколю. Цоколь – основа и опора для несущих стен. Он защищает внутренние помещения здания от проникновения воды и холодного воздуха. Кирпич для цоколя нужно выбирать тщательно, чтобы в дальнейшем не возникло проблем при эксплуатации строения.

Воздействие окружающей среды на материал

Цокольный кирпич будет систематически подвергаться воздействию климатических факторов и окружающей среды. В процессе эксплуатации цоколя влага будет воздействовать на материал не только в виде дождя и талой воды, но и поднимаясь из-под земли по капиллярам. В незначительных количествах вода будет накапливаться внутри, что приведет зимой к ее замерзанию, расширению и последующему разрушению структуры материала.

Разрушение под воздействием влаги и перепадов температур.

В идеале цокольная часть здания должна быть защищена с помощью теплоизоляционных и гидроизоляционных материалов изнутри и снаружи, чтобы риск проникновения влаги во внутренние конструкции цоколя был сведен к минимуму.

Можно выделить несколько основных факторов, оказывающих отрицательное воздействие на цоколь из кирпича:

• Цокольный этаж расположен непосредственно у поверхности земли, поэтому в большей степени подвергается воздействию влаги, чем, к примеру, стены. В ряде случаев цоколь изолируют со всех сторон еще на этапе строительства дома.
• Вода будет систематически попадать на поверхность цоколя, что приведет к тому, что строительный материал рано или поздно намокнет и начнет впитывать влагу.
• Зимой снег накапливается по периметру цоколя, что с наступлением тепла становится причиной полного намокания конструкции.
• Цокольный этаж подвержен серьезной нагрузке, поэтому необходимо обеспечить высокий уровень прочности данного элемента.
• На фундамент оказывается давление со стороны грунта (из-за пучения), из-за чего весь цокольный этаж также подвергается опасности.
• Если вода проникнет в материал и замерзнет там, то постепенно образовавшийся лед начнет разрушать его изнутри. В этом случае придется проводить капитальный ремонт цоколя, что чревато серьёзными финансовыми затратами.

Цокольный кирпич должен в полной мере соответствовать характеристикам, которые позволят эксплуатировать его в условиях повышенной нагрузки, постоянного воздействия влаги, а также при воздействии других факторов, характерных ввиду особенности конструкции или климатических условий местности.

Как выбрать правильно?

Некачественные и слишком дешевые материалы лучше сразу исключить из рассмотрения. Когда вы будете выбирать кирпич для цоколя, необходимо оценивать прочностные и эксплуатационные характеристики материала, а также его эстетическую сторону.

Кирпич, из которого предполагается делать цокольный этаж здания, как уже было сказано, должен с легкостью выдерживать климатические воздействия и высокие нагрузки. Помимо этого, выбрать нужно такой материал, который будет дополнять и внешний вид дома, а не портить его. Для строительства цоколя чаще всего выбирают именно кирпич, потому что он многофункционален и доступен по цене. Кроме того, если делать цоколь вы будете из этого материала, можно будет обойтись без дальнейших отделочных работ.

Производители предлагают множество видов кирпича, поэтому не всегда просто выбрать самый подходящий вариант. Кирпич цокольный, помимо характеристик, которые определяются его маркой, имеет дополнительные показатели по морозоустойчивости и водопоглощению.

Лучше всего выбирать материалы, которые помимо повышенной прочности будут иметь следующие характеристики:

• Традиционные габариты, что позволит облегчить работу и ускорить проведение укладки (в зависимости от того, каким способом делать укладку).
• Высокий уровень экологичности, что обеспечит безопасность для человека и окружающей среды.
• Должная влагостойкость. Наличие такого свойства позволит обеспечить долговечность материала.
• Хорошая адгезия с раствором, что не позволит при эксплуатации образовываться трещинам и другим дефектам, через которые может проникать холодный воздух.

На сегодняшний день в большей степени распространен красный и силикатный, но также популярностью пользуется и керамический кирпич, который представлен на рынке в большом разнообразии.

Силикатный

Силикатный кирпич производится по технологии, которая не предусматривает эксплуатацию материала в условиях высокой влажности. При продолжительном воздействии влаги такой кирпич будет разбухать, утрачивать свои рабочие характеристики и со временем разрушаться. Выложить цоколь из силикатного кирпича допустимо, только если климат на местности засушливый и осадков мало.

Помимо этого, для силикатного кирпича на цоколь лучше всего предусмотреть высококачественную гидроизоляцию. Марка силикатного кирпича определяет его прочность, что, в свою очередь, влияет на надежность всей конструкции.

Выбор силикатного кирпича, помимо всего прочего, позволяет немного сэкономить на проведении работ.

Этот вариант подходит для кладки цоколя только в очень сухом климате.

Использование силикатного кирпича позволит значительно снизить трудоемкость работ, а также разрешит многие проблемы с использованием традиционных гидро- и теплоизоляторов. Если же на местности отмечается высокая влажность, то делать цоколь из кирпича такого типа крайне не рекомендуется.

Глиняный красный

Если вы решили делать цокольный этаж дома из красного глиняного кирпича, то вы выбрали оптимальный вариант. В технологическом плане этот материал в наибольшей степени подходит для устройства фундамента и цоколя. Кирпичный цоколь можно эксплуатировать достаточно долго, не боясь воздействия факторов окружающей среды.

Однако, даже высококачественный красный кирпич будет впитывать влагу, поэтому при выборе нужно обязательно уточнять марку материала. Например, марка М-150 может выдержать не более 60 циклов замораживания, поэтому на рынке рекомендуется поискать виды с более высокой морозостойкостью. Если на местности наблюдается повышенная влажность и постоянные осадки, то внимание следует обратить на марку М-250.

Почему же для красного и силикатного кирпича настолько важны прочность и влагостойкость? Прежде всего, это обусловлено тем, что вода, попадая в трещины и поры материала, расширяется при замерзании и начинает разрушать его изнутри. Соответственно от этого напрямую страдает весь цокольный этаж.

Даже если вы строите сам дом из силикатного (в условиях сухого климата), то цоколь все равно рекомендуется выложить традиционным глиняным кирпичом.

Самый популярный вариант.

Использование красного кирпича на цоколь может быть зачастую обусловлено многими экономическими соображениями: это традиционный недорогой материал, который продается повсеместно.

При покупке материала, какой бы он красивый ни был, необходимо спросить у продавца соответствующие документы, которые будут подтверждать его качество. Делать цоколь из красного кирпича (неважно какого типа) – правильное и рациональное решение.

Керамический

Если сравнивать силикатный, красный и керамический кирпич, то последний может похвастать максимальной долговечностью. Сегодня цокольный кирпич из керамики предлагается многими производителями, поэтому в его видах несложно запутаться. К материалам такого типа относят клинкерные кирпичи, из которых можно делать как цокольный этаж дома, так и другие конструкции в любых климатических условиях.

Клинкерный кирпич делается из специальных сортов глины, которая запекается при высокотемпературном воздействии. Материал практически инертен к влаге. Одновременно с этим он имеет хорошие прочностные характеристики.

Керамическим кирпичом также можно выложить и другие конструкции на своем участке. Например, очень хорошо смотрятся построенные из него беседки, бани, сауны и пристройки, которые, помимо всего прочего, будут иметь отличные рабочие характеристики.

Вне зависимости от того, какой вид кирпича на цоколь будет вами выбран (красный, силикатный или керамический), нужно обязательно проконсультироваться со специалистами насчет устройства гидроизоляции и теплоизоляции цокольного этажа дома, а также других конструкций сооружения. Очень важно, чтобы пол подвала дома (каким бы он ни был) также был качественно изолирован, в противном случае цоколь будет подвергаться дополнительному воздействию снизу.

Фундамент из кирпича кирпич в земле. Кирпичный фундамент. Выбор материала для кладки

Красный кирпич уже не одно столетие как придумали и успешно используют в качестве строительного материала. Но мало кто знает, что его долгое время использовали для строительства фундаментов.

Кирпич, несмотря на обилие строительных материалов, и сейчас используется в качестве материала для возведения основы, для легких, одноэтажных построек.

Этот материал – не идеален, и возведение из него подошвы небольшого дома или бани, процесс, достаточно трудоемкий и не самый быстрый.

Ещё один важный недостаток – это высокая стоимость кирпича.

Такой фундамент можно возводить исключительно на непучинистых и сухих грунтах, поэтому большинством застройщиков даже не рассматривается.

Но при соблюдении технологии его возведения, и правильно выполненных гидроизоляционных работах, такая подошва, будь то небольшой частный дом, дача или баня, может прослужить верой и правдой до 25 лет.

Узнаем же, обо всех тонкостях возведения фундамента из кирпича.

Выбираем способ возведения

Кирпичный фундамент часто делают ленточным способом, так как именно ленточная подошва является наиболее прочной, и экономичной.

Ответ напрашивается сам собой, если мы говорим о фундаменте из кирпича.

Но не простой, а красный полнотелый обожженный кирпич, который не боится влаги.

Он устойчив к повышенной влажности и не боится высоких нагрузок, но только при условии его надлежащего качества и дополнительной гидроизоляции.

Часто для фундамента используют кирпич, бывший в употреблении, оставшийся после разборки построек, он дешев и проверен временем.

Ни в коем случае нельзя использовать для фундамента силикатный (белый) строительный, или щелевой красный кирпич.

Силикатный – имеет хорошую прочность, но полностью непригоден для применения в условиях повышенной влажности.

Щелевой – практически не боится влаги, но непрочен, и выдерживает довольно малые нагрузки.

Расчет необходимого количества материалов

Следует знать, что кладка измеряется в кубометрах. На 1м3 кирпичной кладки, как правило, вам потребуется 513 кирпичей.

Если отсюда отнять толщину раствора, то получается, что на 1м3 кладки, нужно около 400 шт. кирпича.

А объем ленты можно узнать, если ее длину умножить на ширину и планируемую высоту.

Этапы и технология строительства

Рассмотрим ленточный заглубленный фундамент из кирпича, выполненный на пучинистом грунте. (Этот тип почвы встречается наиболее часто)

1. Этап первый: разметка и земляные работы. Выройте траншею на глубину, ниже промерзания грунта. Ширина ленты зависит от влажности почвы. Чем влажнее – тем лента шире.
2. Сделайте на дне готовой траншеи песчаную подушку. Уделите особое внимание тщательной ее утрамбовке. Используйте для устройства песчаной подушки только крупнозернистый песок.
3. Следующим этапом будет устройство бетонного основания вашего будущего фундамента. Для этого нужно . Толщина бетонного основания обычно около 10 см, поэтому и опалубка должна быть такой высоты. Ширина основания должна быть на половину больше, ширины ленты. Не забудьте о слое гидроизоляции между и бетонным основанием фундамента. В качестве гидроизоляции советуем использовать рубероид.
4. Через несколько дней после заливки бетона, можно начинать кладку. Кирпичная кладка фундамента ведется на цементно-песчаный раствор, в пропорции 1:3, и может выполняться любой перевязкой, чаще всего – стандартной. При возведении кирпичной основы используется два пояса армирования. Первый делается между первым и вторым рядом кирпича, а второй армопояс делают перед последним рядом кладки. Для армирования подходит стальная или композитная арматура, толщиной 6-8 мм.
5. Приблизительно через 2 недели, можно приступать к гидроизоляции и утеплению стенок фундамента.

Гидроизоляция – быстро и просто

Эта процедура несложная и может быть выполнена своими руками практически любым домашним мастером.

Гидроизоляция стенок подошвы производится с помощью обмазки его битумными материалами, с последующей его оклейкой рубероидом.

Хотя можно использовать любой способ гидроизоляции фундаментов, подходящий для бетонных оснований.

Засыпая подошву землей или строительным мусором, будьте внимательны, старайтесь не повредить гидроизоляционный слой.

Укрепление существующей основы

Старый кирпичный фундамент, в котором появились трещины, необязательно переделывать, можно произвести его ремонт.

Наиболее простой произвести усиление подошвы – это сделать так называемые быки.

Прежде всего, нужно изготовить из арматурного прута или вязальной проволоки армирующий каркас. Специалисты рекомендуют делать его с ячейками 20х20х20 см.

Выкапываем ямы так, чтобы обнажить углы фундамента. Глубина ямы должна быть на 50 см. больше глубины подошвы. Кладем в подготовленные траншеи армирующий каркас и заливаем всю конструкцию бетоном.

Прежде чем делать кирпичный фундамент, хорошенько подумайте, ведь прочность зависит от целого ряда факторов, в которых качеству материала и грунту, отводится одно из первых мест.

Фундаменты из кирпича появились намного раньше, чем бетонные. В настоящее время они применяются в частном строительстве для возведения домов до трех этажей. При соблюдении технологии кирпичный фундамент не уступает по прочности бетонному, а сделать его можно самостоятельно без привлечения тяжелой техники. Как сделать ленточный или столбчатый фундамент из кирпича своими руками, какой нужен кирпич и в каких случаях подходят такие основания?

Когда можно делать кирпичный фундамент

Фундамент, выложенный из кирпича, подходит не для всех случаев. Прежде чем выбирать тип основания, нужно узнать состояние грунта и уровень залегания грунтовых вод.

Внимание! Сделать фундамент из кирпича можно только на сухом твердом непучинистом и несыпучем грунте и при низком уровне залегания грунтовых вод.

Если грунт в некоторой степени подвижный, то фундамент из керамического красного кирпича допускается выкладывать только на предварительно залитое бетонное армированное основание. При высоко залегающих грунтовых водах нужно использовать специальные компоненты раствора, которые не позволят материалу разрушаться от влажности.

Нельзя возводить на кирпичном основании дома выше трех этажей. Лучше всего такое основание подходят для домов из легких материалов:

• деревянных,
• каркасных,
• из пенобетона.

Не подходит такое основание для дома из кирпича, монолитного бетона.

Плюсы и минусы кирпичного основания

Чтобы решить, стоит ли в конкретном случае выбрать кирпичный или бетонный фундамент, следует знать о его достоинствах и недостатках.

1. Обладает лучшими теплоизолирующими свойствами, чем бетон.
2. При грамотно проведенной гидроизоляции он прослужит не меньше, чем бетонный аналог.
3. Хорошо сочетается с любыми материалами дома, красиво выглядит даже без дополнительной отделки.
4. В случае повреждения кирпичное основание проще ремонтировать.
5. Кирпичное основание меньше разрушается на подвижном грунте, так как само в некоторой степени подвижно.
6. Его легко сделать своими руками.

Однако у этого материала есть и недостатки:

1. При одинаковых размерах кирпичное основание выйдет почти в два раза дороже бетонного.
2. При этом оно менее надежно, чем бетонное.

Какой кирпич использовать

Фундамент держит на себе вес всего дома, поэтому материалы для него нужно выбирать самые качественные. Кирпич для него должен отвечать следующим требованиям:

• не иметь пустот,
• марка по прочности — от 150,
• морозостойкость — не менее 35 циклов,
• плотность — 1600 кг/куб.м,
• водопоглощение — 6-16 %.

Этим требованиям отвечает так называемый кирпич-железняк или клинкерный, недостатком последнего является высокая цена. Силикатный кирпич для фундамента применять нельзя, используют только керамический полнотелый.

Важно! При покупке обращайте внимание на качество. Пережженный или недообожженный материал имеет меньшую прочность. Признак плохого обжига — алый цвет, признак «передержанности» — вогнутые или выпуклые края.

Виды кирпичного фундамента

Кирпичные основания могут быть ленточными или столбчатыми основания. Как выбрать, какой фундамент делать?

Столбчатый фундамент из красного кирпича подходит для легких строений, таких как каркасные и щитовые , беседки и бани из дерева. Достоинства этого вида – низкая цена, отсутствие необходимости делать отмостки, можно сделать своими руками. Недостатки — нужна хорошая гидроизоляция, подвержен воздействию морозного пучения грунта.

Ленточное основание более прочное, его делают в том случае, когда в доме планируется подвал или цокольный этаж.

Ленточный фундамент

Перед тем как построить ленточный фундамент, производят разметку. Отмечают углы и периметр здания, а затем расположение внутренних стен.

Траншея

Для ленточного основания, как глубокого, так и мелкозаглубленного, выкапывают траншею. Для мелкозаглубленного ее глубина будет около 50 см. Чем выше влажность грунта, тем она должна быть шире. Дно траншеи утрамбовывают, затем насыпают песчаную подушку и снова трамбуют.

Бетонное основание

Если фундамент предназначен для дома, под него обязательно заливают бетонное основание. Для легких хозяйственных построек этим можно пренебречь. Для заливки бетона делают опалубку шириной примерно на 5 см шире предполагаемого кирпичного основания и высотой около 10 см. Ее выстилают рубероидом, заливают бетон и оставляют его на 2-3 дня.

Раствор

Для нижней подземной части применяется песчано-цементный раствор в пропорции 3:1, для цокольной части можно использовать цементно-известковый раствор.

Кладка

Выложить кирпич можно любым стандартным образом. Над первым рядом и перед последним кладут рифленые армирующие бруски. Для поперечного армирования применяют сетку из проволоки.

Столбчатый фундамент

Для столбчатого фундамента делают прямоугольные или квадратные столбы. Их размер зависит от приходящейся на них нагрузки.

• Для одноэтажного дома из легкого материала достаточно столбов 38*38 см или 38*51 см.
• Столбики под внутренними несущими стенами делают тоньше, обычно 25*38 см.
• Для двухэтажного дома размер всех столбов должен быть не менее 51*51 см.

В первую очередь необходимо, чтобы основание было ровным и твердым. Нельзя засыпать ямы непосредственно перед началом работ, тогда грунт будет недостаточно плотным. Затем производят разметку площадки.

В выбранных местах копают прямоугольные ямы глубиной 50-80 см размерами чуть больше толщины столбов — оставляют запас для отсыпки.

На дно ям укладывают геотекстиль, а на него насыпают песок или мелкий щебень, разравнивают и тщательно утрамбовывают. Геотекстиль нужен, чтобы песок не ушел в землю. Сверху кладут рубероид — он гидроизолирует нижнюю поверхность столба.

Раствор делают из цемента М-400 или М-500.

Затем в ямах нужно выложить столбы. Через каждые 4 ряда кирпичей кладут армирующую сетку, сделанную из проволоки 5-6 мм.

Каждый слой кладки проверяют с помощью уровня — он должен быть строго горизонтален, все столбы должны находиться в одной горизонтальной плоскости.

Под пересечениями стен делают столбы 51*51 см, в других местах — 38*38.

Гидроизоляция

Для кирпичного фундамента гидроизоляция обязательна. Без нее строительный материал быстро начнет разрушаться влагой из почвы.

Для гидроизоляции применяют рубероид или более современные рулонные материалы. Также можно обмазать фундамент битумом. Дополнительно можно вырыть траншею и положить в ней перфорированную дренажную трубу.

Цоколь

Обычно цоколь дома выкладывают из того же кирпича, из которого делали фундамент. Иногда можно для цоколя фундамента использовать силикатный кирпич, но это не рекомендуется. Можно облицовывать стены и цоколь кирпичом, тогда это нужно учесть еще при выкладывании фундамента и расширить его примерно на 12 см — это стандартная толщина облицовочного кирпича.

Кирпич для облицовки фундамента — это специальный облицовочный или клинкерный. Какой кирпич лучше для цоколя, каждый решает сам, оба эти варианта долговечны и обладают всеми свойствами строительного кирпича, красиво выглядят. Облицовку можно соединить со стенами разными способами, как это сделать — смотрите на видео.

Фундамент из битого кирпича

Можно ли делать фундамент из битого кирпича как добавки в бетон? Действительно, битый кирпич, например, от старого дома, в частном строительстве применяют в качестве добавки в бетон вместо щебня, однако бетон высокого класса прочности таким образом получить не удастся. Можно сделать таким образом основание для небольшого легкого сооружения (беседки, веранды, пристройки). Чтобы получить удовлетворительный результат, необходимо соблюдать следующие правила:

• использовать только керамический полнотелый, а не силикатный кирпич,
• измельчить его,
• добавлять его в количестве не больше 1/3 от объема,
• сосредоточить кирпич в центре конструкции.

Следует отметить, что в любом случае фундамент, выложенный из кирпича или отлитый из бетона, будет гораздо прочнее и надежнее. Под дом профессионалы категорически не рекомендуют делать фундамент с использованием старого битого кирпича.

Заключение

Таким образом, кирпичное основание подходит не для всех зданий и не для всех типов грунта, но в случаях, когда его можно применять, оно не уступает по свойствам бетонному. Из кирпича можно сделать ленточный или столбчатый фундамент как для дома, так и для гаража, беседки, бани. Для того, чтобы основание прослужило долго, необходима правильная его гидроизоляция

Чаще всего под загородные малоэтажные здания заливается монолитный бетонный фундамент. Однако иногда для сборки основания дома применяется и кирпич. Выбор этого материала в большинстве случаев определяется тем, что из него можно возводить очень привлекательную, с точки зрения эстетики, конструкцию.

Преимущество использования кирпича

Расчетный срок службы фундаментов, возведенных из этого материала, ниже, чем у монолитных. Однако замечено, что на практике обычно случается наоборот. Если бетонная лента здания способна надежно защищать стены дома от разрушения в течение 200-300 лет, то срок службы кирпичного основания зачастую превышает 400. Но разумеется, прочной и долговечной такая конструкция получится только при условии точного соблюдения технологий ее возведения. Далее в статье и рассмотрим, как выложить фундамент из кирпича своими руками правильно.

В каких случаях вместо бетона можно использовать кирпич

Возводят основания домов этого типа в основном только на сухих непучинистых грунтах. Также желательно, чтобы уровень подземных вод в месте строительства был как можно ниже. На не слишком стабильных грунтах из кирпича фундамент допускается собирать только с предварительной заливкой бетонной “подушки” и обязательным армированием. При высоком залегании грунтовых вод в добавляются специальные составы, повышающие его гидроизоляционные свойства. В противном случае такое основание будет быстро разрушаться из-за повышенной влажности.

Для домов выше трех этажей из кирпича фундамент строительными нормативами возводить запрещается. В случае крайней необходимости допускается сборка усиленного мощного основания этой разновидности. Однако в этом случае фундамент выходит неоправданно дорогим. Поэтому на практике под здания от 3 этажей обычно возводятся все же монолитные бетонные основания.

Помимо всего прочего, конструкции этого типа чаще всего собираются под стены зданий, выполненных из легких материалов. К примеру, очень неплохим решением будет возвести фундамент из кирпича под бревенчатый дом. Очень хорошо этот вариант подойдет и для брусчатого, щитового дома или для стен, сложенных из пенистого бетона. Под кирпичными или монолитными сооружениями такие основания не устраивают. В этом случае также целесообразно строить монолитную армированную бетонную конструкцию.

Нормативами такие основания допускается использовать не только для жилых домов, но и для любых других сооружений. Очень часто, к примеру, возводится фундамент из кирпича под баню, беседку, гараж. Технология сборки такого основания под сооружения разного назначения практически одинакова.

Как выбрать материал

Разновидностей кирпича на современном рынке существует множество. Однако использовать для возведения фундаментов можно далеко не все типы этого материала. Подходит для этой цели только красный керамический кирпич, да и то не всякий. Показатели камня, предназначенного для возведения основания дома, должны быть такими:

марка по прочности не менее 150;

морозостойкость от 35 циклов;

плотность не менее 1600 кг/м 3 ;

водопоглощение — 6-16 %.

В народе материал, отвечающий всем этим требованиям, называют кирпичом-железняком. При выборе такого камня следует обращать внимание в том числе и на его внешний вид. Алый цвет кирпича говорит о том, что он недостаточно обожжен, а следовательно, не слишком прочен и влагоустойчив. Вогнутые или выпуклые же края камня, наоборот, свидетельствуют о том, что в печи его держали слишком долго. Такой кирпич отличается хрупкостью. Возводить основание дома можно только из самого качественного материала. Поэтому, помимо всего прочего, при покупке камня следует обращать внимание на репутацию поставщика и производителя.

Иногда хозяева загородных участков сам фундамент (его подземную часть) собирают из красного железняка, а цоколь — из силикатного кирпича. Делать так строительными нормативами допускается. Но только в самом крайнем случае — на сухих грунтах и при возведении каких-нибудь незначимых построек (летних кухонь, гаражей, сараев, хозблоков и т. д.).

Как копать траншею

Так как же возводится фундамент из кирпича своими руками? Пошаговая инструкция сборки этого сооружения будет представлена ниже в статье во всех подробностях. Однако сначала стоит все же разобраться с тем, какой должна быть траншея под это сооружение, а также с тем, как правильно произвести подготовительные работы.

Возводить из нормативами допускается только столбчатые или ленточные основания домов. Не собирают из кирпича и малозаглубленные фундаменты из кирпича. Подошва такой конструкции в любом случае должна располагаться ниже уровня промерзания грунта. Для южных регионов страны этот показатель составляет 0.6-1 м, для северных может доходить до 2.5 м. Точные цифры можно узнать из специальных справочников.

Траншеи под кирпичный фундамент придется выкапывать не только глубокие, но и широкие. Ведь в данном случае нужно позаботиться о том, чтобы у каменщика было достаточно свободного места для выполнения кладки. После возведения из кирпича фундамента это “лишнее” пространство заполняют керамзитом или легким грунтом. Это позволяет снизить показатель уровня промерзания для данного конкретного места, а также свести к минимуму негативное воздействие на подземные части конструкции при весеннем пучении.

В остальном траншеи под такое основание выкапываются по тем же правилам, что и под обычное монолитное. То есть предварительно выполняется разметка с использованием колышков и шнура (по методу или “двух кривых”), а затем производятся земляные работы.

Приготовление раствора для кладки

К качеству кирпичного фундамента предъявляются повышенные требования. Ведь от того, насколько он будет надежным, зависит срок службы всего здания целиком. Поэтому ответственно стоит подойти не только к выбору самого камня, но и к процедуре приготовления раствора. Песок перед замесом обязательно следует просеять. Известь в раствор, предназначенный для кладки фундамента, ни в коем случае не добавляют. Приготавливать смесь нужно с использованием бетономешалки. Чем однороднее будет состав, тем лучше.

Возведение ленточного фундамента: подготовительные работы

В выкопанной под основание дома траншее предварительно тщательно уплотняют и выравнивают по уровню дно. Далее на него насыпают песчано-гравийную смесь толщиной в 15 см. Получившуюся «подушку» тщательно уплотняют трамбовкой и водой. Затем обустраивают слой гидроизоляции. Для предотвращения намокания подошвы фундамента в процессе эксплуатации по «подушке» раскатывают рубероид (2-3 слоя). Одновременно с нижней гидроизоляцией желательно обустроить и боковую. Для этого к полотну с обеих сторон с использованием битумной мастики приклеивают дополнительные полосы рубероида.

Устройство опоры из раствора

На слабых грунтах из кирпича фундамент, как уже упоминалось, возводят с предварительным обустройством железобетонной «подушки». Последнюю заливают в деревянной опалубке с армированием каркасом, собранным из прута 12 мм. Толщина «подушки» должна составлять минимум 10 см. Перед началом сборки столбов ее нужно выстоять в течение двух недель.

Сборка ленточного фундамента

Первый ряд кирпичей укладывают прямо по бетону или рубероиду с учетом последующей перевязки и заполнением вертикальных швов раствором. Далее сборку фундамента ведут по общим правилам с обязательным армированием, вертикальным и горизонтальным. Возводить основание дома из кирпича можно только с однорядной перевязкой швов. Для того чтобы уменьшить сцепление стенок конструкции с грунтом, производится расшивка (заподлицо). Не обрабатывают швы только в том случае, если в последующем стенки конструкции предполагается оштукатурить для дополнительной гидроизоляции.

Надежный столбчатый фундамент из кирпича своими руками: пошаговая инструкция

В данном случае под основание выкапываются не ямы, как при использовании бетонного раствора, а также траншеи. Ведь для кладки столбов каменщику требуется место. Устанавливать опоры нужно подо всеми несущими стенами здания. В обязательном порядке столбы должны быть выложены на углах. Также их нужно установить в месте пересечения стен. Минимальная длина стороны столба квадратного сечения — 380 мм (1.5 кирпича). Над землей опора должна возвышаться хотя бы на 20 см.

Чтобы кладка получилась ровной, сначала в траншею устанавливаются сбитые из досок шаблоны-короба. Под них предварительно укладывается гидроизоляция и заливаются бетонные площадки.

Кладку ведут вокруг этих шаблонов. После того как будет выложено несколько рядов, короб вынимают. В результате внутри столба остается пустое пространство, которое нужно заполнить бетоном. Далее кладку ведут, постоянно подравнивая кирпичи, до нужной высоты. В оставшееся в центре столбов пустое пространство вставляется арматура (по три прута 12 мм) и заливается раствор.

Над землей готовые столбы часто соединяют бетонной лентой. Заливается она в опалубке с армированием. Связывать ее части друг с другом и со столбами нельзя. Вместо бетона, пространство между столбами можно также просто заложить кирпичом.

Фундамент из кирпича для бани

Принцип возведения основания для такого сооружения тот же, что и для жилого дома. Чаще всего фундамент из кирпича своими руками для бани заливают в виде сплошной ленты. Однако если стены предполагается сделать щитовыми, можно сэкономить и обойтись столбчатым основанием. Для цокольной части ленточного фундамента бани лучше использовать красный кирпич. Силикатный боится влаги. Также при обустройстве основания под стены бани максимум внимания следует уделить гидроизоляции.

из кирпича своими руками для беседки

В этом случае достаточно будет возвести четыре столба по углам конструкции. Под очень легкие беседки такие фундаменты иногда даже не заглубляют. Для больших сооружений этого типа устанавливается 6-8 опор.

Как и ленточный фундамент из кирпича для бани, основание под беседку следует гидроизолировать. Под опоры обязательно укладывается рубероид в несколько слоев. При заливке пустой центральной части столбов устанавливаются нагели или прутья под обвязку и стойки каркаса беседки. Над поверхностью опоры они должны возвышаться на 20 см. В бетон прутья заглубляются также на 20 см.

Фундамент из кирпича представляет собой сборную конструкцию, возводимую на сухих и устойчивых грунтах с низким УГВ под одноэтажные и легкие постройки. Он плохо переносит воздействия морозного пучения и имеет средние показатели прочности и долговечности, его ориентировочный срок службы составляет 25 лет, при использовании изделий высокого качества – не более 50. К преимуществам относят возможность создания ленты любой формы и ремонта при разрушении отдельного участка, хорошее сочетание жесткости материала и гибкости системы и отсутствие потребности в задействовании спецтехники, при применении грамотного руководства все работы можно сделать самому.

Закладка монолитной плиты в данном случае не подходит, при выборе кирпича можно построить столбчатое или ленточное основание глубокого или мелкого заложения. Первая разновидность считается почти классикой, из мелкоштучного материала проще всего создать квадратные или прямоугольные опоры под легкие пристройки, веранды, бани и сараи. К преимуществам этого варианта относят низкие затраты и возможность размещения столбцов в любом нужном месте, к недостаткам – высокие требования к грунту, ограничение по выдерживаемому весу, отсутствие цоколя, подвала и отмостки.

Ленточный фундамент выбирается только по результатам анализа грунта, при сильном риске морозного пучения его закладывают ниже уровня промерзания, при высоком УГВ от него лучше отказаться. Стандартная схема включает песчаную и бетонную подушки, непосредственно ленту под всеми несущими конструкциями с отсыпкой вокруг и обязательной отмосткой. В доме можно сделать подвал или цоколь.

Выбор материала для кладки

С учетом ожидаемых весовых и влажностных нагрузок для возведения основания здания не подходят белый силикатный и красный щелевой виды. Б/у изделия допускается использовать только при условии их хорошего качества, а именно – целой формы, отсутствии трещин и сколов и приемлемой стойкости к влаге. Из боя или отдельных частей можно делать только подсыпку под подошву.

С учетом этих требований подходящими характеристиками обладает красный полнотелый кирпич, обожженный при высоких температурах (но не огнеупор) с маркой прочности в пределах М150-М300, морозостойкостью от 35 циклов и выше и водопоглощением не более 20 %. Лучшие показатели наблюдаются у клинкера, но из-за высокой стоимости его использование экономически нецелесообразно. Идеальным вариантом является покупка пережженной партии рядового полнотелого блока.

Нюансы технологии

При строительстве фундамента из кирпича своими руками принимаются меры по отводу от него влаги и усилению кладки. К обязательным условиям относят засыпку и трамбовку песчаной подушки толщиной не менее 15 см, закрытие гидроизоляцией и замену части грунта вокруг конструкций мелким щебнем или боем материалов. При обустройстве ленты по всему периметру здания рекомендуется залить бетонную отмостку, в идеале – утепленную пенопластом.

Частота армирования зависит от ожидаемых нагрузок. Минимальный диаметр продольных прутьев составляет 6-8 мм, заход на углы или участки прерывания – 30 мм.

При возведении ленты мелкого заложения нужно сделать не менее 2 поясов с двойными прутьями, надежно закрытыми раствором, толщина швов в таких рядах увеличится до 20 см. Из-за высокого риска коррозии предпочтение отдается композиционной, а не металлической арматуре. Заглубленные основания дополнительно усиливаются сеткой. При сомнении в своих способностях кладку и армирование доверяют специалистам.

При выборе гидроизоляции предпочтение отдается маркам из полимеров как более долговечным, при ведении работ самостоятельно стоит потратиться на напыляемую марку. Защита столбчатых опор или ленты выполняется без исключений, но не ранее, чем после вывода строительной влаги из смеси. Обратную засыпку проводят аккуратно, избегая повреждения гидроизоляционного слоя, после выдержки времени, указанного в инструкции к мастикам, клею для рубероида или праймеру. На этом этапе используются исключительно мелкофракционные материалы.

Каждый ряд проверяется на отклонение от уровня, допустимый предел составляет 2 мм на 1 п.м. Раствор замешивается на основе портландцемента не менее М400 в пропорции с кварцевым песком 1:3. Сложности при строительстве такого фундамента своими руками возникают при контроле толщины швов, у неопытных работников кладка будет неровной. На подземной части конструкции выбирается самый простой способ затирки – состав полностью заполняет пространство между соседними изделиями, все выступающие излишки удаляются кельмой, шов слегка затирается щеткой. На цокольном участке около 10-15 мм оставляют пустыми с целью упрощения отделки.

Заложение столбчатого основания

Сечение и форма опор подбираются из учета проектной площади постройки: для легкой одноэтажной достаточно квадрата 38×38 см (при условии использования изделий стандартного размера и кладки в полкирпича), при необходимости усиления их делают прямоугольными (38×51). Для поддержки перегородок хватает 23×38 см, при возведении под двухэтажный дом – не менее 51×51. Опоры кирпичного фундамента размещают под всеми углами здания, включая отводы под внутренние стены и по периметру всех капитальных конструкций с шагом не более 2 м. После составления схемы общая площадь опор проверяется с учетом ожидаемых весовых нагрузок и несущих способностей грунта.

Строительные работы выполняются в следующей последовательности:

• На разровненном участке проводится разметка с проверкой диагонали каждой опоры, по углам забиваются колья, граница внешнего периметра столбчатого фундамента обозначается туго натянутой веревкой.
• Выкапываются ямы с учетом выбранного размера опор и запасом на отсыпку и необходимости закладки подушки.
• Дно выравнивается и засыпается 10-15 см слоем песка с тщательным уплотнением и 10 см щебня.
• Проводится настил гидроизоляционных материалов – минимум в 2 слоя.
• Поверх рубероида размещается кусок прочной пластиковой или проволочной сетки с диаметром прутьев в 3-5 мм и заливается 10 см тощего бетона. Приступать к кладке разрешается не ранее, чем через 3 дня.
• Сборка опоры: изделия размещают с перевязкой на ЦПС и армированием рядов через 30 см (в шве каждого четвертого оставляют сетку с диаметром проволоки в 5-6 мм). Столбцы выводят на 20 см выше нулевой отметки, в образовавшуюся внутрь полость (при наличии) закладывается арматура и заливается бетон.
• По окончании работ и высыхания раствора приступают к гидроизоляции, столбцы из красного кирпича проще всего покрыть напыляемым праймером или обмазать горячими битумными мастиками, в крайнем случае они оборачиваются рубероидом.
• Проверяется уровень, все опоры должны размещаться в одной плоскости.
• После окончательного набора прочности выполняется обратная засыпка, грунт рекомендуется заменить щебнем, доменным шлаком или боем стройматериалов.

Пошаговая инструкция по возведению ленты из кирпича своими силами

На подготовительном этапе проверяется ширина и глубина заложения основания, рассчитывается количество арматуры, раствора и кладочных изделий, проводится разметка и земляные работы. Размеры траншеи подбираются с запасом.

Этапы включают:

• Тщательное выравнивание дна траншеи и засыпку песка. Минимальная толщина подушки под ленточное основание после трамбовки сыпучих материалов составляет 15 см. При отсутствии виброплиты песок уплотняют водой.
• Настил гидроизоляции с заходом краев на будущие стены.
• Заливка армированной бетонной подушки, приостановление работ на 2-3 дня. Этот пункт является необязательным, но при сомнении в грунте его лучше выполнить.
• Кладка – начиная с углов, по заранее выбранной схеме, с перевязкой изделий на каждом ряду и армированием через 2-3. Швы зачищаются от излишков сразу, ленточный фундамент оставляют до набора прочности на 2-3 недели.
• Изолирование стен от влаги рулонными или напыляемыми видами включая часть цоколя.
• Засыпка траншеи мелким щебнем, обустройство отмостки.

Вне зависимости от типа фундамента из кирпича приступать к возведению несущих стен разрешается только по окончании затвердевания кладочного раствора, монтаж блоков или других материалов проводят после гидроизоляции верхней части столбов или ленты. Завершающий этап выполняется после полного вывода строительной влаги из кладки. При высоком риске морозного пучения оценивается целесообразность утепления конструкций пенопластом.

Кирпичный фундамент – пожалуй, одна из самых старых технологий, в настоящее время вытесненная со строительных площадок. Однако, для небольших легких построек она вполне подходит, к тому же, совсем не требует применения строительной техники. Поэтому при строительстве летнего деревянного домика, бани или веранды вполне можно сложить фундамент из кирпича своими руками.

Материал для фундамента

Не всякий кирпич годится для выполнения фундамента. Силикатный кирпич в присутствии влаги склонен к разрушению, а красный пустотелый недостаточно прочен. Поэтому для фундамента необходим красный огнеупорный полнотелый кирпич – он имеет структуру, близкую к керамике, поэтому повышенная влажность не оказывает на него сильного воздействия.

Кладка ведется с применением цементно-песчаного раствора в смеси 1:3. Для подушки и отсыпки потребуется крупнозернистый песок, а для дренажа – гравий с величиной фракции 50 мм и геотекстиль. Для гидроизоляции фундамента обычно применяют рубероид, но подойдет и любой другой рулонный гидроизоляционный материал.

Способы выполнения

Фундамент из кирпича может быть как столбчатый, так и ленточный. Столбчатый выполняют при строительстве легких строений: бани, веранды, каркасного домика. Он значительно экономичнее по материалам.

Ленточный кирпичный фундамент выдерживает и более серьезные нагрузки – бревенчатый или брусковый дом. Он может быть как заглубленный на глубину промерзания, так и мелкозаглубленный. Заглубляют фундамент на участках с пучинистым грунтом, эта мера при дополнительной отсыпке песком и щебнем и устройстве дренажа позволяет исключить деформации фундамента и стен здания.

Технология выполнения фундамента из кирпича

Столбчатый фундамент обычно не заглубляют. Столбики устанавливают на углах здания, в местах пересечения несущих стен, а также по периметру стен на расстоянии не менее 2 метров. Кирпич кладут с перевязкой, одним из приведенных ниже способов. В остальном столбчатый кирпичный фундамент не отличается от ленточного.

Технология выполнения ленточного фундамента из кирпича включает несколько этапов, пренебрегать которыми не рекомендуется.

1. Подготовка траншеи или котлована необходима для снижения нагрузки на фундамент при подвижках и пучении грунтов. В первую очередь производится разметка участка, и определяются углы будущего здания. По всей площади строения снимается плодородный слой. По периметру строения выкапывают траншею нужной глубины: для заглубленных фундаментов в пучинистых грунтах – на глубину промерзания грунта, для мелкозаглубленных – на 40-50 см. Ширина траншеи выбирается в зависимости от влажности грунта: чем выше влажность, тем шире должна быть траншея. Для особо влажных участков с близким залеганием грунтовых вод она должна выходить за внешние пределы строения на 1 метр для устройства дренажа. Дно траншеи засыпают крупным песком, проливают его и трамбуют.

2. Выполняют опалубку под бетонное основание из досок, можно неструганых. Высота опалубки – около 10 см, ширина – на полкирпича больше ширины фундамента. В опалубку укладывают гидроизоляцию – рубероид, с таким запасом, чтобы изолировать все бетонное основание. Слой гидроизоляции необходим для исключения капиллярного подъема влаги по бетонному основанию к кирпичу. Заливают бетон, выравнивают его и оставляют для набора прочности на 2-3 дня.

3. На бетонное основание начинают класть кирпич, выполняя любую стандартную перевязку. Между первым и вторым рядом укладывают продольную арматуру – металлический пруток или арматурную сетку. Это предотвращает разрушение фундамента по продольной оси. Такую же арматуру кладут перед выполнением последнего ряда.

4. Схватывание раствора происходит за 1-2 дня, но полную прочность он набирает примерно неделю. По окончании этого срока можно приступать к гидроизоляции стенок фундамента. Выполняют гидроизоляцию с помощью обмазочных или оклеечных материалов, преимущественно на битумной основе.

5. После выполнения гидроизоляции фундамент при желании можно утеплить с внешней стороны или полистирольными плитами, а после произвести отсыпку траншеи песком и щебнем. Эта мера позволит отвести влагу от фундамента и исключит пучение прилегающих слоев грунта. На особо влажных участках выполняют дренаж: на расстоянии 0,5-1 метра от внешней стороны фундамента в траншею укладывают геотекстиль, поверх него слой щебня, под небольшим углом кладут трубы с перфорацией, засыпают их слоем щебня и заворачивают в геотекстиль. Всю эту конструкцию засыпают песком, утрамбовывая его послойно. Трубы отводят в колодцы или дренажные каналы.Кстати про мы сделали отдельную статью, а также писали про полный цикл — читайте если хотите узнать больше!. А также прочитайте про .

6. Кирпичный фундамент по сравнению с бетонным обеспечивает лучшую теплоизоляцию, и при хорошей гидрозащите он может прослужить более 50 лет без ремонта. Кроме того, ремонт кирпичного фундамента отличается простотой: достаточно заменить разрушенные участки кирпича. Все эти качества делают кирпичный фундамент довольно популярным при строительстве небольших зданий и домов.

Кирпич для цоколя и керамический, красный и силикатный виды

Декабрь 15th, 2015

Цоколь — часть сооружения, которая находится на фундаменте и располагается на 50 – 80 см выше земли. Иногда конструкция дома предусматривает наличие цокольного этажа. Цокольный этаж из кирпича немного выступает за стены здания и служит для улучшения микроклимата, защищает фундамент и может использоваться в виде подсобки. Для строительства необходим цокольный кирпич.

У многих есть вопрос: «Какой кирпич для цоколя лучше использовать?» Нет единого мнения, но большинство за красный полнотелый кирпич. Да и силикатный на эту роль не регламентирован СНиПом (строительными нормами). Весь упор делается на условия, в которых он будет находиться.

Керамический кирпич

Часто его называют красным. Он делается из глины с применением добавок. Технология предусматривает обжиг, который улучшает его эксплуатационные качества и структуру. Классифицируют его по размерам (утолщённый, модульный, евро) и полнотелости — полнотелый и пустотелый. Важное его свойство — теплопроводность.

Про сфере использования он бывает:

1. Рядовой. Для возведения стен и ограждений, забутовок, перегородок.
2. Печной и огнеупорный. Для строительства печей, дымоходов.
3. Облицовочный, или лицевой. Им обустраивают стены и фасады.

Преимуществами можно считать хорошую цепкость с раствором, звукоизоляцию, прочность. Его можно использовать многократно, разобрав здание и почистив. Отрицательным можно назвать то, что, впитав влагу, он разрушается от перепада температур.

Силикатный кирпич

Технология его производства стала актуальной после появления новых концепций в производстве стройматериалов. Основа технологии — автоклавный синтез. При его проведении используют водяной пар и большое давление. Преимущества:

1. Звукоизоляция. Очень актуальна в гражданском строительстве.
2. Экологичность. Песок и известь безвредны.
3. Отличная плотность. Выше, чем у керамического кирпича.
4. Прочность и морозоустойчивость. В этом он лучше многих марок бетона.
5. Ассортимент и надёжность. Его можно применять не только для новостроя, но и при реконструкции.
6. Устойчивость к природным факторам.

Из недостатков следует отметить слабую водостойкость и жаростойкость. Не желательно его применять при строительстве канализаций, водостоков, печек и дымоходов. Силикатный кирпич используют для сооружения несущих стен, перегородок. Им заполняют пустоты в конструкциях и обкладывают верх дымохода.

Гиперпрессованный кирпич

Этот кирпич производят без обжига, путём «холодной сварки». Сырьем являются ракушечник, известняк, доломиты и цемент. Технология проще, чем производство силикатного или красного кирпича. Это снижает его себестоимость, процесс имеет безотходную и безвредную методику. Часто используют отходы других производств.

Как правильно выложить цоколь кирпичом

Монтаж цоколя из красного кирпича требует участия каменщика. Основные моменты:

• правильно выставить углы и уровни,
• стандартный раствор,
• ширина цоколя без утеплителя – 50 см, с утеплителем – 38 см,
• высота цоколя: 30 – 40 см,
• помнить об вентиляционных и коммуникационных отверстиях,
• выполнять обвязку,
• кладку выполнять со связкой рядов.

Кирпич для цоколя из силикатного кирпича требует использования гидроизоляции. Остальные принципы возведения – аналогичны.

Грамотный выбор

Цоколь соприкасается с землёй и сыростью. Важны параметры влагостойкости и морозоустойчивости. Что касается прочности, то кирпич силикатный и красный равноценны. В плане теплопроводности эти оба вида кирпича имеют одинаковые показатели. Кирпич для цоколя должен быть без пустот! Морозоустойчивость кирпича показывает — сколько циклов заморозки и разморозки он выдержит. Но кирпич для цоколя более важен в плане влагостойкости.

Силикатный кирпич носит кристаллическую основу, ведь исходное сырьё для его производства — песок. Этот материал способен быстро впитывать или отдавать влагу. Керамический кирпич делают из глины, которая имеет слоистую структуру. Влага задерживается между этими слоями на длительное время. Перепады температуры превращают эту влагу в разрушающую силу. На его поверхности появляются сколы и трещинки.

Почему силикатный кирпич не советуют, официально не разрешают использовать на роль цоколя? На цокольный кирпич губительное действие оказывает сернистая соль, которую «боится» силикатный кирпич. Отличное решение — гиперпрессованный кирпич. Он имеет маленькое водопоглощение и менее жидкий раствор для укладки. Цоколь получается ровнее, он удобен при уборке: его просто моют шлангом. А морозоустойчивость — отличная, он способен выдержать 110 циклов оттаивания и заморозки. Разный цвет помогает сделать цоколь дома красивее.

Советы по выбору лучшего кирпича для фундамента

Наряду с монолитными ленточными и блочными фундаментными основаниями, в частном строительстве сохраняется спрос на фундаменты кирпичные. Подземные конструкции эксплуатируются в сложных условиях больших нагрузок и влажностно-температурных перепадов, поэтому к рабочим свойствам используемых материалов предъявляются высокие требования.

Фундамент из силикатного кирпича – основные недостатки

• Относительно недорогой кирпич силикатный белый полуторный привлекает внимание правильной геометрией, гладкой фактурой поверхности и плотной структурой. На этом перечень его положительных свойств можно считать закрытым. Применение этого материала в фундаментных конструкциях ограничивается его недостаточной влаго- и морозостойкостью.
• Структура из прессованной смеси извести и песка неплохо переносит нагрузки на сжатие, но назначенный ресурс может отработать только в среде с нормальной влажностью. Проблема не решается обустройством самой совершенной тепло- и гидроизоляции: на структуру силикатного кирпича разрушающе действует даже небольшое количество конденсатной влаги.

Критерии выбора кирпича керамического

Более совершенный в этом отношении кирпич строительный. Из предложенного ассортимента несложно выбрать материал, в большей степени отвечающий проектным требованиям – объемный, перфорированный, обладающий другими монтажными и эксплуатационными свойствами. Кирпичный фундамент прослужит достаточно долго только при наличии эффективной и долговечной гидроизоляции и отсутствии больших температурных перепадов.

 

Керамический кирпич красный полнотелый с плотной структурой –  приемлемый вариант фундаментного материала, обладающего в ряде случаев достаточной влаго- и морозостойкостью. При этом следует учитывать, что несвоевременное обновление фундаментной гидроизоляции с ее последующей разгерметизацией может отрицательно сказаться на  долговечности основания дома и величине расходов на восстановление его работоспособности.

 

Для возведения фундаментных и цокольных конструкций специалисты рекомендуют использовать полнотелый кирпич 150, изготовленный из качественного сырья и в полном соответствии с требованиями производственной технологии. Качество материала во многом зависит от производителя, поэтому соответствие кирпича заявленным требованиям должен подтвердить приглашенный со стороны опытный специалист.

 

Фирменный материал характеризуется низким, не более 12%, водопоглощением, правильной геометрией, возможностью выбора монолитного или более легкого пустотелого кирпича.

Какая  имеется альтернатива традиционным кирпичным материалам?

Для заложения долговечного фундамента требуются наиболее стойкие к внешним воздействиям прочные материалы, сохраняющие рабочие свойства при длительной эксплуатации в среде с повышенной влажностью.

 

Материалы, известные под названием гиперпрессованного кирпича, уже поступили в продажу. Особенность вибропрессованного кирпича – в высокой плотности структуры, обеспечивающей сохранение рабочих свойств на протяжении всего назначенного ресурса.

• Изначально ориентированный на применение в фасадно-облицовочных работах материал отлично зарекомендовал себя в подземных конструкциях.

• Технология вибропрессования позволяет минимизировать количество цемента в структуре материала. Умеренная стоимость кирпича так же определяется высоким уровнем автоматизации производства.

Фирменный материал может эксплуатироваться в подземных сооружениях на протяжении 30 и более лет. По мнению экспертов, при оптимальной эксплуатации ресурс может быть увеличен на 15-25%.  

 

Заказывайте у нас уже сейчас кладку фундамента из кирпича на выгодных для Вас условиях!

Можно ли добавлять в фундамент битый кирпич

Фундамент – основание любой постройки, именно поэтому данный этап строительства требует особого внимания.

Бетон, чаще всего используемый для заливки, имеет различные марки, от которых зависит прочность. При добавлении в состав фундамента битого кирпича снижается класс используемых материалов и, соответственно, уменьшается крепость основания. Данный фактор никак не скажется на постройке, если предполагается строительство небольших зданий, бытовок, гаражей, бань, а вот при возведении коттеджа или многоэтажного дома стоит задуматься о возможных последствиях.

В зависимости от сооружения, используемых для его возведения материалов и способов дальнейшей эксплуатации выделяют несколько основных видов фундаментов, различающихся по конструктиву или типу изготовления:

• Ленточный. Замкнутый контур, сделанный из железобетона, кирпича или бутобетона, который берёт на себя нагрузку несущих стен.

• Столбчатый. Столбы из дерева, кирпича, камня или бетона вбиваются в землю и соединяются между собой балками.

• Плитный. Равномерно распределяет нагрузку по всей поверхности, так как представляет собой монолитную плиту, залитую на определенную глубину.

• Свайный. Металлические, бетонные или деревянные стержни, забитые в землю и объединенные на поверхности специальной плитой.

Несмотря на различную технологию, площадь и размеры объединяет все типы фундаментов возможность использования бетонных, бутобетонных (с включением камня) или кирпичных материалов.

Самым распространенным материалом для изготовления ленточных балок, столбов или плит является бетон. В большинстве своем используется уже готовый на производстве продукт, который доставляется большими миксерами до места непосредственной заливки фундамента.

Нередко стоимость предлагаемых услуг не вписывается в заложенный бюджет и строители пытаются найти способы экономии, которые отрицательно не скажутся на конечном результате.

Одним из вариантов удешевления считается самостоятельное смешивание цемента, песка, щебня и воды, но тут необходимо строго соблюдать пропорции, чтобы получить качественную смесь.

Второй способ снижения затрат предполагает добавление в бетон кусков бутового камня. Для заливки фундамента нужно использовать прочные, устойчивые к внешним воздействиям материалы. Чаще всего добавляют щебень, но не исключают возможность применения битого кирпича. Важно, чтобы кирпич был керамический с высокой морозостойкостью, так как силикатный подвержен разрушению в земле.

• Битый кирпич стоит сосредоточить в центральной части фундамента не допуская его выступов на краях. В противном случае камень, впитавший в себя большое количество влаги может быть подвержен разрушению, что ведет к ослаблению основания.

• Не стоит добавлять в фундамент силикатный кирпич или песчаник.

• Рекомендуют не использовать большие куски кирпича, а измельчать его до размеров щебня.

Множество видов кирпича

[Изображение вверху] Кирпич может быть небольшой строительной единицей из красной глины, но также может быть из многих других цветов и материалов. Предоставлено: Кэм Миллер, Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)

.

Как я уверен, любой, кто часто посещает YouTube, обнаружил, что постоянно присутствующий список рекомендаций может привести вас в довольно странные кроличьи норы (особенно в последнее время).

Во время одного из моих недавних набегов на рекомендуемые анимационные адаптации обычных басен, я заметил сходство между версиями «Трех поросят», помимо основного сюжета.

В каждой версии третий поросенок построил свой дом из красных кирпичей!

Но кирпичи не всегда красные, о чем свидетельствует еще один анимационный пример.

Несмотря на то, что кирпичи использовались в качестве строительного материала в течение тысяч лет, многие домовладельцы, которые хотят отказаться от винила, с удивлением обнаруживают, что существует множество типов кирпичей на выбор, и не все эти кирпичи сделаны из глины.

Если кирпич не имеет ни красноватого цвета, ни состоит из глины, тогда какое значение означает кирпич?

Глиняный кирпич, ясеневый кирпич, красный кирпич, серый кирпич

Традиционно термин «кирпич» относится к небольшой единице строительного материала, состоящей в основном из глины.Минеральное содержание глины будет определять цвет кирпича: глины, богатые оксидом железа, станут красноватыми, а глины, содержащие много извести, будут иметь белый или желтый оттенок.

В настоящее время определение кирпича расширилось и теперь включает любую небольшую прямоугольную строительную единицу, которая соединяется с другими единицами с помощью цементного раствора (более крупные строительные единицы называются блоками). Глина по-прежнему является одним из основных кирпичных материалов, но другие распространенные материалы – это песок и известь, бетон и летучая зола.

Силикатный кирпич

Кирпич из силиката кальция, широко известный как силикатный кирпич, содержит большое количество песка – около 88–92 процентов. Остальные 8–12 процентов в основном составляют известь. В отличие от традиционных глиняных кирпичей, которые обжигают в печах, силикатные кирпичи образуются, когда составляющие материалы соединяются вместе в результате химической реакции, которая происходит при высыхании влажных кирпичей под действием тепла и давления.

По сравнению с другими кирпичами силикатные кирпичи имеют более однородный цвет и текстуру, и для их скрепления требуется меньше раствора.Однако они не могут противостоять воде и огню в течение длительного времени, поэтому не подходят для установки фундаментов или строительства печей.

Бетонный кирпич

По сравнению с глиняным кирпичом бетонный кирпич предлагает гораздо больше возможностей для оформления. Бетонные кирпичи можно легко придать разнообразным формам – квадратам, треугольникам, восьмиугольникам – и можно добавить пигменты, чтобы изменить цвет бетонного кирпича. Кроме того, бетонные кирпичи имеют лучшую звукоизоляцию по сравнению с глиняными.

Эти преимущества делают бетон хорошим выбором с эстетической точки зрения. Однако, если вам нужен прочный и долговечный материал, лучше подойдут глиняные кирпичи. Бетон со временем сжимается, в то время как глина расширяется, что в конечном итоге обеспечивает более плотную изоляцию стен из глиняного кирпича, чем стены из бетонных кирпичей. Кроме того, глиняные кирпичи имеют лучшую теплоизоляцию, что со временем может привести к значительной экономии затрат на электроэнергию.

Зольный кирпич

Летучая зола является побочным продуктом горения угля и может оказывать вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду.Таким образом, предпринимаются многочисленные постоянные усилия по предотвращению попадания летучей золы в окружающую среду, включая тщательную утилизацию или повторное использование в других продуктах, таких как кирпичи.

Кирпичи из летучей золы состоят в основном из летучей золы и цемента. Они весят меньше, чем бетонные и глиняные кирпичи, и благодаря низкой абсорбционной способности достаточно хорошо выдерживают нагревание и воду. Однако высокие концентрации летучей золы в кирпиче могут привести к увеличению времени схватывания и более медленному развитию прочности во время строительства кирпича.

Конечно, эти типы кирпича не высечены в камне (даже если сами кирпичи таковыми).Это образцы обычных материалов, используемых для создания кирпичей, и исследователи часто экспериментируют с изменением уровней глины, песка, извести, летучей золы, цемента и других материалов в любом конкретном кирпиче, чтобы найти комбинации с оптимальными свойствами.

Строительный кирпич для экстремальных погодных условий

Поскольку экстремальные температуры становятся все более нормальным явлением, строительные материалы должны будут выдерживать более суровые циклы замораживания-оттаивания. Готовы ли кирпичи принять вызов?

Недавнее исследование Терезы Стришевской и Станислава Каньки, профессоров гражданского строительства из Краковского технологического университета в Польше, изучило, как кирпичи в каменных конструкциях, представляющих значительную историческую ценность, выдерживали циклическое замораживание и оттаивание за последние 70 лет.

Они обнаружили, что морозостойкость и морозостойкость кирпича являются результатом нескольких факторов, включая минеральный состав, структуру пористости и механическую прочность. Из этих факторов преобладающее влияние оказывает пористая структура.

«Показано, что кирпичи с относительно высокой долей пор диаметром менее 1 мкм в общей популяции пор подвергаются морозным повреждениям; т.е. им присуща недостаточная морозостойкость », – поясняют исследователи в статье.«Под воздействием циклического замораживания и оттаивания в реальных условиях эти кирпичи подвергаются повреждениям, но форма повреждений, то есть растрескивание, отслаивание или измельчение, зависит, прежде всего, от структуры пористости, то есть доли пор определенного диаметра. . »

Макроскопические и микроскопические изображения повреждений поверхности кирпичей в результате растрескивания. Пористая структура кирпича определяет повреждения, которые он будет испытывать при циклическом замораживании и оттаивании. Предоставлено: Stryszewska and Kańka, Materials 2019, 12 (7) (CC BY 4.0)

Целью исследования Стришевской и Каньки было найти способы прогнозирования долговечности кирпичных материалов – в конце концов, цель состоит в том, чтобы защитить, а не заменить оригинальные материалы в исторических местах. Однако знание влияния пористой структуры на способность кирпича выдерживать циклы замораживания-оттаивания является полезным знанием для строительства кирпичей, которые также могут лучше справляться с нашими все более суровыми циклами замораживания-оттаивания.

Какой кирпич вы бы выбрали?

В то время, когда Джеймс Орчард Холливелл опубликовал сборник «Детские стишки Англии» в 1886 году, люди, вероятно, считали само собой разумеющимся, что «Три поросенка» построят дом из ярко-красного кирпича – в то время лондонские архитекторы выбирали для строительства ярко-красные кирпичи. сделать здания более заметными в густом лондонском тумане.Но в настоящее время песчаная известь, бетон и летучая зола также, скорее всего, будут третьим предпочтительным кирпичом для свиней.

Как было показано в прошлой пятничной статье CTT , иногда художественная литература является лучшим способом преподавания концепций материаловедения. Итак, если бы вы были третьей свиньей, какой кирпич вы бы выбрали? И не забудьте при этом учитывать структуру пористости!

Статья в открытом доступе, опубликованная в Materials , – «Формы повреждения кирпичей, подвергнутых циклическому замораживанию и оттаиванию в реальных условиях» (DOI: 10.3390 / ma12071165).

Повторное использование отходов глиняного кирпича в строительном растворе и бетоне

Применение вторичного глиняного кирпича может не только решить проблему утилизации снесенных твердых отходов, но и снизить экологический ущерб окружающей среде, вызванный чрезмерным освоением ресурсов. Порошок из глиняного кирпича (CBP) проявляет пуццолановую активность и может использоваться как заменитель цемента. Заполнитель из переработанного глиняного кирпича (RBA) может использоваться для замены природного грубого заполнителя. Бетон из заполнителя из вторичного глиняного кирпича (RBAC) может достигать подходящей прочности и использоваться в производстве бетона средней и низкой прочности.Здесь рассматриваются отходы глиняного кирпича как потенциальный материал для частичной замены цемента и заполнителя. Обсуждаются показатели механических и долговечных свойств раствора и бетона. Понимание свойств глиняных кирпичей имеет решающее значение для дальнейших исследований и применений.

1. Введение

Конструкции из глиняного кирпича широко используются во всем мире. В первые дни основания Китая было построено много зданий из глиняного кирпича. Со временем многие здания достигли проектного срока службы или стали неисправными из-за использования дефектной конструкции или неподходящих материалов.Кроме того, частые землетрясения разрушили многие здания и образовали большое количество отходов. В связи с потребностями градостроительства и реконструкции старые здания пришлось снести, что привело к накоплению отходов глиняного кирпича [1, 2] (рис. 1). В Китае ежегодно производится около 15,5 млн тонн строительного мусора, в основном бетона и кирпича. Согласно отчету Европейского Союза в 2011 году, ежегодно в Европейском Союзе производилось около 1 миллиарда тонн строительных и сносных отходов (CDW), которые содержали большое количество кирпичей [3].Кроме того, отходы глиняного кирпича от разрушенных кирпичных стен составляли примерно 54% ​​строительных и сносных отходов в Испании [4]. В столице Валле-дель-Каука, городе Кали, строительными компаниями и общественным строительством было произведено в среднем 1900 м 2 ³ КДВ [5]. Кроме того, в результате частного строительства и реконструкции было получено 580 м ³ КДВ [5].

Основной метод обращения с CDW – через свалки или рекультивацию. Фундамент полигона плохого качества.Кроме того, использование свалок или мелиоративных площадок – дорогостоящий подход. Переработка одной тонны бетона, кирпича и кирпичной кладки стоит около 21 доллара за тонну, тогда как вывоз того же материала на свалку стоит примерно 136 долларов за тонну [6]. Кроме того, расстояние между площадками сноса и свалками становится больше, а транспортные расходы – выше. Поскольку свалки и площади рекультивации ограничены, свалка отработанного глиняного кирпича занимает ценные земельные ресурсы и повреждает структуру почвы, что приводит к плохому урожаю зерна.Хранение и удаление отходов становится серьезной экологической проблемой, особенно в большинстве городов, где отсутствуют свалки. За счет утилизации строительных отходов количество отходов, отправляемых на свалки, будет значительно сокращено [6].

Производство бетона и строительного раствора потребляет большое количество невозобновляемых ресурсов и вызывает серьезное загрязнение окружающей среды. Бетон состоит из песка, гравия, цемента и воды, которые трудно получить. На мировом уровне гражданское строительство и строительство потребляли 60% сырья, добытого из литосферы [7].Кроме того, рост населения привел к увеличению строительной активности и потребления природных ресурсов. В районах, где отсутствуют высококачественные камни или гравий, импортировать заполнители было бы невыгодно. Во многих городских районах не хватает хороших природных заполнителей, ресурсы песка и камня постепенно истощаются, а добыча полезных ископаемых стала более сложной. Между тем производство цемента небезопасно для окружающей среды. В качестве важного сырья для бетона цемент будет производить большое количество пыли и углекислого газа во время его производства [8].При нынешней технологии для производства 1 тонны цемента требуется 1,7 тонны сырья, примерно 7000 МДж электроэнергии и топливной энергии [9], 0,75 тонны диоксида углерода и 12 килограммов диоксида серы и пыли [10]. В Китае в 2014 году было произведено 2,5 миллиарда тонн цемента, что составляет примерно 60% мирового производства цемента [11, 12].

Отходы из глиняного кирпича имеют высокую ресурсную ценность, и многие страны повторно используют их для многих применений в строительной деятельности.Основы для перехода к европейскому обществу по переработке отходов с высоким уровнем ресурсоэффективности были предусмотрены в Европейской директиве (2008/98 / EC) от 19 ноября 2008 г. [13]. Европейский Союз поставил цель к 2020 году перерабатывать 70% строительного мусора [14]. В Германии, Дании и Нидерландах коэффициент повторного использования составляет примерно 80% по сравнению со средним показателем 30% в других странах [15]. Хотя Германия впервые использовала дробленый кирпич в портландцементе для производства бетонных изделий в 1860 году [16], дробленый кирпич в качестве заполнителя широко использовался в свежем бетоне для реконструкции после Второй мировой войны [17].Сообщалось, что на строительство 175 000 жилых единиц было израсходовано 11,5 млн. М 3 ³ щебня [18].

Концепция устойчивого развития включает энергосбережение, защиту окружающей среды и защиту невозобновляемых природных ресурсов. Из-за ограниченного пространства для свалки и наличия дорогостоящих природных заполнителей необходимо изучить перспективу применения измельченного глиняного кирпича в качестве нового материала для гражданского строительства. Повторное использование и переработка отходов – это метод энергосбережения в современном обществе.Повторное использование глиняного кирпича в качестве заполнителя не только снижает проблему хранения отходов, но также помогает сохранить природные ресурсы заполнителя [19]. Использование отходов глиняного кирпича не только снижает затраты на очистку и утилизацию участка, но также дает значительные социальные и экономические выгоды.

В качестве справочного материала для дальнейших исследований пустых глиняных кирпичей подробно описывается повторное использование пустых глиняных кирпичей в бетонном строительстве. Описываются механические свойства и долговечность раствора с использованием отходов глиняного кирпича в виде цемента или песка, а также резюмируются механические свойства и долговечность бетона, содержащего РБА.Также обсуждается возможное применение RBAC на структурных элементах.

2. Отходы глиняного кирпича, используемые в строительном растворе

Отходы глиняного кирпича можно измельчить до мельчайших частиц для использования в строительном растворе. Он может существовать в двух формах: CBP и мелкие агрегаты. Первый проявляет пуццолановую активность, давая более плотную смесь, а второй может использоваться в качестве замены песка. Механические свойства и долговечность раствора были изучены в предыдущих исследованиях.

2.1. Пуццолановая активность CBP

В нескольких исследованиях [20, 21] было установлено, что CBP является пуццолановым материалом.Его пуццолановая активность является результатом преобразования кристаллических структур силикатов глины в аморфные соединения при производстве кирпичей, где глина подвергается воздействию высоких температур от 600 ° C до 1000 ° C. Пуццолановая активность CBP может быть подтверждена характеристиками микроструктуры. Как показано на Рисунке 2, зерно CBP имеет полуовальную форму и полугладкую поверхность и содержит морфологически неправильные частицы, которые в основном представляют собой кварц и полевой шпат, компоненты, необходимые для пуццолановой активности.

Как правило, обожженная глина не может проявлять пуццолановую активность. Глина содержит большое количество кварца и полевого шпата, которые являются кристаллическими минералами и не производят активных веществ. Поэтому глину нельзя считать пуццоланом. Однако, если глина подвергается воздействию температуры 600–1000 ° C, кристаллическая структура силиката часто превращается в аморфное соединение, реагирующее с известью при комнатной температуре [22]. Оценка пуццолановой активности обычно основана на индексе силовой активности, установленном ASTM C618, который ограничивает сумму оксидов кремния, железа и алюминия для пуццоланов не менее 70% [23].Множество исследований показали, что эти оксиды CBP превышают 70% и обладают высокой пуццолановой активностью [20, 21, 23–40]. Как показано в таблице 1, сумма оксида кремния, железа и алюминия в CBP превышает 70%, что доказывает, что CBP обладает высокой пуццолановой активностью; эти компоненты будут способствовать образованию C-S-H (гидратов силиката кальция) или C-A-H (гидратов алюмината кальция) и, таким образом, повлияют на характеристики раствора и бетона.

9012 909 123 39123 39.152 3,3 16,6 40] Химический состав (%) Ссылка SiO 2 Al 2 O 3 9013 9013 9013 9013 9013 9013 CaO SO 3 MgO Na 2 O K 2 O TiO 2 MnO P 2 41.47 39,05 12,73 0,63 1,59 – – 2,81 1,03 – – [20] 1,59 – – 2,81 1,03 – – [21] 54,2 15,4 7,6 2,5 – – – – – [23] 39,55 15,71 14,05 12,88 12,88 12,88 – – – [24] 63,89 25,49 7,73 0,29 – 0,04 – [25] 63.89 25,49 7,73 0,29 – 0,04 Следы 0,95 Следы Следы – [26128 2,04 2,07 0,38 2,81 0,46 0,03 0,15 [27] 58,12 15,25 3.26 15,1 2 1,87 0,38 2,84 0,41 0,03 0,18 58,34 15,14 15,14 2,82 0,49 0,04 0,17 59,12 15,19 4,81 10,15 1,33 4.28 1,39 3,07 0,4 0,05 0,16 58,13 15,24 4,63 10,57 4,63 10,57 1,42 1,42 0,16 58,87 15,1 4,61 10,24 1,23 4,28 1,44 3,06 0.4 0,05 0,16 77,43 9,27 3,9 2,89 0,11 1,36 0,8 73,83 12,94 5,52 1,67 0,12 1,36 0,9 2,18 0,84 0,08 9,85 4,4 2,03 0,07 1,15 0,84 2,28 0,63 0,06 1,7 0,99 1,94 0,72 0,09 – 65,92 20,08 9,1 0.73 – 0,86 0,44 0,97 1,09 – – [29] 49,9 9,7 16,6 6,5 4,4 0,8 0,1 0,2 [30] 57,67 14,91 5,02 9,81 1,86 .2 – – – [31] 54,83 19,05 6 9,39 2,9 1,77 0,5 [32] 69,99 10,62 4,02 8,86 0,038 1,39 1,02 2,61 0,55 – 2,61 0,55 -79 15,23 6,28 1,79 0,127 2,02 0,26 3,71 0,85 – 0,07 0,07 1,2 0,27 2,17 0,84 – 0,1 67,58 18,94 8,084 0.948 0,13 0,719 0,246 1,884 1,06 – – [33] 69,26 14,17128 6,3 1,34 – – – [34] 53,8 14,1 12,1 9,2 – 8,9 8,9 – [35] 69.43 17,29 6,4 0,51 2,54 1,14 – – – – – [36] [36] – 1,2 0,8 1,5 0,8 0,1 – [37] 75,06 14,25 5,61 1,3 0,128 1,37 1,35 0,19 0,08 – – – [38] 52 40 1,5 0,5 – 5 [39] 50,91 15,29 8,97 12,7 0,2 4,06 0,83 0,83 0,83

Пуццолановая активность относится к способности веществ реагировать с гидроксидом кальция с образованием продуктов гидратации при обычных температурах.Значение pH насыщенного раствора гидроксида кальция составляет 12,45 при 25 ° C. Высокие концентрации ионов OH ^– могут разорвать связи в диоксиде кремния, силикатах и ​​алюмосиликатах с образованием простых ионов [41, 42] в соответствии со следующей химической реакцией:

Образующиеся силикатные и алюминатные ионы сопровождают ионы Ca ²⁺ образуют CSH (гидраты силиката кальция) или CAH (гидраты алюмината кальция) [43, 44]. Поскольку скорость растворения силиката выше, чем у алюмината, а для образования алюмината кальция требуется более высокая концентрация ионов кальция, сначала на частицах пуццоланов появляются гели CSH, а затем на поверхности осаждаются гексагональные листы алюминатов кальция. гелей CSH.

Исследования показали, что пуццолановая активность CBP увеличивается с увеличением содержания в аморфной фазе. Кроме того, чем больше удельная поверхность, тем меньше частицы и выше пуццолановая активность, потому что порошок в пуццолановой реакции имеет большую реакционную поверхность [27]. Более того, CBP имел более высокую удельную поверхность, чем цемент, и проявлял высокую пуццолановую активность [20].

2.2. Механические свойства строительных растворов с отходами глиняного кирпича

CBP можно рассматривать как многообещающий наполнитель, который снижает эффект явления большей усадки, которое, вероятно, вызывается более высокой степенью измельчения пор из-за развития пуццолановой активности CBP.Несколько исследований [21, 27, 28, 45] показали, что микроструктура была более совершенной для строительных растворов с CBP. Более того, микроструктура стала более тонкой, а процент более мелких пор со временем постепенно увеличивался. CBP улучшает структуру раствора и уменьшает размер и количество пор в нем, в результате чего получается более прочная и плотная затвердевшая паста. Алиабдо и др. [23] исследовали пористую структуру образцов паст с CBP. Они обнаружили, что пуццолановая реакционная способность CBP и, возможно, регидратация негидратированных частиц цемента в прикрепленном растворе улучшила плотность матрицы и улучшила структуру пор.Структура пор исследуемых образцов пасты представлена ​​на рисунке 3, а образец, содержащий 25% CBP, имеет наименьший диаметр пор и наилучшую структуру пор. Строительный раствор с CBP имеет более высокую степень измельчения микроструктуры, что может быть связано с совместным действием фазы дополнительного армирования, образованной продуктами пуццолановой реакции CBP, и эффектом заполнения этой добавки. Кроме того, добавление CBP влияет на долю пор в строительном растворе.При частичной замене цемента на CBP доля макропор уменьшалась, а доля мезопор увеличивалась [26]. Хотя исследование продемонстрировало эффект наполнения CBP, Gonçalves et al. [26] сообщили, что плотность упаковки существенно не изменилась при замене цемента на CBP. Они пришли к выводу, что это может быть связано с подобием гранулометрического состава CBP и портландцемента, что не приводит к изменению плотности упаковки. Кроме того, также возможно, что продукт пуццолановой активности CBP компенсирует потерю веса, вызванную заменой портландцемента CBP.

Кроме того, соотношение вода / цемент (в / ц) влияет на плотность раствора, содержащего CBP. При разных соотношениях воды и цемента эффект от замены цемента CBP на плотность различен. Толедо Филхо и др. [25] обнаружили, что смеси серии M1 (w / c = 0,40) давали значения пористости, которые были на 28-35% ниже, чем наблюдаемые для смесей серии M2 (w / c = 0,50).

Щелочная активация может превратить алюмосиликатные материалы в более компактные связующие. Робайо и др. [29] обнаружили, что добавление в смесь обычного портландцемента и Na ₂ SiO ₃ способствует растворению некоторых фаз в отходах глиняного кирпича и усиливает процессы активации щелочью, что улучшает механические свойства.Reig et al. [30] продемонстрировали, что CBP может образовывать активируемые щелочью цементные пасты и растворы с использованием NaOH и раствора силиката натрия в качестве активаторов. Прочность на сжатие раствора составляла примерно 30 МПа с соотношением масс / масс 0,45, что доказало возможность использования CBP в цементе после активации CBP раствором NaOH и силиката натрия. Кроме того, Rovnaník et al. [31] изучали CBP, активированный щелочью, и обнаружили, что образцы демонстрируют менее компактную структуру с большим количеством пор, расположенных между зернами с острыми краями, а геополимеры, содержащие CBP, активированный щелочью, демонстрируют более низкую прочность на изгиб и сжатие.

В некоторых предыдущих исследованиях сообщалось, что использование CBP в качестве добавки к цементу улучшает прочность раствора на сжатие. Пуццолановая активность этих CBP может способствовать более высокой начальной и конечной прочности содержащих их растворов. Химический состав CBP также объясняет механизм этого явления, заключающийся в том, что присутствие CBP обеспечивает продолжение набора прочности строительных растворов до 90-го дня, так как CBP активировал гидратации соединений на основе диоксида кремния в цементных пастах. С увеличением процента добавок прочность на сжатие увеличивается [24].Прочность на сжатие раствора также увеличивается с возрастом и крупностью CBP. Чем мельче размер частиц CBP, тем плотнее микроструктура матрицы пасты и тем выше прочность паст на сжатие [25, 32]. Кроме того, высокая температура отверждения может эффективно улучшить гидратационную активность CBP [33]. О’Фаррелл и др. [32] подтвердили важную связь между прочностью на сжатие и пороговым радиусом раствора. Для пороговых радиусов до 0,1 мкм м прочность на сжатие не очень чувствительна к пороговому радиусу и имеет лишь небольшое увеличение при значительном уменьшении порогового радиуса.Однако, когда пороговый радиус уменьшился ниже 0,1 9 1025 μ 9 1026 м, прочность значительно увеличилась при небольшом уменьшении порогового радиуса. Он показал, что прочность на сжатие увеличивается с увеличением тонкости пор и уменьшением объема пор, а также показал влияние этого дополнительного геля C-S-H на развитие прочности на сжатие.

Кроме того, коэффициент замещения CBP значительно влияет на прочность раствора. Ортега и др. [21] показали, что эффект пуццолановой активности был более выраженным для строительных смесей с 10% CBP по сравнению с растворами с 20% этой добавки.Это может быть связано с тем, что первые содержат больше клинкера; следовательно, при тех же сроках твердения ожидалось, что большое количество портандита было образовано для образцов с 10% CBP по сравнению с образцами с 20%. Между тем, в исследовании Liu et al. [33], коэффициент замещения, обозначенный изменением интенсивности, не должен превышать 15%. Более того, замена больших количеств CBP значительно снизит прочность раствора на сжатие; когда коэффициент замещения достигнет 25%, прочность раствора снизится на 25.2% [23]. Это может быть связано со следующим: пуццолановая активность частично продуцирует метастабильный C-A-H; метастабильный C-A-H может превращаться в стабильный гидрогранат с переменным составом при более высоких температурах или с более длительным временем отверждения [30], а гидрогранат приводит к уменьшению объема, плотности и прочности строительных растворов [46].

Хотя замена CBP в строительном растворе привела к снижению прочности на сжатие, исследования Ortega et al. [21] подтвердили, что добавление CBP не снижает прочности растворов на сжатие, что соответствует требованиям соответствующих стандартов.Он показал положительный эффект пуццолановой активности и заполняющего эффекта CBP на характеристики строительных смесей. Прочность на сжатие всех изученных растворов увеличивалась с возрастом отверждения, а значение для образцов BP10 (10% кирпичного порошка) было немного выше, чем для образцов CEM I (коммерческий обычный портландцемент) через 400 дней. Кроме того, прочность на изгиб была немного выше для строительных растворов с CBP по сравнению с CEM I в течение 400-дневного периода. Точно так же Букур и Бенмалек [34] обнаружили, что наполнители CBP вызывают лишь небольшое снижение прочности на изгиб и сжатие с уровнем (2.5%, 5,0%, 7,5% и 10%). Жесткость замененной части природного песка могла бы компенсировать пуццолановую активность, обеспечиваемую мелкой частью наполнителя CBP. Более того, Толедо Филхо и др. [25] обнаружили, что добавление CBP почти не влияло на прочность на сжатие и модуль упругости до 20% замены цемента. Однако при высоком соотношении вода / цемент прочность и модуль упругости строительного раствора будут уменьшаться с увеличением CBP.

Сообщалось об исследованиях отходов глиняного кирпича как мелкого заполнителя в строительном растворе.Bektas et al. [47] показали, что высокая водопоглощающая способность глиняного кирпича существенно влияет на текучесть раствора. Однако даже 30% кирпичной смеси продемонстрировали достаточную удобоукладываемость и хорошее уплотнение при заданных пропорциях смеси. Это подтвердило, что заполнители кирпича не снижали прочность раствора с использованными уровнями. Более того, Mobili et al. [48] ​​обнаружили, что строительный раствор с РБК показал наибольшее количество воды, абсорбированной за счет капиллярного действия.

2.3. Прочность растворов с отходами глиняного кирпича

Долговечность – важное свойство строительного раствора. Капиллярное поглощение воды необходимо для определения долговечности строительных материалов. Некоторые данные о добавлении CBP показали, что CBP с низким уровнем замещения (менее 20%) может затруднить проникновение воды в строительные растворы, содержащие CBP [25, 26]. Такое поведение может быть связано с более мелкими пористыми структурами, которые снижают проникновение воды. Добавление CBP улучшило сульфатостойкость цементного раствора.Подходящая замена для обеспечения высокой сульфатостойкости составляет примерно 15% [35, 48, 49]. Кроме того, использование CBP значительно снизило скорость проникновения ионов хлора, что является типичной причиной коррозии стали в строительных растворах; механизм, который может объяснить это явление, заключается в том, что CBP способствует образованию дополнительных гидратов, которые могут снижать проницаемость и увеличивать уплотнение материалов, что значительно затрудняет проникновение хлорид-ионов [21, 25, 26, 45, 50].Кроме того, Aliabdo et al. [23] обнаружили, что введение CBP снижает потерю массы строительного раствора при высоких температурах. Контрольные образцы (без CBP) имели самую высокую потерю веса, связанную с дегидратацией C-S-H и содержанием эттрингита и гидроксида кальция, в то время как пуццолановая реакционная способность строительного раствора с CBP потребляла гораздо больше этих веществ, что приводило к меньшей потере веса; можно сделать вывод, что замена цемента на CBP может привести к более высокой огнестойкости раствора.

Что касается мелких заполнителей глиняного кирпича в растворах, Bektas et al. [47] изучали процесс замораживания-оттаивания раствора с мелкими заполнителями кирпича; они пришли к выводу, что использование мелкозернистого кирпича снижает расширение раствора при замерзании-оттаивании. Поскольку агрегаты содержали больше пузырьков воздуха, предотвращающих растрескивание, связанное с замораживанием-оттаиванием, давление, вызванное образованием льда и потоком воды, было уменьшено, и пути потока воды были отрезаны; Другими словами, плотно распределенная структура воздушных пустот давала место для расширительных механизмов.

Что касается усадки при высыхании, Bektas et al. [47] сообщили о снижении усадки при высыхании после включения 20% переработанного кирпича в качестве мелкого заполнителя. Это было связано с тем, что дополнительная вода, накопленная в заполнителе кирпича, поддерживала достаточное количество влаги во время гидратации. Кроме того, они наблюдали влияние кирпичных заполнителей на расширение раствора, погруженного в раствор NaOH и воду. Поскольку заполнители кирпича содержат большое количество кремнезема, возможное образование ASR может увеличить расширение и последующее растрескивание.Точно так же Бекташ [51] исследовал чувствительность тонких RBA к ASR и пришел к выводу, что ASR происходит в виде продукта реакции брусков строительного раствора, а скорость расширения раствора пропорциональна содержанию CBP.

3. Отходы глиняного кирпича, используемые в бетоне

Чтобы сократить потери ресурсов, переработанный глиняный кирпич рассматривался как заменитель заполнителя в бетоне. Изучены физические свойства РБА. Поскольку дизайн микса является ключевым в RBAC, он также был изучен. Кроме того, некоторые исследователи изучили механические свойства и долговечность RBAC.

3.1. Физические свойства RBA

Кирпичный заполнитель имеет более высокую пористость и абсорбцию, чем натуральный заполнитель. Плотность RBAC уменьшается с увеличением содержания кирпича [52–54]. Кажущаяся плотность и насыпная плотность переработанного глиняного кирпича как заполнителей ниже, чем у природных заполнителей, а скорость водопоглощения и коэффициент измельчения выше, чем у природных заполнителей [36, 48, 55]. Поскольку частицы РБА имели угловую форму, они хорошо сцеплялись с цементом [52].Прочность RBA больше влияет на прочность бетона. Чем выше сила RBA, тем выше сила RBAC [54, 56, 57]. Микроскопические изображения поверхности среза бетона с натуральными заполнителями и заполнителями из кирпича показаны на рис. 4. При визуальном наблюдении поверхности бетона по сравнению с натуральными заполнителями видно, что заполнители кирпича имели больше пор в своей структуре [36].

3.2. Конструкция смесителя RBAC

Из-за пористой природы RBA, изменение водопотребления и корректировка соотношения вода / цемент следует учитывать при проектировании смесителя [52, 58].Пористые РБА могут потреблять воду для смешивания бетона, что влияет на удобоукладываемость бетона. Следовательно, рекомендуется предварительное смачивание кирпичных заполнителей, чтобы избежать этой проблемы [23]. Кроме того, перед смешиванием РБА должны быть в состоянии насыщения и сухости поверхности, поскольку дополнительная вода может повлиять на удобоукладываемость РБАК [52]. Адамсон и др. [36] изучали удобоукладываемость бетона с RBA; они обнаружили, что удобоукладываемость бетона увеличивалась с увеличением количества грубых заполнителей, когда соотношение вода / цемент оставалось постоянным.Это может быть связано с более высокой пористостью кирпича, который может удерживать больше воды и, следовательно, улучшать удобоукладываемость бетона.

На рабочие характеристики RBAC влияют соотношение воды и цемента, соотношение песка и средний размер частиц кирпича [36, 59–62]. Более того, уровень замещения RBA существенно повлиял на свойства RBAC [59]. Крупные заполнители с плоской градацией могут давать более однородный размер частиц заполнителя, что может быть полезно для характеристик бетона [36, 60]. Механические свойства RBAC значительно ухудшились с увеличением индекса измельчения переработанных заполнителей; тем не менее, влияние увеличения индекса дробления на коэффициент проницаемости и общий коэффициент пустотности RBAC можно игнорировать [61].Некоторые исследователи изучали структуру смеси RBAC, используя разные методы. Ge et al. [62] применили метод ортогонального проектирования и получили оптимальную бетонную смесь с точки зрения прочности на сжатие, прочности на изгиб и модуля статической упругости. Как и в случае с обычным бетоном, соотношение вода / цемент было наиболее значимым фактором, влияющим на механические свойства бетона, содержащего CBP. Шипош и др. [59] использовали моделирование нейронной сети для изучения дизайна смеси RBAC; они обнаружили, что на прочность на сжатие может значительно влиять размер заполнителя (мелкий или крупный): значение прочности на сжатие мелких заполнителей было ниже, чем у крупных заполнителей.

РБА из разных источников обладают разными свойствами; следовательно, оптимальный коэффициент замены RBA зависит от силы RBA и не может быть унифицирован. Zhang и Zong [58] предположили, что 30% было подходящим уровнем замещения грубых заполнителей. Кахим [63] показал, что дробленый кирпич можно заменить натуральными заменителями заполнителя на величину до 15% без снижения прочности. Когда коэффициент замены RBA составляет 30%, свойства бетона будут снижены (до 20%, в зависимости от типа кирпича).

Поскольку RBA продемонстрировал более низкую прочность, некоторые методы были использованы для повышения прочности RBAC при проектировании смеси. Добавление добавок может улучшить некоторые свойства образцов [64]. Использование воздухововлекающей добавки и суперпластификатора позволяет улучшить удобоукладываемость при перемешивании [52, 60]. Характеристики бетона можно частично улучшить за счет соответствующего количества CBP [45, 62]. Увеличение прочности могло быть связано с увеличением содержания SiO ₂ , которое благоприятно влияло на образование гелей CSH в результате пуццолановых реакций [23, 32, 34, 65].Кроме того, смешанное использование CBP и RBA может дать лучшие характеристики RBAC [48, 59], вероятно, потому, что мелкие частицы RBA образуют компактную и плотную ITZ строительного раствора и заполняют поры RBAC. Manzur et al. [66] обнаружили, что восприимчивость бетона к коррозии увеличивается с увеличением водоцементного отношения; более того, бетонная смесь с более высокой прочностью на сжатие была полезной для устойчивости бетона к коррозии, потому что это означало, что бетон будет иметь большую плотность и более низкую проницаемость, что приведет к проникновению меньшего количества хлорид-ионов.Кроме того, волокно может эффективно препятствовать развитию трещин и улучшать ударную вязкость и деформационную способность бетона [64].

3.3. Механические свойства RBAC

Пористость RBA увеличивает пористость бетона, что может увеличить водопоглощение и снизить прочностные свойства бетона [35]. Увеличение водопоглощения кирпичных заполнителей приводит к увеличению водопроницаемости бетона. Более того, коэффициент водопроницаемости RBAC и прочность на сжатие RBA имеют линейную зависимость.Водопроницаемость RBAC уменьшалась по мере увеличения прочности на сжатие RBA [54, 67]. Алиабдо и др. [23] изучили взаимосвязь между прочностью на сжатие и пористостью и обнаружили, что повышенная пористость имеет решающее значение для снижения прочности бетона.

Кроме того, механические свойства RBAC и максимальный размер заполнителя (MAS) были коррелированы. Уддин и др. [68] сообщили о влиянии MAS на RBAC. Они показали, что влияние содержания цемента на прочность на сжатие было более значительным, когда крупнозернистый заполнитель MAS был меньше.Mohammed и Mahmood [69] сообщили, что скорость ультразвукового импульса (UPV) увеличивается с максимальным размером агрегата. Поскольку прочность на сжатие и модуль Юнга RBAC изменяются вместе с UPV, максимальный размер заполнителя, прочность на сжатие и модуль Юнга могут быть коррелированы.

Кроме того, RBAC обладает некоторыми свойствами, аналогичными обычному бетону. Мартинес-Лаге и др. [70] сообщили, что коэффициент Пуассона для бетона не зависел существенно от уровня замещения крупного заполнителя, и значения экспериментальной группы были равны 0.14–0.20. Кроме того, исследования показали, что чем выше плотность RBA, тем выше сила RBAC [37, 45, 71].

Поскольку прочность является основным элементом конструкции, некоторые исследователи изучили механические свойства RBAC. Khalaf [52] и Zong et al. [53] обнаружили, что прочность на сжатие и изгиб RBAC снижается при использовании RBA. Чем выше коэффициент замены RBA, тем больше потеря в прочности. Снижение прочности на сжатие составило 44% для RBAC, приготовленного с 50% RBA, через 28 дней.Этот вывод подтверждается наблюдениями Nepomuceno et al. [72] и Heikal et al. [38]. Они показали, что прочность бетона на изгиб и сжатие снижается по мере увеличения уровня замены кирпича. Граница раздела между строительным раствором и заполнителями показана на рисунке 5. Как показано, RBAC содержал микротрещины в ITZ, и в RBA образовалось несколько внутренних пустот. Это могло способствовать тому, что прочность на сжатие RBAC была ниже, чем у обычного бетона [60].

Хотя некоторые исследования показали снижение прочности RBAC на сжатие, Adamson et al.[36] сообщили, что средняя прочность цилиндров, содержащих RBA, была немного выше, чем у контрольной смеси, а прочность увеличивалась с увеличением содержания кирпича. Они предположили, что это может быть связано с относительно низкой прочностью природных заполнителей по сравнению с прочностью RBA, использованных в эксперименте. Кроме того, шероховатость поверхности и угловая форма RBA способствовали образованию хорошей связи между агрегатами, тем самым увеличивая прочность на разрыв геополимера при расщеплении [37].Уддин и др. [68] показали, что прочность бетона на растяжение при раскалывании уменьшается с увеличением максимального размера заполнителя, независимо от изменения отношения песка к общему объему заполнителя (s / a) и содержания цемента. Однако результаты показали, что прочность бетона на сжатие увеличивается с увеличением максимального размера заполнителя только при определенных условиях. Напротив, некоторые исследования показали, что размер частиц CBP не оказывает значительного влияния на прочность на изгиб RBAC [39, 45, 58, 62].

Из-за высокой пористости RBA модуль упругости RBAC ниже, чем у обычного бетона [45, 48, 58, 70]. Дебиб и Кенай [19] обнаружили, что модуль упругости снижается на 30%, 40% и 50% для грубого, мелкозернистого, а также для крупнозернистого и мелкозернистого кирпичного бетона, соответственно. Кроме того, Zhang и Zong [58] и Aliabdo et al. [23] пришли к выводу, что присутствие RBA снижает модуль упругости и прочность на разрыв при расщеплении бетона. Однако Disfani et al.[73] показали, что модуль упругости при разрыве и модуль упругости при изгибе для всех смесей, стабилизированных цементом, были удовлетворительными и соответствовали требованиям дорожных властей для применения в качестве основания дорожного покрытия.

Дополнительно была изучена реакционная способность РБА со щелочами. Бекташ [51] подтвердил, что RBA проявляют щелочную реактивность, а образование геля ASR было подтверждено визуальными наблюдениями и исследованиями под микроскопом. Полоса эттрингита, образованная вокруг частиц известняка, наблюдалась под микроскопом.Rovnaník et al. [31] показали, что высокощелочные бетонные смеси с заполнителем из кирпича продемонстрировали более высокое расширение по сравнению с контрольной смесью.

Что касается усадки при высыхании, несколько исследователей обнаружили более высокие деформации усадки в бетоне, содержащем переработанный глиняный кирпич с мелкими и крупными заполнителями [19, 74]. Это могло быть связано с более низким сдерживающим эффектом кирпичных заполнителей по сравнению с естественными заполнителями. Дебиб и Кенай [19] отметили, что скорость ранней усадки повторно используемого кирпичного мелкозернистого бетона была в шесть раз выше, чем у обычного бетона.Кроме того, были опубликованы некоторые данные о факторах, влияющих на усадку при высыхании. Хатиб [74] сообщил, что уровень замены заполнителя из переработанного мелкого кирпича до 100% показал только 10% усадку, то есть даже высокий уровень замены не привел к снижению прочности. Из-за эффекта внутреннего отверждения и разбавления CBP замена цемента на CBP может значительно снизить автогенную усадку бетона [45].

3.4. Долговечность RBAC

При проектировании конструкций необходимо учитывать долговечность бетона.На это влияет проницаемость используемого материала. Фактически, водопроницаемость может быть увеличена почти вдвое при включении RBAC [19]. Помимо повышенной водопроницаемости, увеличение воздухопроницаемости бетона за счет использования RBA было обнаружено Zong et al. [53]. Это было связано с более пористыми характеристиками RBA.

Хотя водопроницаемость отрицательно сказывается на устойчивости бетона к замерзанию и оттаиванию [40], Adamson et al. [36] обнаружили, что ни один образец не разрушился в течение 300 циклов испытаний на замораживание-оттаивание.С увеличением частоты замены РБА морозостойкость бетона улучшалась [45, 75]. Кроме того, RBAC, полученный с RBA, показал более низкую устойчивость к карбонизации и более высокую водопроницаемость [53, 58, 76]. Напротив, Гу [77] обнаружил, что замена заполнителя кирпича не оказывает значительного отрицательного влияния на глубину карбонизации. Кроме того, согласно Adamson et al. [36], при увеличении содержания кирпича сопротивление проникновению хлоридов снижалось. Это может быть связано с более высокой пористостью и абсорбцией в заполнителях кирпича по сравнению с заполнителями из природных материалов.Тем не менее, Ge et al. [45] показали, что сопротивление бетона проникновению хлорид-ионов улучшилось. Кроме того, коррозия стали в образцах, содержащих РБА, началась раньше, чем в образцах с естественными агрегатами; наличие RBA ускоряет коррозию стальной арматуры [36, 53, 66].

Кроме того, поскольку пористость RBA непосредственно отражается на общей пористости бетона, RBAC продемонстрировал более низкую теплопроводность и лучшие огнестойкость.Wongsa et al. [37] показали, что теплопроводность и UPV RBAC увеличивались с увеличением плотности бетона и что теплопроводность RBAC была примерно в три раза ниже, чем у обычного бетона. Кроме того, бетон с RBA показал немного более высокую огнестойкость, чем обычный бетон [23, 57, 78]. Более того, наличие РБА для производства легкого геополимерного бетона с высоким содержанием кальция и летучей золы обеспечило отличную теплоизоляцию и хорошую плотность [37, 79].

4.Структурные характеристики RBAC

Продукция RBA, используемая в конструкции, является нашей первоочередной задачей. Следовательно, необходимы исследования структурных характеристик RBAC. Из-за низкой плотности кирпичных заполнителей блок с РБА был намного легче и позволял снизить вес конструкции. Изучены механические свойства балок и колонн RBAC.

4.1. RBAC Masonry Units

Были проведены исследования в отношении бетонных кладочных блоков. Использование RBA в качестве альтернативы агрегатам может снизить вес агрегатов.Результаты испытаний Aliabdo et al. [23] показали, что полная замена мелких и крупных агрегатов на RBA снижает прочность агрегатов на сжатие. Сухой вес бетонных блоков снизился примерно на 25%. Водопоглощение бетонных блоков кладки увеличивалось с увеличением содержания РБА. С увеличением RBA термическое сопротивление кирпичных бетонных блоков значительно улучшилось. Таким образом, модифицированные бетонные блоки для кладки обладают лучшими теплофизическими свойствами по сравнению с натуральными заполнителями.Они предложили, чтобы уровень замещения грубых заполнителей не превышал 50%; в противном случае это привело бы к значительному снижению прочности на сжатие. Поскольку 20% летучей золы использовалось для замены цемента и 3% пузырьков было добавлено в бетон из возобновляемого кирпичного заполнителя, прочность на сжатие образцов достигла 19,4 МПа, что позволило удовлетворить требования к несущим блокам; кроме того, теплопроводность была ниже, чем у обычного бетона [80]. Изучали блок MU5 RBA; размер образца составлял 390 мм × 190 мм × 190 мм, с долей пор 57%.Результаты показали, что средняя прочность на сжатие блока MU5 RBA была на 6% ∼12% ниже, чем расчетное значение по стандартной китайской формуле. Кроме того, средняя прочность на изгиб блока MU5 RBA составляла 1,15 МПа, что соответствовало требованиям к исследуемому материалу. Этот блок можно использовать на практике [81]. Жан [82] сообщил, что блок, содержащий РБА, имел более высокую водостойкость, карбонизацию и морозостойкость.

Кроме того, пустые глиняные кирпичи использовались непосредственно в половинном или полном масштабе для строительства стен.Было изучено влияние накипи на прочность на сжатие кладки, модуль Юнга, модуль сдвига и диагональное сопротивление растяжению на основе испытаний компонентов и материалов в двух масштабах. Результаты показали, что на разрушение стенок при сдвиге влияли прочность на диагональное растяжение, осевая нагрузка и свойства материала (коэффициент трения и сцепления), а разрушение образцов при изгибе контролировалось соотношением формы и осевой нагрузки [71 ].

4.2. Колонна и балка RBAC

Были изучены характеристики колонн и балок, содержащих RBA.Wang et al. [83] изучали сейсмические характеристики колонн с RBA. Использовались четыре колонки; они продемонстрировали натуральные заполнители, переработанный бетон, RBA, а также порошок волокна и кремния, добавленные в RBA, соответственно. Они обнаружили, что сейсмостойкость трех колонн из переработанного бетона снизилась по сравнению с обычной бетонной колонной. Однако добавление порошка диоксида кремния и волокна улучшило модуль упругости и пластичность. Лю и др. [84] показали, что использование стальных труб улучшает несущую способность колонн.Ji et al. [85] и Wang et al. [86] наблюдали свойства изгиба и сдвига балок RBA; они сообщили, что образцы демонстрировали аналогичную форму повреждений по сравнению с обычным бетоном, и что арматурный стальной стержень и бетон были хорошо связаны. Кроме того, были изучены квадратные плоские бетонные колонны с FRP с RBA, и RBAC показал более низкую жесткость, чем обычный бетон; кроме того, ограниченные колонны RBAC показали более высокие предельные нагрузки и осевые деформации, что указывает на их более высокую пластичность [87–89].

5. Выводы

Потенциальное использование пустого глиняного кирпича в качестве связующего и заменителя заполнителя в растворах и бетоне было обобщено в этой статье. Пуццолановая активность CBP позволила CBP частично заменить цемент для производства раствора. RBA можно было использовать для производства RBAC, даже если механические свойства RBAC были хуже, чем у обычного бетона. Добавление RBA в некоторых случаях повысило надежность RBAC. Кроме того, RBAC может снизить транспортные расходы и собственные нагрузки, и его можно использовать для производства блоков, балок и колонн.

Было показано, что полная замена природных заполнителей РБА возможна; это может снизить потребление природных ресурсов и стимулировать повторное использование строительных отходов. Поскольку структурные характеристики RBAC важны для строительной инженерии, применение RBAC в конструкциях может быть усилено.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Выражение признательности

Эта работа финансировалась Проектом Программы ключевых исследований и разработок в области промышленных инноваций провинции Шэньси (2018ZDCXL-SF-03-03-01) и Национальным фондом естественных наук Китая (51878552).

Часто задаваемые вопросы по кладке и строительному раствору – какой раствор использовать для перетяжки?

Бетон по своей природе очень прочен на сжатие, но очень хрупок при растяжении. Представьте, что ваш бетонный фундамент представляет собой стеклянную панель, и вы засыпали одну сторону этого стекла 5 футов земли, а затем добавили дождевую воду. Как вы понимаете, боль в стекле может прогнуться внутрь или, возможно, даже сломаться. То же самое и с бетоном; почва толкает внутрь под большим весом, а внутри подвала ничто не удерживает стену.

Все бетонные основания потрескаются, что бы вы ни делали. Во многих случаях компании, описанные как специалисты по трещинам в фундаменте, скажут вам, что вам нужно заполнить эти трещины, чтобы остановить воду. Обычно эпоксидные смолы или уретаны, используемые для закачки и заполнения этих трещин, на несколько тысяч фунтов на квадратный дюйм сильнее, чем сам бетонный фундамент. Бетон вашего фундамента, скорее всего, составляет 3000-4000 фунтов на квадратный дюйм. Что, скорее всего, произойдет, так это то, что они будут слишком хорошо исправлять эти трещины с помощью слишком прочного материала, и когда хрупкий бетонный фундамент снова захочет сдвинуться (а это будет), образуется еще одна трещина.

Иногда компании, специализирующиеся на просачивании в подвал, сообщают вам, что они могут установить дренажный коврик внутри фундамента и вырыть траншею у основания внутренней стены, чтобы вода, попадая в подвал, стекала в траншею и выходила к вам. эжекторная яма. Это почти всегда предотвращает попадание в лужу в подвале, но по-прежнему позволяет влаге и всем ее вредным воздействиям проникать в ваш 110-летний фундамент. Итак, наш предпочтительный метод – остановить воду у источника, который находится с положительной стороны стены.Следующие советы следует применять ко всей фундаментной стене со всех сторон дома для достижения наилучших результатов, но вы также можете применить эти шаги к затронутым участкам фундамента и посмотреть, решит ли это ваши проблемы, прежде чем приступать к работе всей системы.

• Выкопайте фундамент до основания.
• Вымойте фундамент под давлением, чтобы удалить всю грязь и вернуть ее обратно в серый бетон (или кирпичную кладку)
• Если ваш фундамент представляет собой кирпичную кладку, отшлифуйте и при необходимости переточите, следуя правильным методам наложения.
• Сделайте все ремонтные работы на отслоенных участках вашего бетонного фундамента, используя соответствующие профессиональные средства для ремонта бетона (BASF производит качественную продукцию).
• Удалите все старые вышедшие из строя фундаментные покрытия, мембраны или краски по мере необходимости.
• Отремонтируйте все трещины в фундаменте с помощью подкладного стержня и герметика, соблюдая надлежащие процедуры герметизации. Предположим, что все трещины являются движущимися трещинами, поэтому мы хотим уважать их, а не исправлять их чем-либо трудным.
• Нанесите подкладочный стержень и герметик на любой шов между основанием и фундаментом, следуя надлежащим методам уплотнения.
• Нанесите жидкое фундаментное покрытие BASF Master Seal HLM500 на всю основу и фундамент
• После высыхания вы можете установить вторичную водонепроницаемую мембрану поверх покрытия фундамента, используя рулоны самоклеящейся гидроизоляционной мембраны толщиной 40 мил, изготовленные Tamko.
• Поверх основного покрытия Master Seal (или поверх мембраны толщиной 40 мил, если она нанесена) установите сливную панель BASF 975 так, чтобы сторона из фильтрующей ткани была обращена к грязи, а пластиковая сторона была обращена к фундаменту.Следуйте паспорту продукта для получения инструкций по установке.
• Дренажный коврик должен доходить до основания основания и подниматься выше готового уровня не менее чем на 1 дюйм.
• Установите 4-дюймовую перфорированную жесткую трубу из ПВХ (с фильтрующим носком) в слой ¾-дюймового известнякового щебня глубиной примерно 3 дюйма. Перфорация трубы должна быть направлена ​​вниз и находиться на той же высоте, что и центр фундамента. Фильтровальная труба должна быть покрыта хорошо уплотненным гравием и соединена с отстойником.Основание дренажного мата для фундамента должно заканчиваться чуть ниже (и сбоку) от фильтрационной трубы, чтобы водосборный бассейн просачивался в перфорацию трубы и доходил до ближайшего отстойника.
• Засыпьте фундамент грязью, уплотняя его с помощью газового пластинчатого уплотнителя через каждые 12-18 дюймов глубиной.

Теперь, когда мы наметили план решения проблемы проникновения влаги, нам нужно сосредоточиться на внутренней части стен. Поскольку фундамент находится в своем текущем состоянии, он постоянно насыщается почвенной влагой, и стена высыхает к самой теплой и сухой стороне, которая обычно является стороной подвала.Этот процесс высыхания работает отлично и, как правило, безвреден для вашего каменного фундамента, если процесс впитывания каким-либо образом не нарушен. Нанесение любого покрытия, штукатурки или штукатурки на внутреннюю часть фундамента обязательно задержит влагу. Даже установка кирпичного фундамента на твердые и плотные растворы из портландцемента может задерживать влагу в стене. Уловленная влага разрушает водорастворимые соли, которые естественным образом присутствуют во всей кладке, и эти соли перекристаллизовываются в виде концентрированных отложений по мере высыхания стены.Вы наверняка видели участки кладки, покрытые белыми порошкообразными солями, известными как высолы. Выцветы, образующиеся на лицевой стороне кладки, выглядят неприглядно, но именно «субволосы», возникающие непосредственно под лицевой поверхностью кладки, вызывают значительные выкрашивание и отслаивание.

Если вы собираетесь гидроизолировать внешнюю часть вашего фундамента, выполнив описанные выше шаги, скорее всего, текущие проблемы, которые вы видите внутри вашего подвала, немедленно исчезнут.Однако, если у вас нет планов по гидроизоляции всего фундамента, тогда все покрытия и штукатурки должны быть удалены с внутренней стороны стен фундамента. Даже при 100% гидроизоляции фундамента лучше всего использовать только штукатурки на основе извести (NHL 3.5) или покрытия на минеральной силикатной основе (Keim Mineral Coatings), если вы предпочитаете более изысканную внутреннюю отделку.

Не рекомендуется наносить любой тип изоляции непосредственно на фундаментную стену и, конечно же, не использовать метод, который следует использовать без предварительной гидроизоляции внешней поверхности фундамента.Лучшим способом было бы отделать стены мехом так, чтобы между фундаментом и стойками оставалась полость толщиной 1 дюйм. Изолируйте только полости под стойки и гипсокартон. Допускается полость за каркасной стеной для регулирования стены фундамента, его точек и испарения влаги.

История красок и пятен на минеральной основе – Masonry Magazine

Слова и фотографии: Мэтт Плехан – Минеральные пятна

В сегодняшнем мире, наполненном тоннами красок, которые можно найти в хозяйственных магазинах, а также в Интернете, большинство людей упускают из виду эту замечательную технологию, которая существует с 1800-х годов! С добавлением латексных, акриловых и масляных красок силикатные краски потеряли немного блеска и отошли на второй план, поскольку их стало гораздо легче наносить, что также было поддержано большим маркетингом в середине 1900-х годов.

Со временем многие здания столкнулись с последствиями применения этих стандартных красок, которые привели к сколам, отслаиванию, пузырям и трещинам, что привело к медленному разрушению фактического основания здания (ов). Сегодня в некоторых городах около Чикаго по этой причине начинают запрещать зданиям наносить традиционную краску на фасадный кирпич / камень.

Стоит поделиться историей об истории минеральных красок / красителей, поскольку эта технология становится все более популярной среди архитекторов, строителей и даже домовладельцев.

Правление короля Баварии Людвига I было временем интенсивных исследований жидкого стекла (силиката калия). Король любил красочные фрески из лайма в Северной Италии и жаждал насладиться типично великолепными цветами, создаваемыми известковыми красками в его собственном королевстве. Но суровый немецкий климат не подходил для техники, используемой в Италии.

В конце концов, опытному химику и исследователю удалось смешать жидкое жидкое стекло и минеральные цветные пигменты, чтобы создать краску, которая могла бы выдерживать климат к северу от Альп и в то же время предлагать яркие цвета.Долговечность краски является результатом химической связи, образованной связующим веществом с субстратом (силикатизация). Сегодня производство по-прежнему регулируется немецкими промышленными стандартами, известными как (DIN 18 363).

Силикат калия был известен со времен средневековья, когда его называли ликворным кремнием. В 1768 году Иоганн Вольфганг фон Гете возлагал большие надежды на свои первые эксперименты с жидким стеклом. В 8-й книге «Фактов и вымыслов» он написал: «Что больше всего занимало мой дух на долгое время, так это так называемый кремний ликвора, который получают, если плавить чистый кварцевый песок с достаточным количеством щелочи, что дает прозрачное стекло, плавящееся на воздухе, образуя красивую прозрачную жидкость.Без соответствующего производства и технологий эта техника не была бы освоена до конца 1800-х годов.

Доказанный рекорд:

В Европе есть здания, которые были окрашены / окрашены продуктами на минеральной основе более 100 лет назад и все еще находятся в хорошем состоянии. Такие здания, как Белый дом, Букингемский дворец, Сиднейский оперный театр и Большой театр, окрашены морилкой / красками из силиката калия. Слои минеральной силикатной краски считаются прочными и устойчивыми к атмосферным воздействиям.Возможны сроки жизни более ста лет! Ратуша в Швице и «Gasthaus WeiBer Adler» в Штайн-на-Рейне (оба в Швейцарии) были покрыты минеральной краской в ​​1891 году, а фасады в Осло с 1895 года или в Траунштайне, Германия, с 1891 года.

Минеральная краска содержит неорганические красители и силикат щелочного металла (жидкое стекло) на основе калия, также известный как силикат калия, жидкий силикат калия или LIQVOR SILICIVM. Слой минеральных цветов не образует слоя, а прочно сцепляется с материалом основы (силицирование).

Кремнезем

Силицификация – это процесс насыщения органического вещества кремнеземом. Вода должна присутствовать для того, чтобы произошло силикатирование, потому что она снижает количество присутствующего кислорода и, следовательно, уменьшает разрушение организма грибками, поддерживает форму организма и позволяет переносить и отлагать кремнезем. Процесс начинается, когда образец пропитывается водным раствором кремнезема.

Стенки клеток образца постепенно растворяются, и в пустые пространства откладывается кремнезем.Образец превращается в камень (процесс, называемый литификацией) по мере потери воды. Для того чтобы произошло окварцевание, геотермические условия должны включать pH от нейтрального до слабокислого, а также температуру и давление, аналогичные средам с осадочными отложениями на небольшой глубине.

В результате получается очень прочное соединение между лакокрасочным покрытием и основанием. Связующее жидкое стекло обладает высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. В то время как дисперсии на основе акрилата или силиконовой смолы с годами становятся хрупкими, меловыми и растрескиваются под воздействием УФ-излучения, жидкое стекло с неорганическим связующим остается стабильным.Химическое сплавление с основой и устойчивость связующего к ультрафиолетовому излучению являются основными причинами чрезвычайно длительного срока службы силикатных красок.

Силикатные краски требуют кремнеземной основы для схватывания. По этой причине они хорошо подходят для минеральных оснований, таких как минеральные штукатурки и бетон. Проницаемость для водяного пара силикатных красок эквивалентна проницаемости подложки, поэтому силикатные краски не препятствуют диффузии водяного пара.Влага, содержащаяся в частях конструкции или в штукатурке, может без сопротивления рассеиваться наружу: это сохраняет стены сухими и предотвращает структурные повреждения.

Эта добавка помогает избежать конденсации воды на поверхности строительных материалов, снижая риск заражения водорослями и грибами. Высокая щелочность связующего жидкого стекла усиливает ингибирующий эффект против заражения микроорганизмами и полностью устраняет необходимость в дополнительных консервантах.

Поскольку покрытия из минеральной краски не склонны к статическому заряду и термопластичности (липкость развивается при нагревании), что является обычным для поверхностей, покрытых дисперсией или силиконовой смолой, загрязнение происходит меньше, поэтому меньше частиц грязи прилипает к поверхности и их легче смывать.[3] Силикатные краски негорючие и не содержат органических добавок или растворителей. Силикатные краски обладают высокой стабильностью цветового тона. Поскольку они окрашены исключительно минеральными пигментами, которые не выцветают под воздействием УФ-излучения, силикатные лакокрасочные покрытия остаются неизменными по цвету в течение десятилетий.

Силикатные краски на основе минерального сырья. Они экологически совместимы с производством и производством. Их высокая долговечность помогает сберечь ресурсы, а их чистый состав сохраняет здоровье и окружающую среду.По этой причине силикатные краски приобрели популярность, особенно в экологически безопасном строительстве.

Оценка очистки и водоотталкивающих обработок для исторических зданий из каменной кладки

ИНФОРМАЦИЯ О КОНСЕРВАЦИИ

Надлежащая очистка исторической кладки. Фото: файлы NPS.

Роберт К. Мак, FAIA, и Энн Э. Гриммер

Несоответствующая очистка и обработка покрытия являются основной причиной повреждения исторических каменных зданий .Хотя в некоторых случаях могут быть уместны один или оба вида обработки, они могут быть очень разрушительными для исторической каменной кладки, если их не выбрать тщательно. Историческая кладка, как здесь считается, включает камень, кирпич, архитектурную терракоту, литой камень, бетон и бетонные блоки. Его часто чистят, потому что чистка приравнивается к улучшению. Иногда за очисткой может следовать нанесение водоотталкивающего покрытия. Однако, если эти процедуры не выполняются под руководством и контролем реставратора архитектуры, они могут привести к безвозвратному повреждению исторического ресурса.

Девяносто лет накопившейся грязи и загрязняющих веществ удаляются из этого исторического театра с помощью подходящего химического очистителя, применяемого поэтапно. Фото: Рихард Вагнер, AIA.

Цель этого краткого описания – предоставить информацию о различных методах очистки и материалах, которые доступны для использования на внешней стороне исторических каменных зданий, а также предоставить руководство по выбору наиболее подходящего метода или комбинации методов.Объясняется разница между водоотталкивающими покрытиями и водонепроницаемыми покрытиями, обсуждается назначение каждого из них, возможность их применения в исторических каменных зданиях и возможные последствия их неправильного использования.

Краткое изложение предназначено, чтобы помочь развить понимание качеств исторической кладки, которые делают ее такой особенной, и помочь владельцам исторических зданий и управляющим недвижимостью в совместной работе с архитекторами, реставраторами архитектуры и подрядчиками.Хотя эта информация предназначена специально для исторических зданий, она применима ко всем каменным зданиям. Эта публикация обновляет и расширяет «Краткие записки по консервации 1: Очистка и водонепроницаемое покрытие каменных зданий». Краткое описание не является руководством по очистке или руководством по составлению спецификаций. Скорее, он предоставляет общую информацию, чтобы повысить осведомленность о многих факторах, связанных с выбором очистки и водоотталкивающих средств для исторических каменных зданий.

Причины чистки

Во-первых, важно определить, целесообразно ли чистить кладку. Перед принятием решения об очистке необходимо тщательно обдумать цель очистки исторического каменного здания. Есть несколько основных причин для очистки исторического каменного здания: улучшить внешний вид здания путем удаления непривлекательной грязи или загрязняющих материалов или неисторической краски с кирпичной кладки; замедляет разрушение за счет удаления загрязняющих материалов, которые могут повредить кладку; или обеспечивает чистую поверхность , чтобы точно соответствовать новым строительным растворам или составам для ремонта, или для проведения обследования состояния кладки.

Определите, что нужно удалить

Необходимо определить общий характер и источник грязи или загрязняющих материалов на здании, чтобы удалить их самым щадящим способом, то есть наиболее эффективным, но наименее опасным способом. Например, для удаления сажи и дыма требуется другое чистящее средство, чем масляные или металлические пятна. Другие распространенные проблемы с очисткой включают биологический рост, такой как плесень или грибок, и органические вещества, такие как усики, оставшиеся на кирпичной кладке после удаления плюща.

Рассмотрим исторический облик здания

Если предлагаемая очистка заключается в удалении краски, в каждом случае важно знать, является ли неокрашенная кладка исторически приемлемой. И, необходимо учитывать, почему здание было окрашено. Было ли это покрытие плохой переориентации или непревзойденного ремонта? Было ли здание окрашено, чтобы защитить мягкий кирпич или скрыть разрушающийся камень? Или окрашенная кладка была просто модным приемом в определенный исторический период? Многие здания были окрашены во время строительства или вскоре после него; Следовательно, исторически сложилось так, что удерживание краски может быть более целесообразным, чем ее удаление.И, если кажется, что здание было окрашено в течение длительного времени, также важно подумать о том, является ли краска частью характера исторического здания и приобрела ли она значение с течением времени.

Рассмотрите возможность очистки или удаления краски

Некоторые гипсовые или сульфатные корки могли стать неотъемлемой частью камня, и, если очистка может привести к удалению части поверхности камня, может быть предпочтительнее не очищать.Даже там, где уместна неокрашенная кладка, удерживание краски может быть более практичным, чем удаление с точки зрения долговременной консервации кладки. Однако в некоторых случаях может потребоваться удаление краски. Например, старые слои краски могли накопиться до такой степени, что их необходимо удалить, чтобы обеспечить прочную поверхность, на которой будет держаться новая краска.

Изучение масонства

Хотя это не всегда необходимо, в некоторых случаях может быть полезно исследовать тип, цвет и наслоение покрытия или краски на кладке перед попыткой ее удаления.Профессиональные консультанты, включая реставраторов архитектуры, ученых-реставраторов и архитекторов консервации, могут предоставить анализ характера загрязнения или удаляемой краски с кладки, а также рекомендации по соответствующему методу очистки. Государственное управление по охране истории (SHPO), местные исторические районные комиссии, архитектурные наблюдательные советы и веб-сайты, ориентированные на сохранение, также могут предоставить полезную информацию о методах очистки кладки.

Декоративная отделка этого кирпичного здания – архитектурная терракота, имитирующая фундамент из известняка. Фото: файлы NPS.

При разработке программы очистки необходимо учитывать конструкцию здания, поскольку неправильная очистка может иметь пагубные последствия для кирпичной кладки, а также для других строительных материалов. Материал или материалы кладки должны быть правильно определены. Иногда бывает сложно отличить один вид камня от другого; например, некоторые песчаники легко спутать с известняками.Или то, что кажется натуральным камнем, может быть вовсе не камнем, а литым камнем или бетоном. Исторически сложилось так, что литой камень и архитектурная терракота часто использовались в сочетании с натуральным камнем, особенно для элементов отделки или на верхних этажах здания, где на расстоянии эти материалы-заменители выглядели как настоящий камень. Другие элементы исторических зданий, которые кажутся каменными, такие как декоративные карнизы, антаблементы и оконные вытяжки, могут быть даже не каменной кладкой, а металлом.

Определение предшествующего лечения

Следует изучить предыдущие обработки здания и его окрестностей и получить записи о техническом обслуживании здания, если таковые имеются.Иногда, если пятна или полосы не становятся более чистыми после первоначальной очистки, может потребоваться более тщательный осмотр и анализ. Изменение цвета может оказаться не грязью, а остатком давно нанесенного водоотталкивающего покрытия, которое со временем потемнело поверхность кладки. Для успешного удаления может потребоваться тестирование нескольких чистящих средств, чтобы найти что-то, что растворяет и удаляет покрытие. Полное удаление не всегда возможно. Ремонтные пятна могли соответствовать грязному зданию, и чистка может сделать эти различия очевидными.Растворенные противообледенительные соли, используемые возле здания, могут попасть в кладку. При очистке соли могут попасть на поверхность, где они появятся в виде высолов (порошкообразное белое вещество), для удаления которых может потребоваться вторая обработка. При исследовании методов и материалов очистки следует учитывать такие неизвестные факторы, каждый из которых может быть потенциальной проблемой. Подобно тому, как несколько видов кладки в историческом здании могут потребовать нескольких подходов к очистке, неизвестные условия, которые встречаются, могут также потребовать дополнительных процедур очистки.

Любой метод очистки должен быть протестирован перед использованием его на исторической кладке. Фото: файлы NPS.

Выберите подходящий очиститель

Невозможно переоценить важность тестирования методов очистки и материалов. Применение неправильных чистящих средств к исторической кладке может привести к плачевным результатам. Кислотные чистящие средства могут быть чрезвычайно опасными для чувствительных к кислоте камней, таких как мрамор и известняк, что приводит к травлению и растворению этих камней.Другие виды кладки также могут быть повреждены несовместимыми чистящими средствами или даже чистящими средствами, которые обычно совместимы. Есть также множество видов песчаника, каждый со значительно разным геологическим составом. В то время как очиститель на кислотной основе можно безопасно использовать для некоторых песчаников, другие чувствительны к кислоте и могут сильно травиться или растворяться кислотным очистителем. Некоторые песчаники содержат водорастворимые минералы и могут подвергаться эрозии при очистке водой. И даже если тип камня определен правильно, камни, а также некоторые кирпичи могут содержать неожиданные примеси, такие как частицы железа, которые могут отрицательно реагировать с определенным чистящим средством и приводить к образованию пятен.Тщательное понимание физических и химических свойств кладки поможет избежать случайного выбора вредных чистящих средств.

Другие строительные материалы также могут быть затронуты процессом очистки. Некоторые химические вещества, например, могут оказывать разъедающее действие на краску или стекло. Части строительных элементов, наиболее подверженные износу, могут быть не видны, например, заделанные концы железных оконных решеток. Другие полностью невидимые предметы, такие как железные скобы или стяжки, которые удерживают кладку на каркасе, также могут подвергаться коррозии от использования химикатов или даже от простой воды.Единственный способ предотвратить проблемы в этих случаях – детально изучить конструкцию здания и оценить предлагаемые методы очистки с учетом этой информации. Однако из-за очень вероятной возможности столкнуться с неизвестными факторами любой проект по уборке, включающий историческую кладку, следует рассматривать как уникальный для этого конкретного здания.

Методы очистки кладки обычно делятся на три основные группы: водные, химические и абразивные. Водные методы смягчают грязь или загрязненный материал и смывают отложения с поверхности кладки. Химические чистящие средства вступают в реакцию с грязью, загрязняющими веществами или краской для их удаления, после чего очищающие сточные воды смываются с поверхности кладки водой. Абразивные методы включают пескоструйную очистку песком, а также использование шлифовальных машин и шлифовальных дисков, все из которых механически удаляют грязь, загрязненный материал или краску (и, как правило, часть поверхности кладки).За абразивной очисткой часто следует полоскание водой. Лазерная очистка , хотя здесь подробно не обсуждается, это еще один метод, который иногда используется консерваторами для очистки небольших участков исторической кладки. Он может быть довольно эффективным для очистки ограниченных участков, но он дорог и, как правило, непрактичен для большинства исторических проектов по очистке кирпичной кладки.

Хотя это может показаться противоречащим здравому смыслу, проекты по очистке кирпичной кладки следует выполнять, начиная снизу и заканчивая верхом здания, всегда сохраняя все поверхности влажными ниже очищаемой области.Обоснование этого подхода основано на принципе, что грязная вода или очищающие сточные воды, капающие в процессе очистки, будут оставлять полосы на грязной поверхности, но не будут оставлять полосы на чистой поверхности, пока она остается влажной и часто промывается.

Очистка воды

Методы очистки водой, как правило, самые щадящие методы , и их можно безопасно использовать для удаления грязи со всех типов исторической кладки.* Существует четыре основных метода на водной основе: замачивание; промывка водой под давлением; стирка водой с добавлением неионного моющего средства; и очистка паром или горячей водой под давлением. После завершения водной очистки часто бывает необходимо промыть водой, чтобы смыть отслоившийся грязный материал с кирпичной кладки.

* Методы очистки водой могут не подходить для использования на некоторых сильно изношенных кирпичных кладках, поскольку вода может усугубить их разрушение, или на гипсе или алебастре, которые хорошо растворяются в воде.

Замачивание

Продолжительное опрыскивание водой особенно эффективно для очистки известняка и мрамора. Это также хороший метод для удаления сильных скоплений сажи, сульфатных корок или гипсовых корок, которые имеют тенденцию образовываться на защищенных участках здания, которые регулярно не омываются дождем. Вода распределяется по отрезкам проколотого шланга или трубы с фитингами из цветных металлов, подвешенных к подвижным лесам или ступени качелей, которая непрерывно покрывает поверхность кладки очень мелкой струей.Спрей по времени – еще один подход к использованию этой техники очистки. После того, как одна область была очищена, аппарат перемещают к другому. Замачивание часто используется в сочетании с промывкой водой, за которым следует последнее ополаскивание водой. Замачивание – очень медленный метод – он может занять несколько дней или неделю, – но это очень щадящий метод для исторической кладки.

Пар от низкого до среднего давления (мойка горячей водой под давлением) – щадящий метод смягчения сильных загрязнений и очистки исторического мрамора.Фото: файлы NPS.

Промывка водой

Мойка водой под низким или средним давлением, вероятно, является одним из наиболее часто используемых методов удаления грязи или других загрязняющих веществ с исторических каменных зданий. Рекомендуется начинать с очень низкого давления (100 фунтов на квадратный дюйм или ниже), даже используя садовый шланг, и постепенно увеличивать давление до немного более высокого – обычно не выше 300-400 фунтов на квадратный дюйм. Очистка щетками с натуральной или синтетической щетиной – никогда не металлическими, которые могут истирать поверхность и оставлять металлические частицы, которые могут испачкать кладку – может помочь в очистке участков кирпичной кладки, которые являются особенно грязными.

Промывка водой с моющими средствами

Неионные моющие средства, которые отличаются от мыла, представляют собой синтетические органические соединения, которые особенно эффективны при удалении жирных загрязнений. (Примеры некоторых из многочисленных запатентованных неионных детергентов включают Igepal от GAF, Tergitol от Union Carbide и Triton от Rohm & Haas.) Таким образом, добавление неионогенного детергента или поверхностно-активного вещества к низко- или средне- Промывка водой под давлением может оказаться полезным помощником в процессе очистки.(Неионное моющее средство, в отличие от большинства бытовых моющих средств, не оставляет твердых видимых следов на каменной кладке.) Добавление неионогенного моющего средства и чистка щеткой с натуральной или синтетической щетиной могут облегчить очистку текстурированной или сложной резьбы по каменной кладке. Затем следует окончательное ополаскивание водой.

Очистка паром / горячей водой под давлением

Очистка паром на самом деле является мойкой горячей водой под низким давлением, потому что пар конденсируется почти сразу после выхода из шланга.Это щадящий и эффективный метод очистки камня, особенно для чувствительных к кислоте камней. Пар может быть особенно полезен при удалении скопившихся загрязняющих отложений и засохших растительных материалов, таких как диски и усики плюща. Он также может быть эффективным средством очистки резных каменных деталей и, поскольку он не выделяет много жидкой воды, иногда может быть уместным для очистки внутренней кирпичной кладки.

Потенциальные опасности при очистке воды

Несмотря на то, что методы на водной основе, как правило, самые щадящие, даже они могут повредить историческую кладку.Перед тем, как приступить к очистке водой, важно убедиться, что все стыки раствора прочны, а здание водонепроницаемо. В противном случае вода может просочиться через стены во внутреннюю часть, что приведет к ржавчине металлических анкеров и загрязнению штукатурки.

Некоторые источники воды могут содержать следы железа и меди, которые могут вызвать обесцвечивание кирпичной кладки. Добавление в воду хелатирующего или комплексообразующего агента, такого как ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота), которая инактивирует другие ионы металлов, а также смягчает минералы и повышает жесткость воды, поможет предотвратить появление пятен на светлой кладке.

Ни один метод очистки с использованием воды никогда не следует проводить в холодную погоду или если есть вероятность мороза или замерзания, потому что вода внутри кирпичной кладки может замерзнуть, что приведет к растрескиванию и растрескиванию. Поскольку для высыхания кирпичной стены после очистки может потребоваться более недели, нельзя разрешать очистку водой в течение нескольких дней до первой средней даты заморозков или даже раньше, если местные прогнозы предсказывают холодную погоду.

Самое главное, необходимо знать, что использование воды под слишком высоким давлением, практика, обычная для “механической мойки” и “водоструйной очистки”, является очень абразивным и может легко травить мрамор и другие мягкие камни, а также как некоторые виды кирпича.Кроме того, расстояние форсунки от поверхности кладки и тип форсунки, а также галлоны в минуту (галлонов в минуту) также являются важными переменными в процессе очистки воды, которые могут оказать значительное влияние на результат проекта. Вот почему необходимо внимательно следить за очисткой, чтобы операторы по очистке не повышали давление или не приближали сопло слишком близко к кладке, чтобы «ускорить» процесс. Появление крупинок камня или песка в очищающих стоках на земле указывает на то, что давление воды может быть слишком высоким.

Химическая очистка

Химические чистящие средства, как правило, в виде запатентованных продуктов, являются еще одним материалом, часто используемым для очистки исторической кирпичной кладки. Они могут удалить грязь, а также краску и другие покрытия, металлические и растительные пятна, а также граффити. Химические очистители, используемые для удаления грязи и загрязнений, включают кислот, щелочей и органических соединений . Кислотные чистящие средства, конечно, не следует использовать на кирпичной кладке, чувствительной к кислоте.Удалители краски щелочные , на основе органических растворителей или других химикатов.

Химические очистители для удаления грязи

Как щелочная, так и кислотная очистка включает использование воды. Оба чистящих средства также могут содержать поверхностно-активные вещества (смачивающие вещества), которые облегчают химическую реакцию, которая удаляет грязь. Обычно кладка сначала влажная для обоих типов чистящих средств, затем химический очиститель распыляется при очень низком давлении или наносится щеткой на поверхность.Чистящее средство оставляют на время, рекомендованное производителем продукта или, предпочтительно, определенным тестированием, и смывают холодной, а иногда и горячей водой под низким или средним давлением.

Может потребоваться более одного применения очистителя, и всегда полезно проверить рекомендации производителя продукта относительно степени разбавления и времени выдержки. Поскольку каждая ситуация очистки уникальна, степень разбавления и время выдержки могут значительно различаться.Поверхность кладки можно слегка очистить щеткой с натуральной или синтетической щетиной перед ополаскиванием. После ополаскивания на поверхность следует нанести pH-полоски, чтобы убедиться, что кладка полностью нейтрализована.

Кислотные очистители

Чистящие средства на кислотной основе можно использовать на не чувствительной к кислоте каменной кладке , которая обычно включает: гранит, большинство песчаников, сланец, неглазурованный кирпич и неглазурованную архитектурную терракоту, литой камень и бетон.Большинство коммерческих кислотных чистящих средств состоят в основном из фтористоводородной кислоты и часто содержат некоторое количество фосфорной кислоты для предотвращения образования ржавчинных пятен на кирпичной кладке после очистки. Кислотные очистители наносятся на предварительно намоченную кладку, которая должна оставаться влажной, пока кислота «подействует», а затем удаляется с помощью промывки водой.

Щелочные очистители

Щелочные очистители следует использовать для чувствительной к кислоте кирпичной кладки , включая: известняк, полированный и неполированный мрамор, известняковый песчаник, глазурованный кирпич и глазурованную архитектурную терракоту, а также полированный гранит.(Щелочные чистящие средства также могут иногда использоваться на кирпичных материалах, которые не чувствительны к кислоте – после тестирования, конечно, – но они могут быть не такими эффективными, как на чувствительных к кислотам кирпичах.) Щелочные чистящие средства состоят в основном из двух ингредиентов. : неионогенное моющее средство или поверхностно-активное вещество; и щелочь, такая как гидроксид калия или гидроксид аммония. Как и кислотные чистящие средства, щелочные средства обычно наносятся на предварительно намоченную кладку, оставляют на время, а затем смывают водой. (Для щелочных очистителей может потребоваться более длительное время выдержки, чем для кислотных очистителей.) Требуются два дополнительных шага для удаления щелочных чистящих средств после первого полоскания. Сначала кладку промывают слабокислой кислотой, часто с уксусной кислотой, чтобы нейтрализовать ее, а затем снова промывают водой.

Химические очистители для удаления краски и других покрытий, пятен и граффити

Для удаления краски и некоторых других покрытий, пятен и граффити лучше всего использовать щелочные средства для удаления краски, средства для удаления краски на органических растворителях или другие чистящие средства.Удаление слоев краски с поверхности кладки обычно включает нанесение смывки кистью, валиком или распылением с последующей тщательной промывкой водой. Как и в случае любой химической очистки, перед началом работы всегда следует проверять рекомендации производителя относительно процедуры нанесения.

Щелочные средства для удаления краски

Обычно они имеют тот же состав, что и другие щелочные очистители, содержат гидроксид калия или аммония или тринатрийфосфат.Они используются для удаления масляных, латексных и акриловых красок, а также для удаления нескольких слоев краски. Щелочные чистящие средства могут также удалить некоторые акриловые водоотталкивающие покрытия. Как и в случае с другими щелочными очистителями, после использования щелочных средств для удаления краски обычно требуется как кислотная нейтрализующая промывка, так и заключительное ополаскивание водой.

Органические растворители для удаления краски

Состав средств для удаления краски на основе органических растворителей варьируется и может включать комбинацию растворителей, включая метиленхлорид, метанол, ацетон, ксилол и толуол.

Прочие средства для удаления краски и чистящие средства

К другим чистящим составам, которые можно использовать для удаления краски и некоторых нарисованных граффити с исторической кирпичной кладки, относятся средства для удаления краски на основе N-метил-2-пирролидона (NMP) или соединений на основе нефти. Удаление пятен, будь то промышленные (дым, сажа, жир или смола), металлические (железо или медь) или биологические (растительные и грибковые) по происхождению, зависит от тщательного подбора типа удаляющего средства к типу пятна. Успешное удаление пятен с исторической кладки часто требует применения нескольких различных средств для удаления пятен, прежде чем будет найден подходящий.Удаление слоев краски с поверхности кладки обычно осуществляется путем нанесения смывки кистью, валиком или распылением с последующей тщательной промывкой водой.

Возможные опасности химической очистки

Поскольку в большинстве химических методов очистки используется вода, они имеют много потенциальных проблем, связанных с очисткой простой воды. Как и водные методы, их нельзя использовать в холодную погоду из-за возможности замерзания. Химическая очистка никогда не должна проводиться при температуре ниже 40 градусов F (4 градуса C) и, как правило, не ниже 50 градусов F.Кроме того, многие химические чистящие средства просто не работают при низких температурах. Как кислотные, так и щелочные очистители могут быть опасными для операторов очистки, и очевидно, что использование химических очистителей связано с проблемами окружающей среды.

При неправильном выборе химические чистящие средства могут отрицательно вступить в реакцию со многими типами кирпичной кладки. Очевидно, что кислотные чистящие средства не следует использовать для обработки чувствительных к кислоте материалов; однако не всегда ясно, в каком составе находится камень или другой кладочный материал.По этой причине всегда необходимо проверять пылесос на незаметном месте в здании. Хотя некоторые очистители на кислотной основе могут быть уместными, если их использовать в соответствии с указаниями по конкретному типу кладки, если их оставить слишком долго или если их не смыть должным образом, они могут иметь отрицательный эффект. Например, фтористоводородная кислота может травить кладку, оставляя на поверхности мутный осадок (беловатые отложения солей кремнезема или фторида кальция). Хотя эти высолы обычно можно удалить второй очисткой – хотя это, вероятно, будет дорогостоящим и трудоемким, – плавиковая кислота также может оставлять соли фторида кальция или отложения коллоидного кремнезема на кладке, которые невозможно удалить.Другие кислоты, в частности соляная (соляная) кислота , которая является очень сильнодействующей, не следует использовать для обработки исторической кирпичной кладки, поскольку она может растворять раствор на основе извести, повреждать кирпич и некоторые камни и оставлять отложения хлоридов на кладке.

Щелочные чистящие средства могут оставлять пятна на песчаниках, содержащих соединения железа. Перед использованием щелочного очистителя для очистки песчаника всегда важно проверить его, поскольку может быть трудно определить, может ли конкретный песчаник содержать соединение железа.Некоторые щелочные чистящие средства, такие как гидроксид натрия (каустическая сода или щелочь) и бифторид аммония , также могут повредить или оставить уродующие коричневато-желтые пятна и, в большинстве случаев, не должны использоваться на исторической кладке. Хотя щелочные чистящие средства не протравливают поверхность кладки, как кислоты, они едкие и могут обжечь поверхность. Кроме того, щелочные чистящие средства могут откладывать в кладке потенциально опасные соли, которые трудно промыть полностью.

Обработка пятен и граффити

Граффити и пятна, проникшие в кладку, часто лучше всего удалять с помощью компресса.Припарка состоит из впитывающего материала или глиняного порошка (например, каолина или фуллеровой земли, или даже измельченной бумаги или бумажных полотенец), смешанных с жидкостью (растворителем или другим средством для удаления) с образованием пасты, которая наносится на пятно. Припарка остается влажной и остается на пятне столько, сколько необходимо, чтобы вывести пятно из кладки. По мере высыхания паста впитывает окрашивающий материал, поэтому он не осаждается повторно на поверхности кладки.

Пятно от железа на гранитном столбе можно удалить, нанеся в припарку коммерческое средство для удаления ржавчины.Фото: файлы NPS

Некоторые коммерческие чистящие средства и средства для снятия краски имеют специальный состав в виде пасты или геля, которые прилипают к вертикальной поверхности и остаются влажными в течение более длительного периода времени, чтобы продлить действие химического вещества на пятно. Предварительно смешанные припарки также доступны в виде пасты или порошка, для чего требуется только добавление соответствующей жидкости. Кладку необходимо предварительно смочить перед нанесением щелочного чистящего средства, но не при использовании растворителя.Как только пятно будет удалено, кладку необходимо тщательно промыть.

Абразивная и механическая очистка

Как правило, абразивные методы очистки не подходят для использования на исторических каменных зданиях . Абразивные методы очистки просто абразивные. Пескоструйные аппараты, шлифовальные машины и шлифовальные диски работают, стирая грязь или краску с поверхности кирпичной кладки, а не вступая в реакцию с грязью и каменной кладкой, как работают водные и химические методы.Поскольку абразивные материалы не различают грязь и кладку, они также могут одновременно удалить внешнюю поверхность кладки и привести к необратимому повреждению кладки. Кирпич, архитектурная терракота, мягкий камень, детальная резьба и полированные поверхности особенно подвержены физическим и эстетическим повреждениям абразивными методами. Кирпич и архитектурная терракота – это обожженные изделия с гладкой глазурованной поверхностью, которую можно удалить абразивно-струйной очисткой или шлифованием.Абразивно очищенная кладка повреждена как эстетически, так и физически, и она имеет шероховатую поверхность, которая имеет тенденцию удерживать грязь, а шероховатость затруднит дальнейшую очистку. Процессы абразивной очистки также могут увеличить вероятность подземного растрескивания кладки. Истирание резных деталей приводит к скруглению острых углов и другой потере тонких деталей, а истирание полированных поверхностей приводит к удалению полированной отделки камня.

Швы со строительным раствором, особенно с известковым раствором, также можно стереть абразивной или механической очисткой.В некоторых случаях повреждение может быть визуальным, например потеря деталей суставов или усиление теней от суставов. Поскольку строительные швы составляют значительную часть поверхности кладки (до 20 процентов в кирпичной стене), это может привести к потере значительного количества исторической ткани. Эрозия швов раствора также может привести к увеличению проникновения воды, что, вероятно, потребует повторной наладки.

Пескоструйная очистка нанесла непоправимый урон этой кирпичной стене. Фото: файлы NPS

Абразивоструйная очистка

Пескоструйная обработка абразивным песком или другим абразивным материалом – наиболее часто используемый абразивный метод.Пескоструйная очистка чаще всего связана с абразивной очисткой. Тонко измельченный диоксид кремния или стеклянный порошок, стеклянные шарики, измельченный гранат, порошкообразная скорлупа грецкого ореха и других измельченных орехов, шелуха зерна, оксид алюминия, частицы пластика и даже крошечные кусочки губки – вот лишь некоторые из других материалов, которые также использовались для абразивная очистка. Хотя абразивоструйная очистка не является подходящим методом очистки исторической кладки, ее можно безопасно использовать для очистки некоторых материалов. Измельченные в порошок скорлупы грецкого ореха обычно используются для чистки монументальных бронзовых скульптур, а опытные реставраторы очищают хрупкие музейные предметы и мелко детализированные резные каменные элементы с очень маленькими микроабразивными элементами с использованием оксида алюминия.

Ряд современных подходов к абразивно-струйной очистке основывается на материалах, которые обычно не считаются абразивными и не так часто ассоциируются с традиционной очисткой абразивным песком. В некоторых запатентованных процессах абразивной очистки – сухой и влажной – используется мелко измельченный стеклянный порошок, предназначенный только для «стирания» или удаления грязи и поверхностных загрязнений, но не краски или пятен. Очистка пищевой содой (бикарбонатом натрия) – еще один запатентованный процесс. Обработка пищевой содой используется в некоторых общинах как средство быстрого удаления граффити.Однако его нельзя использовать на исторической кладке, поскольку он может легко стереться и навсегда «вытравить» граффити на камне; он также может оставлять в камне потенциально опасные соли, которые невозможно удалить. Большинство этих абразивных зерен можно использовать как в сухом, так и во влажном состоянии, хотя сухое зерно, как правило, используется чаще.

Частицы льда или гранулированный сухой лед (углекислый газ или CO2) – еще одна среда, используемая в качестве абразивного очистителя. Он также слишком абразивен, чтобы его можно было использовать на большинстве исторических кладок, но он может иметь практическое применение для удаления мастики или асфальтовых покрытий с некоторых оснований.

Некоторые из этих процессов рекламируются как более безопасные для окружающей среды и не наносящие вреда историческим каменным зданиям. Однако следует помнить, что они абразивные и «очищают», удаляя небольшую часть поверхности кладки, даже если это может быть только небольшая часть. Тот факт, что они, по сути, являются абразивными средствами, всегда необходимо учитывать при планировании проекта очистки кладки. В общем, абразивные методы не следует использовать для очистки исторических каменных зданий.В некоторых, очень ограниченных случаях, тщательно контролируемая бережная абразивная очистка может быть уместной на выбранных, трудно поддающихся очистке участках исторического каменного здания, если она проводится под внимательным наблюдением профессионального реставратора. Но абразивную очистку нельзя применять ко всему зданию.

Шлифовальные машины и шлифовальные диски

Шлифование поверхности кладки с помощью механических шлифовальных машин и шлифовальных дисков – еще один способ абразивной очистки, который нельзя использовать на исторической кладке.Подобно абразивно-струйной очистке, шлифовальные машины и диски на самом деле не очищают кладку, а вместо этого шлифуют и абразивно удаляют и, таким образом, повреждают саму поверхность кладки, а не просто удаляют загрязняющий материал.

После того, как каменная кладка и загрязненный материал или краска определены, а состояние кладки оценено, можно начинать планирование проекта очистки.

Тестирование методов очистки

Чтобы определить наиболее щадящие средства , возможно, придется протестировать несколько методов очистки или материалов, прежде чем выбрать лучший из них для использования в здании.Тестирование всегда следует начинать с наиболее щадящего и наименее инвазивного метода, постепенно переходя, если необходимо, к более сложным методам или их комбинации. Слишком часто простые методы, такие как промывка водой под низким давлением, даже не рассматриваются, но часто они эффективны, безопасны и недороги. Вода с немного более высоким давлением или с неионными моющими добавками также может быть эффективной. Стоит повторить, что эти методы всегда следует тестировать, прежде чем рассматривать более жесткие методы; они более безопасны для здания и окружающей среды, часто более безопасны для аппликатора и относительно недороги.

Желаемый уровень чистоты также должен быть определен до выбора метода очистки. Очевидно, цель очистки – удалить большую часть грязи, загрязняющего материала, пятен, краски или другого покрытия. Однако «совершенно новый» внешний вид может не подходить для более старого здания и может потребовать применения слишком жестких методов очистки. При проведении уборки важно помнить, что некоторые пятна невозможно удалить. Поэтому может быть разумным договориться о несколько более низком уровне чистоты, который будет служить стандартом для проекта очистки.Точное количество остаточной грязи, которое считается приемлемым, может зависеть от типа кладки, типа загрязнения и сложности полного удаления, а также местных условий окружающей среды.

Испытания по очистке должны проводиться на площади достаточного размера, чтобы дать истинное представление об их эффективности. Желательно проводить испытание в незаметном месте на здании, чтобы не было очевидно, что проверка не будет успешной. Вначале испытательная зона может быть довольно маленькой, иногда до шести квадратных дюймов, и постепенно может увеличиваться в размере по мере определения наиболее подходящих методов и чистящих средств.В конечном итоге испытательная зона может быть расширена до квадратного ярда или более, и она должна включать в себя несколько блоков кладки и швов раствора. Следует помнить, что в одном здании может быть несколько типов кладки и что даже похожие материалы могут иметь различную отделку поверхности. Каждый материал и различная отделка следует тестировать отдельно. Тесты на очистку следует оценивать только после полного высыхания кладки. Результаты испытаний могут указывать на то, что в одном здании следует использовать несколько методов очистки. .

По возможности, перед окончательной оценкой на испытательных площадках должна быть выдержана погода в течение длительного периода времени. Период ожидания в течение всего года был бы идеальным для того, чтобы тестовый патч был доступен для всех сезонов. Если это невозможно, тестовое пятно должно выдержать как минимум месяц или два. Для любого здания, которое считается исторически важным, задержка незначительна по сравнению с потенциальным повреждением и обезображиванием, которое может возникнуть в результате использования не полностью протестированного метода. Успешно очищенное тестовое пятно должно быть защищено, поскольку оно будет служить стандартом, по которому будет оцениваться весь проект очистки. .

Соображения по охране окружающей среды

Следует тщательно оценить потенциальный эффект любого предложенного метода очистки исторической кладки. Химические чистящие средства и средства для удаления краски могут повредить деревья, кусты, траву и растения. Перед началом проекта очистки должен быть разработан план экологически безопасного удаления и утилизации чистящих материалов и промывочных стоков.Перед началом проекта по очистке следует проконсультироваться с властями местного регулирующего агентства – обычно под юрисдикцией федерального или государственного агентства по охране окружающей среды (EPA), особенно если он включает в себя что-то большее, чем мытье чистой водой. Такое предварительное планирование гарантирует, что очищающие сточные воды или стоки, представляющие собой комбинацию чистящего средства и вещества, удаленного из кладки, обрабатываются и удаляются экологически безопасным и законным образом.Некоторые щелочные и кислотные очистители можно нейтрализовать, чтобы их можно было безопасно слить в ливневую канализацию. Однако большинство очистителей на основе растворителей невозможно нейтрализовать, они относятся к категории загрязняющих веществ и должны утилизироваться на лицензированном предприятии по транспортировке, хранению и утилизации. Таким образом, всегда рекомендуется проконсультироваться с соответствующими агентствами перед началом уборки, чтобы гарантировать, что проект продвигается гладко и не прерывается приказом о прекращении работы из-за того, что необходимое разрешение не было получено заранее.

Виниловые желоба или желоба с полиэтиленовым покрытием, размещенные по периметру основания здания, могут служить для улавливания отходов химической чистки по мере их смывания со здания. Это уменьшит количество химикатов, попадающих в почву и загрязняющих ее, а также сохранит отходы очистки, пока их не удастся безопасно удалить. В некоторых запатентованных системах очистки разработано специальное оборудование для облегчения локализации и последующей утилизации отходов очистки.

Обеспокоенность по поводу выброса летучих органических соединений (ЛОС) в воздух привела к производству новых, более экологически ответственных чистящих средств и средств для удаления краски, в то время как некоторые материалы, традиционно используемые для чистки, могут быть больше недоступны по тем же причинам.Другие проблемы со здоровьем и безопасностью создают дополнительные проблемы с очисткой, такие как удаление свинцовой краски, которое, вероятно, потребует специальных методов удаления и утилизации.

Нижние этажи этого исторического кирпичного и архитектурного терракотового здания были покрыты химчисткой для защиты пешеходов и транспортных средств от потенциально опасного распыления. Фото: файлы NPS.

Очистка также может привести к повреждению не каменных материалов в здании, включая стекло, металл и дерево.Таким образом, обычно необходимо закрыть окна и двери, а также другие элементы, которые могут быть уязвимы для химических чистящих средств. Они должны быть покрыты пластиком или полиэтиленом или маскирующим агентом, который наносится в виде жидкости, которая при высыхании образует тонкую защитную пленку на стекле и легко снимается после очистки. Например, занос ветра может также повредить другое имущество из-за попадания чистящих химикатов на близлежащие автомобили, что приведет к травлению стекла или появлению пятен на лакокрасочном покрытии.Точно так же переносимая по воздуху пыль может попадать в окружающие здания, а избыток воды может собираться в близлежащих дворах и подвалах.

Меры безопасности

Необходимо учитывать возможные опасности для здоровья каждого метода, выбранного для проекта очистки, прежде чем выбирать метод очистки, чтобы избежать повреждения аппликаторов для очистки, и необходимо принять необходимые меры предосторожности. Всегда следует соблюдать меры предосторожности, перечисленные в паспортах безопасности материалов (MSDS), которые предоставляются с химическими продуктами.Рабочие должны постоянно носить защитную одежду, респираторы, средства защиты органов слуха и лица, а также перчатки. Кислотные и щелочные химические чистящие средства как в жидкой, так и в парообразной форме также могут причинить серьезные травмы прохожим. Если здание расположено в оживленном городском районе, может потребоваться запланировать уборку на ночь или в выходные дни, чтобы снизить потенциальную опасность чрезмерного распыления химикатов для пешеходов. Уборка в нерабочее время позволит отключить системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а вентиляционные отверстия закрыть, чтобы предотвратить попадание опасных химических паров в здание, что также обеспечит безопасность жителей здания.При абразивных и механических методах образуется пыль, которая может представлять серьезную опасность для здоровья, особенно если абразив или кладка содержат кремнезем.

Для начала важно понимать, что водонепроницаемые покрытия и водоотталкивающие покрытия – это не одно и то же. Хотя эти термины часто меняют местами и путают друг с другом, это совершенно разные материалы. Водоотталкивающие покрытия – часто неправильно называемые «герметиками», но которые не «уплотняют» или не должны «уплотнять» – предназначены для предотвращения проникновения жидкой воды на поверхность, но позволяют водяному пару входить и выходить или проходить через нее. , поверхность кладки.Водоотталкивающие покрытия обычно прозрачные или прозрачные, хотя после нанесения некоторые из них могут потемнеть или обесцветить определенные типы кладки, в то время как другие могут придать ей глянцевый или блестящий вид. Водонепроницаемые покрытия защищают поверхность от жидкой воды и водяного пара. Они обычно непрозрачны или пигментированы и включают битумные покрытия и некоторые эластомерные краски и покрытия.

Водоотталкивающие покрытия

Водоотталкивающие покрытия обладают паропроницаемостью или «воздухопроницаемостью».Они не полностью герметизируют поверхность для водяного пара, поэтому он может проникать в кладку или выходить из стены. В то время как первые водоотталкивающие покрытия, которые должны были быть разработаны, были в основном акриловыми или силиконовыми смолами в органических растворителях, в настоящее время большинство водоотталкивающих покрытий имеют водную основу и составлены из модифицированных силоксанов, силанов и других алкоксисиланов или стеаратов металлов. Хотя некоторые из этих продуктов поставляются с завода готовыми к использованию, другие водоотталкивающие гидрофобизаторы необходимо разбавлять на стройплощадке.В отличие от более ранних водоотталкивающих покрытий, которые имели тенденцию образовывать «пленку» на поверхности кладки, современные водоотталкивающие покрытия фактически немного проникают в основание кладки и, как правило, почти незаметны при правильном нанесении на кладку. Они также более паропроницаемы, чем старые покрытия, но все же снижают паропроницаемость кладки. Попав внутрь стены, водяной пар может конденсироваться в холодных местах, образуя жидкую воду, которая, в отличие от водяного пара, не может выйти через водоотталкивающее покрытие.Жидкая вода внутри стены, будь то конденсат, протекающие водостоки или другие источники, может нанести значительный ущерб.

Это прозрачное покрытие разрушилось и при отслаивании отрывается от камня. Фото: файлы NPS

Водоотталкивающие покрытия не являются консолидирующими. Хотя современные гидрофобизаторы могут немного проникать под поверхность кладки, вместо того, чтобы просто «сидеть» на ней, они не выполняют ту же функцию, что и отвердитель, который заключается в «укреплении» и замене утраченного связующего для укрепления разрушающейся кладки.Даже после многих лет лабораторных исследований и испытаний немногие консолидаторы оказались очень эффективными. Состав обожженных изделий, таких как кирпич и архитектурная терракота, а также многие виды строительного камня, не поддается уплотнению.

Некоторые современные водоотталкивающие покрытия, содержащие связующее, предназначенное для замены естественных связующих в камне, которые были потеряны в результате атмосферных воздействий и естественной эрозии, описаны в литературе по продуктам как водоотталкивающие и закрепляющие вещества. Тот факт, что новые водоотталкивающие покрытия проникать под поверхность кладки вместо того, чтобы просто формировать слой поверх поверхности, действительно может придать некоторым камням, по крайней мере, некоторые уплотняющие свойства.Однако водоотталкивающее покрытие нельзя считать закрепителем. В некоторых случаях водоотталкивающее или «консервирующее» покрытие, если оно нанесено на уже поврежденный или отслаивающийся камень, может образовывать поверхностную корку, которая в случае разрушения может усугубить разрушение, оторвав еще большую часть камня.

Необходима ли водоотталкивающая обработка?

Водоотталкивающие покрытия часто наносят на исторические каменные здания не по той причине. Они также часто применяются без понимания того, что они из себя представляют и для чего предназначены.И эти покрытия может быть очень трудно, а то и невозможно удалить с кладки, если они выходят из строя или обесцвечиваются. Самое главное, что нанесение водоотталкивающих покрытий на историческую кладку обычно не требуется.

Большинство исторических каменных зданий, если они не окрашены, десятилетиями сохранялись без водоотталкивающего покрытия и, таким образом, вероятно, сейчас в нем не нуждаются. Проникновение воды внутрь каменного здания редко происходит из-за пористой кирпичной кладки, но является результатом плохого или отложенного обслуживания.Протекающие крыши, забитые или изношенные водосточные желоба и водосточные трубы, отсутствующий раствор или трещины и открытые стыки вокруг дверных и оконных проемов почти всегда являются причиной проблем, связанных с влажностью в историческом каменном здании. Если исторические каменные здания сохраняются водонепроницаемыми и находятся в хорошем состоянии, в водоотталкивающих покрытиях нет необходимости. .

Повышающаяся влажность (капиллярная влага поднимается из земли) или конденсат также могут быть источником избыточной влаги в кирпичных зданиях.Водоотталкивающее покрытие тоже не решит эту проблему и, по сути, может ее усугубить. Кроме того, никогда не следует наносить водоотталкивающее покрытие на влажную стену. Влага в стене снизит способность покрытия прилипать к кладке и проникать под поверхность. Но если бы оно прилипло, оно удерживало бы влагу внутри кладки, потому что, хотя водоотталкивающее покрытие проницаемо для водяного пара, жидкая вода не может проходить через него. В случае повышения влажности покрытие может заставить влагу подняться еще выше в стене, потому что оно может замедлить испарение и, таким образом, удерживать влагу в стене.

Избыточная влага в кирпичных стенах может переносить водорастворимые соли из самих каменных блоков или из раствора через стены. Если позволить воде выйти на поверхность, соли могут появиться на поверхности кладки в виде высолов (беловатого порошка) при испарении. Однако соли могут быть потенциально опасными, если они остаются в кладке и кристаллизуются под поверхностью в виде субфлоресценции. В конечном итоге субфлоресценция может вызвать растрескивание поверхности кладки, особенно если было нанесено водоотталкивающее покрытие, которое имеет тенденцию уменьшать отток влаги из подповерхности кладки.Хотя многие из новых водоотталкивающих материалов более воздухопроницаемы, чем их предшественники, они могут быть особенно опасными при нанесении на кладку, содержащую соли, поскольку они ограничивают поток влаги через кладку.

Когда может потребоваться водоотталкивающее покрытие

В некоторых случаях водоотталкивающее покрытие может считаться подходящим для использования на историческом каменном здании. Мягкий, не полностью обожженный кирпич XVIII и начала XIX веков мог стать настолько пористым, что для защиты его от дальнейшего разрушения или растворения потребовалась краска или какое-либо покрытие.Если кирпичное здание долгое время находилось в запустении, может потребоваться необходимый ремонт, чтобы сделать его водонепроницаемым. Если по прошествии разумного периода времени после того, как здание было водонепроницаемым и полностью высохло, влага действительно проникает через восстановленные и восстановленные кирпичные стены, то применение водоотталкивающего покрытия может быть рассмотрено в selected площадей всего . Это решение следует принять после консультации с реставратором архитектуры.И если такая обработка проводится, она не должна применяться ко всему внешнему виду здания.

Неправильные методы очистки могли быть причиной образования высолов на этом кирпиче. Фото: файлы NPS.

Антиграффити или барьерные покрытия – это еще один тип прозрачного покрытия – хотя барьерные покрытия также могут быть пигментированы – которые можно наносить на наружную кладку, но они не входят в состав в первую очередь как водоотталкивающие агенты.Эти покрытия предназначены для того, чтобы граффити было труднее прилипать к каменной поверхности и, таким образом, их было легче чистить. Но, как и водоотталкивающие покрытия, в большинстве случаев нанесение антиграффити-покрытий не рекомендуется для исторических каменных зданий. Эти покрытия часто бывают довольно блестящими, что может сильно изменить внешний вид исторической каменной кладки, и они не всегда эффективны. Как правило, другие способы отпугнуть граффити, такие как улучшенное освещение, могут быть более эффективными, чем покрытие.Однако в некоторых случаях нанесение защитных покрытий от граффити может быть целесообразным на уязвимых участках исторических каменных зданий, которые часто становятся объектами граффити и расположены в труднодоступных местах, где постоянное наблюдение невозможно.

Некоторые водоотталкивающие покрытия рекомендуются производителями продукции в качестве средства предотвращения скопления грязи и загрязняющих веществ или биологического роста на поверхности кирпичных зданий и, таким образом, уменьшения потребности в частой очистке.Хотя иногда это может быть правдой, в некоторых случаях покрытие может удерживать грязь больше, чем кладка без покрытия. Как правило, не рекомендуется наносить водоотталкивающее покрытие на историческое каменное здание как средство предотвращения биологического роста. Некоторые водоотталкивающие покрытия могут фактически способствовать биологическому росту кирпичной стены. Биологический рост каменных зданий традиционно сдерживался посредством регулярной плановой уборки в рамках плана технического обслуживания. Простая очистка кладки водой под низким давлением с использованием чистящей щетки с натуральной или синтетической щетиной может быть очень эффективной, если ее проводить на регулярной основе.Также доступны коммерческие продукты, которые можно распылять на кладку для удаления биологического роста.

В большинстве случаев водоотталкивающее покрытие не требуется, если здание является водонепроницаемым. . Нанесение водоотталкивающего покрытия не рекомендуется для обработки исторических каменных зданий, если нет конкретной проблемы, которую это может помочь решить. Если проблема возникает только в части здания, лучше обработать только эту область, а не все здание.Экстремальные воздействия, такие как парапеты, например, или части здания, подверженные проливному дождю, можно обрабатывать более эффективно и дешевле, чем все здание. Водоотталкивающие покрытия непостоянны, и их необходимо периодически наносить повторно, хотя, если они действительно невидимы, может быть трудно определить, когда они больше не обеспечивают желаемую защиту.

Испытание водоотталкивающего покрытия путем нанесения его на один небольшой участок может оказаться бесполезным при определении его пригодности для здания, поскольку ограниченная площадь испытания не позволяет адекватно оценить обработку.Поскольку вода может входить и выходить через окружающие необработанные участки, невозможно сказать, является ли покрытая тестовая область «дышащей». Но попытка нанесения покрытия на небольшом участке может помочь определить, видно ли покрытие на поверхности или иначе оно изменит внешний вид кладки.

Водонепроницаемые покрытия

Теоретически водонепроницаемые покрытия обычно не вызывают проблем, если они полностью исключают воду из кирпичной кладки. Если вода попадает в стену из-под земли или изнутри здания, покрытие может усилить повреждение, потому что вода не сможет выйти.В холодную погоду вода в стене может замерзнуть, что приведет к серьезным механическим повреждениям, например, к растрескиванию.

Кроме того, вода со временем уйдет по пути наименьшего сопротивления. Если этот путь ведет внутрь, это может привести к повреждению внутренней отделки; если она направлена ​​наружу, это может привести к повреждению кирпичной кладки из-за повышенного давления воды.

В большинстве случаев водонепроницаемые покрытия не следует наносить на историческую кладку .Возможным исключением из этого может быть нанесение водонепроницаемого покрытия на внешние фундаментные стены ниже уровня земли в качестве последнего средства для предотвращения проникновения воды на внутренние стены подвала. Однако, как правило, водонепроницаемые покрытия, в состав которых входят эластомерные краски , почти никогда не следует наносить выше уровня качества на исторические каменные здания .

Хорошо спланированный проект очистки – важный шаг в сохранении, восстановлении или восстановлении исторического каменного здания.Правильные методы очистки и обработки покрытия, если они определены как необходимые для сохранения кладки, могут улучшить эстетический характер, а также структурную устойчивость исторического здания. Удаление скопившейся за годы грязи, загрязняющих корок, пятен, граффити или краски, если делать это с надлежащей осторожностью, может продлить срок службы и долговечность исторического ресурса. Очистка, которая неосторожно или бесчувственно предписывается или выполняется неопытными работниками, может иметь эффект, противоположный ожидаемому.Это может привести к необратимым рубцам на кладке и может привести к ускорению ее разрушения из-за попадания в кладку вредных остаточных химикатов и солей или потери поверхности. Использование неправильного метода очистки или неправильного использования правильного метода, нанесение неправильного покрытия или нанесение покрытия, которое не требуется, может привести к серьезным физическим и эстетическим повреждениям исторического каменного здания. Очистка исторического каменного здания всегда должна производиться с использованием самых щадящих средств, которые могут очистить, но не повредить здание.Перед нанесением водоотталкивающего покрытия или водонепроницаемого покрытия на историческое каменное здание всегда следует учитывать, действительно ли это необходимо и отвечает ли это наилучшим интересам сохранения здания.

Благодарности

Роберт С. Мак, FAIA , является руководителем фирмы MacDonald & Mack Architects, Ltd., архитектурной фирмы, специализирующейся на исторических зданиях в Миннеаполисе, Миннесота. Энн Э.Гриммер – старший историк архитектуры в отделе технических служб сохранения, Программа служб сохранения наследия, Служба национальных парков, Вашингтон, округ Колумбия,

.

Первоначальная версия документа Preservation Brief 1: The Cleaning and Waterproof Coating of Masonry Buildings была написана Робертом К. Маком, AIA. Он открыл серию Preservation Briefs, когда она была опубликована в 1975 году.

Следующие специалисты по сохранению исторических памятников представили техническую рецензию на эту публикацию: Фрэнсис Гейл, директор по обучению, Национальный центр технологий сохранения и обучения, Служба национальных парков, Натчиточес, Луизиана; Джудит М.Джейкоб, реставратор архитектуры, Отделение по охране зданий, Северо-восточный центр культурных ресурсов, Служба национальных парков, Нью-Йорк, Нью-Йорк; Роберт М. Пауэрс, архитектурный реставратор, Пауэрс энд компани, Инк., Филадельфия, Пенсильвания; Антонио Агилар, Каарен Додж, Джоэллен Хенсли, Гэри Сахау, Джон Сандор и Одри Т. Теппер, Отдел службы технической сохранности, Служба национальных парков, Вашингтон, округ Колумбия; и Кей Д. Уикс, Программа услуг по сохранению наследия, Служба национальных парков, Вашингтон, округ Колумбия.

Настоящая публикация подготовлена ​​в соответствии с Законом о национальном историческом сохранении 1966 года с внесенными в него поправками, который предписывает министру внутренних дел разрабатывать и предоставлять информацию об исторических объектах.Служба технической консервации (TPS), Служба национальных парков, готовит стандарты, руководства и другие образовательные материалы по ответственным методам сохранения исторических памятников для широкой общественности.

Ноябрь 2000

Архитектурная керамика: история, производство и консервация. Совместный симпозиум “Английское наследие” и Институт охраны природы Соединенного Королевства, 22-25 сентября 1994 г. Лондон: English Heritage, 1996.

Ашерст, Никола. Уборка исторических построек. Том первый: субстраты, загрязнение и исследование. Том второй: чистящие материалы и процессы. Лондон: Donhead Publishing Ltd., 1994.

Ассоциация консервационных технологий. Специальный выпуск: Сохранение исторического масонства. Доклады симпозиума по консервационным средствам для исторической кладки: отвердители, покрытия и водоотталкивающие средства, Нью-Йорк, Нью-Йорк, 11-12 ноября 1994 г. APT Bulletin. Vol. XXVI, № 4 (1995).

Гриммер, Энн Э. Краткое описание консервации 6: Опасности абразивной очистки исторических зданий. Вашингтон, округ Колумбия: Отдел помощи по сохранению, Служба национальных парков, Министерство внутренних дел США, 1979.

Гриммер, Энн Э. Поддержание чистоты: удаление внешней грязи, краски, пятен и граффити с исторических зданий из каменной кладки. Вашингтон, округ Колумбия: Отдел помощи по сохранению, Служба национальных парков, U.С. Департамент внутренних дел, 1988.

Парк, Шарон С., AIA. Conservation Brief 39: На очереди: контроль нежелательной влаги в исторических зданиях. Вашингтон, округ Колумбия: Служба сохранения наследия, Служба национальных парков, Министерство внутренних дел США, 1996.

Пауэрс, Роберт М. Техническая записка по консервации, кладка № 3, «Водная очистка известняка». Вашингтон, округ Колумбия: Отдел помощи по сохранению, Служба национальных парков, U.S. Департамент внутренних дел, 1992.

Синвински, Валери. «Мягкая струйная обработка». Журнал Old-House. Vol. XXIV, № 4 (июль-август 1996 г.), стр. 46-49.

Уивер, Мартин Э. Сохранение зданий: руководство по методам и материалам. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1993.

Уивер, Мартин Э. Записка по сохранению 38: Удаление граффити из исторического масонства. Вашингтон, округ Колумбия: Отдел помощи по сохранению, Служба национальных парков, U.S. Департамент внутренних дел, 1995.

Винклер Э.М. Камень в архитектуре: свойства, долговечность. Третье, полностью переработанное и расширенное издание. Берлин, Германия: Springer-Verlag, 1997.

.

Состав кирпичей – функция ингредиентов

Кирпичи представляют собой прямоугольные блоки строительного материала. Кирпич используется в кладке, стенах и тротуарах. Он используется как заменитель камня там, где камень недоступен.Кирпичная крошка часто используется в качестве крупного заполнителя в бетонной смеси.

Рисунок: Необработанные (зеленые) кирпичи

Процент компонентов кирпича (на основе веса)

Кирпич состоит из шести основных компонентов. Общее процентное содержание этих ингредиентов в кирпиче приведено ниже:

(Al ₂ O ₃ )

Ингредиент	Процентное содержание в кирпиче
Кремнезем (SiO 2 )	55000
30%
Оксид железа (Fe 2 O 3 )	8%
23 Магнезия (M) 9124 (M %
Известь (CaO)	1%
Органическое вещество	1%

Основные ингредиенты кирпича и их функции

Клинок (песок)

, эти два являются наиболее важными ингредиентами кирпичной глины.При смешивании с водой в правильных пропорциях он приобретает пластичность. Пластичная масса легко формуется и сушится. Он не должен растрескиваться, деформироваться или деформироваться.

Глинозем

Глинозем является основным компонентом глины. Он действует как вяжущий материал в кирпичном сырце. Кирпичная глина пластична из-за наличия глинозема. Эта пластичность обеспечивает возможность формования кирпичей. Избыточное количество глинозема в глине может привести к усадке, деформации или растрескиванию кирпичей при высыхании и горении, как и любой другой цементирующий материал.

Рисунок: Глина для формирования кирпича

Кремнезем

Кирпич хорошего качества содержит 50-60% кремнезема. Он присутствует как в свободной, так и в комбинированной форме. Освобождая песок, он остается механически смешанным с глиной. В комбинированном виде он реагирует с оксидом алюминия с образованием алюмосиликатов. Кремнезем предотвращает растрескивание, усадку и коробление необработанного кирпича. Чем выше доля песка, тем более ровной и однородной по текстуре будет кирпич. Однако избыток кремнезема разрушает сцепление между частицами кирпичной глины и делает кирпич хрупким и непрочным.Долговечность кирпичей во многом зависит от правильного соотношения кремнезема и глинозема.

Рисунок: Песок

Известь

Кирпичи должны содержать небольшое количество мелко измельченной извести. Он позволяет кремнезему (в необходимом количестве) плавиться при температуре печи 1650 ^o C и связывает частицы кирпича вместе, в результате чего получаются прочные и долговечные кирпичи. Примерно при 1100 ^o C известь действует как катализатор, повышая температуру печи до 1650 ^o C, при которой кремнезем плавится.Этот слегка плавленый кварц работает как прочный вяжущий материал. Избыток извести в кирпичной глине вызовет остекловывание кирпича. Это заставляет кирпичи плавиться, так как будет плавиться больше необходимого количества кремнезема. Затем кирпичи теряют форму и становятся обезображенными.

Рисунок: Порошковая известь

Оксид железа

Кирпичи содержат небольшое количество оксида железа. Оксид железа действует как флюс, таким образом, помогает кремнезему плавиться при низкой температуре. При сжигании придает кирпичам красный цвет. Железо также увеличивает прочность и непроницаемость кирпичей.

Рисунок: Порошок оксида железа

Магнезия

Небольшая доля магния уменьшает усадку и придает кирпичам желтый оттенок. Избыток его приводит к гниению кирпичей.

Вредные компоненты кирпича

Известь

Избыточная известь плавит кирпичи и обезображивает их. Если CaCO ₃ существует (в чистом виде, т. Е. Если он содержит не менее 95% CaO) в куске извести в кирпичной глине, он превращается в негашеную известь при горении. Когда эти кирпичи вступают в контакт с водой, негашеная известь гашется и расширяется.И вызывает распад кирпичей.

Щелочи

Щелочи – это в основном соли натрия (Na) и калия (K). Он действует как флюс в печи и вызывает плавление, коробление и скручивание кирпичей. Щелочи поглощают влагу из атмосферы и вызывают сырость и выцветание кирпича (из-за наличия гигроскопичных солей, например, CaCl ₂ , MgCl ₂ и т. Д.).

Галька, камни и гравий

Их присутствие не позволяет тщательно перемешать землю, поэтому получаемые кирпичи более слабые.Такие кирпичи невозможно разбить на нужном сечении, и они ломаются очень неравномерно.

Рисунок: Галька, камни и гравий

Пирит железный (FeS)

Пирит железный вызывает кристаллизацию и разрушение кирпичей при горении. Обесцвечивает кирпичи в виде черного шлака.

Органическое вещество

Органическое вещество в кирпиче делает кирпичи пористыми, что приводит к снижению плотности и прочности кирпичей.

Ссылки

1. Singh, G, 1996, Building Materials.3-е изд. Стандартные распространители издателей. Дели, Индия.
2. Азиз, М.А. 1973 г. Учебник инженерных материалов. Университетский городок. Дакка, Бангладеш.

Ключевые слова:

Состав кирпичей, глина для кирпичей, кирпичи из глины

Как сверлить в кирпич (пошаговое руководство по проекту)

Фото: istockphoto.com

Декоративные Кирпич добавит тепла и красоты вашему дому, но его жесткая поверхность не должна мешать вам повесить произведения искусства, шкаф для сувениров, стеллажи или тяжелый телевизор с плоским экраном.Вам даже не нужно вызывать профессионала, чтобы их смонтировать! Вам просто нужны инструменты и правильная техника, чтобы просверлить кирпич.

Как правило, все, что требуется – это обычное сверло, чтобы просверлить несколько небольших отверстий глубиной 1 дюйм (каждое дюйма в диаметре или меньше). Просто купите каменную коронку с твердосплавным наконечником в магазине оборудования или на дому и следуйте инструкциям, приведенным ниже. Однако, если вы устанавливаете более тяжелые объекты, для которых требуется несколько более крупных и глубоких отверстий, даже не думайте об использовании собственной дрели – это займет слишком много времени, и вы сожжете двигатель.Вместо этого отправляйтесь в пункт проката инструментов в магазине товаров для дома и купите что-нибудь сверхмощное.

Отверстия большего размера намного проще проделать с помощью перфоратора, который представляет собой дрель, просверливающую отверстия в кирпиче и бетоне быстрыми ударами молотка. Эти упражнения стоят около 25 долларов за четыре часа, но они выполняют свою работу за меньшую часть времени и с гораздо меньшими физическими усилиями. Ищите вариант, который имеет упорную направляющую, несколько скоростей и дополнительную боковую рукоятку. Если это вариант, подумайте о том, чтобы арендовать твердосплавные биты для каменной кладки, вместо того, чтобы покупать их, пока вы занимаетесь этим.Арендные долота стоят около 4 долларов за штуку (в отличие от 25 долларов за штуку для покупки), и вам понадобятся два для больших отверстий: меньшее сверло для сверления пилотного отверстия и одно рекомендованного размера для завершения работы.

Нужна помощь?

Получите бесплатную бесплатную оценку проекта от квалифицированных специалистов поблизости.

+

Где сверлить: кирпич или раствор

Когда вы размещаете объект на стене и выкладываете необходимые отверстия, вашим следующим решением будет просверлить сам кирпич или раствор.Вы найдете множество противоречивых мнений о том, какой метод лучше, но правильный ответ действительно зависит от ряда факторов: типа и возраста кирпича, глубины и диаметра отверстий, типа используемого анкера и вес, который вы прикладываете к застежкам.

Кирпич обычно лучше держит и выдерживает больший вес, чем строительный раствор. Однако если у вас старый хрупкий кирпич и вы устанавливаете тяжелый предмет, требующий глубоких отверстий и дюбелей, сверление в кирпиче может быть не лучшим выбором.Глубокие отверстия ослабляют кирпич, а распорные анкеры могут создать достаточное круговое напряжение, чтобы сломать кирпич. Если на ваших кирпичах есть признаки трещин или сколов, просверлите раствор. Таким образом, силы кругового расширения анкера давят на полностью неповрежденные кирпичи.

В дополнение к взвешиванию, какой материал обеспечивает более прочное сцепление, уделите минуту тому, чтобы подумать, как вы будете обрабатывать заплатки и скрыть отверстия, если вы просверлите неправильное место или удалите элемент позже. Вы можете залатать дыры в растворе с помощью тюбика ремонтного раствора, но гораздо сложнее сопоставить цвет и текстуру кирпича, когда приходит время заполнять эти дыры.

Как просверлить кирпич Инструменты и материалы

ШАГ 1: Отметьте отверстия, в которых вы собираетесь просверлить.

Измерьте и отметьте места отверстий, которые вы просверлите в кирпиче или растворе, карандашом. Затем возьмите монтажные кронштейны телевизора, произведения искусства, стеллажи или шаблон для того, что вы собираетесь повесить прямо над метками, чтобы дважды проверить расположение отверстий.

ШАГ 2: Установите на сверле упор, соответствующий желаемой глубине отверстия.

Рекомендуемую глубину отверстия см. В инструкции к продукту и установите упор на перфоратор (см. Пример на Amazon). Если вы используете обычную дрель вместо перфоратора, оберните несколько витков малярной ленты на сверло для каменной кладки, чтобы отметить рекомендуемую точку остановки вместо насадки для упора.

ШАГ 3: Наденьте защитное снаряжение.

Безопасность прежде всего! Наденьте защитные очки, средства защиты органов слуха, кожаные перчатки и респиратор N95.Пыль кирпича и строительного раствора содержит кристаллический кремнезем, который будет переноситься по воздуху, когда вы начнете сверлить кирпич. Достаточно небольшого вдоха, чтобы создать опасность для здоровья. Ношение респиратора N95 во время всего процесса бурения и очистки имеет решающее значение для предотвращения серьезных рубцов легких и других повреждений, поскольку этот тип продукта фильтрует не менее 95 процентов частиц, переносимых по воздуху.

Если вы используете лестницу, убедитесь, что она ровная, а ножки стоят на твердой поверхности. Затем примите положение, которое позволит вам приложить значительную толкающую силу к концу перфоратора, сохраняя при этом устойчивость.

Фото: istockphoto.com

ШАГ 4: Расположите пилотное сверло перпендикулярно стене и сверлите на малой скорости.

Вставьте пилотное сверло в перфоратор. Установите дрель на низкую скорость и держите дрель двумя руками, одной за пистолетную рукоятку, а другой за вспомогательную рукоятку.

Убедитесь, что сверло стоит ровно и идеально перпендикулярно стене. (Сверление под углом вызовет проблемы с выравниванием при установке и может значительно снизить удерживающую способность.)

Начните сверление пилотного отверстия с усилием, достаточным для запуска сверла. Если пилотный бит начинает «уходить» от отмеченного места, перезапустите его в правильном месте.

Изменяйте силу толкания, пока не найдете точку, в которой сверло врезается в кирпич. Затем просверлите пилотное отверстие до рекомендованной глубины, прилагая постоянное усилие.

Совет: Если сверло имеет только одну скорость, сверлите короткими сериями, чтобы предотвратить перегрев сверла.

ШАГ 5: Большим каменным сверлом просверлите пилотное отверстие, созданное на предыдущем шаге.

Поменять местами больший бит. Опять же, проверьте сверло, чтобы убедиться, что оно ровное и перпендикулярное, затем вставьте сверло в пилотное отверстие и продолжайте сверление на нужную глубину.

ШАГ 6: Очистите просверленное отверстие сжатым воздухом.

Удалите из отверстия все следы кирпичной или строительной пыли с помощью сжатого воздуха. Пыль в отверстии снизит удерживающую способность анкеров и шурупов, которые вы вставляете.

ШАГ 7: Установите стеновой анкер.

Вставьте стенные анкеры, рассчитанные на полный вес предмета, и закрепите настенное или внешнее приспособление с помощью винтов.

ШАГ 8: Тщательно очистите рабочую зону.

Не снимая защитных очков и респиратора, удалите большой раствор или куски кирпича с помощью метлы и совка. Соберите оставшуюся пыль магазинным пылесосом с фильтром предварительной очистки. Или вымойте пол и ополосните шваброй.

После уборки рабочего места снимите обувь на улице и с помощью сжатого воздуха сдуйте пыль.