Керамические блоки: преимущества, производство и особенности использования в строительстве

Введение

Современное строительство не стоит на месте, и постоянно появляются новые материалы, которые облегчают и улучшают процессы возведения зданий. Одним из таких прогрессивных материалов является керамический блок. Этот универсальный строительный элемент находит все большее применение благодаря своим уникальным характеристикам, таким как прочность, теплоизоляция, экологичность и простота монтажа.

В данной статье мы подробно рассмотрим, что представляет собой керамический блок, каковы его преимущества перед другими материалами, процесс его производства и основные характеристики.

Название "керамический блок" происходит от его состава и формы. "Керамический" указывает на материал, из которого он изготовлен — глину, а "блок" — на его большие размеры, превышающие размер обычного кирпича.

Этот крупный кирпич имеет улучшенные характеристики, такие как легкость и теплопроводность, благодаря пористой структуре. В процессе обжига в глину добавляют измельченные древесные опилки, которые выгорают, создавая мелкие полости и улучшая теплоизоляционные свойства материала.

История появления

Керамические блоки начали активно использоваться на Западе более 30 лет назад, чтобы соответствовать строгим требованиям по энергосбережению при строительстве высотных зданий.

Изначально кирпичные стены были тяжелыми и широкими, что делало их дорогостоящими в строительстве, поэтому возникла необходимость в более эффективном материале.

Энергетический кризис 70-х годов подтолкнул инженеров к разработке керамических блоков с большим количеством пустот, что значительно улучшило их теплоизоляционные свойства.

Эволюция керамических блоков

Первые керамические блоки содержали до 53% воздуха. Для достижения этого в глину добавляли опилки, которые выгорают при обжиге, оставляя пустоты. Однако этого оказалось недостаточно для обеспечения необходимых теплоизоляционных характеристик, поэтому инженеры увеличили размеры блоков в несколько раз по сравнению с традиционным кирпичом.

Постепенно были разработаны блоки с пазогребневыми соединениями, которые обеспечили более прочное сцепление. Современные керамические блоки содержат до 72% воздуха и могут быть в 2,1 – 14,9 раза больше стандартного кирпича. Их размеры варьируются в зависимости от назначения: для несущих стен или перегородок. Чем больше поризующих добавок в глине, тем лучше теплоизоляционные характеристики блоков, но при этом снижается их прочность. Для производства качественных керамических блоков требуется высокотехнологичное оборудование и строгое соблюдение стандартов качества.

Эти изменения сделали керамические блоки одним из лучших материалов для строительства, сочетающим в себе прочность, теплоизоляцию и экологичность.

Производственные стандарты

Производство керамических блоков регулируется стандартом ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические». Этот стандарт устанавливает различные типоразмеры блоков, позволяя возводить стены толщиной от 250 до 510 мм. Например, блок 10,7 NF (38-ой) имеет размеры 380х250х219 мм, а блок 14,3 NF (51-ый) — 510х250х219 мм.

Размеры блоков могут незначительно отличаться у разных производителей, но ГОСТ ограничивает допустимые отклонения от номинальных размеров по длине, ширине и толщине.

Кроме того, блоки должны соответствовать требованиям по прочности и водопоглощению. Прочность керамических блоков варьируется от М25 до М175, с возможностью достижения прочности до М200. В среднем, водопоглощение блоков составляет 10-15%. Здания, построенные из керамических блоков, полностью соответствуют строительным нормам и правилам, действующим в России, обеспечивая высокую прочность и долговечность конструкций.

Производство керамических блоков

Производство керамических блоков состоит из нескольких этапов, начиная с подготовки сырья и заканчивая выпуском готовой продукции. Этот процесс требует высокотехнологичного оборудования и строгого соблюдения технологических норм.

• Подготовка сырья: Основным сырьем для керамических блоков является глина. В нее добавляются поризаторы, такие как древесные опилки, которые при обжиге выгорают, создавая пористую структуру и снижая плотность материала.
• Формовка: Подготовленная смесь глины и поризаторов подается на формовочные линии, где блоки формируются нужных размеров. Прессы придают блокам правильную геометрическую форму и необходимую плотность.
• Сушка: Сформированные блоки отправляются в сушильные камеры, где они постепенно нагреваются для удаления избыточной влаги и предотвращения трещин при обжиге. Температура в сушильных камерах постепенно повышается от 30 до 110 градусов Цельсия.
• Обжиг: Высушенные блоки обжигаются в печах при высоких температурах. Во время обжига древесные опилки выгорают, оставляя поры, что улучшает теплоизоляционные свойства блоков. Обжиг придает блокам окончательную прочность и устойчивость к внешним воздействиям.
• Контроль качества: Готовые блоки проходят строгий контроль качества, проверяются их размеры, плотность и прочность. Несоответствующие стандартам блоки отбраковываются.
• Упаковка и транспортировка: Качественные блоки упаковываются и отправляются на склады для дальнейшей транспортировки к месту строительства.

Производство керамических блоков регулируется государственными стандартами, такими как ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические». Эти стандарты устанавливают размеры блоков, их прочностные характеристики и другие параметры, которым должны соответствовать керамические блоки.

Основные плюсы строительства из керамических блоков

Керамические блоки обладают уникальными характеристиками, делающими их одним из лучших строительных материалов на современном рынке.

Высокая прочность керамических блоков позволяет уменьшить толщину стен, сохраняя при этом все необходимые характеристики. Например, в двухэтажном доме можно использовать стену из 250 мм керамического блока с 100 мм утеплителя вместо 300 мм ячеистого блока. Это позволяет снизить затраты на материалы и оплату труда, а также увеличить полезную площадь жилого пространства. Прочность блоков подтверждена испытаниями и позволяет использовать их для различных конструкций, включая несущие стены.

Основные минусы строительства из керамических блоков

Несмотря на множество преимуществ, керамические блоки имеют и свои недостатки, которые необходимо учитывать при их использовании в строительстве.

Учитывая все эти факторы, выбор керамических блоков требует тщательной подготовки и планирования. При правильном подходе и соблюдении всех технологических норм, дома из керамических блоков могут стать надежными, долговечными и комфортными для проживания.

Крепление для стен из керамического блока

Керамические блоки имеют четыре параллельные перегородки, что вызывает вопросы у тех, кто не работал с этим материалом: насколько надежно можно крепить что-либо на таких стенах?

Дюбель проходит через все четыре перегородки и прочно закрепляется, что позволяет вешать тяжелые предметы, такие как кухонные гарнитуры и плазменные панели, без риска их падения. Испытания различных типов крепежа в керамических блоках показывают их надежность и прочность, что делает этот материал универсальным для различных типов конструкций.

Теплоизоляционные свойства

Керамические блоки обладают превосходными теплоизоляционными свойствами благодаря своей пористой структуре. Воздух, находящийся в порах блока, является плохим проводником тепла, что помогает сохранять тепло внутри помещений зимой и прохладу летом. Это значительно снижает затраты на отопление и кондиционирование.

Теплопроводность керамического блока сравнима с традиционным кирпичом, который хорошо удерживает тепло, что доказано многовековой историей использования кирпича в строительстве печей. В отличие от ячеистого бетона, который быстро теряет тепло, керамические блоки медленно остывают, обеспечивая стабильный температурный режим внутри здания.

В жаркую погоду керамические блоки, наоборот, сохраняют прохладу, что является природным свойством глины. Пазо-гребневые соединения блоков предотвращают проникновение холодного воздуха в помещение, а пористая структура, возникающая при выгорании опилок во время обжига, улучшает сохранение тепла в доме.

В зависимости от толщины керамического блока, можно выбрать использовать утеплитель или обойтись без него. Широкий ассортимент размеров керамических блоков позволяет создавать стены в соответствии с предпочтениями заказчика, особенностями фундамента и строительными нормами.

Экологичность и микроклимат

Керамические блоки производятся из натуральных материалов, таких как глина и древесные опилки, что делает их экологически чистыми и безопасными для здоровья. Эти материалы проходят тщательную обработку и обжиг, не содержат химических добавок и токсичных веществ, обеспечивая безопасную среду для проживания. Керамические блоки также гипоаллергенны, что особенно важно для людей, склонных к аллергическим реакциям и респираторным заболеваниям.

Одним из ключевых преимуществ керамических блоков является их способность создавать и поддерживать благоприятный микроклимат внутри помещений. Это достигается благодаря пористой структуре материала, которая способствует естественной вентиляции стен.

Дома, построенные из керамических блоков, обеспечивают высокий уровень комфорта и благоприятно влияют на здоровье их обитателей. Отсутствие вредных выбросов и эффективное регулирование влажности создают идеальные условия для проживания. В таких домах легко дышится, они способствуют полноценному отдыху и улучшению общего самочувствия.

• Естественная вентиляция: Пористая структура керамических блоков позволяет стенам "дышать", что способствует естественной циркуляции воздуха. Это помогает поддерживать оптимальный уровень влажности в помещении, предотвращая накопление излишней влаги.
• Выведение лишней влаги: Керамические блоки эффективно выводят излишнюю влагу из внутренних помещений наружу. Это предотвращает отсыревание стен и образование конденсата, что особенно важно для поддержания здорового микроклимата.
• Предотвращение плесени и грибка: Поддержание оптимального уровня влажности в стенах снижает риск образования плесени и грибка. Это способствует сохранению здоровья жильцов и продлевает срок службы строительных конструкций.

Керамические блоки помогают создавать благоприятный микроклимат в домах, обеспечивая комфорт и здоровье их обитателей. Они идеально подходят для строительства экологически чистых и безопасных жилых помещений, где важна каждая деталь для поддержания здорового и комфортного образа жизни.

Звукоизоляция

Керамические блоки обладают уникальной пористой структурой, которая обеспечивает отличные звукоизоляционные свойства. Это особенно важно в условиях городской застройки, где уровень шума может быть довольно высоким. Стены из керамических блоков эффективно поглощают звук, создавая комфортный и тихий микроклимат внутри помещений.

• Высокая звукопоглощающая способность: Керамический блок способен поглощать звук на уровне 52 дБ, что соответствует нормативам и считается отличным показателем шумоизоляции. Это означает, что в домах, построенных из керамических блоков, существенно снижается уровень шума, проникающего с улицы или из соседних помещений.
• Естественная звукоизоляция: Благодаря своей плотности и пористой структуре, керамические блоки обеспечивают естественную звукоизоляцию без необходимости использования дополнительных материалов. Это упрощает строительство и снижает его стоимость, обеспечивая при этом высокий уровень комфорта.
• Создание комфортного микроклимата: Поглощая звуки, керамические блоки помогают создать спокойную и уютную атмосферу внутри помещений. Это особенно важно для жилых домов, офисов и учебных заведений, где тишина играет ключевую роль в обеспечении комфорта и продуктивности.
• Защита от внешнего шума: В условиях плотной городской застройки, где уровень внешнего шума может быть высоким из-за транспорта, строительных работ или других источников, керамические блоки обеспечивают надежную защиту. Жители домов из керамических блоков могут наслаждаться тишиной и покоем, независимо от окружающей обстановки.
• Изоляция между помещениями: Керамические блоки также эффективны для внутренней звукоизоляции между комнатами и квартирами. Это особенно важно в многоквартирных домах и офисных зданиях, где необходимо минимизировать звуковое проникновение между смежными помещениями. Тишина и спокойствие в доме способствуют улучшению общего самочувствия и здоровья жильцов. Недостаток шума положительно влияет на качество сна, снижает уровень стресса и способствует лучшей концентрации. Дома, построенные из керамических блоков, предоставляют жильцам все эти преимущества, создавая благоприятные условия для жизни и работы.

Скорость монтажа

• Ускоренное строительство: Крупные размеры керамических блоков позволяют возводить стены быстрее, чем при использовании традиционного кирпича, один керамический блок заменяет несколько кирпичей, ускоряя процесс возведения стен, что снижает затраты на рабочую силу и уменьшает сроки строительства. Кроме того, блоки оснащены пазо-гребневой системой соединения, которая упрощает монтаж и обеспечивает надежное сцепление блоков без необходимости заполнения вертикальных швов раствором.
• Простота монтажа: Пазо-гребневая система соединения обеспечивает быстрое и надежное сцепление блоков, что упрощает процесс укладки. Достаточно промазать шов снаружи раствором после завершения кладки.

Отсутствие усадки

Керамические блоки не дают усадки: что является важным преимуществом по сравнению с другими материалами, такими как газобетон. Газобетон может давать усадку до 3 мм, что требует дополнительных временных затрат на просушку конструкции и может привести к растрескиванию штукатурки. Керамические блоки выходят с производства с влажностью всего 1%, что практически исключает усадку.

• Стабильность размеров: Керамические блоки не меняют своих размеров и формы в процессе эксплуатации, что обеспечивает долговечность и надежность построенных из них зданий.
• Низкое водопоглощение: Керамические блоки имеют низкое водопоглощение (12–14%), что значительно ниже, чем у ячеистых блоков. Это помогает предотвратить отсыревание стен и сохраняет технические характеристики материала.

Использование керамических блоков позволяет быстро и эффективно возводить здания без риска усадки и с минимальными затратами на дополнительные материалы и рабочую силу.

Сравнение с другими строительными материалами

Керамические блоки — это инновационный материал, который часто сравнивают с другими популярными строительными материалами, такими как газобетон и традиционный кирпич. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор между ними зависит от конкретных условий строительства и требований к зданию.

• Прочность: Керамические блоки обладают высокой прочностью, что позволяет использовать их для строительства несущих стен. Газобетон, напротив, менее прочен и требует дополнительного армирования, особенно при строительстве многоэтажных зданий.
• Теплоизоляция: Керамические блоки имеют отличные теплоизоляционные свойства благодаря пористой структуре и воздушным полостям. Газобетон также хорошо сохраняет тепло, но его теплоизоляционные характеристики несколько уступают керамическим блокам.
• Экологичность: Оба материала экологичны, так как изготавливаются из природного сырья. Однако керамические блоки гипоаллергенны и не содержат вредных примесей, что делает их более предпочтительными для строительства жилых помещений.
• Звукоизоляция: Керамические блоки обладают лучшими звукоизоляционными свойствами по сравнению с газобетоном. Это важно для обеспечения комфортного микроклимата в жилых и офисных зданиях.
• Влагостойкость: Керамические блоки менее подвержены впитыванию влаги, чем газобетон, что делает их более устойчивыми к воздействию окружающей среды и продлевает срок службы зданий.

• Размеры и скорость строительства: Керамические блоки значительно больше по размерам, чем обычные кирпичи. Это позволяет ускорить процесс строительства, так как один блок заменяет несколько кирпичей. В результате стены возводятся быстрее и с меньшими затратами на труд.
• Теплоизоляция: Керамические блоки имеют лучшие теплоизоляционные характеристики, чем обычные кирпичи, благодаря пористой структуре и воздушным полостям. Это снижает расходы на отопление и кондиционирование зданий.
• Вес и нагрузка на фундамент: Керамические блоки легче кирпичей, что снижает нагрузку на фундамент здания. Это позволяет сократить расходы на устройство фундамента и делает строительство более экономичным.
• Экологичность и безопасность: Оба материала экологичны и безопасны для здоровья. Однако керамические блоки имеют преимущество за счет гипоаллергенности и отсутствия вредных примесей.

Технология укладки керамических блоков

Это современный строительный метод, обеспечивающий прочность, долговечность и отличные теплоизоляционные свойства стен. Основные этапы процесса включают подготовку основания, разметку, укладку блоков с использованием пазо-гребневой системы, применение теплого кладочного раствора и контроль качества работы. Важное значение имеет высокая квалификация строителей, что гарантирует соблюдение всех технологических норм и стандартов.

• Подготовка основания: Основание очищается от мусора, выравнивается и, при необходимости, укрепляется.
• Гидроизоляция: На фундамент укладывается гидроизоляционный слой, чтобы предотвратить проникновение влаги в стены.
• Разметка стен: На фундаменте производится разметка будущих стен, чтобы обеспечить точность укладки блоков.
• Приготовление раствора: Раствор для кладки готовится согласно инструкции производителя блоков. Обычно используется цементно-песчаная смесь или специальный клей.
• Укладка первого ряда: Первый ряд керамических блоков укладывается на подготовленное основание с особой тщательностью, так как он задает уровень для последующих рядов. Проверяется горизонтальность и вертикальность кладки.
• Укладка следующих рядов: Блоки укладываются с перевязкой (смещением) вертикальных швов для увеличения прочности стены. Раствор наносится на горизонтальные и вертикальные поверхности блоков.
• Армирование: При необходимости, в кладку вводится армирование (металлические сетки или прутки) для увеличения прочности конструкции.
• Контроль кладки: Постоянно проверяется уровень и вертикальность укладки блоков с помощью уровня и отвеса.
• Заполнение швов: Швы между блоками заполняются раствором и выравниваются.
• Утепление и отделка: После завершения кладки, стены могут быть утеплены и отделаны в соответствии с проектом.

Технология укладки керамических блоков включает не только основные этапы процесса, но и несколько дополнительных важных аспектов, которые значительно влияют на качество и долговечность возводимых конструкций. Эти аспекты помогают оптимизировать процесс строительства, обеспечивая максимальную прочность, энергоэффективность и надежность стен. Рассмотрим их подробнее.

• Пазо-гребневая система: Керамические блоки оснащены пазо-гребневой системой соединения, которая обеспечивает прочное и плотное сцепление блоков без необходимости заполнения вертикальных швов раствором. Это упрощает и ускоряет процесс кладки.
• Правильное заведение блоков: Важно правильно заводить блоки сверху, чтобы избежать образования мостиков холода. Стыковка должна происходить по вертикальной плоскости, что обеспечивает плотное прилегание блоков друг к другу.
• Кладочный раствор: Для кладки керамических блоков рекомендуется использовать теплый кладочный раствор, который дополнительно улучшает теплоизоляционные свойства стен и снижает вероятность образования мостиков холода.
• Квалификация строителей: Кладка керамических блоков требует высокой квалификации строителей. Важно соблюдать технологию кладки, чтобы обеспечить прочность и долговечность стен. В некоторых регионах может быть трудно найти специалистов, имеющих опыт работы с этим материалом.

Заключение

Керамический блок — это современный универсальный строительный материал, который служит альтернативой ячеистым блокам, таким как газобетон, пеноблок и шлакоблок.

Использование керамических блоков в строительстве позволяет создавать теплые и прочные здания, соответствующие всем современным стандартам. Благодаря описанным преимуществам, керамические блоки становятся все более популярными в строительстве.

Однако важно помнить, что для достижения наилучших результатов необходимо строго соблюдать технологию укладки и привлекать квалифицированных специалистов. Только в этом случае можно полностью раскрыть потенциал керамических блоков и обеспечить долговечность и надежность зданий.

В заключение можно сказать, что керамические блоки — это материал будущего, который уже сегодня помогает строить надежные и комфортные здания. Их использование позволяет снизить затраты на строительство, повысить энергоэффективность зданий и создать благоприятный микроклимат внутри помещений.