Методика проверки качества керамического кирпича

3.1. Оценка качества кирпича по внешнему осмотру

В соответствии с действующими стандартами кирпич керамический обыкновенный выпускают размером 250х120х65.Учитывая довольно большую усадку изделия в процессе изготовления, стандарт допускает отклонения в размерах и форме кирпича: по длине ±5 мм; по ширине ±4 мм; по толщине ±3 мм; наличие дефектов (табл. 3.1)

Технические требования к кирпичу и камням керамическим

Отбитости углов глубиной от 10 до 15 мм

Отбитости и притупленности ребер глубиной не более 10 мм и длиной от 10 до 15 мм

Трещины протяженностью до 30 мм по постели полнотелого кирпича и пустотелых изделий не более чем до первого ряда пустот (глубиной на всю толщину кирпича или на 1/2 толщины тычковой или ложковой грани камней):

— на ложковых гранях

— на тычковых гранях

Для определения соответствия обыкновенного глиняного кирпича требованиям ГОСТа необходимо проверить их линейные размеры (мм), осмотреть наличие искривления граней, отбитостей углов и т.д. Линейные размеры и размеры трещин проверяют металлической линейкой, искривление граней и ребер — при помощи металлического угольника и линейки с точностью до 1мм.

Рис 3.2. Схема измерения искривлений поверхности и отбитости ребер и углов кирпича

Степень обжига керамических материалов определяют по цвету и звуку, сравнивая исследуемый образец с эталоном:

пережог – кирпич имеет бурый цвет, металлический звук при ударе молотком, характеризуется оплавлением и вспучиванием, как правило;

недожог — кирпич имеет светлый цвет, глухой звук при ударе.

Недожженные и пережженные кирпичи бракуются.

3.2. Определение водопоглощения по массе

Предварительно высушенные в сушильном шкафу кирпичи (4 образца) при температуре 105..110 0 С до постоянной массы взвешивают, доводят до полного водонасыщения при Т=205 0 С в течении 48 ч, взвешивают и определяют водопоглощение по массе B_m, %, по формуле:

Среднее значение сравнивают с техническими требованиями:

B_m≥8% для полнотелого кирпича;

B_m≥6% для пустотелого кирпича.

Подробнее методика определения водопоглощения дана в главе 1. С целью ускоренного определения водопоглощения кирпича применяют метод кипячения: образец погружают в сосуд с водой, нагревают до температуры кипения и выдерживают в кипящей воде в течение 4 часов, после чего охлаждают до температуры 20-30 0 С добавлением холодной воды.

3.3 Определение марки кирпича

Марки керамического обыкновенного кирпича пластического формования

Предел прочности, МПа, не менее

средний для пяти образцов

наименьший для отдельного образца

средний для пяти образцов

наименьший для отдельного образца

Марку кирпича определяют испытанием специально подготовленных образцов из кирпича на сжатие и изгиб.

Испытание на сжатие производится в соответствии со схемой, представленной на рис 3.3

Рис 3.3.Схема испытания кирпича на сжатие:

1 –кирпич, распиленный пополам;

2 – выравнивающие прослойки;

3 – плита пресса

Кирпич распиливают пополам и склеивают между собой быстротвердеющим раствором марки 100 кгс/см 2 , верхнюю и нижнюю грани образца выравнивают этим же раствором, используя стеклянные пластины и смоченные листы бумаги. Грани, образовавшиеся при распиливании кирпича, должны быть обращены в противоположные стороны. Толщина слоя раствора 3 — 5мм. Выравнивание поверхностей образца, соприкасающихся с прессом при испытании, обеспечит равномерную передачу нагрузки на образец.

После затвердевания раствора образец устанавливают под пресс, нагрузку на образец подают плавно и фиксируют разрушающую нагрузку Р_разр (кН). Предел прочности при сжатии R_сж (Мпа) определяют по формуле:

R_сж=10 Р_разр / F (МПа),

где Р_разр — разрушающая нагрузка,кН;

F — площадь поперечного сечения образца, см 2

Прочность при сжатии кирпича вычисляют как среднее арифметическое результатов испытаний 5 или 3 образцов.

Предел прочности при изгибе определяют путем испытания целого кирпича на гидравлическом прессе с максимальным усилием 25-50 кН по схеме, представленной на рис.3.4

Рис 3.4. Схема испытаний кирпича на изгиб.

1 – образец кирпича;

2, 4 – шаровые опоры;

3 – выравнивающие полоски

Образец устанавливают на 2 шаровые опоры, нагрузка передается так же через шаровую опору, расположенную в середине кирпича. Для равномерного распределения нагрузки во время испытания образцов на них предварительно наносят три выравнивающие полоски шириной 20..30 мм под опоры. Расстояние между опорами 200 мм, диаметры шарнирных опор 20..30 мм. Предел прочности образца при изгибе R_н, МПа, вычисляют по формуле:

где P_разр — разрушающая нагрузка, кН;

l — длина пролета между опорами, см;

b — ширина кирпича, см;

h — высота кирпича, см.

Предел прочности кирпича при изгибе определяют как среднее арифметическое результатов испытаний 5 или 3 образцов. По результатам испытаний устанавливают марку кирпича согласно таблице 3.2.

Контроль качества кирпича и раствора

Контроль качества кирпичной кладки подразделяют на входной контроль, операционный и приемочный. Входной контроль состоит в проверке соответствия доставляемых кирпича и раствора нормам и требованиям. Операционныхй контроль осуществляется в процессе возведения конструкции, а приемочный — во время приемки.

Входной контроль качества

Качество кирпича

При поступлении на строительную площадку, кирпич проверяют визуально. Проверяется соответствие правильности форм и размеры кирпича, отсутствие искривлений и трещин. Грани не должны быть сколоты, керамический кирпич не должен быть недожженным, не должен содержать известковых включений.

У силикатного кирпича проверяется однородность цвета. У облицовочного кирпича всех видов проверяется чистота и ровность граней. При поступлении новых партий кирпича, производится выборка для лабораторных испытаний на соответствие марки.

Качество раствора

Если раствор привозится на стройплощадку в готовом виде, он должен сопровождаться паспортом с указанием даты производства, марки и подвижности. Во всех случаях, раствор подлежит проверке основных свойств — прочности, подвижности, плотности и расслаиваемости.

Подвижность раствора определяется погружением в сосуд с раствором эталонного конуса. В зависимости от глубины погружения конуса в раствор под действием собственного веса, определяется подвижность.

Плотность растворной смеси определяют взвешиванием емкости известного объема и делением массы раствора на объем. Перед взвешиванием раствор уплотняют штыкованием стальным стержнем диаметром 10-12 мм (25 раз) и 5-6 кратным встряхиванием сосуда.

Расслаиваемость смеси определяют в случае нарушения однородности состава раствора во время транспортировки. Для этого используется специальный прибор и методика. Прочность раствора определяется испытанием изготовленных кубиков на сжатие. При этом кубики должны быть выдержаны в соответствии с требованием в техусловии на данный вид раствора.

Операционный контроль качества

Осуществляют во время ведения кладки. Проверяется правильность перевязки, вертикальность кирпичной кладки, заполняемость швов раствором, толщина кладки и прочие проектные размеры. Правильность углов кладки выверяется угольниками, горизонтальность швов — уровнем.

Проверяется качество и соответствие проекту закреплений конструкций перекрытия а также дверных, оконных перемычек и прогонов. Проверяется надлежащее соедеталей со стеной, наличие подкладок под опорными частями конструкций.

Приемочный контроль

В ходе приемочного контроля устанавливают общие объемы и качество кладки. Проверяют соответствие конструкции рабочим чертежам.

Проверяют правильность рисунка, ровность, цикличность и толщину швов в случае контроля качества работ по выполнению облицовочной кирпичной кладки.

Методы испытания кирпича

Перед началом строительства проводится испытание кирпича на прочность. Технология изготовления этого строительного материала зависит от его предназначения. В процессе испытаний определяют показатели устойчивости к таким механическим воздействиям, как изгиб и сжатие. А также создают условия, имитирующие воздействие на продукцию негативных факторов окружающей среды — влажности и перепада температур.

Когда проводится?

Прежде чем возводить сооружение из кирпича, его тестируют в лабораторных условиях. Такая проверка называется сертификационной. Испытание кирпича для будущей постройки дает застройщику дополнительную гарантию, что для строительства будут использоваться качественные материалы, соответствующие всем нормам и стандартам. Экспертиза материала на этом этапе дает возможность предотвратить сложности, которые могут возникнуть в процессе сертификации готового здания, на этапе определения потребительских свойств товара, а также при принятии решения о выборе марки кирпича.

Требования к качеству

Керамический кирпич проверяется на соответствие требованиям стандартов производства по визуальным и физико-механическим характеристикам. Грани изделия должны представлять собой плоские поверхности. Если рассматривать ребра, стандарты предполагают формы как прямолинейные, так и с закруглением, радиусом до 15 миллиметров. В зависимости от прочности кирпича ему присваивается определенная марка, которая обозначается буквой «М» и цифрой, показывающей, какую нагрузку в килограммах выдерживает 1 квадратный сантиметр изделия. Допустимые цифровые значения марок находятся в пределах от 75 до 300. Не менее важным показателем качества керамического строительного материала является его морозостойкость, измеряющаяся в циклах. Оптимальным считается результат от 35 до 50. Что касается водопоглощения, то его показатели в процентах не должны быть менее 6 и более 16.

Этапы испытания

Внешняя оценка

Главная задача облицовочного керамического кирпича — создание эстетичного наружного вида строения. Поэтому его внешний вид должен отвечать следующим требованиям:

• Лицевыми должны быть не менее двух граней, продольная и торцевая.
• Исключается наличие на поверхности изделия сколов, трещин, инородных включений.
• Изделия должны соответствовать стандарту по геометрическим габаритам.
• Исключаются притупленности, скругления углов и ребер.

Требования к рядовому кирпичу не такие строгие, так как его поверхности не будут видны в готовом сооружении. Поэтому некоторые дефекты в строительном материале браком не являются. Допускаются сколы углов и повреждения ребер, представляющие собой выемки глубиной до 10 и длиной до 15 миллиметров, при условии наличия не более 2 единиц на 1 кирпич. Трещины, протяженностью до 3 сантиметров тоже могут присутствовать, но только на одной грани. Не относят к бракованным и изделия, имеющие сколы любого основания менее 10 миллиметров, если общее число изъянов не превышает 3 на поверхности изделия. Несмотря на то что в состав сырья входит известь, в кирпичах не должно быть видимых включений известняка. В процессе эксплуатации крупные вкрапления примесей впитывают влагу и увеличиваются, приводя в конечном счете к разрушению кладки.

Проверка на механическое воздействие

Прочность строительного материала при изгибе

Для этого испытуемый образец устанавливают в конструкцию, состоящей из 2 катков, подвижного и стационарного. Задача верхнего — передать нагрузку от плиты пресса, максимальное усилие которого не должно превышать 50 kH или 50 тонн. Для того чтобы определить правильное расположение подопытной единицы в устройстве, необходимо учитывать такой фактор, как пустотность кирпича. Если в изделии есть несквозные пустоты, во время проверки прочности кирпича при изгибе, они должны находиться в нижней зоне образца. В противном случае результат эксперимента не будет корректным. Предел прочности при изгибе определяют как среднее значение, полученное в результате тестирования 10 экземпляров.

Испытание изделия на сжатие

Методы подготовки к следующей проверке, целью которой является определение прочности кирпича, сводятся к соединению двух целых изделий или их половинок с помощью цементного раствора. Полученную таким способом конструкцию устанавливают в центре пресса, прижимают верхней плитой и обеспечивают повышение подаваемой нагрузки так, чтобы разрушить образец в течение определенного промежутка времени (от 20 до 60 секунд). Всего проводят 5 испытаний. Среднее арифметическое значение и будет показателем предела прочности при сжатии материала.

Показатель прочности обозначают буквой «М» и полученной в результате эксперимента цифрой. В самой маркировке он указывается третьим по счету.

Морозостойкость

Определяют попеременным помещением готового изделия в воду и в морозильную камеру с интервалом в 8 часов. Температура в холодильном агрегате при этом составляет -20 °С. Испытание кирпича заканчивают, когда начинают меняться его масса и прочность. Определение показателя морозостойкости — важное задание перед началом любого строительства. В условиях континентального климата он напрямую влияет на долговечность планируемых сооружений.

Испытания кирпича

Согласно существующим государственным и отраслевым нормативам, керамический и силикатный кирпич может различаться не только по цвету, форме и размеру, но и по техническим характеристикам. Так, разные виды этого материала имеют разные уровни водопоглощения, показатели прочности при сжатии и изгибе, а также степени сцепления с раствором.

Чтобы выбрать максимально прочный и долговечный кирпич, идеально подходящий для ваших целей, важно заранее оценить его технические особенности. В этом вам поможет компания ООО «СтройЛаборатория СЛ»: мы предоставляем услуги лабораторного испытания кирпича на механическую прочность при изгибе и сжатии, уровень водопоглощения, устойчивость к многократно повторяющимся циклам заморозки и размораживания.

Обратившись к нам, вы сможете определить качество выбранных строительных материалов, свести к минимуму процентное соотношение брака и гарантировать длительный срок эксплуатации строений. Наши специалисты применяют новейшее оборудование, обеспечивающее максимально оперативное и объективное проведение работ. Кроме того, мы берем на себя все заботы, связанные с оформлением сопутствующей документации.

Цены на наши услуги

Специалисты компании «СтройЛаборатория СЛ» проводят проверку кирпича по следующим показателям:

• Прочность на изгиб и сжатие;
• Морозостойкость;
• Уровень водопоглощения;
• Показатель плотности;
• Прочность сцепления с раствором (адгезия).

Проверка кирпича на прочность

Прочность кирпича (ГОСТ Р 58527-2019)

Образцы, выбранные для испытаний, тщательно просушиваются. Если изделие изначально влажное, то его оставляют на 3 суток при температуре +20 °С либо на 4 часа при нагреве до +105 °С. Образцы, в состав которых входит гипс, сушатся как минимум 8 часов при температуре до +50 °С

Испытание кирпича на прочность при изгибе проводят следующим образом:

1. Подготовленный образец фиксируют на двух опорах пресса.
2. Прикладывают давление в центре пролета и равномерно распределяют его по ширине образца.
3. Постепенно увеличивают нагрузку, так чтобы обеспечить разрушение изделия через 20 — 60 секунд с момента начала исследования.
4. Предел прочности на изгиб вычисляют как результат следующих действий:
   1. наибольшее давление, приложенное в центре образца, умножают на 3 и на дистанцию между точками опоры;
   2. ширину образца умножают на его высоту в центре пролета, возведенную в квадрат, и на 2;
   3. первое полученное число делят на второе.

   

   В итоге получают предел прочности кирпича при изгибе. Тестируют несколько образцов из одной партии, после чего рассчитывают среднюю арифметическую величину.

Испытания на прочность при сжатии кирпича можно проводить как на целых образцах, таки и на образцах-половинках после испытаний на изгиб.

Испытания выполняют по следующей схеме:

1. Измерение параметров образцов. Допустимая погрешность — 1 мм. Каждый параметр рассчитывают как средняя арифметическая величина между итогами двух замеров противоположных сторон образца.
2. Нанесение вертикальных осевых меток на боковые стороны исследуемого кирпича. Образец кладут на середину поршня пресса, так чтобы геометрические оси исследуемого изделия и плиты полностью совпали. Затем изделие придавливают верхним поршнем пресса.
3. Приложение возрастающего давления на образец. Важно, чтобы воздействие пресса усиливалось постепенно и непрерывно, с равномерным ускорением. Повреждение образца должно наступить через 20 — 60 секунд после начала исследования.
4. Лимит прочности изделия на сжатие рассчитывается как частное от деления максимальной нагрузки, приложенной при тестировании образца, на площадь поперечного разреза этого образца.

Аналогичные работы повторяют со всеми подготовленными кирпичами. На основании полученных результатов рассчитывают среднюю арифметическую величину.

Определение морозостойкости материала

Морозостойкость кирпича (ГОСТ 7025-91)

Морозостойкость — это возможность материала переносить многократное колебание температуры в широком диапазоне без заметного снижения прочностных показателей. При этом изделие должно быть в водонасыщенном состоянии.

При сильных морозах влага, оставшаяся в порах кирпичной кладки, начинает увеличиваться в объеме, провоцируя, таким образом, разрушение материала. Плотные изделия, имеющие минимум пор и щелей, поглощают мало воды и считаются морозостойкими. Это, например, гранит и мрамор. Кирпич, в свою очередь, является пористым материалом. Степень его морозостойкости зависит от качества сырья и метода производства. Существуют разные марки керамического кирпича по морозостойкости — от F15 до F150, а силикатного от F25 до F100.

Испытание кирпича на морозостойкость тесно связано с еще одним видом проверки — на водопоглощение. Работы проводятся следующим образом:

1. Для контроля морозостойкости по степени повреждений или потере массы отбирают не менее пяти образцов. Для контроля морозостойкости по потере прочности отбирают не менее 20 образцов.
2. На каждом изделии отмечают имеющиеся сколы, трещины и прочие дефекты.
3. Кирпичи замачивают в воде на 48 часов (до полного насыщения).
4. Затем образцы помещают в морозильную установку с температурой –15° С не менее чем на 4 часа.
5. Замороженные изделия кладут в воду, температура которой поддерживается на отметке +20 °С.
6. Размораживание кирпичей длится не менее 2 часов.
7. Далее цикл повторяют снова.

Через каждые 5 циклов замораживания-размораживания изделия проверяют на наличие новых дефектов. Согласно ГОСТ, кирпич должен выдерживать 25 циклов без признаков разрушения. Образцы, на которых не появилось расслоений и растрескиваний, считаются морозостойкими.

Данный параметр материала определяется также по снижению веса. После заданного количества испытательных циклов кирпич просушивают при нагреве до +110° С до получения неизменной массы. Затем фиксируют уровень потери веса. У качественного материала он составляет не более 2 %.

Испытание кирпича на водопоглощение

Водопоглощение кирпича (ГОСТ 7025-91)

Для данного испытания отбирают как минимум три образца кирпича из одной партии. Далее проводят следующие манипуляции:

1. Изделия просушивают в электрическом шкафу при нагреве +105 °С до получения постоянной массы.
2. Укладывают кирпичи на специальную решетку, так чтобы между ними оставался зазор не менее 2 см.
3. Решетку с образцами опускают в ванну с водой, температура которой составляет +20 °С. Кромка воды должна быть примерно на 10 см выше верхнего края кирпичей.
4. Держат исследуемый материал в воде 48 часов.
5. Вынимают кирпичи из ванны, протирают мягкой, хорошо впитывающей влагу тканью и взвешивают.
6. Вес воды, которая вытекла из образца на чашу весов, добавляют к общей массе кирпича. Важно закончить взвешивание каждого изделия в течение двух минут после его извлечения из воды.
7. Затем кирпичи просушивают до получения неизменной массы.
8. По итогам испытания вычисляют уровень водопоглощения кирпича:
   1. из массы насыщенного водой образца вычитают массу этого же образца, просушенного до получения неизменного веса;
   2. полученную разность делят на вес просушенного кирпича;
   3. умножают результат на 100 %.

Повторяют исследование с несколькими образцами, после чего рассчитывают среднюю арифметическую величину.

Еще один способ определения уровня водопоглощения материала — в условиях вакуума. В данном случае кирпичи помещаются в вакуумный эксикатор и заливаются водой, так чтобы ее кромка была выше верхнего края образцов как минимум на 2-3 см. Емкость плотно закрывается. Над кромкой воды создается разрежение 0,05 МПа. Для этого используется вакуумный насос.

В условиях пониженного давления из образцов кирпича начинают выделяться пузырьки воздуха. Специалист, проводящий исследование, фиксирует время, в течение которого из исследуемых изделий выходит воздух. Этот период должен составлять не более получаса. Когда выделение пузырьков заканчивается, давление в камере восстанавливают. Кирпичи держат в воде в течение того же срока, сколько они были под вакуумом. Таким образом, вода полностью заполняет те пустоты, в которых до этого находился удаленный воздух.

Затем образцы взвешивают согласно вышеописанной схеме и рассчитывают уровень их водопоглощения.

Определение плотности кирпича

Средняя плотность (ГОСТ 7025-91)

Данный вид исследования не менее важен, чем испытание кирпича на сжатие и изгиб. Дело в том, что именно от этого параметра во многом зависят эксплуатационные особенности материала. Чем выше плотность кирпича, тем более морозостойкими, прочными и долговечными будут возведенные из него объекты. Кроме того, плотный кирпич впитывает меньше влаги и лучше сохраняет тепло внутри строения.

Для оценки плотности материала специалисты нашей лаборатории проводят следующие работы:

1. Выбирают несколько образцов для тестирования.
2. Просушивают их до получения постоянной массы.
3. Определяют геометрические параметры исследуемых кирпичей.
4. Вычисляют объем изделий.
5. Определяют массу кирпичей с допустимой погрешностью до 5 г.
6. Рассчитывают плотность изделий как результат деления их массы на объем.

Далее можно определить, к какому классу плотности относятся исследуемые образцы. Для этого существуют стандарты ГОСТ:

Силикатный кирпич

Керамический кирпич

Определение прочности сцепления кирпича с раствором

Адгезия — прочность сцепления материала с цементным раствором — определяется как максимальное напряжение, возникающее при непосредственном приложении усилия перпендикулярно поверхности затвердевшего раствора. Степень сцепления рассчитывается как отношение усилия, за счет которого происходит отрыв одного кирпича или камня от другого, к общей площади контакта поверхностей.

Испытание кирпича на уровень адгезии, подобно исследованиям на водопоглощение и прочность, проводится по строго определенной схеме:

1. Подготовка исследуемой поверхности. Кирпич обрабатывается наждачной бумагой для увеличения уровня адгезии.
2. Приклеивание к поверхности исследуемого материала стальной пластины. Для этого используется эпоксидный клей.
3. Прорезание кирпича до основания. Образец прорезается строго по периметру пластины.
4. Ввинчивание в стальную пластину стержня захвата. Посредством системы рычагов и шарниров стержень соединяется со специальным прибором — адгезиметром.
5. Подача равномерно увеличивающейся нагрузки на разрыв. Интенсивность нагружения должна быть не более 1 МПа/сек. Нагрузка прилагается до того момента, когда произойдет разрыв кирпичей.

Результаты испытания фиксируются, после чего проводятся повторные тесты, и рассчитывается среднюю арифметическую величину.

Чтобы заказать услугу испытания кирпича на прочность, водополгощение, сжатие и другие показатели, свяжитесь с представителями компании ООО «СтройЛаборатория СЛ» любым удобным для вас способом.