Керамичните тухли
видове, характеристики, приложения Вече няколко хилядолетия тухлите са най-разпространеният строителен материал. Тухли се наричат зидарийни тела, произведени от смеси, различни по количеството суровина в състава си, по технологията на производство и дори по формата. В настоящия материал се спираме на керамичните тухли, които са най-масово използваните и с най-дълга история в строителството.
текст инж. Вера Ангелова
Човекът винаги е считал камъка за най-надеждния и дълготраен материал при изграждането на дома си, затова първоначално го е използвал в натуралното му състояние за строителни цели. Процесът е бил изключително дълъг и трудоемък – нужно е било камъните да се наредят правилно, защото при неправилна подредба, зидът е възможно да рухне във всеки един момент. Тогава човекът е призовал на помощ друг естествен материал – глината. Така се е появил първият изкуствен камък – тухлата. Той е най-древният строителен материал, известен на човечеството, който се произвежда и използва от няколко хилядолетия. И днес намира приложение в различни конструкции – с тухли може да се изгради всичко: от помощни и допълнителни конструкции като огради до масивни сгради с различна етажност.
Видове керамични тухли
Традиционно под тухла се разбира зидарийно тяло с контур на паралелепипед, изготвено от глина. Материалът е популярен със своята универсалност и дълготрайност.Издигащите се от векове църкви, манастири, стени и кули на крепости, направени от керамични тухли, и до ден днешен впечатляват със своята непреходна красота и монументалност. Освен неповторимият външен вид, устойчивостта и дълговечността, към достойнствата на керамичните тухли могат да се прибавят пожароустойчивост, висока звуконепроницаемост, топлоизолация и способността да се поддържа равновесие между температурните колебания навън и комфортния микроклимат в помещенията.
По начина на изработка се различават тухли с пластично формоване или полусухо пресоване. В първия случай приготвената от суровината маса се формова, след което се суши в камера и се подлага на термообработка при температура от 850° до 1000°С (някои типове и над 1000°С). Във втория – овлажнената суровина се формова в преса под високо налягане, след което преминава през сушилна камера и после през термична пещ. Технологията на производство ограничава сферата на използване на тухлите, получени при полусухо пресоване. Те имат по-висока водопропускливост и затова не бива да се използват при строителството на сградни елементи под кота нула (основи, цокли, фундаменти) и във влажни помещения.
В зависимост от своето предназначение керамичните тухли се разделят на строителни, облицовъчни и специални.
Строителната тухла служи за изграждане на стени и прегради, които впоследствие ще бъдат облицовани, замазани или боядисани. Тъй като тези тухли са скрити зад декоративен слой, нормативните изисквания към външния им вид са минимални: лицевата страна може да бъде груба, грапава и без еднороден цвят, допустимата криволинейност е до 10мм. Най-важното при тях е отклоненията от механичните, акустичните и топлотехническите качества да бъдат в рамките на допустимите граници. По отношение на външния вид е възможно тухлите може да бъдат с неравна повърхност, защото така се постига по-добро сцепление в зидовете.
Облицовъчните тухли са предназначени за декоративно оформяне на фасади и интериори. Според нормативните документи в тях не се допускат пукнатини, наличие на варовик, петна и други дефекти. Изборът на облицовъчни тухли трябва да бъде внимателно направен, тъй като и най-малкото наличие на варовик в тях води до разрушаването им под действието на влагата. Освен това, при поява на дефект един обикновен „козметичен ремонт” не може да спаси стената – налага се облицоването да се извърши наново. Нормативните изисквания за геометрията на тухлите са следните: отклонението от номиналните размери не трябва да превишава +4мм по дължина, +3мм по ширина, +3/-2мм по дебелина; неправолинейността на фасадната повърхност не трябва да е повече от 3мм при по-дългите блокове и 2мм при по-малките блокове. Съблюдаването на тези параметри е сложно, тъй като глината е „жив” материал и непредсказуемо може да променя размерите си. Трябва да добавим, че строителните норми в Европейския съюз въобще не предполагат допуски за криволинейност. Като цяло геометрията и размерите на фасадните тухли са доста по-точни, отколкото на строителните. Към разновидностите на фасадните тухли се отнасят: фактурни (с неравен релеф) и фасонни (полукръгли, ъглови и други форми). Последните позволяват изисканото оформление на прозорци, корнизи, създаването на закръглени форми, арки, сводове и колони. Освен това при употребата им изчезва необходимостта от изравняване, както при обикновените фасадни тухли.
Ако за строителните тухли цветът не е от значение, при облицовъчните той е основен параметър. Съвременните керамични тухли може да бъдат практически всякакъв цвят – от бял до черен, и дори нееднороден (например „плаващ” – от тъмен до светъл отенък, от кафяв до син, от жълт до син и т.н.). Цветът зависи преди всичко от технологията на изпичане, а така също и от състава, качеството и цвета на глината. Трябва да се отбележи, че в западноевропейските страни е популярна многоцветната глина, което и определя по-голямо естетическо разнообразие във възможностите за оформяне с произведени там тухли. В България основно се добива глина, която след изпичане се оцветява в червено. Най-рядко се среща бялата глина, от която се получават тухли с жълт, бял или кайсиев цвят.
За разширяване на цветовата гама производителите смесват глина от няколко вида или добавят в суровината оцветители. Почти всеки отенък може да се получи с помощта на глазура и ангоб. Ангоб – това е тънък декоративен слой от бяла или цветна глина, който се нанася преди изпичането върху формованата глина. Глазурата е цветен стъкловиден слой на повърхността на тухлата, имащ характерен блясък. Глазура може да се получи по следния начин: специално подбрана минерална смес покрива вече изпечената тухла, след което тя отново се връща в термичната пещ (технология на двуслойно формоване). Благодарение на двойната обработка се намалява влагопроницаемостта на тухлите, следствие на което естествено се увеличава издръжливостта им на атмосферни въздействия.
Сред новите разработки в областта на декорирането на тухли са метал-полимерните покрития, позволяващи да се създадат на повърхността на изделията неочаквани съчетания от цветове, рисунки и надписи.
Важен параметър за строителните и облицовъчните тухли е наличието на кухини и пори. Съществуващите тухли са моноблок (плътна тухла), кухи и порьозни („топла керамика”). Моноблокът, или плътната тухла както следва и от наименованието му е изцяло отлята тухла без отверстия. Той се използва в основи на сгради, цокъл и други места, където решаващ параметър при избора е голямото натоварване. В някои случаи намира приложение и при изграждането на външни стени, както за основен материал, така и като защита на топлоизолационния слой. За да се спазят изискванията за топлосъхранение и икономия на енергия в помещенията, обаче, е необходимо стените, изградени изцяло от тухли да са с много голяма дебелина. Затова във фасадните стени по-често се използват кухите тухли. При тяхното производство в тялото на тухлата се оформят отвори с различни форми, благодарение на които се подобряват топлоизолационните свойства на готовите стени (благодарение на затворения в кухините въздух, се увеличава значително съпротивлението на топлопреминаване). Това означава, че стените изцяло от такива тухли могат да бъдат значително по-тънки от тези с плътни тухли. Освен това тухлите с кухини са по-леки, заради което оказват по-малко влияние върху общата маса на конструкцията.
Накрая, най-„топлите” тухли са порьозните. При тях както и при изделията от предишния тип се разчита на включването на въздух за повишаване на топлотехническата ефективност и намаляване на теглото им, но самата структура на материала е принципно различна.
При производството на порьозни тухли в глината се добавят различни органични и минерални компоненти, които изгарят при печенето, образувайки малки затворени пори, равномерно разпределени в обема. В резултат на това се запазват всички свойства на обикновената керамика, но с повишена топлозащита: ако при тухлите с кухини коефициента на топлопроводност е 0,28 – 0,4W/mK, то при порьозните стойността му пада до 0,18-0,22 W/mK. Благодарение на наличието на малки по размер затворени пори, тухлите са по-леки, без да бъдат по-малко устойчиви, което позволява да се увеличи размера им. Външната повърхност на тези тухли най-чето е оформена като вдлъбнатини и жлебове в зоната на контакт помежду им. Те прилягат плътно един в друг, което премахва необходимостта от вертикални шевове при зидане. Това подобрява топлотехническото поведение на стената, чрез елиминиране на топлинните мостове, като в същото време намалява разхода на строителен разтвор. След завършване на стената, тя има достатъчна гладкост и равност за да бъде довършена с фасадна мазилка. Разбира се, възможно е и използването на облицовъчни тухли или други материали.
Независимо от вида на тухлите, те притежават някои основни параметри при избор, които определят областта на тяхното използване.
Устойчивостта на натиск на тухлите е доста висока. Тъй като в конструкцията те са подложени повече на опън при огъване, отколкото на натиск, нужно е да са добре свързани в зида. Разбира се, устойчивостта на зида зависи пряко от якостните и физическите качества на самите тухли.
Под студоустойчивост в строителството се разбира способността на материала да издържа на периодично замръзване и размразяване на попаднала в него вода. В условията на променлив климат студоустойчивостта е една от най-важните характеристики на зида. Тя се измерва с количеството цикли на замръзване и размразяване на водонаситено изделие: колкото повече цикли е способно да преодолее, без да промени свойствата си, толкова по-надеждно е то и по-дълго ще издържи. Студоустойчивостта в много случаи зависи от степента на влагопоглъщане на материала: когато влагата замръзне при ниски температури, тя разрушава неговата структура. Колкото по-малко влага се намира в материала, толкова по-добре.
В техническата документация студоустойчивостта се бележи с буквата F, а следващата я цифра показва колко цикъла може да издържи тухлата. В средно студените региони се препоръчва тази стойност да е около15-25 при строителните и не по-малко от 50 цикъла при фасадните.
Специални тухли
Към специалните тухли се отнасят тези, чието приложение изисква способност да издържат на екстремни експлоатационни условия. Такива са например огнеупорните, които се използват при изграждане на камини, пещи и димоотводи. Те се изготвят от шамот и се пекат при изключително висока температура. Тези тухли имат висока плътност и издържат на големи колебания в температурата (над 1000°С), обикновено имат пясъчно-жълт цвят.
Към групата на специалните тухли често се причисляват и клинкрните. Те се получават в резултат на високотемпературно изпичане на пластична глина без кухини. Благодарение на особеностите на суровината и специална технология, се получава изключително устойчиво, слабопорьозно, цвето-, износо-и студоустойчиво изделие със забележителна дълготрайност (при това без химични добавки и смесители). То има обширен диапазон от размери и цветове (огнени отенъци на червеното, сияещо жълто, бяло, кафяво-сиво,”старинен” ефект и много други възможности), които го правят оптимален вариант за облицовка на фасади и ландшафтни работи: автомобилни паркинги и подлези към гаражи, открити тераси, стълбищни площадки, водостоци и вътрешни дворове. 22/09/2009 |
