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 периоды сушки, но в среднем от начальных стадий до применения в конструкциях требуется 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 воздухом. [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, разработанному британским инженером У. Буллом 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 слились 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

В Англии длина и ширина обычного кирпича оставались практически неизменными с 1625 года, когда размер был установлен законом и составлял 9 x 4 дюйма.+1 ⁄ 2 x 3 дюйма [45] (но см. налог на кирпич ), но глубина варьировалась от примерно двух дюймов (51 мм) или меньше в более ранние времена до примерно 2+1 ⁄ 2 дюйма (64 мм) в последнее время. В Соединенном Королевстве обычный размер современного кирпича (с 1965 года) [46] составляет215 мм × 102,5 мм × 65 мм ( 8+1 ⁄ 2  дюйма × 4 дюйма ×  2+1 ⁄ 2  дюйма), что вместе с номинальнымв 10 миллиметров ( 3 ⁄ 8  дюйма) образует блок размером 225на 112,5 на 75 миллиметров (9 дюймов ×  4+1 ⁄ 2  дюйма × 3 дюйма) для соотношения 6:3:2.

В Соединенных Штатах современные стандартные кирпичи предназначены для различных целей; [47] Наиболее часто используемый — модульный кирпич, имеющий фактические размеры 7+5 ⁄ 8   × 3+5 ⁄ 8   × 2+1 ⁄ 4  дюйма (194 × 92 × 57 мм). При использовании стандартногошва раствора 3 ⁄ 8 дюйма это дает номинальные размеры 8 x 4 x 2+2 ⁄ 3 дюйма, что облегчает расчет количества кирпичей в данной стене. [48] Соотношение модульных кирпичей 2:1 означает, что при повороте на углах образуется половинная перевязка без необходимости обрезать кирпич или заполнять зазор обрезанным кирпичом; а высота модульных кирпичей означает, что ряд солдатиков соответствует высоте трех рядов модульных рядов или одного стандартногоряда CMU .

Некоторые производители кирпича создают инновационные размеры и формы для кирпичей, используемых для штукатурки (и, следовательно, не видимых внутри здания), где их собственные механические свойства важнее их визуальных свойств. [49] Эти кирпичи обычно немного больше, но не такие большие, как блоки, и обладают следующими преимуществами:

Блоки имеют гораздо больший диапазон размеров. Стандартные координационные размеры по длине и высоте (в мм) включают 400×200, 450×150, 450×200, 450×225, 450×300, 600×150, 600×200 и 600×225; глубины (рабочий размер, мм) включают 60, 75, 90, 100, 115, 140, 150, 190, 200, 225 и 250. [43] Они применимы во всем этом диапазоне, поскольку они легче глиняных кирпичей. Плотность полнотелого глиняного кирпича составляет около 2000 кг/м 3 : она уменьшается при использовании литья под давлением, пустотелых кирпичей и т. д., но газобетон автоклавного твердения, даже в виде полнотелого кирпича, может иметь плотность в диапазоне 450–850 кг/м 3 .

Кирпичи также можно классифицировать как сплошные (менее 25% отверстий по объему, хотя кирпич может быть «лягушачьим», имея углубления на одной из длинных граней), дырчатые (содержащие узор из небольших отверстий через кирпич, удаляющих не более 25% объема), ячеистые (содержащие узор из отверстий, удаляющих более 20% объема, но закрытые с одной стороны) или пустотелые (содержащие узор из больших отверстий, удаляющих более 25% объема кирпича). Блоки могут быть сплошными, ячеистыми или пустотелыми.

Термин «лягушка» может относиться к углублению или инструменту, используемому для его изготовления. Современные производители кирпича обычно используют пластиковые лягушки, но в прошлом они изготавливались из дерева.

Прочность на сжатие кирпичей, производимых в Соединенных Штатах, колеблется от 7 до 103  МПа (от 1000 до 15 000  фунтов силы/дюйм 2 ), варьируясь в зависимости от того, для чего кирпич будет использоваться. В Англии глиняные кирпичи могут иметь прочность до 100 МПа, хотя обычный кирпич для дома, скорее всего, покажет диапазон 20–40 МПа.

Использует

Фронт-стрит вдоль реки Кейн в историческом городе Натчиточес, штат Луизиана , вымощена кирпичом.

Кирпичи — универсальный строительный материал, который может использоваться в самых разных целях, в том числе: [39]

В Соединенных Штатах кирпичи использовались как для зданий, так и для тротуаров. Примеры использования кирпича в зданиях можно увидеть в зданиях колониальной эпохи и других примечательных сооружениях по всей стране. Кирпичи использовались для мощения дорог и тротуаров, особенно в конце 19-го и начале 20-го века. Введение асфальта и бетона сократило использование кирпича для мощения, но они все еще иногда устанавливаются как метод успокоения движения или как декоративное покрытие в пешеходных зонах . Например, в начале 1900-х годов большинство улиц в городе Гранд-Рапидс , штат Мичиган , были вымощены кирпичом. Сегодня осталось всего около 20 кварталов вымощенных кирпичом улиц (что составляет менее 0,5 процента всех улиц в черте города). [50] Подобно Гранд-Рапидсу, муниципалитеты по всем Соединенным Штатам начали заменять кирпичные улицы недорогим асфальтобетоном к середине 20-го века. [51]

В северо-западной Европе кирпичи использовались в строительстве на протяжении столетий. До недавнего времени почти все дома строились почти полностью из кирпича. Хотя многие дома сейчас строятся с использованием смеси бетонных блоков и других материалов, многие дома снаружи покрыты слоем кирпича для эстетической привлекательности.

В металлургии и стекольной промышленности для футеровки печей часто используют кирпичи , в частности огнеупорные кирпичи, такие как силикатные , магнезиальные , шамотные и нейтральные (хромомагнезитовые) огнеупорные кирпичи . Этот тип кирпича должен обладать хорошей термостойкостью , огнеупорностью под нагрузкой, высокой температурой плавления и удовлетворительной пористостью . Существует крупная индустрия огнеупорного кирпича, особенно в Великобритании, Японии, США, Бельгии и Нидерландах.

Инженерные кирпичи используются там, где требуются прочность, низкая водопористость или стойкость к кислотам (дымовым газам).

В Великобритании университет из красного кирпича — это университет, основанный в конце 19-го или начале 20-го века. Термин используется для обозначения таких учреждений в совокупности, чтобы отличать их от старых учреждений Оксбриджа , и относится к использованию кирпича, а не камня, в их зданиях.

Колумбийский архитектор Рохелио Сальмона был известен тем, что широко использовал красный кирпич в своих зданиях, а также за использование в своих проектах природных форм, таких как спирали, радиальная геометрия и кривые. [52]

Ограничения

Начиная с 20 века, использование кирпичной кладки в некоторых районах сократилось из-за опасений по поводу землетрясений. Землетрясения, такие как землетрясение в Сан-Франциско 1906 года и землетрясение в Лонг-Бич 1933 года, выявили слабые стороны неармированной кирпичной кладки в сейсмоопасных районах. Во время сейсмических событий раствор трескается и крошится, так что кирпичи больше не удерживаются вместе. Кирпичная кладка со стальной арматурой , которая помогает удерживать кладку вместе во время землетрясений, использовалась для замены неармированного кирпича во многих зданиях. Модернизация старых неармированных каменных конструкций была предписана во многих юрисдикциях. Однако, подобно коррозии стали в железобетоне , ржавление арматуры нарушит структурную целостность армированного кирпича и в конечном итоге ограничит ожидаемый срок службы, поэтому в определенной степени существует компромисс между сейсмостойкостью и долговечностью.

Панорама после землетрясения в Сан-Франциско в 1906 году .

Доступность

Совет по доступу США не уточняет, из каких материалов должен быть сделан тротуар, чтобы соответствовать требованиям ADA , но заявляет, что тротуары не должны иметь поверхностных отклонений более одного дюйма. [53] Из-за проблем доступности кирпича Федеральное управление шоссейных дорог рекомендует не использовать кирпич, а также булыжники в своем руководстве по доступности для тротуаров и пешеходных переходов. Ассоциация кирпичной промышленности поддерживает стандарты, позволяющие сделать кирпич более доступным для людей с ограниченными возможностями, при этом для поддержания доступности кирпича необходимо надлежащее и регулярное обслуживание. [54]

Некоторые юрисдикции США, такие как Сан-Франциско , предприняли шаги по удалению кирпичных тротуаров в определенных районах, таких как Маркет-стрит, с целью улучшения доступности. [54]

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Взаимоблокирующиеся кирпичи и кирпичи из сжатой стабилизированной земли - CSEB". Buildup Nepal .
  2. ^ «Кирпичи, которые сцепляются друг с другом».
  3. ^ ab W., Beamish, A. Donovan (1990). Производство кирпича на уровне деревни. Просмотр. ISBN 3-528-02051-2. OCLC  472930436.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  4. ^ (на французском) IFP Orient – ​​Tell Aswad Архивировано 26 июля 2011 г. на Wayback Machine . Wikis.ifporient.org. Получено 16 ноября 2012 г.
  5. ^ "Неолитический памятник Чатал-Хююк". Центр всемирного наследия ЮНЕСКО . Получено 30 января 2022 г.
  6. ^ "Деревня из глинобитного кирпича просуществовала 7200 лет в долине реки Иордан". Haaretz . Получено 30 января 2022 г.
  7. ^ abc Фиала, Ян; Миколас, Милан; Фиала Джуниор, Ян; Крейсова, Катерина (2019). «История и эволюция полнотелых кирпичей других европейских стран». Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия . 603 (3): 032097. Bibcode : 2019MS&E..603c2097F. doi : 10.1088/1757-899x/603/3/032097 . S2CID  203996304.
  8. ^ Hasson Hnaihen, Kadim (18 декабря 2019 г.). «Появление кирпичей в Древней Месопотамии». Athens Journal of History . 6 (1): 73–96. doi : 10.30958/ajhis.6-1-4 . ISSN  2407-9677. S2CID  214024042.
  9. ^ Поссель, Грегори Л. (1996)
  10. ↑ История кирпичного производства, Британская энциклопедия .
  11. ^ Кенойер, Джонатан Марк (2005), «Раскрытие ключей к затерянным городам Инда», Scientific American , 15 (1): 24–33, doi :10.1038/scientificamerican0105-24sp, PMID  12840948
  12. ^ Хан, Аурангзеб; Леммен, Карстен (2013), Кирпичи и урбанизм в долине Инда: подъем и упадок, arXiv : 1303.1426 , Bibcode : 2013arXiv1303.1426K
  13. ^ Гупта, Сунил (май–июнь 1998 г.). «История кирпича в Индии» (PDF) . АРХИТЕКТУРА+ДИЗАЙН . стр. 74–78 . Получено 4 декабря 2022 г. .[ постоянная мертвая ссылка ]
  14. ^ Ёсинори Ясуда (2012). Водная цивилизация: от Янцзы до кхмерских цивилизаций. Springer Science & Business Media. стр. 30–31. ISBN 9784431541103.
  15. ^ Ёсинори Ясуда (2012). Водная цивилизация: от Янцзы до кхмерских цивилизаций. Springer Science & Business Media. стр. 33–35. ISBN 9784431541103.
  16. ^ Лукас Никель: Кирпичи в Древнем Китае и вопрос раннего кросс-азиатского взаимодействия, Arts Asiatiques , т. 70 (2015), стр. 49-62 (50 и далее)
  17. ^ Сюэ, Ц.; Цзинь, Х.; Чэн, И.; Ян, Х.; Цзя, Х.; Чжоу, И. (2019). «Исторический процесс строительства каменных городских стен в Китае с 1 по 17 вв. н. э.». PLOS ONE . 14 (3): e0214119. Bibcode : 2019PLoSO..1414119X. doi : 10.1371/journal.pone.0214119 . PMC 6430406. PMID  30901369 . 
  18. ^ Östborn, Per; Gerding, Henrik (1 марта 2015 г.). «Распространение обожженных кирпичей в эллинистической Европе: анализ сетей сходства». Журнал археологического метода и теории . 22 (1): 306–344. doi :10.1007/s10816-014-9229-4. ISSN  1573-7764. S2CID  254606236.
  19. ^ Эш, Ахмед (20 ноября 2014 г.). Материаловедение в строительстве: введение . Стерджес, Джон. Абингдон, Оксон. ISBN 9781135138417. OCLC  896794727.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  20. ^ "Римские кирпичные марки: вспомогательные и легионные кирпичи". www.romancoins.info . Получено 30 января 2022 г. .
  21. ^ 2fm.pl; BrickArchitecture.com. "История кирпичей и кирпичного производства". brickarchitecture.com . Получено 5 декабря 2022 г. .{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  22. ^ Welle (www.dw.com), Deutsche. "Откройте для себя архитектуру кирпичной готики на европейском маршруте | DW | 01.06.2010". DW.COM . Получено 30 января 2022 г. .
  23. ^ "Стиль итальянского Возрождения 1890 - 1930 | PHMC > Архитектурный полевой путеводитель Пенсильвании". www.phmc.state.pa.us . Получено 4 декабря 2022 г. .
  24. ^ "Шлосс Шверин | Вельтербе Шверин" . www.welterbe-schwerin.de (на немецком языке) . Проверено 16 июня 2024 г.
  25. ^ "Общая информация об истории кирпича | Производство кирпича и плитки в Шотландии". www.scottishbrickhistory.co.uk . Получено 16 июня 2024 г. .
  26. ^ Wiskemann, Barbara (2005). «Prefabrication». В Deplazes, Andrea (ред.). Constructing Architecture: Materials, Processes, Structures (PDF) . Базель, Бостон и Берлин: Birkhäuser – Publishers for Architecture. стр. 55. ISBN 978-3-7643-7313-9. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г.
  27. ^ Питер Акройд (2001). Лондон Биография. Random House. стр. 435. ISBN 978-0-09-942258-7.
  28. ^ "Патент США 9082" . Получено 26 сентября 2014 г.
  29. ↑ Первые сто лет: ранняя история Bradley & Craven, Limited, Уэйкфилд, Англия, Bradley & Craven Ltd (1963)
  30. ^ "Генри Клейтон" . Получено 17 декабря 2012 г.
  31. ↑ Журнал механики и инженерии, сельскохозяйственных машин, мануфактур и судостроения. 1859. С. 361.
  32. ^ Фалькенштейн, Мишель (28 июня 2022 г.). «Сборщики кирпича в долине Гудзона». www.timesunion.com . Получено 28 июня 2022 г. .
  33. ^ "Monadnock Building: Последний кирпичный небоскреб". www.amusingplanet.com . Получено 28 января 2022 г. .
  34. ^ "История кирпичей". De Hoop:Steenwerve Brickfields.
  35. ^ abc Эмери, Вирджиния Л. (27 августа 2009 г.). «Mud-Brick». Энциклопедия египтологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе . 1 (1).
  36. ^ Хомшер, Роберт С. (ноябрь 2012 г.). «Сырцовый кирпич и процесс строительства в Южном Леванте в эпоху средней бронзы». Бюллетень Американских школ восточных исследований . 368 : 1–27. doi :10.5615/bullamerschoorie.368.0001. ISSN  0003-097X. S2CID  164826274.
  37. ^ Даунтон, Пол; Кларк, Дик (2020). "Mud brick". YourHome . Получено 11 декабря 2022 г. .[ постоянная мертвая ссылка ]
  38. ^ Тинтнер, Йоханнес; Рот, Кимберли; Оттнер, Франц; Сырова-Аничова, Зузана; Жабичкова, Ивана; Врисниг, Карин; Мейнгаст, Роланд; Фейгльсторфер, Хуберт (20 марта 2020 г.). «Солома в глиняных кирпичах и штукатурке — можем ли мы использовать ее молекулярный распад для датирования?». Molecules . 25 (6): 1419. doi : 10.3390/molecules25061419 . ISSN  1420-3049. PMC 7144354. PMID  32244982 . 
  39. ^ ab Стоддард, Ральф Перкинс; Карвер, Уильям (1946). Кирпичные конструкции, как их строить; практические справочные данные по материалам, проектированию и методам строительства, применяемым в кирпичном строительстве... Нью-Йорк: McGraw-Hill.
  40. ^ Пунмия, BC; Джейн, Ашок Кумар (2003), Основы гражданского строительства, Firewall Media, стр. 33, ISBN 978-81-7008-403-7
  41. ^ Коннолли, Эндрю. Жизнь на викторианских кирпичных заводах Флинтшира и Денбигшира , стр. 34. 2003, Gwasg Carreg Gwalch.
  42. ^ Агентство по охране окружающей среды Пакистана, Кирпичные печи (файл PDF) Архивировано 16 июня 2007 г. на Wayback Machine
  43. ^ ab Almssad, Asaad; Almusaed, Amjad; Homod, Raad Z. (январь 2022 г.). «Каменная кладка в контексте устойчивых зданий: обзор роли кирпича в архитектуре». Устойчивость . 14 (22): 14734. doi : 10.3390/su142214734 . ISSN  2071-1050.
  44. ^ МакАртур, Хью и Дункан Сполдинг. Инженерное материаловедение: свойства, использование, деградация и восстановление . Чичестер, Великобритания: Horwood Pub., 2004. 194. Печать.
  45. ^ Бертон, Джозеф и Уильям (1911). «Кирпич»  . В Чисхолм, Хью (ред.). Encyclopaedia Britannica . Том 4 (11-е изд.). Cambridge University Press. стр. 518.
  46. ^ "Размеры кирпича, вариации и стандартизация" . Получено 28 апреля 2021 г.
  47. ^ [1] Архивировано 29 декабря 2016 года в Wayback Machine . Ассоциация кирпичной промышленности. Техническое примечание 9A, Технические характеристики и классификация кирпича. Получено 28 декабря 2016 года.
  48. ^ [2] Архивировано 11 мая 2017 г. на Wayback Machine bia.org. Техническое примечание 10, Определение размеров и оценка кирпичной кладки (файл pdf) Получено 8 ноября 2016 г.
  49. ^ Crammix Maxilite. crammix.co.za
  50. ^ Мичиган | Истории успеха | Сохраним Америку | Офис министра транспорта | Министерство транспорта США.
  51. ^ Шварц, Эмма (31 июля 2003 г.). «Кирпичи возвращаются на городские улицы». USA Today . Получено 4 мая 2017 г.
  52. ^ Ромеро, Саймон (6 октября 2007 г.). «Рохелио Сальмона, колумбийский архитектор, преобразивший города, умер в возрасте 78 лет». The New York Times .
  53. ^ "ADA Accessibility Guidelines (ADAAG)". United States Access Board . Получено 11 августа 2024 г.
  54. ^ ab "San Francisco Will Say So Long to Brick Sidewalk". Следующий город . Получено 11 августа 2024 г.
  55. ↑ Алехандро Порсель Арраут (16 октября 2018 г.). «Desarrollo inmobiliario en Xoco: relato de ciudades enfrentadas». Nexos (журнал) (на испанском языке).

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

В Викицитатнике есть цитаты, связанные с кирпичами .
Найдите информацию о кирпичах в Викисловаре, бесплатном словаре.
На Викискладе есть медиафайлы по теме «Кирпичи» .