CC BY
49
УДК 691.42
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭСТЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КЛИНКЕРНОГО КИРПИЧА В СОВРЕМЕННОЙ АРХИТЕКТУРЕ
Ю.А. Божко
TECHNOLOGICAL AND AESTHETIC FEATURES CLINKER BRICK IN MODERN
ARCHITECTURE
J.A. Bozhko
Аннотация. В настоящее время большую популярность в качестве облицовочного материала набирает клинкерный кирпич. В России его выпускают всего несколько заводов. Этот кирпич должен отличаться повышенными характеристиками по целому ряду признаков: марке до М1000, морозостойкости до F300, водопоглощению до 6%. Такие характеристики достигаются за счет использования глинистого сырья, обладающего широким интервалом спекания. Такое сырье хорошо поддается различным методам окрашивания и декорирования. Для получения темных цветов кирпича необходимо обеспечить в печи обжига определенную газо-воздушную среду. Для получения нетрадиционных цветов (ярко-желтого, зеленого, синего, фиолетового и др.) используется глазурирование и ангобирование.
Ключевые слова: клинкерный кирпич, глиномасса, объемное окрашивание, ангобирование, глазурирование.
Abstract. At the moment more popular as a facing material gains clinker bricks. In Russia it produced only a few plants. This brick should differ increased performance on a number of characteristics: the Marche to the M1000, frost resistance up to F300, water absorption up to 6%. These characteristics are achieved through the use of clay materials with a wide interval of sintering. For dark colors of brick it is necessary to provide in the kiln a certain air-gas environment. For obtaining non-traditional colors (bright yellow, green, blue, purple, etc.) used coating and engobe.
Key words: clinker brick, the clay mass, body painting, coating, engobe.
Облик современных городов стремительно меняется, появляются значимые архитектурные объекты, которые отличаются особым статусом - административные здания, музеи современного искусства, торговые галереи, бизнес-центры и огромные жилые комплексы. Строительство таких объектов требует не только оригинальных архитектурных решений, но и использования современных облицовочных материалов. К таким материалам можно с уверенностью отнести клинкерный кирпич. Он позволяет сохранить классический стиль, одновременно придав фасаду здания индивидуальность за счет богатой цветовой гаммы [1].
В самом же производстве облицовочного кирпича внимание сосредоточено на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента. На сегодняшний момент в России работают только три технологические линии, мощность каждой из которых не более 30 млн шт. в год. Перед промышленностью строительной керамики в нашей стране стоит задача по скорейшей организации производств по выпуску клинкерного кирпича. Это довольно сложная задача, так как одним из проблемных мест являются сырьевые материалы [4]. При строительстве нового производства следует предусматривать установление автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе современного отечественного и импортного оборудования.
Проектировщики и архитекторы всё чаще стали использовать клинкерный кирпич в качестве облицовочного материала стен, а широкая цветовая гамма позволяет воплощать даже смелые идеи. Одним из самых ярких современных проектов, в котором используется фасадный клинкерный кирпич отечественного производства, является жилой комплекс «ЗИ-ЛАРТ» (рис.1), расположенный в Москве на территории бывшего завода им. И. А. Лихачева (ЗИЛ) на берегу Москвы-реки [2]. На рисунке 2 изображен жилой комплекс из импортного клинкерного кирпича.
Рисунок 1 - Один из домов жилого комплекса «ЗИЛАРТ» (г. Москва)
Клинкерный кирпич отличается от лицевого керамического кирпича по целому ряду признаков. Он должен иметь марку по прочности от М300 до М1000, морозостойкость от марки Б75 до Б300, водопоглощение клинкерного кирпича должно быть не более 6 %, кисло-тостойкость не менее 95 % [3]. Помимо улучшенных качественных характеристик, клинкерный кирпич имеет отличительные эстетические характеристики - цветовые переходы оттенков, которые получаются благодаря высокой температуре обжига.
Рисунок 2 - Жилой комплекс с облицовочным клинкерным кирпичом «Дом на Бурденко» (г. Москва)
Получение изделий с такими свойствами во многом зависит от используемого глинистого сырья, которое должно быть спекающимся, и желательно с широким интервалом спекания (не менее 100 °С). На эту роль хорошо подходят аргиллитоподобные глины. Их технологические свойства обусловлены происхождением этих глин, структурными особенностями и химико-минералогическим составом. Химический состав аргиллитоподобных глин характеризуется высоким содержанием БЮ2 - 52,0-64,0 %, АЬОз - 15,0-24,0 % и Бе20з- 4,0-7,0. Характерной особенностью керамики является ее способность хорошо воспринимать различные методы окрашивания и декорирования [4].
Существенным преимуществом способа объемного окрашивания (изделие имеет практически однородный цвет по всему объему) является то, что долговечность цветовой палитры практически равняется долговечности изделия. Рекомендации по использованию этого способа учитывают конкретные сырьевые материалы и технологию. К основным способам получения цветных керамических масс можно отнести: использование смесей естественно окрашенных глин, применение «чистых» красящих оксидов (железо, марганец, хром и др.), ввод в глиномассу природных красителей (гематитовые, марганцевые, железные руды, охра, мел, глауконитовый песок и др.). При этом стоит учитывать особенности переработки таких добавок для получения качественных изделий [5].
На рынке облицовочного кирпича сейчас ощущается острая необходимость графитовых и серых цветов кирпича (рис. з). Получение изделий этих оттенков возможно и технологическими методами. Например, обеспечением в печи обжига определенной газо-воздушной среды (окислительная, восстановительная). Так, можно способствовать восстановлению присутствующего в глиномассе железа, что влечет за собой изменение цвета изделия до черного, а в некоторых случаях приводит к наличию зеленых вкраплений. Повышением температуры работы горелок в определенных зонах печи можно добиться появления на лицевых гранях изделий темных пятен, что является особо ценной отличительной особенностью клинкерного кирпича.
Рисунок з - Применение клинкерного кирпича серо-фиолетового цвета
Отдельным направлением в архитектуре является использование на фасаде ярких и нетрадиционных для кирпича цветов - зеленого, ярко-желтого, голубого, розового, фиолетового и других. Получить такие цвета из натурального сырья невозможно, поэтому разрабатываются технологии по поверхностному декорированию облицовочного кирпича.
К способам поверхностного декорирования относят глазурирование, ангобирование и офактуривание. Глазурирование керамического кирпича осуществляется путем покрытия обожженного изделия тонкой (0,1 - 0,3 мм) стекловидной пленкой, закрепление которой на поверхности происходит вторичным обжигом [6]. Для приготовления глазурей используют тонкоизмельченные и очищенные глины, кварц, мел, доломит, марганцевую руду, перлит и др. Окраска глазурей происходит путем введения в них от 2 до 10% различных красящих оксидов, так оксид хрома придает зеленую окраску, оксид железа - желтую, оксид марганца -коричневую. Правильно подобранная глазурь не только повышает декоративные свойства изделий, но и способствует увеличению их механической прочности, непроницаемости жидкостями и газами, защищенности от агрессивных воздействия кислот и щелочей. На рисунке 4 изображен пример применения глазурованного кирпича на фасаде многоэтажного жилого дома.
Ангобирование осуществляется путем покрытия поверхности сырца светложгущейся сметанообразной легкоплавкой глиняной массой, закрепляемой на материале последующим обжигом. Ангоб при обжиге не образует расплава, и поэтому декоративная поверхность получается матовой. Для обеспечения прочного сцепления ангобного слоя с основным черепком необходимо, чтобы у обоих слоев были согласованы величины воздушных и огневых усадок [7]. Поэтому толщина ангобного слоя должна быть не более 0,2 мм. Хорошее спекание ангоба с основным материалом достигается при температурах обжига 890 - 1000°С. Исходным сырьем для изготовления ангобов являются светложгущиеся глины, белый кварцевый песок, стеклянный бой, различные пигменты.
Рисунок 4 - Использование глазурованного кирпича на фасаде жилого дома
Под фактурой понимается характер рельефной обработки поверхности керамических материалов и изделий, позволяющих придать им дополнительную художественную выразительность. Офактуривание производится при формовании или допрессовке сырца и осуществляется «накатом», вдавливанием, прочесыванием, процарапыванием или торкретированием.
Торкретирование - нанесение цветной минеральной крошки (песок, шамот, бой стекла) на поверхность сырца с помощью сжатого воздуха.
С помощью «наката» и вдавливания на сырце образуется рельеф - выпуклое изображение, возвышающееся над отделываемой поверхностью, или контррельеф - изображение, вдавленное в толщу материала [8].
Клинкерный кирпич является перспективным облицовочным материалом для использования как в частном строительстве, так и в строительстве современных жилых комплексов и административных зданий. Строительство новых заводов в России и модернизация имеющихся технологических линий позволит сделать этот вид кирпича не только востребованным, но и доступным на рынке современных строительных материалов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Божко Ю.А., Лапунова К. А. Роль облицовочного кирпича в архитектуре современных городов юга России // Материалы Международной научно-практической конференции Теория и практика дизайна, Томск, 2016. С. 74-77.
2. Саенко Э.Г., Корепанова В.Ф., Гринфельд Г.И. Возможности фасадного клинкерного кирпича марки «ЛСР» в замещении импорта // Строительные материалы, 2016. №4. С. 68-72.
3. ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия.
4. Котляр А. В. Технологические свойства аргиллитоподобных глин при производстве клинкерного кирпича // Вестник ТГАСУ, 2016. № 2. С. 164 - 175.
5. Котляр А. В, Козлов А. В. Классификация камнеподобного глинистого сырья по степени размокаемости // Актуальные проблемы строительства, строительной индустрии и промышленности: сборник материалов XVII Международной научно-технической конференции, Тула, 2016. С. 79 - 80.
6. Езерский В. А. Клинкер. Технология и свойства // Строительные материалы, 2011. № 4. С. 79 - 81.
7. Альперович И.А. Внедрение технологии производства лицевого кирпича объемного окрашивания // Строительные материалы, 1993. № 1. С. 2-4.
8. Лысенко Е.И., Козлов А.В. Технология керамических материалов и изделий // Ростов-на-Дону, РГСУ, 1998. С. 47 - 51, 56.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ
Божко Юлия Александровна ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону, Россия, аспирант 2-го года обучения кафедры «Строительные материалы», E-mail: [email protected]
Bozhko Julia Aleksandrovna FSEI HE «Don State Technical University», Rostov-on-Don, Russia, post-graduate student of the second year department of building materials, E-mail: [email protected]
Корреспондентский почтовый адрес и телефон для контактов с автором статьи: 344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, АСА ДГТУ, корпус №5, каф. «Строительные материалы» 8-961-295-03-07
