Свойства гиперпрессованных материалов
Ключевые данные исследования ВНИИСТРОМ им. П. П. Будникова, на основе которых были введены первые в СССР ТУ на гиперпрессованный кирпич.
Историческая справка
В 1990 году Научно-производственное объединение стеновых и вяжущих материалов СССР (ВНИИСТРОМ им. П. П. Будникова) провело комплексные испытания нового стенового материала — гиперпрессованного кирпича.
Результаты были оформлены в отчёт, подписанный 29 ноября 1990 г.:
- Генеральный директор ВНПО — Гудков П.В.
- Руководитель темы, заместитель Генерального директора, доктор технических наук — Ахундов А.А.
- Ответственный исполнитель, ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук — Хвостинков С.И.
На основе этого отчёта впервые в СССР были введены Технические условия ТУ 21-0284757-3-90 «Кирпич строительный гиперпрессованный», зарегистрированные в МЦСМ Госстандарта СССР 7 декабря 1990 г.
Состав исследуемой смеси
Испытания проводились на кирпиче из следующей прессуемой смеси:
- Отсевы известняка-ракушечника — 84% (природная прочность известняка 30 кг/см²);
- Портландцемент серый марки 300 — 7–12%;
- Вода проточная питьевая — 8%.
Этот состав стал прототипом смесей, которые позже использовались в ТУ 21-0284757-3-90.
Физико-технические свойства
| Показатель | Значение | Стандарт испытаний |
|---|---|---|
| Предел прочности и изгиба | Марка 250 | ГОСТ 379-79 |
| Плотность сухого кирпича | 2,19 г/см³ | — |
| Водопоглощение | 4,7–4,8% | ГОСТ 7025-78 |
| Теплопроводность | 1,08–1,09 Вт/(м·К) | ГОСТ 7076-87 |
Структура материала:
- кирпич пористый, поры изолированные;
- размер крупных пор — 0,2–0,3 мм, мелких — 0,03–0,07 мм;
- основная фаза — кальцит;
- средний размер основной массы зёрен — 0,1–0,3 мм.
Долговечность
Морозостойкость
По ГОСТ 7025-78 кирпич из отсевов известняка выдержал 150 циклов попеременного замораживания и оттаивания без потери массы и видимых повреждений. По морозостойкости материал характеризуется маркой МРЗ «250».
Стойкость к увлажнению и сушке
После 50 циклов в климатической камере FEUTRON (увлажнение, замораживание, оттаивание, сушка):
- потеря массы не превысила 1%;
- водопоглощение практически не изменилось;
- изменение прочности на сжатие не превысило 12% от начальных значений.
Атмосферостойкость
После 50 циклов комплексных воздействий, включая карбонизацию в среде углекислого газа 100% концентрации в течение 3 суток, кирпич показал высокую стойкость к агрессивным факторам.
Кладка из гиперпрессованного кирпича
Исследовались физико-технические свойства кладки из сплошного кирпича на цементно-песчаном растворе трёх марок.
Основные выводы:
- гиперпрессованный кирпич может применяться для кладки несущих конструкций зданий с сухим, нормальным и влажным режимом эксплуатации, включая наружные и внутренние стены, подвалы и цоколи;
- сопротивление сжатию кладки соответствует требованиям СНиП 11-22-81 для керамического и силикатного кирпича;
- упругая характеристика кладки занимает промежуточное положение между кладкой из сплошного керамического и силикатного кирпича.
Сцепление с раствором
| Материал | 14 суток | По СНиП П-7-81 (I категория) |
|---|---|---|
| Керамический кирпич полусухого формования | 1,23 кг/см² | > 1,80 кг/см² |
| Керамический кирпич пластического формования | 1,45 кг/см² | > 1,80 кг/см² |
| Гиперпрессованный кирпич гладкий | 2,53 кг/см² | > 1,80 кг/см² |
| Гиперпрессованный кирпич с насечками | 2,87 кг/см² | > 1,80 кг/см² |
Таким образом, прочность сцепления гладких гиперпрессованных кирпичей с цементным раствором выше керамических на 75%, а с насечками — на 98%. Это позволяет использовать материал в сейсмических районах, включая кладку I категории.
Значение для технологии «Экспресс»
Исследования ВНИИСТРОМа 1990 г. заложили научную и нормативную базу для производства кирпича методом полусухого гиперпрессования. Те же принципы — минеральный заполнитель, портландцемент, минимальное количество воды и формование под высоким давлением — лежат в основе кирпича «Экспресс».