Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛЕКЦИЯ 3
Кирпич
История возникновения и удивительной жизнестойкости кирпича
(прошлое, настоящее и будущее)
План:
1. Прочность , долговечность и архитектурно-декоративные свойства кирпича.
2. Коэффициент конструктивного качества материала – ККМ
3.Будущее за кирпичом как облицовочным материалом.
1. В древнем Вавилоне, как уже говорилось, строились хижины из тростника и обмазывались глиной. Вероятней всего в тот период и было замечено удивительное свойство глины. В руках влажная глина пластична, из неё можно вылепить любую фигуру. Высохнув, изделие из глины не распадается, а твердеет. После обжига, изделие становится как камень. Так через призму сознания древнего человека преломлялось представление о глине. В начале это была обмазка плетеных шалашей, тростниковых хижин, а затем кирпич-сырец (необожженный кирпич), и потом уже кирпич стали обжигать. Прошли столетия, и крепости в Вавилоне из кирпича- сырца стали защищать обожженным кирпичом, и до сегодняшнего дня находят отдельные кирпичи бледно-красного цвета. Они в буграх, раковинах, так как обжиг был несовершенным, но сохранились до нашего времени. С IV тысячелетия до н.э. и II тысячелетия новой эры. Всего 6тысяч лет.
Вышедший победителем из многовековых испытаний этот кирпич и наш красный обожженный - близкие изделия (долговечность).
У нас в 60-е годы застройка велась панельными домами, а кирпичные облицовывались силикатным белым кирпичом. Более прочный и атмосферостойкий обжиг. Но в настоящее время мы видим возврат снова к глиняному обожженному кирпичу, как более прочному и долговечному.
Кроме долговечности кирпич обладает удивительной прочностью. Только нагрузка в 30тонн может разрушить кирпич марки М100.
Размер кирпича 25смх12см S=300см2
Р=300х100=30000кг=30т.
Это вес 400чел., каждый по 75кг., но это при условии, что кирпич находится в кладке на растворе и зажат верхними рядами. Если это условие не выполнено, то возникают изгибающие усилия, и кирпич тренированный каратист может разбить ударом руки.
Кирпич не выносит растягивающих усилий, а хорошо работает на сжатие, кладка стен, колонн, пилястр выполняются из кирпича, а междуэтажные перекрытия в основном из дерева. Дерево успешно сопротивляется и растяжению и сжатию, на это не способен ни кирпич, ни камень, ни бетон.
Но вот появились арки. Клинчатые камни, уложенные по плавно изогнутой кривой одновременно с 2-х сторон и расклиненные, так как замком работают на сжатие.
В Египте кирпич-сырец укладывали в сухом виде, а в Вавилоне – в сыром. Определили очень просто, по кирпичу укладывали монетки, когда разбирали кладку, то они отпечатывались только в сыром слое.
Кроме долговечности и прочности кирпич позволяет создавать самые разнообразные рельефные конструкции на фасаде здания. Это уже из области художественного оформления фасадов. Архитектурно-декоративные достоинства кирпича известны с древних времён (деревянные кружева в камне).
2. При всех своих достоинствах (экологичность, доступность сырья) кирпич слишком мал и слишком тяжел. Из него нельзя возводить дома индустриальным методом. Много энтузиастов придумывало машины для укладки кирпича в стены, но всё безуспешно.
Есть понятие коэффициент конструктивного качества ККК. Чем он выше, чем прочнее и легче материал, тем он эффективней. Прочность и тяжесть это обычно два свойства, которые находятся в прямой зависимости.
Если ККК у кирпича принять за 1, то у бетона он 3, у стали 25 и 100 у полимерных материалов (стеклопластика). Следовательно, нужно увеличивать объем кирпича и снижать его вес, как это додумались сделать ещё 200 лет назад.
В конце XVIII века наш выдающийся архитектор В.Н.Баженов предложил вводить в кирпич обрезь рубленой соломы. При обжиге солома выгорала, кирпич становился легче за счет пор, немного теряя в весе. Следовательно, ККК увеличивался.
Профессор сельской архитектуры Александр Казимирович Больман в 1877 году изобрел большой так называемый трубчатый кирпич.
Размер 54х34х20см. Он весил всего 28 кг, то есть вес 8 кирпичей по 3,5кг каждый (обычный стандартный) кирпич. По объему он равен 24 кирпичам.
Это произошло за счет пустот цилиндрической и желобковой формы. Как много в России изобретений было забыто и сейчас мы берем западные технологии цельного кирпича.
Далее строители пытались в заводских условиях делать блоки из кирпича, а на стройке только монтировать, но это не прижилось. Нужна была огромная база, на которую кирпич бы завозили, вручную изготавливались кирпичные блоки объемом от 0,5 до 1,5м3, а затем их везли на объект и монтировали. Затем изготавливали вибропрокатные панели. Это панель, у которой между двумя слоями кирпича помещался утеплитель, что так же не прижилось из-за большого объема ручной работы.
Шло время, а полноценной замены кирпичу не было.
Самый плохой проектировщик, работая над проектом кирпичного здания, сознает, что он вступает в конфликт с инженерной совестью.
Согласно расчету на прочность для здания в 5 этажей стены достаточно делать в 2-2,5 раза тоньше, но тепловая защита требовала раньше толщины 64см, а сейчас уже все более 1,5м толщиной. Немцы хотели нам помочь, но когда приезжали к нам в деревню и видели, что мы строим стены из одного кирпича, они поворачивались и уезжали. Строить стену целиком из кирпича признак ???.
Следовательно, в кирпичных домах 60-90-х годах запас прочности стен на нижних этажах составляет 30-40%, а на верхних 80-90%.
Где выход?
Необходим крупный, легкий и достаточно прочный строительный элемент. Так появились мелкие легкобетонные блоки, а затем и крупные блоки марки ЗМ.
Из них можно строить на селе все коттеджи, гаражи, административные здания, сельскохозяйственные здания производственного назначения. У кирпича в этом случае функции больше декоративной облицовки стен.
3. В качестве стенового материала можно использовать природный гипс, но предварительно сделав его или пористым с добавлением пенообразователя или добавка из опила, щепы и т.д. Запасы его у нас в крае очень большие;
- можно использовать отвалы коры Краснокамска;
- «Скоп»- отходы бумкомбинатов;
-пеностекло, хотя сейчас оно очень дорогое 4-6т. руб.1м2 (10-12т.руб)
При разработке руды, угля, гипса снимают слой пустой породы до 50м глубиной. За 150 лет горных разработок скопились сотни миллионов кубометров отвальных пород. Они паразитически располагаются мертвым грузом на больших пространствах. Человек вторгся в окружающую среду, сам того не ведая, нарушил экологическое равновесие. Если не принять меры сейчас, то отвалы солей Березников, Соликамска и других, загубят все живое вокруг. Это реки, пруды, зеленые зоны.
Умный человек (очень давно) назвал отходы сырьем, не нашедшим своего хозяина. Ваша задача отходы превратить в доходы.
- отличное магнезиальное вяжущее из отходов Березников, Соликамска может послужить заменителем цемента;
- горные породы Кизела - отличная добавка в бетонные смеси и получается красивый розовый цвет бетона, а не серый.
Следовательно, будущее за дешевым стеновым материалом из отходов, но в конструкции стены облицованы керамическим кирпичом.