CC BY
13УДК 626.823.912
И.Ф. ШЛЕГЕЛЬ, канд. техн. наук, генеральный директор, Я.И. ШЛЕГЕЛЬ, инженер, ООО «ИНТА-Строй» (Омск)
Классификация изделий керамических облицовочных
Вопрос о необходимости разработки нового стандарта на лицевой кирпич [1, 2] поднимался неоднократно. Специалистами Института новых технологий и автоматизации промышленности строительных материалов («ИНТА-Строй») разработаны технические условия ТУ 7484-2011 «Изделия керамические облицовочные».
Кратко содержание этого документа представлено в статье и предполагает обсуждение со специалистами отрасли в целях создания нового ГОСТа на керамические облицовочные изделия.
Технические условия ТУ 7484-2011 базируются на следующих основных положениях.
1. К изделиям керамическим облицовочным относят кирпич, кирпич полуторный, блок и брус — всего 12 типоразмеров (табл. 1).
2. Размеры выбраны из условия перевязки изделий, уложенных не только на постель, но и на ложок, и на тычок, что необходимо для выполнения фигурной кладки [3]. Современные размеры кирпича одинарного формата (1НФ) 250x120x65 мм, заимствованные из зарубежной практики в начале прошлого века вместе с кирпичеделательным оборудованием, этой цели не отвечают.
Старорусский формат был близок к предлагаемому размеру 290х 140x65 и перевязывался во всех направлениях. Этим и объясняется богатство форм старинных зданий.
3. Исходя из опыта кирпичного строительства последних лет представляется целесообразным облицовочные керамические изделия делать только полнотелыми [4].
4. Разработчики старых стандартов на керамические изделия постоянно вводили «специфичные» требования к предельным отклонениям размеров этих изделий. Но ведь есть система допусков, которая принята в других отраслях и руководствуется СТ СЭВ 145—75. Представляется целесообразным применить этот стандарт в части допусков на свободные размеры керамического кирпича (табл. 2).
5. Прочность керамических облицовочных изделий в значительной степени определяет долговечность зданий. Современные технологии позволяют достигать марки кирпича по прочности 200 и выше. Кроме того, имеются уже завершенные научные исследования, разработаны технологические приемы, которые позволяют значительно повысить марочность кирпича на действующих заводах. К сожалению, многие решения остаются нереализованными. Поэтому в ТУ мы разделили керамические изделия по прочности на марки от М200 до М800 (табл. 3).
6. К изделиям керамическим облицовочным должны
предъявляться более высокие требования по морозостойкости, чем в ГОСТ 530-2007. Это обусловлено более жесткими условиями эксплуатации облицовочного слоя в современных комбинированных кладках. Поэтому в ТУ предусмотрены показатели по морозостойкости от F35 до F200.
7. Предусмотрено 16 основных цветов и неограниченное количество оттенков и комбинированных цветов.
8. В зависимости от внешних дефектов изделия подразделяются по сортности или бракуются.
9. Определены правила приемки и испытаний. Самым сложным оказался вопрос об упорядочении
фигурных керамических изделий. К этой теме мы обращались более 20 лет [5], однако приемлемого решения не было найдено. Из различных источников информации набралось более сотни всевозможных видов фигурного кирпича, как старинного, так и современного отечественных и зарубежных производителей. Эти формы никак не поддавались какой-либо систематизации, пока не было предложено все виды фигурного кирпича разбить на 8 различных фасонов, а внутри каждого фасона расположить их по мере усложнения формы. Таким образом, получилась таблица, состоящая из 8 вертикальных и 8 горизонтальных строк (всего 64 ячейки), похожая на периодическую таблицу элементов Д.И. Менделеева. Видимо, архитектурные элементы также имеют свою периодичность и «архитектурный вес», как и атомы вещества.
Первый вертикальный столбец назван «Фасон П» — когда фигура образована одной или двумя прямыми линиями; второй — «Фасон ПП» — образован прямыми линиями больше двух; третий — «Фасон Р» — фигура образована одним радиусом; четвертый — «Фасон ПР» — фигура образована прямыми линиями и радиусом при преимуществе прямых линий; пятый — «Фасон РП» — фигура образована радиусом и прямыми линиями, причем протяженность радиуса больше; шестой — «Фасон РР» — многорадиусная лицевая сторона; седьмой — «Фасон РРП» — фигура образована несколькими радиусами и прямыми линиями; восьмой — «Фасон ОП» — фигура образована переменным радиусом (овалом) и прямыми линиями.
Горизонтальные строки образованы тремя тычковыми профилями (малый, средний и глубокий), тремя угловыми профилями (также малый, средний и глубокий), одним ложковым и одним ложково-тычковым.
Таблица 2
Таблица 1
Кирпич Кирпич полуторный Блок Брус
Габаритные размеры изделий ^хВхН), мм
190x90x40 190x90x65 190x140x90 190x40x28
290x140x65 290x140x90 290x190x140 290x65x40
390x190x90 390x190x140 390x290x190 390x90x65
Размер, мм Предельное отклонение (+/-), мм
Сорт 1 Сорт 2
50-80 0,95 1,5
80-120 1,1 1,75
120-180 1,25 2
180-250 1,45 2,3
250-315 1,6 2,6
315-400 1,8 2,85
научно-технический и производственный журнал С^/РС/УТГ^J\zlг\i>\':: 66 апрель 2011 Ы ®
Таблица 3
Марка изделий, М Предел прочности, МПа Соответствует классу прочности по ГОСТ 26633-91 (для сравнения)
При сжатии При изгибе
средний для пяти образцов наименьший для отдельного образца средний для пяти образцов наименьший для отдельного образца
200 20 17 3,4 1,7 B15
250 25 20 3,9 2 B20
300 30 25 4,4 2,2 B25
400 40 35 5,4 2,7 B35
500 50 45 6,4 3,2 B40
600 60 50 7,4 3,7 B50
700 70 60 8,4 4,2 B55
800 80 70 9,4 4,7 B60
При такой систематизации некоторые клетки таблицы оказались незаполненными, а другие — переполненными. Для целей унификации в каждой клетке оставлено по 4 формы, пустые клетки заполнены. Всего получилось 256 видов фигурной поверхности (табл. 4).
Фигурные керамические изделия представлены в табл. 4 в безразмерном виде, хотя в ТУ 7484-2011 они имеют вполне определенные очертания, а их размеры представлены через средний размер, принятый за модуль.
Например, при размере блока 290x190x140 мм за модуль принимается размер 190 мм, а все остальные размеры представлены в частях модуля. Для кирпича с размерами 290x140x65 мм модулем будет величина 140 мм.
1/4 М
R=1/4 М
/4
Рис. 1. Фигура № 111 из табл. 4
Таблица 4
Фасоны лицевой поверхности
II III IV V VI VII VIII
Фасон П Фасон ПП Фасон Р Фасон ГР Фасон РП Фасон РР Фасон РРП Фасон ОП
1 2 33 34 65 66 97 98 129 130 161 162 193 194 225 226
ТМ В 1ЩЛ IIKI IV ^в Н ^в в Щ} М
тычковый малый 3 4 35 36 67 68 99 100 131 132 163 164 195 196 227 228
■ . в ■■ в
ТС 5 6 37 38 69 70 101 102 133 134 165 166 197 198 229 230
=—; 1 g щ
тычковый средний 7 8 39 40 71 72 103 104 135 136 167 168 199 200 231 232
■А В ■Ь Вк
ТГ 9 10 41 42 73 74 105 106 137 138 169 170 201 202 233 234
Ш^з иь ™ > И в ■fT ИИ
тычковый глубокий 11 12 43 44 75 76 107 108 139 140 171 172 203 204 235 236
В* - К : в К ж ■t К вк
УМ 13 14 45 46 77 78 109 110 141 142 173 174 205 206 237 239
^в ^в PVt ЯН1 К в н ^в
угловой малый 15 15 47 48 79 80 111 112 143 144 175 176 207 208 239 240
■ ■h ИЁ ■=,г\ НЬ К
УС 17 18 49 50 81 82 113 114 145 146 177 178 2 09 210 241 242
■fcji Нк НЬ ■S. :;-. "1 ЙЬ дц ВС ! -Л. 11 ■i
угловой средний 19 20 51 52 83 84 115 116 147 148 179 180 211 212 243 244
В в к В ■ ^Ь. ъ К в в. в
УГ угловой глубокий 21 22 53 54 85 86 117 118 149 150 181 182 213 214 245 246
^в (1EW-. Bh, BI Вк. в. (ПЬ,.
23 24 55 56 87 88 119 120 151 152 183 184 215 216 247 248
BL В Bbx Вь ш В* к ■к. В». в Ня
ЛО 25 26 57 58 89 90 121 122 153 154 185 186 217 218 249 250
flfe ДА IAI
ложковый 27 28 59 60 91 92 123 124 155 156 187 188 219 220 251 252
ав liiZ!! cSa
29 30 61 62 93 94 125 126 157 158 189 190 221 222 253 254
ЛТ ГЗ Wt fc—й
ложково- 31 32 63 64 95 96 127 128 159 160 191 192 223 224 255 256
тычковый
Ы ®
научно-технический и производственный журнал
апрель 2011
67
Рис. 2. Общий вид установки ГАР с поворотной головкой
В ТУ на каждый вид керамического изделия разработан свой лист с размерами и примерами применения. На рис. 1 показана в качестве примера фигура № 111.
Все фигуры выполнены из однотипных элементов. Например, радиусы применены от 1/16 до 4 модулей (1/16, 1/8, 1/4, 1/2, 1/3, т, 2т, 4т) - углы 30о,45о и 60о; разбивка тычка выполнена тоже правильными дробями 1/16т, 1/8т, 1/4т, 1/2т.
Сразу возникает вопрос: кто же все это будет делать и каким образом? Для создания широкой номенклатуры фигурных изделий все методы, известные в керамической промышленности, не подходят. Кирпичные заводы, освоившие несколько видов фигурного кирпича, через некоторое время прекращают их выпуск, так как для экономики конкретного предприятия такое производство практически ничего не дает, а зачастую при переналадке нарушает технологический цикл. Напрашивается решение, когда процесс фигурной обработки выведен из технологического процесса производства кирпича. И такое решение есть и применяется строителями, занятыми возведением элитных коттеджей, когда фигурный кирпич получают вручную, путем обработки на наждачном станке целого кирпича. Такая обработка на порядок повышает стоимость.
Однако в машиностроении на протяжении ряда лет успешно применяется способ гидроабразивной резки, позволяющий получить любые формы реза по заданной программе. Тем более что существует классификация, использующая унифицированные элементы, разработка программ на 256 видов изделий не представляет технической сложности.
Станки гидроабразивной резки для получения фигурных керамических изделий могут быть установлены не только на заводе, выпускающем полнотелый лицевой кирпич, но и в местах его реализации — на строительных рынках, базах комплектации, в строительных организациях, ориентированных на строительство из кирпича.
В ТУ 7484—2011 представлен также ряд таких изделий, как балясины, полубалясины и розетки, которые в старину формовались вручную и использовались для строительства уникальных сооружений. Например, розетки использованы при обрамлении куполов храма Василия Блаженного. Возможность механизированного изготовления таких изделий появилась благодаря применению поворотной головки к станку гидроабразивной резки (ГАР), которая разработана нашим институ-
Рис. 3. Процесс токарно-гидроабразивной обработки двух деталей: 1 - режущая головка ГАР; 2 - поворотная головка; 3 - режущая струя; 4 - заготовка.
том. На рис. 2 показан общий вид станка, на рис. 3 — процесс обработки, а на рис. 4 — готовые полубалясины, которые могут быть использованы для оформления архитектурных стеновых элементов.
На рис. 5 приведены некоторые виды розеток из ТУ. Представляют интерес ложковые профили, которые могут быть получены из табл. 4 путем принятия за модуль наибольшего размера керамического изделия. Они могут быть обозначены теми же цифрами с буквой Б вначале.
Перспективными также являются продольно-тычковые профили, в которых за модуль принимается наименьший размер. Причем эти профили могут быть выполнены в четырех исполнениях, как показано на рис. 6, а их форма может быть выбрана из табл. 4.
Таким образом, на базе предлагаемого ТУ 7484—2011 может быть получено более 3 тыс. различных форм размеров керамических облицовочных изделий.
1111
Рис. 4. Некоторые виды полубалясин
Рис. 5. Некоторые виды розеток а б
Рис. 6. Продольно-тычковые профили: а - М17А; б - М17Б; в - М17В; г - М17Г
научно-технический и производственный журнал фтрО/ГГ'" J\ilг\i>\*
апрель 2011 Ы ®
А с учетом цветов и оттенков может быть получено бесконечное множество архитектурных фрагментов, что окажет благотворное влияние на облик наших домов и улиц.
Список литературы
1. Шлегель И.Ф.Необходим пересмотр не только ГОСТ 530-95 // Строит. материалы. 2002. № 10. С. 6-8.
2. Шлегель И.Ф.Сложившаяся ситуация в строительстве требует восстановления ГОСТа на лицевой кирпич // Строит. материалы. 2010. № 7. С. 53-56.
3. Шлегель И.Ф. Одна из проблем в отрасли стеновых материалов // Строит. материалы. 2000. № 4. С.20-21.
4. Шлегель И.Ф. Эффективен ли пустотелый кирпич? // Строит. материалы. 2006. № 7. С. 41-43.
5. Шлегель И.Ф., Пономарев В.Д., Цыбин С.В. Производство облицовочного архитектурного кирпича // Строит. материалы. 1993. № 5. С. 19.
Организациям и специалистам, заинтересованным в обсуждении разработанного институтом ТУ 7484 как прототипа соответствующего ГОСТа , брошюра высылается при наличии запроса по стоимости, соответствующей цене печатания плюс стоимость пересылки.
^ТП^ТРОИ
Россия, 644113, Омск, ул. 1-я Путевая, 100 Телефон: (3812) 44-04-71, факс: (3812) 44-04-70 E-mail: info@inta.ru
www.inta.ru
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЛИТЕРАТОРА
В издательстве «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ» Вы можете приобрести специальную литературу
Учебное пособие «Практикум по технологии керамики»
Авторы - коллектив ученых РХТУ им. Д.И. Менделеева.
Рассмотрены основные методы отбора проб, испытаний сырьевых материалов, контроля и исследования технологических процессов, а также определения свойств готовой продукции, применяемые в керамической , огнеупорной и смежных отраслях промышленности. Пособие может быть использовано не только как учебное, но и в качестве полезного руководства для инженеров заводских и научно-исследовательских лабораторий.
Книга «Керамические пигменты»
Авторы - доктора техн. наук Г.Н. Масленникова, И.В. Пищ
В монографии рассмотрены физико-химические основы синтеза пигментов, в том числе термодинамическое обоснование реакций, теория цветности, современные методы синтеза пигментов и их классификация, методы оценки качества. Приведены сведения по технологии пигментов и красок различных цветов и кристаллических структур. Описаны современные методы декорирования керамическими красками изделий из сортового стекла, фарфора, фаянса и майолики.
Книга предназначена для научных сотрудников, студентов, специализирующихся в области технологии керамики и стекла, а также для инженерно-технических работников, занятых в производстве керамических изделий и красок. Будет полезна для специалистов других отраслей промышленности, где применяются высокотемпературные пигменты.
нелктныпн
ПО ИЛИИ.II1ПIII hl г ц VИ>kl
Книга «Керамика вокруг нас»
Авторы - А.М. Салахов, Р.А. Салахова
Авторы представляют керамику как искусство и как продукт тонкой технологии. Показано, что свойства керамических изделий определяются химическим, минералогическим и гранулометрическим составом исходных компонентов. Множество иллюстраций наглядно демонстрируют возможности использования керамических материалов в строительстве и архитектуре.
Книга предназначена специалистам предприятий, производящих керамические материалы, ученым-материаловедам, преподавателям, аспирантом и студентам, всем заинтересованным лицам.
Подробнее на www.rifsm.ru
Для приобретения специальной литературы обращайтесь в издательство «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ» Тел./факс: (499) 976-22-08, 976-20-36 E-mail: mail@rifsm.ru
т-.-ЛХ'
fj научно-технический и производственный журнал
® апрель 2011 69~
