stringtranslate.com

Кирпич

Стена, выложенная глазурованной фламандской кладкой из кирпичей разных оттенков и длины.
Старая кирпичная стена с английской перевязкой , уложенная чередующимися рядами тычков и ложков .

Кирпич — это тип строительного материала, используемого для возведения стен, тротуаров и других элементов в каменной кладке. Термин «кирпич» в правильном смысле обозначает блок , состоящий в основном из глины , но теперь он также используется неформально для обозначения блоков, изготовленных из других материалов или других химически обработанных строительных блоков. Кирпичи можно соединять с помощью раствора , клея или путем замкового соединения. [1] [2] Кирпичи обычно производятся на кирпичных заводах в многочисленных классах, типах, материалах и размерах, которые различаются в зависимости от региона, и производятся в больших количествах. [3]

Блок — это похожий термин, относящийся к прямоугольному строительному блоку, состоящему из глины или бетона, но обычно больше кирпича. Легкие кирпичи (также называемые легкими блоками) изготавливаются из керамзитового заполнителя .

Обожженный кирпич — один из самых долговечных и прочных строительных материалов , иногда его называют искусственным камнем, и он используется с 4000  г. до н. э . Высушенные на воздухе кирпичи, также известные как глиняные кирпичи , имеют более древнюю историю, чем обожженные кирпичи, и содержат дополнительный ингредиент механического связующего вещества, такого как солома.

Кирпичи укладываются рядами и в многочисленные узоры, известные как перевязки , которые в совокупности называются кирпичной кладкой , и могут укладываться на различные виды раствора, чтобы скрепить кирпичи и создать прочную конструкцию.

История

Ближний Восток и Южная Азия

Древняя ступа Джетаванарамая в Анурадхапуре на Шри-Ланке является одним из крупнейших кирпичных сооружений в мире.

Самые ранние кирпичи были высушенными глиняными кирпичами , что означает, что они были сформированы из глиняной земли или грязи и высушены (обычно на солнце) до тех пор, пока они не становились достаточно прочными для использования. Самые старые обнаруженные кирпичи, изначально сделанные из формованной грязи и датируемые до 7500 г. до н. э., были найдены в Телль-Асваде , в районе верхнего Тигра и на юго-востоке Анатолии недалеко от Диярбакыра . [4]

Строительство из глинобитного кирпича использовалось в Чатал-Хююке примерно с 7400 г. до н.э. [5]

В Иерихоне , в долине реки Иордан, были обнаружены глинобитные сооружения, датируемые примерно 7200 г. до н. э . [6] Эти сооружения были построены из первых кирпичей размером 400x150x100 мм. [7]

Между 5000 и 4500 годами до н.э. в Месопотамии был обнаружен обожженный кирпич. [7] Стандартные размеры кирпича в Месопотамии следовали общему правилу: ширина высушенного или обожженного кирпича была в два раза больше его толщины, а его длина была в два раза больше его ширины. [8]

Южноазиатские жители Мехргарха также строили высушенные на воздухе глиняные кирпичи между 7000 и 3300 годами до н. э. [9], а позднее и древние города долины Инда Мохенджо-Даро , Хараппа [10] и Мехргарх . [ 11] Керамический или обожженный кирпич использовался еще в 3000 году до н. э. в ранних городах долины Инда, таких как Калибанган . [12]

В середине третьего тысячелетия до нашей эры в городах Инда наблюдался подъем монументальной архитектуры из обожженного кирпича. Примерами являются Великая баня в Мохенджо-Даро , огненные алтари Каалибангана и зернохранилище Хараппы . Размеры кирпича были одинаковыми по всему региону долины Инда , соответствуя соотношению толщины, ширины и длины 1:2:4. Когда цивилизация Инда начала приходить в упадок в начале второго тысячелетия до нашей эры, хараппцы мигрировали на восток, распространяя свои знания о технологии изготовления кирпича. Это привело к возникновению таких городов, как Паталипутра , Каушамби и Удджайн , где существовал огромный спрос на кирпичи, изготовленные в печи. [13]

К 604 году до нашей эры кирпичи стали строительным материалом для архитектурных чудес, таких как Висячие сады Семирамиды , где были использованы глазурованные обожженные кирпичи. [7]

Кирпичная кладка башни Шебели в Иране демонстрирует мастерство XII века

Китай

Самые ранние обожженные кирпичи появились в неолитическом Китае около 4400 г. до н. э. в Чэнтоушане , окруженном стеной поселении культуры Даси . [14] Эти кирпичи были сделаны из красной глины, обожжены со всех сторон до температуры выше 600 °C и использовались в качестве настила для домов. К периоду Цюйцзялин (3300 г. до н. э.) обожженные кирпичи использовались для мощения дорог и в качестве фундаментов зданий в Чэнтоушане. [15]

По словам Лукаса Никеля, использование керамических изделий для защиты и украшения полов и стен восходит к различным культурным памятникам к 3000-2000 гг. до н. э. и, возможно, даже раньше, но эти элементы следует скорее квалифицировать как плитку . Долгое время строители полагались на дерево, глину и утрамбованную землю, в то время как обожженный кирпич и глиняный кирпич не играли структурной роли в архитектуре. Правильное кирпичное строительство для возведения стен и сводов , наконец, появляется в третьем веке до н. э., когда обожженные кирпичи правильной формы начали использовать для сводов подземных гробниц. Пустотелые кирпичные гробницы стали пользоваться популярностью, поскольку строители были вынуждены адаптироваться из-за нехватки легкодоступной древесины или камня. [16] Самым старым сохранившимся кирпичным зданием над землей, возможно, является пагода Сунъюэ , датируемая 523 г. н. э.

К концу третьего века до нашей эры в Китае для строительства стен и потолков были доступны как пустотелые, так и небольшие кирпичи. Обожженные кирпичи впервые были массово произведены во время строительства гробницы первого императора Китая Цинь Шихуанди . Полы трех ям терракотовой армии были вымощены примерно 230 000 кирпичами, большинство из которых имели размеры 28x14x7 см, в соотношении 4:2:1. Использование обожженных кирпичей в китайских городских стенах впервые появилось в Восточной династии Хань (25 г. н. э. - 220 г. н. э.). [17] Вплоть до Средних веков здания в Центральной Азии обычно строились из необожженного кирпича. Только в девятом веке нашей эры здания стали полностью строиться с использованием обожженного кирпича. [16]

Руководство плотника Yingzao Fashi , опубликованное в 1103 году во времена династии Сун, описывает процесс изготовления кирпича и методы глазурования , которые тогда использовались. Используя энциклопедический текст XVII века Tiangong Kaiwu , историк Тимоти Брук описал процесс производства кирпича в Китае времен династии Мин :

...мастер обжига должен был следить за тем, чтобы температура внутри печи оставалась на уровне, при котором глина переливалась цветом расплавленного золота или серебра. Он также должен был знать, когда следует охладить печь водой, чтобы получить поверхностную глазурь. На долю неизвестных рабочих выпали менее квалифицированные этапы производства кирпича: смешивание глины и воды, вождение быков по смеси для ее растаптывания в густую пасту, зачерпывание пасты в стандартные деревянные рамы (чтобы получить кирпич длиной примерно 42 см, шириной 20 см и толщиной 10 см), выравнивание поверхностей с помощью проволочного лука, извлечение их из рам, нанесение на переднюю и заднюю стороны штампов, указывающих, откуда и кто сделал кирпичи, загрузка печи топливом (скорее всего, древесиной, чем углем), укладка кирпичей в печь, вытаскивание их для охлаждения, пока печи еще горячие, и укладка их на поддоны для транспортировки. Это была жаркая, грязная работа.

Европа

Кирпичный рельеф, скульптура Уолтера Ричи
Римская базилика Аула Палатина в Трире , Германия, построенная из обожженного кирпича в четвертом веке как зал для аудиенций Константина I.

Ранние цивилизации вокруг Средиземноморья , включая древних греков и римлян , переняли использование обожженных кирпичей. К началу первого века нашей эры стандартизированные обожженные кирпичи массово производились в Риме. [18] Римские легионы использовали передвижные печи , [19] и строили большие кирпичные сооружения по всей Римской империи , штампуя кирпичи печатью легиона. [20] Римляне использовали кирпич для стен, арок, фортов, акведуков и т. д. Известными упоминаниями о римских кирпичных сооружениях являются Геркуланумские ворота Помпеи и термы Каракаллы . [21]

В раннем Средневековье использование кирпича в строительстве стало популярным в Северной Европе , после того как он был завезен туда из северо-западной Италии. Независимый стиль кирпичной архитектуры, известный как кирпичная готика (похожая на готическую архитектуру ), процветал в местах, где не было местных источников камней. Примеры этого архитектурного стиля можно найти в современных Дании, Германии, Польше и Калининграде (бывшая Восточная Пруссия ). [22]

Замок Тевтонского ордена Мальборк в Польше — крупнейший кирпичный замок в мире

Этот стиль развился в кирпичный ренессанс, поскольку стилистические изменения, связанные с итальянским ренессансом, распространились на северную Европу, что привело к внедрению элементов ренессанса в кирпичное строительство. Опознаваемые атрибуты включали в себя низкую шатровую или плоскую крышу, симметричный фасад, круглые арочные входы и окна, колонны и пилястры и многое другое. [23]

Четкое различие между двумя стилями проявилось только при переходе к архитектуре барокко . Например, в Любеке кирпичный ренессанс отчетливо виден в зданиях, украшенных терракотовыми рельефами художника Статиуса фон Дюрена, который также работал в Шверине ( Шверинский замок ) и Висмаре (Фюрстенхоф). [24]

Массовая перевозка кирпичей и другого строительного оборудования на большие расстояния оставалась непомерно дорогой до развития современной транспортной инфраструктуры, включая строительство каналов , автомобильных и железных дорог . [25]

Индустриальная эра

В Национальном музее римского искусства в Мериде, Испания (спроектированном Рафаэлем Монео и построенном в 1980-х годах) покрытие из обожженных глиняных кирпичей образует элемент, устойчивый к сжатию, вместе с заполнением из неармированного бетона. [26]

Производство кирпичей значительно возросло с началом промышленной революции и ростом строительства фабрик в Англии. По причинам скорости и экономии кирпичи все чаще предпочитали в качестве строительного материала вместо камня, даже в тех районах, где камень был легкодоступен. Именно в это время в Лондоне для строительства был выбран ярко-красный кирпич, чтобы сделать здания более заметными в густом тумане и помочь предотвратить дорожно-транспортные происшествия. [27]

Переход от традиционного метода производства, известного как ручная формовка, к механизированной форме массового производства медленно происходил в первой половине девятнадцатого века. Первая машина для изготовления кирпича была запатентована Ричардом А. Вер Валеном из Хаверстро, штат Нью-Йорк, в 1852 году. [28] Машина для изготовления кирпича из жесткой пластмассы компании Bradley & Craven Ltd была запатентована в 1853 году. Компания Bradley & Craven стала ведущим производителем оборудования для изготовления кирпича. [29] Генри Клейтон, работавший на заводе Atlas Works в Миддлсексе , Англия, в 1855 году запатентовал машину для изготовления кирпича, которая была способна производить до 25 000 кирпичей в день при минимальном контроле. [30] Его механическое устройство вскоре привлекло всеобщее внимание после того, как оно было принято на вооружение компанией South Eastern Railway Company для изготовления кирпича на их заводе около Фолкстона . [31]

В конце 19-го века регион реки Гудзон в штате Нью-Йорк стал крупнейшим в мире регионом по производству кирпича, со 130 кирпичными заводами, выстроившимися вдоль берегов реки Гудзон от Меканиксвилля до Хаверстроу, и обеспечивавшими работой 8000 человек. На пике производилось около 1 миллиарда кирпичей в год, многие из которых отправлялись в Нью-Йорк для использования в строительной промышленности. [32]

Спрос на строительство высоких офисных зданий на рубеже 20-го века привел к гораздо большему использованию литого и кованого железа , а позднее стали и бетона . Использование кирпича для строительства небоскребов серьезно ограничило размер здания — здание Монаднок , построенное в 1896 году в Чикаго, требовало исключительно толстых стен для поддержания структурной целостности его 17 этажей. [33]

После пионерской работы в 1950-х годах в Швейцарском федеральном технологическом институте и Исследовательском институте строительства в Уотфорде , Великобритания, использование улучшенной каменной кладки для строительства высотных зданий высотой до 18 этажей стало жизнеспособным. Однако использование кирпича в основном оставалось ограниченным малыми и средними зданиями, поскольку сталь и бетон остаются превосходными материалами для высотного строительства. [34]

Методы производства

Производство кирпича в начале 20 века

Четыре основных типа кирпича — необожженный, обожженный, химически схватывающийся кирпич и блоки из прессованной глины. Каждый тип изготавливается по-разному для различных целей.

Процесс изготовления обожженного и необожженного кирпича

Глинобитный кирпич

Необожженные кирпичи, также известные как глиняные кирпичи , изготавливаются из смеси ила , глины , песка и других земляных материалов, таких как гравий и камень, в сочетании с закалками и связующими веществами, такими как рубленая солома, трава, кора деревьев или навоз. [35] [36] Поскольку эти кирпичи изготавливаются из натуральных материалов и для их обжига требуется только тепло Солнца, глиняные кирпичи имеют относительно низкий энергетический и углеродный след .

Сначала ингредиенты собирают и добавляют вместе, при этом содержание глины составляет от 30% до 70%. [37] Смесь измельчают мотыгами или теслами и размешивают с водой до образования однородной смеси. Затем добавляют загустители и связующие вещества в соотношении примерно одна часть соломы на пять частей земли, чтобы уменьшить вес и укрепить кирпич, помогая уменьшить усадку. [38] Однако можно добавить дополнительную глину, чтобы уменьшить потребность в соломе, что предотвратит вероятность порчи органического материала кирпичей насекомыми, что впоследствии ослабит структуру. Эти ингредиенты тщательно перемешивают вручную или топча, а затем оставляют бродить примерно на день. [35]

Затем смесь замешивают с водой и формуют в прямоугольные призмы желаемого размера. Кирпичи выстраивают в ряд и оставляют сохнуть на солнце в течение трех дней с обеих сторон. По истечении шести дней кирпичи продолжают сохнуть до тех пор, пока они не понадобятся для использования. Обычно предпочтительны более длительные сроки сушки, но в среднем от начальных стадий до применения в конструкциях они занимают восемь-девять дней. Необожженные кирпичи можно изготавливать в весенние месяцы и оставлять сохнуть в течение лета для использования осенью. Глиняные кирпичи обычно используются в засушливых районах, чтобы обеспечить достаточную сушку на воздухе. [35]

Обожженный кирпич

Необработанные кирпичи сушатся на солнце перед обжигом

Обожженные кирпичи обжигаются в печи, что делает их долговечными. Современные обожженные глиняные кирпичи формируются одним из трех способов — мягкой глины, сухого прессования или экструдирования. В зависимости от страны наиболее распространенным является либо метод экструдирования, либо метод мягкой глины, поскольку они наиболее экономичны.

Глина и сланец являются сырыми ингредиентами в рецепте обожженного кирпича. Они являются продуктом тысяч лет разложения и эрозии горных пород, таких как пегматит и гранит , что приводит к материалу, который обладает свойствами высокой химической стабильности и инертности. В глинах и сланцах содержатся материалы алюмосиликата ( чистая глина ), свободного кремнезема ( кварц ) и разложившейся породы. [39]

Одно из предлагаемых оптимальных сочетаний: [40]

  1. Кремнезем (песок) – 50–60 % по весу
  2. Глинозем (глина) – 20–30 % по весу
  3. Известь – от 2 до 5% по весу
  4. Оксид железа – ≤ 7% по весу
  5. Магнезия – менее 1% по весу

Методы формовки

Для формования кирпичей из сырья, подлежащих обжигу, используются три основных метода:

Печи

Кирпичник из племени коса у печи для обжига недалеко от Нгкобо в 2007 году.

На многих современных кирпичных заводах кирпичи обычно обжигают в туннельной печи непрерывного действия , в которой кирпичи обжигаются по мере их медленного перемещения по печи на конвейерах , рельсах или печных вагонетках, что позволяет получить более однородный кирпичный продукт. В кирпичи часто добавляют известь , золу и органические вещества, что ускоряет процесс обжига.

Другим основным типом печей является траншейная печь Булла (BTK), созданная по проекту британского инженера У. Булла в конце XIX века.

Выкапывается овальная или круглая траншея шириной 6–9 метров (20–30 футов), глубиной 2–2,5 метра (6 футов 7 дюймов – 8 футов 2 дюйма) и окружностью 100–150 метров (330–490 футов). В центре сооружается высокая вытяжная труба. Половина или более траншеи заполняется «зелеными» (необожженными) кирпичами, которые укладываются в виде открытой решетки для обеспечения циркуляции воздуха. Решетка покрывается кровельным слоем готового кирпича.

В процессе работы новые зеленые кирпичи вместе с кровельными кирпичами укладываются на одном конце кирпичной кучи. Исторически, куча необожженных кирпичей, накрытая для защиты от непогоды, называлась «хаком». [41] Охлажденные готовые кирпичи снимаются с другого конца для транспортировки к месту назначения. В середине рабочие по кирпичной кладке создают зону обжига, сбрасывая топливо (уголь, дрова, масло, мусор и т. д.) через отверстия для доступа в крыше над траншеей. Постоянным источником топлива может быть выращивание на лесных участках . [3] : 6 

Преимущество конструкции BTK заключается в гораздо большей энергоэффективности по сравнению с печами с зажимом или ковшом . Листовой металл или доски используются для направления воздушного потока через решетку кирпича таким образом, чтобы свежий воздух сначала проходил через недавно обожженные кирпичи, нагревая воздух, а затем через зону активного горения. Воздух продолжается через зону сырого кирпича (предварительный нагрев и сушка кирпичей) и, наконец, выходит в дымоход, где восходящие газы создают всасывание, которое протягивает воздух через систему. Повторное использование нагретого воздуха дает экономию затрат на топливо.

Как и в случае с железнодорожным процессом, процесс BTK является непрерывным. Полдюжины рабочих, работающих круглосуточно, могут обжигать около 15 000–25 000 кирпичей в день. В отличие от железнодорожных процессов, в процессе BTK кирпичи не двигаются. Вместо этого места, в которых кирпичи загружаются, обжигаются и выгружаются, постепенно вращаются по траншее. [42]

Влияние на цвет

Акции Yellow London на вокзале Ватерлоо

Цвет обожженных глиняных кирпичей зависит от химического и минерального состава сырья, температуры обжига и атмосферы в печи. Например, розовые кирпичи являются результатом высокого содержания железа, белые или желтые кирпичи имеют более высокое содержание извести. [43] Большинство кирпичей обжигаются до различных красных оттенков; по мере повышения температуры цвет меняется от темно-красного к фиолетовому, а затем к коричневому или серому при температуре около 1300 °C (2370 °F). Названия кирпичей могут отражать их происхождение и цвет, например, London Stock Brick и Cambridgeshire White. Тонирование кирпича может выполняться для изменения цвета кирпичей, чтобы участки кирпичной кладки сливались с окружающей кладкой.

Непроницаемая и декоративная поверхность может быть нанесена на кирпич либо с помощью соляной глазури , в которую соль добавляется во время процесса обжига, либо с помощью шликера , представляющего собой глазурь, в которую окунают кирпичи. Последующий повторный нагрев в печи сплавляет шликер в глазурованную поверхность, неотъемлемую от кирпичной основы.

Химически затвердевшие кирпичи

Химически отвержденные кирпичи не обжигаются, но процесс их твердения может быть ускорен путем применения тепла и давления в автоклаве.

Кирпичи силикатно-кальциевые

Шведский Mexitegel — это силикатный или известково-цементный кирпич.

Кирпичи из силиката кальция также называются кирпичами из силиката песка или кремня, в зависимости от их ингредиентов. Вместо того, чтобы изготавливаться из глины, они изготавливаются из извести, связывающей силикатный материал. Сырьем для кирпичей из силиката кальция является известь, смешанная в пропорции примерно 1 к 10 с песком, кварцем , дробленым кремнем или дробленой кремнистой породой вместе с минеральными красителями . Материалы смешиваются и оставляются до тех пор, пока известь полностью не гидратируется; затем смесь прессуется в формы и выдерживается в автоклаве в течение трех-четырнадцати часов для ускорения химического затвердевания. [44] Готовые кирпичи очень точны и однородны, хотя острые грани требуют осторожного обращения, чтобы не повредить кирпич и каменщика. Кирпичи могут быть изготовлены в различных цветах; распространены белый, черный, темно-желтый и серо-голубой, а также могут быть достигнуты пастельные оттенки. Этот тип кирпича распространен в Швеции, а также в России и других постсоветских странах, особенно в домах, построенных или отремонтированных в 1970-х годах. Версия, известная как кирпичи из летучей золы , изготавливаемые с использованием летучей золы , извести и гипса (известная как процесс FaL-G), распространена в Южной Азии. Кирпичи из силиката кальция также производятся в Канаде и Соединенных Штатах и ​​соответствуют критериям, изложенным в ASTM C73 – 10 Стандартная спецификация для кирпича из силиката кальция (известково-песчаного кирпича).

Бетонные кирпичи

Линия по производству бетонных кирпичей в городе Гуйлиньян , Хайнань, Китай. Эта операция производит поддон, содержащий 42 кирпича, примерно каждые 30 секунд.

Кирпичи, сформированные из бетона, обычно называются блоками или бетонными кладочными элементами и обычно имеют бледно-серый цвет. Они изготавливаются из сухого мелкозернистого бетона, который формируется в стальных формах путем вибрации и уплотнения в «яйцекладочной» или статической машине. Готовые блоки выдерживаются, а не обжигаются, с использованием пара низкого давления. Бетонные кирпичи и блоки производятся в широком диапазоне форм, размеров и обработок поверхности – ряд из которых имитируют внешний вид глиняных кирпичей.

Бетонные кирпичи доступны во многих цветах и ​​как инженерный кирпич, изготовленный из сульфатостойкого портландцемента или эквивалента. При изготовлении с достаточным количеством цемента они подходят для суровых условий, таких как влажные условия и подпорные стенки. Они изготавливаются в соответствии со стандартами BS 6073, EN 771-3 или ASTM C55. Бетонные кирпичи сжимаются или усаживаются, поэтому им нужны деформационные швы каждые 5-6 метров, но они похожи на другие кирпичи аналогичной плотности по тепло- и звукоизоляции и огнестойкости. [44]

Блоки из сжатого грунта

Блоки из сжатой земли изготавливаются в основном из слегка увлажненных местных грунтов, сжатых механическим гидравлическим прессом или ручным рычажным прессом. Может быть добавлено небольшое количество цементного связующего, что приводит к получению стабилизированного блока из сжатой земли .

Типы

На этой стене в Бикон-Хилл, Бостон , видны различные типы кирпичной кладки и каменных фундаментов.

Существуют тысячи видов кирпича, которые названы в зависимости от их использования, размера, метода формовки, происхождения, качества, текстуры и/или материалов.

Классификация по способу изготовления:

Категоризируются по использованию:

Кирпичи специального назначения:

Кирпичи, названные по месту происхождения:

Оптимальные размеры, характеристики и прочность

Сравнение типичных размеров кирпича разных стран с изометрическими проекциями и размерами в миллиметрах

Для эффективной обработки и укладки кирпичи должны быть достаточно маленькими и легкими, чтобы каменщик мог их поднимать одной рукой (оставляя другую руку свободной для кельмы). Кирпичи обычно укладываются плашмя, и в результате эффективный предел ширины кирпича устанавливается расстоянием, которое можно удобно охватить между большим и указательным пальцами одной руки, обычно около 100 мм (4 дюйма). В большинстве случаев длина кирпича в два раза больше его ширины плюс ширина раствора, около 200 мм (8 дюймов) или немного больше. Это позволяет укладывать кирпичи, связывая их в структуру, которая повышает устойчивость и прочность (например, см. иллюстрацию кирпичей, уложенных английской связкой , в начале этой статьи). Стена возводится с использованием чередующихся рядов ложков , кирпичей, уложенных продольно, и тычков , кирпичей, уложенных поперек. Тычки связывают стену по ее ширине. На самом деле, эта стена построена в вариации английской перевязки, называемой английской крестовой перевязкой , где последовательные слои ложков смещены горизонтально друг относительно друга на половину длины кирпича. В настоящей английской перевязке перпендикулярные линии ложковых рядов находятся на одной линии друг с другом.

Более крупный кирпич делает стену толще (и, следовательно, более теплоизоляционной). Исторически это означало, что более крупные кирпичи были необходимы в более холодном климате (см., например, немного больший размер русского кирпича в таблице ниже), в то время как меньший кирпич был адекватен и более экономичен в более теплых регионах. Яркой иллюстрацией этой корреляции являются Зеленые ворота в Гданьске; построенные в 1571 году из импортного голландского кирпича , слишком маленького для более холодного климата Гданьска, они были печально известны как холодное и продуваемое сквозняками жилище. В настоящее время это больше не проблема, поскольку современные стены обычно включают в себя специализированные изоляционные материалы.

Правильный кирпич для конкретной работы можно выбрать по цвету, текстуре поверхности, плотности, весу, абсорбции, пористой структуре, тепловым характеристикам, тепловому и влагоустойчивому перемещению, а также огнестойкости.

Лица кирпича

In England, the length and width of the common brick remained fairly constant from 1625 when the size was regulated by statute at 9 x 4+1⁄2 x 3 inches[45] (but see brick tax), but the depth has varied from about two inches (51 mm) or smaller in earlier times to about 2+1⁄2 inches (64 mm) more recently. In the United Kingdom, the usual size of a modern brick (from 1965)[46] is 215 mm × 102.5 mm × 65 mm (8+1⁄2 in × 4 in × 2+1⁄2 in), which, with a nominal 10 millimetres (3⁄8 in) mortar joint, forms a unit size of 225 by 112.5 by 75 millimetres (9 in × 4+1⁄2 in × 3 in), for a ratio of 6:3:2.

In the United States, modern standard bricks are specified for various uses;[47] The most commonly used is the modular brick has the actual dimensions of 7+5⁄8  × 3+5⁄8  × 2+1⁄4 inches (194 × 92 × 57 mm). With the standard 3⁄8 inch mortar joint, this gives the nominal dimensions of 8 x 4 x 2+2⁄3 inches which eases the calculation of the number of bricks in a given wall.[48] The 2:1 ratio of modular bricks means that when they turn corners, a 1/2 running bond is formed without needing to cut the brick down or fill the gap with a cut brick; and the height of modular bricks means that a soldier course matches the height of three modular running courses, or one standard CMU course.

Some brickmakers create innovative sizes and shapes for bricks used for plastering (and therefore not visible on the inside of the building) where their inherent mechanical properties are more important than their visual ones.[49] These bricks are usually slightly larger, but not as large as blocks and offer the following advantages:

Blocks have a much greater range of sizes. Standard co-ordinating sizes in length and height (in mm) include 400×200, 450×150, 450×200, 450×225, 450×300, 600×150, 600×200, and 600×225; depths (work size, mm) include 60, 75, 90, 100, 115, 140, 150, 190, 200, 225, and 250.[43] They are usable across this range as they are lighter than clay bricks. The density of solid clay bricks is around 2000 kg/m3: this is reduced by frogging, hollow bricks, and so on, but aerated autoclaved concrete, even as a solid brick, can have densities in the range of 450–850 kg/m3.

Bricks may also be classified as solid (less than 25% perforations by volume, although the brick may be "frogged," having indentations on one of the longer faces), perforated (containing a pattern of small holes through the brick, removing no more than 25% of the volume), cellular (containing a pattern of holes removing more than 20% of the volume, but closed on one face), or hollow (containing a pattern of large holes removing more than 25% of the brick's volume). Blocks may be solid, cellular or hollow.

The term "frog" can refer to the indentation or the implement used to make it. Modern brickmakers usually use plastic frogs but in the past they were made of wood.

The compressive strength of bricks produced in the United States ranges from about 7 to 103 MPa (1,000 to 15,000 lbf/in2), varying according to the use to which the brick are to be put. In England clay bricks can have strengths of up to 100 MPa, although a common house brick is likely to show a range of 20–40 MPa.

Uses

Front Street along the Cane River in historic Natchitoches, Louisiana, is paved with bricks.

Bricks are a versatile building material, able to participate in a wide variety of applications, including:[39]

In the United States, bricks have been used for both buildings and pavement. Examples of brick use in buildings can be seen in colonial era buildings and other notable structures around the country. Bricks have been used in paving roads and sidewalks especially during the late 19th century and early 20th century. The introduction of asphalt and concrete reduced the use of brick for paving, but they are still sometimes installed as a method of traffic calming or as a decorative surface in pedestrian precincts. For example, in the early 1900s, most of the streets in the city of Grand Rapids, Michigan, were paved with bricks. Today, there are only about 20 blocks of brick-paved streets remaining (totalling less than 0.5 percent of all the streets in the city limits).[50] Much like in Grand Rapids, municipalities across the United States began replacing brick streets with inexpensive asphalt concrete by the mid-20th century.[51]

In Northwest Europe, bricks have been used in construction for centuries. Until recently, almost all houses were built almost entirely from bricks. Although many houses are now built using a mixture of concrete blocks and other materials, many houses are skinned with a layer of bricks on the outside for aesthetic appeal.

Bricks in the metallurgy and glass industries are often used for lining furnaces, in particular refractory bricks such as silica, magnesia, chamotte and neutral (chromomagnesite) refractory bricks. This type of brick must have good thermal shock resistance, refractoriness under load, high melting point, and satisfactory porosity. There is a large refractory brick industry, especially in the United Kingdom, Japan, the United States, Belgium and the Netherlands.

Engineering bricks are used where strength, low water porosity or acid (flue gas) resistance are needed.

In the UK a red brick university is one founded in the late 19th or early 20th century. The term is used to refer to such institutions collectively to distinguish them from the older Oxbridge institutions, and refers to the use of bricks, as opposed to stone, in their buildings.

Colombian architect Rogelio Salmona was noted for his extensive use of red bricks in his buildings and for using natural shapes like spirals, radial geometry and curves in his designs.[52]

Limitations

Starting in the 20th century, the use of brickwork declined in some areas due to concerns about earthquakes. Earthquakes such as the San Francisco earthquake of 1906 and the 1933 Long Beach earthquake revealed the weaknesses of unreinforced brick masonry in earthquake-prone areas. During seismic events, the mortar cracks and crumbles, so that the bricks are no longer held together. Brick masonry with steel reinforcement, which helps hold the masonry together during earthquakes, has been used to replace unreinforced bricks in many buildings. Retrofitting older unreinforced masonry structures has been mandated in many jurisdictions. However, similar to steel corrosion in reinforced concrete, rebar rusting will compromise the structural integrity of reinforced brick and ultimately limit the expected lifetime, so there is a trade-off between earthquake safety and longevity to a certain extent.

A panorama after the 1906 San Francisco earthquake.

Accessibility

The United States Access Board does not specify which materials a sidewalk must be made of in order to be ADA compliant, but states that sidewalks must not have surface variances of greater than one inch.[53] Due to the accessibility challenges of bricks, the Federal Highway Administration recommends against the use of bricks as well as cobblestones in its accessibility guide for sidewalks and crosswalks. The Brick Industry Association maintains standards for making brick more accessible for disabled people, with proper and regular maintenance being necessary to keep brick accessible.[54]

Some US jurisdictions, such as San Francisco, have taken steps to remove brick sidewalks from certain areas such as Market Street in order to improve accessibility.[54]

Gallery

See also

References

  1. ^ "Interlocking bricks & Compressed stablized earth bricks - CSEB". Buildup Nepal.
  2. ^ "Bricks that interlock".
  3. ^ a b W., Beamish, A. Donovan (1990). Village-level brickmaking. Vieweg. ISBN 3-528-02051-2. OCLC 472930436.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  4. ^ (in French) IFP Orient – Tell Aswad Archived 26 July 2011 at the Wayback Machine. Wikis.ifporient.org. Retrieved 16 November 2012.
  5. ^ "Neolithic Site of Çatalhöyük". UNESCO World Heritage Centre. Retrieved 30 January 2022.
  6. ^ "Mud-brick Village Survived 7,200 Years in the Jordan Valley". Haaretz. Retrieved 30 January 2022.
  7. ^ a b c Fiala, Jan; Mikolas, Milan; Fiala Junior, Jan; Krejsova, Katerina (2019). "History and Evolution of Full Bricks of Other European Countries". IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 603 (3): 032097. Bibcode:2019MS&E..603c2097F. doi:10.1088/1757-899x/603/3/032097. S2CID 203996304.
  8. ^ Hasson Hnaihen, Kadim (18 December 2019). "The Appearance of Bricks in Ancient Mesopotamia". Athens Journal of History. 6 (1): 73–96. doi:10.30958/ajhis.6-1-4. ISSN 2407-9677. S2CID 214024042.
  9. ^ Possehl, Gregory L. (1996)
  10. ^ History of brickmaking, Encyclopædia Britannica.
  11. ^ Kenoyer, Jonathan Mark (2005), "Uncovering the keys to the Lost Indus Cities", Scientific American, 15 (1): 24–33, doi:10.1038/scientificamerican0105-24sp, PMID 12840948
  12. ^ Khan, Aurangzeb; Lemmen, Carsten (2013), Bricks and urbanism in the Indus Valley rise and decline, arXiv:1303.1426, Bibcode:2013arXiv1303.1426K
  13. ^ Gupta, Sunil (May–June 1998). "History of Brick in India" (PDF). ARCHITECTURE+DESIGN. pp. 74–78. Retrieved 4 December 2022.[permanent dead link]
  14. ^ Yoshinori Yasuda (2012). Water Civilization: From Yangtze to Khmer Civilizations. Springer Science & Business Media. pp. 30–31. ISBN 9784431541103.
  15. ^ Yoshinori Yasuda (2012). Water Civilization: From Yangtze to Khmer Civilizations. Springer Science & Business Media. pp. 33–35. ISBN 9784431541103.
  16. ^ a b Lukas Nickel: Bricks in Ancient China and the Question of Early Cross-Asian Interaction, Arts Asiatiques, Vol. 70 (2015), pp. 49-62 (50f.)
  17. ^ Xue, Q.; Jin, X.; Cheng, Y.; Yang, X.; Jia, X.; Zhou, Y. (2019). "The historical process of the masonry city walls construction in China during 1st to 17th centuries AD". PLOS ONE. 14 (3): e0214119. Bibcode:2019PLoSO..1414119X. doi:10.1371/journal.pone.0214119. PMC 6430406. PMID 30901369.
  18. ^ Östborn, Per; Gerding, Henrik (1 March 2015). "The Diffusion of Fired Bricks in Hellenistic Europe: A Similarity Network Analysis". Journal of Archaeological Method and Theory. 22 (1): 306–344. doi:10.1007/s10816-014-9229-4. ISSN 1573-7764. S2CID 254606236.
  19. ^ Ash, Ahmed (20 November 2014). Materials science in construction : an introduction. Sturges, John. Abingdon, Oxon. ISBN 9781135138417. OCLC 896794727.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  20. ^ "Roman Brick Stamps: Auxiliary and Legionary Bricks". www.romancoins.info. Retrieved 30 January 2022.
  21. ^ 2fm.pl; BrickArchitecture.com. "The History of Bricks and Brickmaking". brickarchitecture.com. Retrieved 5 December 2022.{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  22. ^ Welle (www.dw.com), Deutsche. "Discover Brick Gothic architecture on the European route | DW | 01.06.2010". DW.COM. Retrieved 30 January 2022.
  23. ^ "Italian Renaissance Revival Style 1890 - 1930 | PHMC > Pennsylvania Architectural Field Guide". www.phmc.state.pa.us. Retrieved 4 December 2022.
  24. ^ "Schloss Schwerin | Welterbe Schwerin". www.welterbe-schwerin.de (in German). Retrieved 16 June 2024.
  25. ^ "General information on the history of the brick | Scotland's Brick and Tile Manufacturing Industry". www.scottishbrickhistory.co.uk. Retrieved 16 June 2024.
  26. ^ Wiskemann, Barbara (2005). "Prefabrication". In Deplazes, Andrea (ed.). Constructing Architecture: Materials, Processes, Structures (PDF). Basel, Boston & Berlin: Birkhäuser – Publishers for Architecture. p. 55. ISBN 978-3-7643-7313-9. Archived (PDF) from the original on 9 October 2022.
  27. ^ Peter Ackroyd (2001). London the Biography. Random House. p. 435. ISBN 978-0-09-942258-7.
  28. ^ "US Patent 9082". Retrieved 26 September 2014.
  29. ^ The First Hundred Years: the Early History of Bradley & Craven, Limited, Wakefield, England by Bradley & Craven Ltd (1963)
  30. ^ "Henry Clayton". Retrieved 17 December 2012.
  31. ^ The Mechanics Magazine and Journal of Engineering, Agricultural Machinery, Manufactures and Shipbuilding. 1859. p. 361.
  32. ^ Falkenstein, Michelle (28 June 2022). "Brick collectors of the Hudson Valley". www.timesunion.com. Retrieved 28 June 2022.
  33. ^ "Monadnock Building: The Last Brick Skyscraper". www.amusingplanet.com. Retrieved 28 January 2022.
  34. ^ "The History of Bricks". De Hoop:Steenwerve Brickfields.
  35. ^ a b c Emery, Virginia L. (27 August 2009). "Mud-Brick". UCLA Encyclopedia of Egyptology. 1 (1).
  36. ^ Homsher, Robert S. (November 2012). "Mud Bricks and the Process of Construction in the Middle Bronze Age Southern Levant". Bulletin of the American Schools of Oriental Research. 368: 1–27. doi:10.5615/bullamerschoorie.368.0001. ISSN 0003-097X. S2CID 164826274.
  37. ^ Downton, Paul; Clarke, Dick (2020). "Mud brick". YourHome. Retrieved 11 December 2022.[permanent dead link]
  38. ^ Tintner, Johannes; Roth, Kimberly; Ottner, Franz; Syrová-Anýžová, Zuzana; Žabičková, Ivana; Wriessnig, Karin; Meingast, Roland; Feiglstorfer, Hubert (20 March 2020). "Straw in Clay Bricks and Plasters—Can We Use Its Molecular Decay for Dating Purposes?". Molecules. 25 (6): 1419. doi:10.3390/molecules25061419. ISSN 1420-3049. PMC 7144354. PMID 32244982.
  39. ^ a b Stoddard, Ralph Perkins; Carver, William (1946). Brick structures, how to build them ; practical reference data on materials, design, and construction methods employed in brick construction ... New York: McGraw-Hill.
  40. ^ Punmia, B.C.; Jain, Ashok Kumar (2003), Basic Civil Engineering, Firewall Media, p. 33, ISBN 978-81-7008-403-7
  41. ^ Connolly, Andrew. Life in the Victorian Brickyards of Flintshire and Denbigshire, p34. 2003, Gwasg Carreg Gwalch.
  42. ^ Pakistan Environmental Protection Agency, Brick Kiln Units (PDF file) Archived 16 June 2007 at the Wayback Machine
  43. ^ a b Almssad, Asaad; Almusaed, Amjad; Homod, Raad Z. (January 2022). "Masonry in the Context of Sustainable Buildings: A Review of the Brick Role in Architecture". Sustainability. 14 (22): 14734. doi:10.3390/su142214734. ISSN 2071-1050.
  44. ^ a b McArthur, Hugh, and Duncan Spalding. Engineering materials science: properties, uses, degradation and remediation. Chichester, U.K.: Horwood Pub., 2004. 194. Print.
  45. ^ Burton, Joseph & William (1911). "Brick" . In Chisholm, Hugh (ed.). Encyclopædia Britannica. Vol. 4 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 518.
  46. ^ "Brick sizes, variations and standardisation". Retrieved 28 April 2021.
  47. ^ [1] Archived 29 December 2016 at the Wayback Machine. Brick Industry Association. Technical Note 9A, Specifications for and Classification of Brick. Retrieved 28 December 2016.
  48. ^ [2] Archived 11 May 2017 at the Wayback Machine bia.org. Technical Note 10, Dimensioning and Estimating Brick Masonry (pdf file) Retrieved 8 November 2016.
  49. ^ Crammix Maxilite. crammix.co.za
  50. ^ Michigan | Success Stories | Preserve America | Office of the Secretary of Transportation | U.S. Department of Transportation.
  51. ^ Schwartz, Emma (31 July 2003). "Bricks come back to city streets". USA Today. Retrieved 4 May 2017.
  52. ^ Romero, Simon (6 October 2007). "Rogelio Salmona, Colombian Architect Who Transformed Cities, Is Dead at 78". The New York Times.
  53. ^ "ADA Accessibility Guidelines (ADAAG)". United States Access Board. Retrieved 11 August 2024.
  54. ^ a b "San Francisco Will Say So Long to Brick Sidewalk". Next City. Retrieved 11 August 2024.
  55. ^ Alejandro Porcel Arraut (16 October 2018). "Desarrollo inmobiliario en Xoco: relato de ciudades enfrentadas". Nexos (magazine) (in Spanish).

Further reading

External links

Wikiquote has quotations related to Bricks.
Look up bricks in Wiktionary, the free dictionary.
Wikimedia Commons has media related to Bricks.