что такое клинкер для цемента
Состав портландцементного клинкера.
Минералогический состав портландцементного клинкера.
Портландцементный клинкер. Клинкерные минералы не являются чистыми соединениями, а представляют собой смеси, содержащие в незначительном количестве компоненты других минералов в виде смешанных кристаллических соединений; это относится и к остальным химическим примесям клинкера, которые не могут образовать самостоятельных фаз. Поэтому, чтобы четко отличать чистые соединения от клинкерных минералов, Териебом в 1897 г. дал основным минералам клинкера C3S и C2S названия «алит» и «белит» и, еще не зная их состава, исследовал под микроскопом отличия между ними.
Алит. Белит.
Белит.
При дальнейшем медленном охлаждении из β-C2S может образоваться стабильная ɣ-форма. Этот процесс протекает с увеличением объема на 10% и при определенных условиях может привести к рассыпанию клинкера. Быстрое охлаждение клинкера и наличие примесей препятствует переходу белита в гидравлически инертную ɣ-фазу, снижающую его качество.
Белит твердеет значительно медленнее алита, но в конце кондов достигает такой же прочности, как алит.
Если в клинкере глинозема содержится меньше, чем оксида железа (в молях), то оба компонента, вступая в соединение с известью, образуют алюмоферрит кальция (см, табл. 1.5.2.) —смешанно-кристаллическую фазу с конечным членом 2CaO•Fe2O3, где Fe может непрерывно замещаться Al. Этот смешанно-кристаллический ряд сохраняет стабильность до молярного отношения Al2O3:Fe2O3=2:1; однако в портланд-цементном клинкере, содержащем только соединения, богатые известью, ряд завершается уже при отношении 1:1. Если в клинкере преобладает глинозем, то его избыток сверх указанного отношения (как это имеет место в формуле 4CaO•Al2O3•Fe2O3) образует трехкальцисвый алюминат, богатый известью.
Трехкальциевый алюминат очень легко вступает в реакцию с водой, однако не имеет ясно выраженных гидравлических свойств и совместно с силикатами повышает начальную прочность цемента. Алюмоферрит кальция мало способствует гидравлическому твердению цемента.
Как уже указывалось щелочи только тогда попадают в клинкерные фазы, когда количество SO3, содержащееся в клинкере, недостаточно для полного образования щелочных сульфатов. Щелочи входят в состав всех клинкерных фаз, однако преимущественно содержатся в алюмииатной фазе в виде смешанных кристаллов, причем состав, указанный в формуле табл. 1.5.2, может быть получен только в присутствии SiO2.
Цементный клинкер
Характеристика клинкера
Ниже приведена таблица примерного минералогического состава портландцементного клинкера:
| 1 | Трехкальциевого силиката (алита) | 3СаО х SiO2 | 40-65% |
| 2 | Двухкальциевого силиката (белита) | 2СаО х SiO2 | 15-45% |
| 3 | Трехкальциевого алюмината | 3СаО х Al2O3 | 4-12% |
| 4 | Четырехкальциевого алюмоферрита | 4СаО х Al2O3 х Fe2O3 | 12-25% |
Свойства клинкера
Свойства цементного клинкера зависят от химического состава исходного сырья и корректирующих технологических присадок и добавок, от способа обжига, охлаждения и помола. В роли разжижителей (при мокром способе) выступают многие вещества, а именно: жидкое стекло, сода, содовая вытяжка из торфа, сульфидно-спиртовая барда, торфощелочные вещества, триполифосфат и пр.
Для получения быстротвердеющего цемента, из которого преимущественно производят сборные железобетонные изделия и конструкции для того чтобы можно было сократить сроки их изготовления, используют цементный клинкер с высоким содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината и в этом случае данные минералы составляют окло 65-70% от общего веса клинкера. Данный вид портландцемента с высоким содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината, обладающий высокой экзотермией, с успехом твердеет при отрицательной температуре воздуха.
Прочный цементный клинкер
Цементный клинкер является промежуточным продуктом, образующимся при нагревании смеси глины и известняка (соотношение этих компонентов 1:3 или 1:4) или других веществ, имеющих сходный состав. Реакция идет при температуре 1450 °C, причем смесь частично плавится, а затем образуются гранулы. Этот процесс впервые описал французский ученый Луи Вика в начале 19 века (1817 год).
Клинкер — промежуточный продукт при изготовлении цемента.
Производство цемента
Полученные после нагревания исходных материалов гранулы применяются для получения цемента. Для этого их смешивают с некоторым количеством гипса (примерно 5%), а затем полученную массу перемалывают в порошок. Точное соотношение компонентов зависти от процентного содержания SO3 в гранулах.
Добавление гипса позволяет управлять скоростью схватывания смеси. Иногда этот материал заменяют другими видами кальциевого сульфата.
При перемалывании исходных компонентов в порошок добавляют другие вещества. Их выбирают в зависимости от требуемых технических характеристик конечного продукта. Что такое клинкер цементный, можно понять, если рассмотреть его типичный состав.
В гранулы входят следующие химические соединения:
Количество других присадок колеблется в пределах 3-6%.
Четыре главные фазы клинкера
Для получения высокого качества цемента клинкер должен состоять из 4 компонентов, которые войдут в гранулы в нужном процентном количестве.
Соотношение минералов при производстве клинкера.
Наиболее важным компонентом является силикат, состоящий из тройного количества оксида кальция, смешанного с диоксидом кремния. Его процентное содержание в клинкере колеблется в пределах 52-68%. Силикат отличается от подобных ему составов за счет введения в кристаллическую решетку ионов магния, алюминия и железа.
Главное свойство алита — быстрая реакция с водой. Это свойство позволяет резко увеличить прочность цементной смеси на всех ее фазах. Наиболее важный вклад алит вносит при получении 28-суточной прочности образующегося продукта.
Белит
В нормальном клинкере содержание этой фазы колеблется в пределах 14-31%. Она является силикатом, состоящим из двойного количества кальциевого оксида, смешанного с диоксидом кремния. Кристаллическая решетка этого вещества изменена ионами различных металлов до β-модификации.
Белит практически не реагирует с водой, поэтому не может оказать влияние на прочность первые 28 дней, но затем вносит большой вклад в формирование прочностных характеристик продукта.
Алит и белит в чистом виде через 12 месяцев приобретают практически одинаковую прочность.
Алит и белит в смешанном виде.
Алюминатная фаза
Содержание ее в гранулах составляет 4-11% в нормальном клинкере. Она является силикатом, содержащим утроенное количество оксида кальция, смешанного с оксидом алюминия. В кристаллическую решетку этого соединения вкраплены ионы кремния, калия, железа и натрия.
Алюминатная фаза хорошо взаимодействует с водой. Она может ускорить нежелательное схватывание, если в смесь забыли добавить такой регулирующий элемент, как гипс.
Алюмоферритная фаза
В нормальном клинкере процентное содержание этой фазы колеблется от 5 до 15%.
Она является смесью следующих веществ:
Кристаллическая решетка этого соединения может изменяться в широких пределах при внесении в нее инородных ионов и подборе соотношения Al/Fe. Скорость реагирования этой фазы с водой на начальном этапе достаточно высокая, но ее можно изменять подбором соответствующих компонентов.
В последующий период реакция этой фазы с жидкостью замедляется, достигнув промежуточного значения между скоростями белита и алита.
Вместе с этими фазами в клинкере присутствуют и другие примеси, например, оксид кальция и различные щелочные сульфаты. Но их количество по сравнению с основными компонентами небольшое, поэтому они не могут оказать существенного влияния на прочностные характеристики клинкера.
Что такое клинкер для цемента
При возведении высотных зданий и небольших домов используется цементный клинкер. Твердый раствор увеличивает срок службы покрытий, подходит для облицовки печей и искусственных водоемов. Клинкерной плиткой, вместо натурального камня, украшают фасады, применяют как керамогранит при отделке интерьера, а также для реставрации пенобетонных и деревянных поверхностей. Строительный материал выдерживает избыточную влажность и обладает высокими теплоизоляционными свойствами.
Что такое цементный клинкер
В ходе обжигания смеси, состоящей из известняка и нескольких разновидностей глины, при высокой температуре получается вязкий гранулированный полуфабрикат, называемый клинкером. Для производства цемента в вещество добавляют гипс или сульфат кальция и другие минеральные компоненты, которые измельчают в порошок.
Впервые процесс спекания строительного сырья, добываемого из недр земли, путем нагревания его до 1450°, был описан в 19 веке инженером из Франции, создавшим полуфабрикат и цемент. Луи Вика использовал полученный промежуточный продукт при возведении подвесного моста, чтобы доказать его качество.
Каким методом получают цементный клинкер
Для создания материала, не уступающего по прочности натуральному камню, голландские строители стали обжигать специальную глину при высокой температуре. Сейчас при производстве цементного клинкера используют сырье, в составе которого содержатся двух-трехкальциевые силикаты или алюминаты. Смесь нагревают в печах до плавления или спекания. На свойства клинкера влияют несколько факторов:
При мокром способе обжига применяется много различных компонентов, среди которых триполифосфат, сода, торфяная вытяжка, жидкое стекло. Из шлама выделяются углекислоты, а клинкер приобретает форму шарика.
При сухом методе минеральные вещества высыхают в печи, а потом измельчаются в порошок. При комбинированном варианте смесь производят с помощью мокрого метода, затем влажность уменьшают до 16% путем фильтрования, после сырье обжигают. Если применяется сухой способ, то смесь соединяют с водой. А образовавшиеся гранулы высыпают в печь для дальнейшего спекания. Почти 67% в них приходится на оксид калия, 4% — алюминия. Около 22% составляет диоксид кремния, до 6% в составе гранул — добавки и присадки.
В клинкере, из которого производится цемент, количество минеральных искусственных компонентов достигает 70%.
Четыре главные фазы клинкера
Для возведения многоэтажных зданий требуется материал высокого качества. На свойства и характеристики цемента влияет объем и состав смесей, применяемых в процессе обжига. В клинкере обязательно должны присутствовать 4 компонента в определенных пропорциях.
В составе основного продукта, используемого для производства цемента, содержится силикат, представляющий собой смесь диоксида кремния и тройного объема оксида кальция. В клинкере его количество составляет не менее 52%. В кристаллической решетке алита вкраплены ионы:
Силикат быстро вступает в реакцию с водой. Такое свойство минерала обеспечивает прочность клинкера на всех этапах нагревания и обжига.
Белит
В полуфабрикате цемента от 14% до 31% приходится на фазу, представляющую смесь диоксида кремния и двойного объема оксида кальция. Вещество не вступает в реакцию с водой, но спустя год приобретает такую же прочность, как и алит. В кристаллической решетке белита выявляют ионы разных металлов.
Алюминатная фаза
В гранулах цементного клинкера содержится силикат, в котором оксид алюминия смешан с тройным объемом оксида кальция. На эту фазу в продукте приходится не менее 4%, но и не более 11.В кристаллической решетке в небольшом количестве наблюдаются вкрапления ионов микроэлементов:
При взаимодействии с водой вещество быстро схватывается. Для предупреждения нежелательной реакции в смесь добавляют гипс.
Алюмоферритная фаза
В промежуточном продукте цемента обязательно присутствует еще один компонент, объем которого составляет 5% — 15%. Четырехкальциевый алюмоферрит может менять состав в зависимости от концентрации оксида железа и алюминия. Дополнительные компоненты и примеси, содержащиеся в продукте, на его прочность влияния не оказывают. Скорость взаимодействия фазы с водой уменьшают или увеличивают, используя разные соединения.
Характеристика минералов цементного клинкера
Трехкальциевый силикат обуславливает свойства материала, включая скорость затвердевания. Вещество выделяет тепло и обладает высокой прочностью. Добавки, содержащиеся в фазе алита, влияют на его характеристики, изменяют структуру.
Двухкальциевый силикат (C2S) медленно затвердевает, почти не выделяет тепло, но постепенно приобретает высокую прочность. Техническим свойствам портландцемент обязан белиту и алиту, поскольку концентрация этих твердых растворов в клинкере превышает 70%. Объем между кристаллами силикатов заполнен различными веществами, не влияющими на свойства материала.
В процессе обжига трехкальциевый алюминат очень быстро затвердевает и выделяет большой объем тепла, но при этом получается не очень прочным. Присутствие значительного количества минерала в клинкере провоцирует появление коррозии, в портландцементе содержание вещества не превышает 5%.
Целит обладает высокой скоростью взаимодействия с молекулами воды, однако раствор алюмофферита кальция не влияет на процесс затвердевания материала.
Содержание основных минералов в клинкере:
Щелочные оксиды попадают в сырье, используемое при производстве цемента, с полевым шпатом или глиной. Большая часть примесей при обжиге испаряется, а остальные включаются в состав других соединений. Количество щелочей в клинкере стараются уменьшить до 1%, поскольку они препятствуют затвердеванию раствора.
Окись кальция появляется при неполном обжиге, вследствие нарушения соотношения между основными компонентами сырья. Вещество присоединяет молекулы воды, увеличивает объем твердой фазы, что приводит к растрескиванию и потере пластичности клинкера.
Чтобы снизить содержание окиси кальция, гранулы перед измельчением месяц держат на складе.
Для производства клинкера в карьерах добывают сланцы и глинистые породы, в которых содержатся соединения алюминия, железа, а также известняки. Сырьевые смеси обжигают до спекания.
Полученный промежуточный продукт измельчают, добавляют гипс и производят портландцемент, из которого изготавливают прочный бетон, плитку для облицовки, искусственный камень.
Для создания других видов строительного материала клинкер соединяют с ракушечником и шлаком или смешивают с добавками.
Чтобы получить глиноземистый цемент, обжигают смесь бокситов и известняков. Состав не пропускает влагу, устойчив к высоким температурам, подходит для производства жаропрочного бетона, а также используется при аварийных работах.
При нагревании известняков до 1 тыс.° получают романцемент, который применяется для создания панелей и блоков, но обладает меньшей прочностью.
Цементный клинкер: что это такое и как производится
Цементный клинкер представляет собой продукт, который производят в процессе обжига до состояния плавления или спекания сырьевой смеси определенного состава. Клинкер является промежуточным продуктом в процессе производства цемента.
В специальных печах, при очень высокой температуре (выше 1000 градусов) нагревают смесь известняков и разных глин, в итоге получая спекшийся гранулированный материал. Химически это смесь алюмината и алюмоферрита кальция с силикатами. Для приготовления цемента клинкер измельчают, добавляют в него гипс и другие вещества.
Стоимость клинкера находится в достаточно широких пределах и напрямую зависит от сорта. Применяется в самых разных ремонтно-строительных работах.
Текстура клинкерного кирпича
В классическом варианте клинкерный кирпич выпускается с ровной матовой поверхностью. Он гладкий и приятный на ощупь. Такой материал выпускался более 100 лет с момента изобретения
И лишь в последние полвека производители начали уделять внимание текстуре производимого материала, что позволило значительно разнообразить поверхность клинкера и тем самым улучшить его декоративные качества
Современные производители, благодаря имеющемуся оборудованию, могут придавать поверхности глянец или создавать особый рельеф. Вот несколько технологий, которые пользуются наибольшей популярностью на рынке клинкерных изделий:
• Стандартное нанесение. Это классический способ образования определенной текстуры, при котором на поверхность уже готового, обожженного материала наносится определенный рисунок. После нанесения клинкер отправляется в печь, где поверхностное нанесение закрепляется, и изделие получает необходимый рельеф. Что касается прочностных характеристик материала, данное нанесение на них никак не отражается.
• Ангобирование. Такая технология подразумевает нанесение на готовый обожженный и просушенный кирпич тонкого керамического слоя под названием ангоб. Он представляет собой смесь глины с оксидами металлов, которые спекаясь в печи с клинкером, придают поверхности материала особый оттенок. К слову, от состава ангоба зависит окончательный цвет и оттенок клинкерного кирпича. Именно при помощи данной технологии производители получают состаренный клинкер.
• Торкретирование. Еще один способ декорирования поверхности клинкера. Но в отличие от предыдущих способов обработки, при торкретировании на поверхность кирпича перед обжигом наносится минеральная крошка. В итоге обожженный кирпич с расплавленной на поверхности крошкой обретает необычный рисунок и может похвастаться привлекательной цветовой гаммой.
• Глазурирование. Из названия можно понять, что данная технология подразумевает получение скользкой, глянцевой поверхности, приятной на ощупь и радующей глаз. Данная технология очень напоминает ангобирование, с той лишь разницей, что вместо керамического слоя на поверхность клинкера наносится слой глазури.
Если вы задумались, какая текстура материала лучше подойдет для отделки вашего дома, то сразу скажем, что этот факт не имеет определенного значения. Тем не менее, практика показывает, что глазурированный материал выглядит наиболее предпочтительно, да и ухаживать за поверхностью с нанесенной глазурью гораздо легче.
Повышенным спросом пользуется клинкер, в котором производители получают искусственные высолы на поверхности, а также наносят искусственный нагар. Такие изделия придают особо изысканный облик архитектуре здания.
ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ЦВЕТ КЛИНКЕРА?
В зависимости от процентного содержания в шихте, температуры и газовой среды в печи, а также при сочетании различных оксидов в определённых соотношениях существует возможность получения клинкера практически любого цвета и оттенка.
Что это значит? Такой способ окрашивания представляет собой введение в шихту различных минеральных добавок (карбонатные породы, руды чёрных и цветных металлов, продуктов их обогащения, отходов производств и т.д.) и оксидов металлов (Fe2O3, MnO2, Cr2O3, TiO2 и др.), которые окрашивают изделие за счёт их равномерного распределения в черепке. Введение таких добавок позволяет получать кирпич различной цветовой палитры. Отличительным преимуществом такого кирпича является его долговечность по сравнению, например, с двухслойным, ангобированным и глазурованным кирпичом.
Таким образом, ни одна партия керамического клинкера не похожа на другую ни по цвету, ни по пластическим качествам!
И даже в одной партии кирпич может отличаться друг от друга оттенками —
это особенность глинистого сырья и процесса обжига в печи.
Виды клинкера и область его применения
На рынке строительных материалов сегодня можно обнаружить сразу несколько разновидностей клинкера. Изучим их.
Рядовой кирпич
Как можно понять из названия, такой продукт выпускается исключительно полнотелым, ведь используется он для возведения стен, колонн, цоколей, лестниц и других несущих конструкций зданий.
Помимо этого, если в доме имеется печь, первый венец, наиболее подверженный разрушению, также выполняют из строительного клинкера. Практика показывает, что «живет» такой кирпич примерно 80 лет.
Фасадный кирпич
С ним также все предельно ясно. Фасадный материал потому и называется так, что используют его для наружной отделки домов. Выпускается он пустотелым, и более тонким, чем обычный кирпич, ведь главная его функция – представительная, т.е. создающая внешний вид. Для этой цели наружная поверхность материала покрывается глазурью. А пустотелость позволяет избежать дополнительной нагрузки на фундамент, так как вес кирпича довольно большой.
Такой кирпич, даже несмотря на имеющиеся пустоты, может служить 100 лет. Дело в том, что технология его изготовления позволяет достичь уровня водопоглощения не превышающего 2%. А это самая мощная защита от негативных природных явлений, объясняющая невероятно высокую долговечность данного материала. В этом плане облицовочный клинкер нередко применяю для отделки цоколя, как самой уязвимой части здания. Можно сказать, что отделка таким материалом производится на века!
Тротуарный клинкер
В былые времена был невероятно популярен тротуарный кирпич, которым мостили дороги, тротуары и мостовые. Сегодня эта традиция возвращается, и такой кирпич получает все большую популярность. Технология его изготовления позволяет получить максимально прочный, морозоустойчивый, и невероятно износостойкий материал, с фактически нулевой водопроницаемостью! Дорожка, выложенная из такого клинкера, лучше любого другого материала противостоит механическим и ударным нагрузкам.
В ЧЕМ РАЗНИЦА МЕЖДУ КЕРАМИКОЙ И КЛИНКЕРОМ?!
«ВСЮ ЖИЗНЬ ОБЫЧНЫМ КИРПИЧОМ ОБЛИЦОВЫВАЛИ»
Каждый второй наш клиент задаёт вопрос: что выбрать ― лицевой (облицовочный) или клинкерный кирпич? Ведь «разница только в цене и не более». Наша цель донести до наших клиентов, что цена напрямую соответствует качеству.
Что касается лицевого кирпича российского производства. Такой кирпич имеет ряд недостатков при эксплуатации: на поверхности стены часто появляются высолы, причём их образование занимает обычно большую площадь. Плюс к белёсым пятнам на стене добавляется эффект «мокрой стены», так как лицевой кирпич имеет водопоглощение более 6% и очень хорошо впитывает воду. С учётом нашего климата, такая стена будет с «мокрым эффектом» три сезона в год, как следствие – неэстетический вид фасада во время эксплуатации + снижение технических характеристик самого кирпича за счёт постоянного его нахождения в водонасыщенном состоянии, причём снижение происходит определяющих характеристик кирпича, таких как морозостойкость и прочность, что повлечет за собой растрескивание поверхности кирпича. Но самое главное – это быстрый моральный износ фасада дома, который приведёт к дополнительным затратам на реставрацию.
Поэтому выгоднее взять немецкий клинкер, который не создаст проблем в будущем, тем более разница в цене за штуку составит около 30-40 рублей в зависимости от той расцветки, которую выберет заказчик.
Четыре главные фазы клинкера
Является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров; содержание его составляет 50—70 %. Это трёхкальциевый силикат, 3СаO*SiО2 (сокращенно обозначают C3S), состав и структура которого модифицированы за счёт размещения в решётке инородных ионов, особенно Mg2+, Аl3+ и Fе3+
Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах из всех фаз играет наиболее важную роль в развитии прочности; для 28-суточной прочности вклад этой фазы особенно важен.
Белит
Содержание белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15—30 %. Это двукальциевый силикат 2СаO*SiО2 (C2S), модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-модификации. Белит медленно реагирует с водой, таким образом слабо влияя на прочность в течение первых 28 суток, но существенно увеличивает прочность в более поздние сроки. Через год прочности чистого алита и чистого белита в сравнимых условиях примерно одинаковы.
Алюминатная фаза
Содержание алюминатной фазы составляет 5—10 % для большинства нормальных цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат 3СаO*Al2O3, существенно изменённый по составу, а иногда и по структуре, за счёт инородных ионов, особенно Si4+, Fe3+, Nа+ и К+. Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание реагент, обычно гипс.
Алюмоферритная фаза
Ферритная фаза (CaAlFe) составляет 5—15 % обычного цементного клинкера. Это — четырёхкальциевый алюмоферрит 4CaO*Al2O3*Fe2O3, состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило, она высока в начальный период и является промежуточной между скоростями для алита и белита в более поздние сроки.
В клинкере обычно присутствуют в небольших количествах и несколько других фаз, таких как щелочные сульфаты и оксид кальция.
№2. Преимущества и недостатки клинкерного кирпича
Особенности сырья и технологии производства позволяют получить кирпич с уникальной структурой, который обладает массой достоинств:
Среди основных минусов клинкерного кирпича стоит отметить:
Отдельно стоит отметить низкую паропроницаемость. Минимальное количество пор дарит клинкерному кирпичу устойчивость к влаге, но вместе с тем препятствует воздуху проходить сквозь материал. Именно поэтому при использовании материала в качестве строительного или облицовочного необходимо позаботиться о качественной вентиляции.
И СНОВА ПРО ЦВЕТ КЛИНКЕРА: ВЫСТАВОЧНЫЕ ОБРАЗЦЫ
Что касается выставочных образцов? Образец предназначен для отображения общего вида одного из типов кирпича, который производится, т.е. его размер, цвет и текстуру. В связи с особенностями производственного процесса, производитель клинкерной продукции не может гарантировать точное дублирование этого образца и предупреждает, что продукция партия от партии может отличаться. Тем не менее, в договоре или документе на поставку покупателя предупреждают, что кирпич может менять оттенок в пределах эталонных образцов от менее насыщенного тона данного цвета до более из-за технологических параметров, таких как: естественных колебаний в составе сырья; режима обжига; процесса формования. Поэтому завод-изготовитель или поставщик рекомендует покупать всю партию кирпича и при кладке использовать одновременно кирпичи из 3-4 пакетов, для предотвращения эффекта «полосатости» кладки.
Клинкерный кирпич – характеристики, разновидности, размеры и сферы применения
Клинкерный кирпич, что это такое, каковы его основные характеристики и назначение – тема данной статьи. Отдельные элементы зданий испытывают высокие статические нагрузки и возводятся из материалов с соответствующими характеристиками.
При строительстве таких конструкциях широко используется клинкерный кирпич, имеющий уникальные физико-химические свойства. Производство таких кирпичей впервые было налажено в XIX веке в Голландии, испытывавшей дефицит природного камня.
В соответствии с ГОСТ 530-2012 изделие описывается как прочное и с исключительно с низким влагопоглощением, что обеспечивает ему отличные эксплуатационные и декоративные свойства. Материал может применяться в агрессивной среде и для проведения отделочных работ и облицовки зданий.
Изделие имеет форму правильного параллелепипеда с заданными действующим стандартом размерами. Наружная поверхность кирпича клинкерного имеет слегка шероховатую фактуру, цвет которой колеблется от светло-желтого до темно-коричневого. Всего насчитывается около сотни оттенков, образование которых достигается введением в состав сырья специальных добавок.
Клинкерный кирпич существенно отличается от обычного керамического по следующим признакам:
Рецептура и технология изготовления.
Основным сырьем для него является специальный вид глины, который называется тощим, в качестве шихты используются минеральные добавки магматических пород. Данный состав обеспечивает в процессе обжига при температуре 1300 °C образование значительного количества стеклофазы. Для сравнения обычный кирпич формируется при 800 – 1000 °C.
Высокий уровень прочности.
По данному показателю клинкерные изделия занимают лидирующее положение среди керамических блоков и плиток. Материал имеет отличную устойчивость к истиранию, по этому параметру он многократно превышает параметры высококачественного бетона.
В ходе кладки клинкерного кирпича каменщиками используются модифицированные цементно-песчаные смеси.
Такие растворы обладают минимальным временем схватывания, что позволяет снизить временные нормативы в процессе возведения строительных конструкций.
В декоративных целях швы между блоками расшиваются и затираются цементными составами с добавлением красящего пигмента. Это повышает трудоемкость технологического процесса, но и значительно улучшают внешний вид кладки.
Паропроницаемость
Внутренняя структура клинкерного кирпича характеризуется крайне низкой пористостью. Данное обстоятельство и объясняет малую паропроницаемость изделий.
Данный показатель имеет численное выражения в виде соответствующего коэффициента, который для данных изделий составляет от 0,03 до 0,07 мг/(м•ч•Па).
Низкая паропроницаемость отделки из фасадного кирпича обеспечивает сохранность ограждающих конструкций от воздействия влаги. Во внутренних помещениях строений из данного материала необходимо эффективная система вентиляции.
Экологичность
Кирпич клинкерный изготовлен из природных минералов, а технология его производства обеспечивает создание устойчивой и плотной структуры.
Изделия отличаются высокой экологичностью, в процессе эксплуатации они не выделяют вредных для человека летучих химических соединений. Сырье и готовая продукция проходит обязательную проверку на радиоактивность.
Производители строго придерживаются в этом вопросе требований действующего стандарта.
Назначение и сферы применения клинкерного кирпича
Возведение зданий из современных строительных материалов позволяет реализовать самые сложные проекты. Основные сферы использования клинкерного кирпича следующие:
1. Рядовые изделия применяются для строительства нагруженных опорных конструкций: фундаментов, оснований, колонн, ступеней, цоколей, а в отдельных случаях и несущих стен.
3. Тротуарный предназначен для мощения дорожек пешеходных, аллей в парках и скверах, смотровых площадок.
Клинкерный кирпич отличается высокой прочностью превосходными эксплуатационными характеристиками. Данные обстоятельства обеспечивают долговечность зданиям и сооружениям, в строительстве которых используются такие материалы.
Фазовый состав портландцементного клинкера
При рассмотрении фазового состава клинкера следует учитывать условия его формирования. При обжиге сырьевой шихты содержащиеся в ней примеси и зола топлива распределяются неравномерно, что обусловливает переменный состав образующихся клинкерных фаз. Для них характерно образование твердых растворов, способных размещать в своих кристаллических решетках вовлеченные примесные атомы при условиях компенсации их зарядов. Компонентами твердых растворов являются щелочи, оксиды магния, хрома, титана, фосфора и др. В процессе обжига происходит стабилизация моноклинного алита. Наибольшей способностью к вовлечению примесных атомов в решетках обладают алюминаты и алюмоферриты кальция; белиты (6%) и алиты (около 4,8%). Признано называть клинкерные фазы по названию исходных минералов — фаза алита, фаза белита. Алит — фаза трехкальциевого силиката C3S. Одним из наиболее важных в химии цемента соединений извести с кремнеземом является трехкальциевый силикат C3S. Он устойчив в интервале температур от 1523 до 2343 К, при которых расплавляется с разложением (инконгруентно), на СаО и расплав; он может образовываться путем первичной кристаллизации из трех- или четырехкомпонентного расплава, содержащего алюминий и железо. В этом случае не удается получить чистые кристаллы C3S, ибо в их твердом растворе содержится небольшое количество алюминатов и ферритов кальция. С. М. Рояк и О. К. Алешина наблюдали образование C3S при 1273—1473 К в зоне твердофазовых реакций в виде слоя толщиной около 1 мкм вокруг зерен СаО и в количестве менее 1% массы материала. Этот слой служит затравкой для основной массы алита, кристаллизующейся в жидкой фазе при 1723 К. Известен способ получения C3S из извести и кремнекислоты в расплаве хлористого кальция; после охлаждения расплав обрабатывается спиртом и водяным паром при 873 К. C3S может образовываться путем твердофазовой реакции между кремнекислотой и известью при температурах 1723 — 1873 К; при 2073 К — реакция протекает с большей скоростью. Однако для осуществления этой реакции необходим многократный обжиг тонко измельченного промежуточного продукта. Только при этих условиях можно получить C3S, не содержащий свободной извести. Структура алита сложена из тетраэдров (Si04) и отдельных ионов кислорода и кальция. Последние координированы между собой шестью кислородными ионами. Для этой структуры характерна нерегулярная координация ионов кальция и «пустот» между ними. Полагают, что такой координацией можно объяснить высокую энергию решетки трехкальциевого силиката. Алит в портландцементном клинкере рассматривали как трехкальциевый силикат, в котором два атома кремния замещены двумя атомами алюминия, а для компенсации заряда в промежутках располагается атом магния. Такое замещение происходит в каждых 18 молекулах C3S, что позволило предложить следующую формулу алита — C54Si6 AM. Предлагают также рассматривать формулу алита в виде C51Si6 AM. Однако получить синтетический алит этого состава не удалось, продукт обжига содержал обычно некоторое количество свободного оксида кальция. Это дало основание считать, что растворимость глинозема значительно меньше, чем полагали ранее. Белит
— фаза двухкальциевого силиката (C2S) существует в четырех модификациях. При исследовании путем травления некоторыми реактивами полированных шлифов портландцементного клинкера в отраженном свете заметно как светлое, так и темное призматическое промежуточное вещество. Обе эти составляющие различаются по отражательной способности. Светлое промежуточное вещество, обладающее наибольшей отражательной способностью, представлено алюмоферритами кальция с высокими показателями преломления, а также сильно обогащенным железом стеклом. Темное призматическое промежуточное вещество с меньшей отражательной способностью представляет собой трехкальциевый алюминат и клинкерное стекло, которое из-за быстрого охлаждения не успело закристаллизоваться. Промежуточное вещество отчетливо проступает при протравливании поверхности полированного шлифа в течение 1 с при 20°С специальным раствором серной кислоты в этиловом спирте. При помощи других реактивов можно различить в нем железосодержащие фазы, включая обогащенное железом стекло, трехкальциевый алюминат и др.
Алюмоферриты кальция
. Кристаллы алюмоферритов кальция характеризуются призматической, либо округлой формой, они от желтовато-бурого до темно-бурого или даже черного цвета. Раньше считали, что химический состав алюмоферритпой фазы клинкера, названной по имени исследователя браунмиллеритом, C4AF.
Трехкальциевый алюминат
— темное промежуточное вещество, появляющееся в присутствии щелочей в призматической форме, а если их нет — в прямоугольной. Несмотря на наличие травителей определение содержания трехкальциевого алюмината в клинкере связано с трудностями. О. М. Астреева и Л. Я. Лопатникова разработали количественный иммерсионный метод определения С3А в клинкере с помощью прокрашивания. Особо тонко измельченный порошок клинкера прокрашивается специальным спиртовым раствором органического красителя «кислотного ярко-голубого». В результате интенсивно окрашиваются только кристаллы С3А, что дает возможность определить их содержание. Трехкальциевый алюминат неустойчив. Он образует Ci2A7 в условиях обжига цементного клинкера при содержании в составе сырьевой смеси минерализатора — фтористого кальция, либо кремнефтористого натрия, кальция или магния, а также в присутствии минерализатора— сернокислого кальция. Кристаллическая структура С3А еще точно не определена. Предполагают, что в С3А ионы Аl+3 в центрах боковых сторон элементарного куба окружены в правильном порядке шестью ионами кислорода. Другие ионы Аl3+ в центрах граней охватывают плоское кольцо из четырех ионов кислорода. В структуре имеются два вида ионов Са2+: одни, расположенные в углах куба, правильно координированы шестью атомами кислорода, а другие, сгруппированные в небольшой куб внутри структуры, неправильно координированы девятью атомами кислорода. Для структуры в целом характерно наличие примесей в пустотах кристаллических решеток, имеющих размер около 1,7А. В промышленных клинкерах MgO содержится до 2,5% по массе, С3А растворяет до 9% Na2O; наблюдается также способность к растворению незначительных количеств Si02. Для С3А характерно отсутствие полиморфизма.
Пятикальциевый трехалюминат
. Это соединение в портландцементном клинкере в виде отдельной фазы не кристаллизуется. Оно растворяется в стекловидной фазе либо входит в состав алюмоферритов кальция. Установлено существование метастабильной фазы, которая присутствует в клинкере, полученном при исключительно быстром обжиге.
Стекловидная фаза
. При резком мгновенном охлаждении (замораживании) жидкой фазы клинкера теоретически возможное содержание стекла может достичь примерно 25%; практически же стекловидной фазы в клинкере значительно меньше, потому что в реальных условиях она охлаждается со средней скоростью. Стекловидная фаза образуется в результате неравновесных условий кристаллизации клинкерного расплава при охлаждении. Присутствие стекловидной фазы можно установить, сопоставив теплоту растворения исследуемого клинкера с аналогичной характеристикой полностью закристаллизованного (отожженного) клинкера, а также под микроскопом при исследовании в иммерсионных жидкостях. Обломки стекла в одном и том же образце клинкера могут иметь различное светопреломление. Это объясняется микроскопической гетерогенностью структуры и неспособностью жидкой фазы достигнуть во время охлаждения равновесия с крупными кристаллами затвердевших фаз. В полированных шлифах отражательная способность также меняется в зависимости от значения глиноземного модуля. Для того, чтобы отличить стекло от кристаллического темного промежуточного вещества, рекомендуется протравливать поверхность шлифа клинкера раствором едкого калия. Резкое охлаждение клинкера, способствующее образованию стекловидной фазы, создает вместе с тем в ней внутренние напряжения, что является причиной рассыпания клинкера в процессе последующего хранения, однако оно благоприятствует сохранению прочности цемента при его вылеживании. Прочие составляющие клинкера. Свободный (несвязанный) оксид кальция практически всегда содержится в клинкерах в количестве, обычно не превышающем 0,75—1%. Это свидетельствует о неполноте реакций образования силикатов кальция. Свободный оксид кальция в клинкере представлен в виде скоплений или отдельных округлых зерен, часто примерно одинакового с белитом размера; его трудно обнаружить в прозрачном шлифе клинкера, но он хорошо виден в полированном шлифе, так как благодаря округлой форме заметно выделяется на поверхности шлифа. Содержание свободного оксида кальция может быть определено глицератным методом; он очень легко обнаруживается при образовании хорошо видимых фенолятов кальция. Количество оксида магния частично в виде периклаза в клинкере составляет 1—4% в зависимости от его содержания в исходных сырьевых материалах, главным образом в известняковом компоненте. Теоретическая температура диссоциации углекислого магния при давлении 0,1 МПа составляет 913 К. Оксид магния в зависимости от температуры его получения имеет различную плотность. При обжиге при 1673 К и выше получается неактивная MgO, называемая периклазом, ее плотность 3,58 г/см3; низкотемпературный оксид магния (каустический) имеет плотность 3,3 г/см3. Количество кристаллического оксида магния в клинкере всегда меньше расчетного его содержания, так как MgO распределена в цементном клинкере в виде твердого раствора и входит в состав алюмоферритов кальция\ алита, белита, стекловидной фазы, а также нередко и V трехкальциевый алюминат. Остающийся несвязанным оксид магния является периклазом, содержание которого зависит от количества и состава жидкой фазы, режима обжига и скорости охлаждения клинкера. Размер кристаллов периклаза в быстро охлажденных клинкерах со значительным содержанием стекловидной фазы меньше, чем в тех же клинкерах, но медленно охлажденных, т. е. близких к равновесной кристаллизации. Объясняется это тем, что растворимость оксида магния в стекле больше, чем в кристаллических алюмоферритах. В полированных шлифах клинкера обычно применяемые травители на периклаз не действуют, он отчетливо наблюдается в виде светлых угловатых зерен, возвышающихся над поверхностью. Обычно зерна имеют вид прямоугольников или треугольников.
Щелочи
. Содержание щелочей в Клинкере составляет обычно 0,3—1 % и в отдельных случаях достигает 1,5%; количество щелочей зависит от их содержания в исходных сырьевых материалах, а также от условий возгонки в процессе обжига. Подача в печь уловленной электрофильтрами пыли приводит к повышению содержания щелочей в клинкере. Обычно в пыли преобладает оксид калия, оксида натрия содержится, как правило, меньше. Систематические исследования клинкерных систем, содержащих наряду с основными компонентами щелочные оксиды, показали, что эти оксиды прежде всего связывают серный ангидрид. При этом образуются щелочные сульфаты; возможно появление щелочно-сульфатной фазы, содержащей оба щелочные оксида. Весьма существенно влияют щелочи на образование трехкальциевого силиката. Обычно при заметном количестве калия наблюдается избыток свободного оксида кальция.
Оксиды марганца
присутствуют в клинкере, если в качестве сырьевого компонента используют доменный шлак, содержащий обычно соединения марганца. Содержание Мп203 может достигнуть 3%; в этом случае цемент будет коричневым. Установлено, что Мп203 может замещать в клинкере Fe203. Исследования В. В. Тимашева показали благоприятное действие Мп на спекание клинкера. Клинкер из сырьевой смеси, в составе которой есть соединения марганца, нужно обжигать в окислительной среде.
Диоксид титана
переходит в клинкер обычно из глинистого компонента; содержание его составляет около 1%.
Пентаксид фосфора (фосфорный ангидрид)
содержится в клинкере, полученном из обычного цементного сырья в весьма незначительных количествах (порядка 0,2—0,3%), которые ускоряют процесс твердения портландцемента. Опыт работы некоторых цементных заводов показал, что при попадании в состав сырьевой смеси оксидов фосфора резко понижалась прочность цемента. Часто было трудно установить причину существенного снижения гидравлической активности, так как при обычном химическом анализе оксид фосфора осаждается с полуторными оксидами и тем самым меняет химическую характеристику состава клинкера. Однако при более детальном анализе удавалось обнаружить заметное (около 2%) количество Р205 в клинкере. Было выявлено, что алит, вторично обожженный в присутствии фосфата кальция, разлагается на двухкальциевый силикат, в твердом растворе которого содержится фосфат кальция и свободный оксид кальция.
Сернистые соединения
обычно содержатся в глинистом компоненте цементной сырьевой шихты и, особенно, в том случае, если сырьевым компонентом является доменный шлак. Количество серы в пересчете на серный ангидрид (S03) не превышает обычно 0,75— 1%. В исходном сырье сера встречается как пирит, реже в виде сульфатов или органических соединений. Она может поступать в обжигаемую шихту с твердым топливом, либо сернистым мазутом. В процессе обжига, который, как правило, всегда является окислительным, сульфиды окисляются и вступают в реакцию со щелочами, образуя сульфаты щелочей и некоторое количество сульфата кальция. При высоких температурах Сульфат кальция может разлагаться, однако появляющийся серный ангидрид взаимодействует с обжигаемой высокоизвестковой шихтой и вновь образует сульфаты. Поэтому в отходящих газах вращающихся печей количество серного ангидрида обычно незначительно; в улавливаемой из отходящих газов пыли содержатся, как правило, сернокислые соединения. Таким образом, в цементном клинкере имеется алит, основой которого является C3S; двухкальциевый силикат — основа белита; трехкальциевый алюминат и четырехкальциевый алюмоферрит, образующие промежуточное вещество и в том числе стекловидную фазу. Присутствуют диоксид титана в виде твердого раствора в трехкальциевом силикате; оксид магния в виде периклаза, а также в составе твердого раствора в алите, белите, алюмоферрите и трехкальциевом алюминате (кроме того, он входит в состав стекловидной фазы), серный ангидрид в виде сульфатов щелочных металлов, а также сернокислого кальция; щелочи в виде новообразований, являющихся продуктами взаимонесвязанный — не вступавший в реакцию, так называемый свободный оксид кальция; примеси фосфорного ангидрида в составе белита и, возможно, алита; оксиды марганца преимущественно в составе алюмоферритов; оксиды хрома в составе силикатов кальция; нерастворимый (в кислоте) остаток, содержащий преимущественно не вступавший в реакцию кремнезем; возможны примеси фтора и хлора. Минералогический состав клинкеров для производства специальных портландцементов устанавливается в зависимости от профилирующих свойств, которыми должен обладать данный цемент. Для сравнительной оценки минералогического (фазового)состава клинкера были предложены эмпирические модули — силикатный и глиноземный. Одним из таких показателей является также коэффициент насыщения кремнезема известью. Для расчета сырьевой шихты на цементных заводах задаются значением КН, а также одного из модулей — силикатного либо глиноземного. КН определяют в зависимости от совокупности ряда факторов — физико-химических свойств сырья, условий его переработки и обжига клинкера и, главным образом, в зависимости от специального назначения портландцемента, который будет изготовлен ИЗ этого клинкера. С повышением КН увеличивается при соответствующем обжиге содержание алита в клинкере. При высоком численном значении КН, в равной степени как и при высоком значении силикатного модуля, затруднен процесс обжига; чтобы обеспечить полноту реакции образования алита, необходима повышенная температура обжига. Практически удается этого достигнуть не всегда, в клинкере остается повышенное (>1%) содержание свободной извести, соответственно увеличивается количество белита. При высоком значении глиноземного модуля, при прочих одинаковых характеристиках сырьевой шихты, также затруднен процесс обжига клинкера из-за повышенной вязкости жидкой фазы, что замедляет формирование трехкальциевого силиката. Понижение силикатного, а также глиноземного модуля делает обжигаемый клинкер относительно легкоспекаемым и легкоплавким, что может затруднить обжиг. Могут образоваться свары, комья обжигаемого клинкера и настыли на футеровке в зоне спекания. При расчете сырьевой шихты для производства специальных портландцементов обычно учитывают весь комплекс изложенных обстоятельств и пользуются следующей несколько упрощенной формулой КН, поскольку не всегда можно точно предусмотреть количество свободной извести, которое окажется в клинкере, а также содержание серного ангидрида (S03), так как частично он может улетучиваться с отходящими из печи газами.
Укладка клинкерной плитки
Решив нанять каменщика по укладке такой плитки, помните, что скорость работы специалиста по ровной стене – приблизительно 10 м² за смену. В Москве и Подмосковье работа такого специалиста, включающая кладку и затирку, оценивается в 1200 руб. за 1 м².
Если вы не желаете переплачивать за строительные работы, ниже приведем инструкцию для самостоятельной кладки клинкерной плитки.
1. Стену, предназначенную для отделки клинкером, очистите от обоев, краски и прочих отделочных материалов, а затем, минимум один раз, обработайте грунтовочной смесью.
2. Лазерным уровнем, строительным уровнем и карандашом задайте горизонтальную отметку, по которой вы будете ориентироваться, производя кладку. Это позволит класть плитку ровно, без косины.
3. Разведите клеевой состав согласно инструкции. Следите за тем, чтобы клей был однородной консистенции, без комочков. Использовать такой состав желательно в течение 1-1,5 часов.
4. Начинать укладывать плитку следует с нижнего ряда. Для этого зубчатым шпателем нанесите клеевую смесь на стену. Состав должен быть толщиной в 10 мм.
5. На клей установите клинкерную плитку и с небольшим усилием прижмите ее к стене. Наклеивая следующую плитку, оставляйте 5-7 мм на шов. Шов должен быть одинаковой толщины, как между соседними плитками, так и между рядами.
6. Учтите, что клинкер кладется как обычный кирпич, а значит, со сдвигом относительно предыдущего ряда. Это значит, на выходах плитку придется резать пополам.
7. Когда раствор немного затвердеет, удалите его излишки из швов специальным инструментом.
8. Спустя три дня, когда кладка окончательно затвердеет, можно приступать к заделке швов затирочной смесью. Наносить ее следует специальным шпателем при температуре воздуха в пределах 5…25°C.
РАЗМЕРЫ КЛИНКЕРНЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И АКЦЕНТ В ПОДБОРЕ АЛЬТЕРНАТИВ ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ
Самый распространенный формат клинкерной облицовки – NF (normal format), размеры которой составляют 240×71 мм. Следующий по распространенности является формат DF (240×52 мм), остальные размеры не пользуются большим спросом, так как чаще всего используются под заказ.
Квадратный метр, например, клинкерной плитки формата NF есть 48 штук плитки. Данный расчет представлен с учётом растворного шва в 1 см. Если сложить их вплотную, безусловно, площадь будет меньше. К продаже допускается упаковка, чаще всего содержащая полметра или квадратный метр плитки.
При тендерных запросах возникает ситуация, связанная с заявленным размером кирпича для облицовки крупных объектов. Часто этот размер является заказным, т.е. ждать производства и поставки кирпича необходимо около 7-8 недель, что не всегда устраивает заказчика. При возможности подбора кирпича альтернативного формата необходимо акцентировать внимание на высоту кирпича (если конструктив стен здания предусматривает перевязку облицовочной с несущей/ненесущей частью здания).
Четыре главные фазы клинкера
Является наиболее важной составляющей всех обычных цементных клинкеров; содержание его составляет 50—70 %. Это трёхкальциевый силикат, 3СаO*SiО2 (сокращенно обозначают C3S), состав и структура которого модифицированы за счёт размещения в решётке инородных ионов, особенно Mg2+, Аl3+ и Fе3+
Алит относительно быстро реагирует с водой и в нормальных цементах из всех фаз играет наиболее важную роль в развитии прочности; для 28-суточной прочности вклад этой фазы особенно важен.
Белит
Содержание белита для нормальных цементных клинкеров составляет 15—30 %. Это двукальциевый силикат 2СаO*SiО2 (C2S), модифицированный введением в структуру инородных ионов и обычно полностью или большей частью присутствующий в виде β-модификации. Белит медленно реагирует с водой, таким образом слабо влияя на прочность в течение первых 28 суток, но существенно увеличивает прочность в более поздние сроки. Через год прочности чистого алита и чистого белита в сравнимых условиях примерно одинаковы.
Алюминатная фаза
Содержание алюминатной фазы составляет 5—10 % для большинства нормальных цементных клинкеров. Это трехкальциевый алюминат 3СаO*Al2O3, существенно изменённый по составу, а иногда и по структуре, за счёт инородных ионов, особенно Si4+, Fe3+, Nа+ и К+. Алюминатная фаза быстро реагирует с водой и может вызвать нежелательно быстрое схватывание, если не добавлен контролирующий схватывание реагент, обычно гипс.
Алюмоферритная фаза
Ферритная фаза (CaAlFe) составляет 5—15 % обычного цементного клинкера. Это — четырёхкальциевый алюмоферрит 4CaO*Al2O3*Fe2O3, состав которого значительно меняется при изменении отношения Al/Fe и размещении в структуре инородных ионов. Скорость, с которой ферритная фаза реагирует с водой, может несколько варьировать из-за различий в составе или других характеристиках, но, как правило, она высока в начальный период и является промежуточной между скоростями для алита и белита в более поздние сроки.
В клинкере обычно присутствуют в небольших количествах и несколько других фаз, таких как щелочные сульфаты и оксид кальция.
Как производят изделия из клинкера
Клинкер на этапе производства проходит испытания воздействием резкой смены высоких и низких температур, из-за чего он становится еще более прочным, а слой глазури защищает от внешних воздействий, делает его неприхотливым в уходе. Клинкерную плитку можно переработать и использовать вторично для создания.
Выбирая данные изделия, в первую очередь важно грамотно рассчитать нужное количество материала.
Термопанели с клинкерной плиткой применяют не только как облицовочный материал для отделки фасадов зданий, но и одновременно как утеплитель. Панель состоит из пенополистирола с плотностью 35 кг/м3 и клинкерной плитки. Облицовка здания такими панелями позволяет быстро обновить и утеплить фасад старого дома или ускорить процесс строительства нового здания.
Клинкерная панель позволит получить шикарный результат в короткие сроки и без особых усилий. Монтаж несложный, его вполне можно сделать самостоятельно.
Желательно приобретать клинкер с запасом, на случай обрезки или для замены при порче.
Еще один родственник плитки – клинкерный кирпич, который применяется для облицовки фасада зданий как внутри, так и снаружи, незаменим при облицовке печей и каминов.
Данная отделка является очень хрупкой, поэтому также важно при покупке проверить целостность всех элементов.
В ЧЕМ РАЗНИЦА МЕЖДУ КЕРАМИКОЙ И КЛИНКЕРОМ? Теория.
Слово «керамика» происходит от греческого слова «keramos» — глина.
Для производства керамических изделий используются легкоплавкие глины, модифицированные различными добавками. Такие глины являются сильно запесоченными и отличаются ухудшенными формовочными и обжиговыми свойствами и низкой пластичностью. Изделия из них имеют высокую пористость, малую механическую прочность и низкую морозостойкость. Качество такого кирпича зачастую не может обеспечить достаточную долговечность.
В реальных промышленных условиях к свойствам сырья добавляются негативные факторы технологии (пластический способ производства, например, который распространен на российских заводах). В результате даже в хорошо спрессованном образце структуры разных участков различны, что приводит к выпуску неморозостойкой продукции низкого качества.
Клинкер – это высокопрочное изделие, получаемое из специальных глин высокотемпературным обжигом до полного спекания. Клинкер по своей структуре может быть отнесён к каменным изделиям, в противоположность обычным кирпичным изделиям, которые обычно понимаются как поризованный продукт.
Для производства клинкерного кирпича используют глины тугоплавкие и огнеупорные, преимущественно каолинитового типа. Такие глины применяют для улучшения сушильных свойств керамических масс и сокращения сроков сушки сырца, снижения воздушной усадки и расширения интервала спекания (около 200°С). Такое спекание, при котором не может остаться каких-либо включений и пустот, гарантирует его невероятную прочность и долговечность.
Как выполняется укладка клинкерных ступеней
На основе знания свойств выпускаемого материала производитель разрабатывает подробную инструкцию по укладке и для удобства указывает на упаковке.
Лестница может быть прямоугольной или полукруглой формы, что влияет на количество отдельных элементов и угол разреза.
Клинкер кладут на основание из бетона, металла, железобетона и старые очищенные поверхности.
Для работ понадобятся следующие инструменты и материалы
Дальше рассмотрим основные этапы укладки клинкерной плитки для наружных работ.
«Я НАШЁЛ КЛИНКЕР ЗА 1000 РУБЛЕЙ ЗА 1 КВАДРАТНЫЙ МЕТР»
Сейчас на строительном рынке клинкером ошибочно называют два облицовочных материала: это искусственный камень (бетон + красители) и керамическая плитка с глазурованным покрытием.
Искусственный камень из бетона с красителями представляет собой изделие с максимально неправильной формой и разнообразием неестественных цветов, а на ощупь отличается немного жирной или мягко остеклованной поверхностью. Его часто применяют во внутренней отделке торговых центров, кафе и квартир взамен настоящего клинкера по двум главным причинам – цена и, собственно, поверхность. Также крашенный бетон применяется и в облицовке, особенно его любят застройщики коттеджей. Важно найти грамотного производителя, ведь бетон с красителями имеет вдвое большую вероятность появления высолов на поверхности кладки, которых можно избежать, если соблюдать приемочный контроль поставки цемента. Но это уже совсем другая история.
Искусственный камень, имитация кирпичной кладки
Керамическая плитка с глазурованным покрытием имеет идеально ровные грани, относительно однотонный цвет и средние технические показатели. Такая плитка в основном поставляется из Польши. Качество польской керамики согласно сертификатам отвечает европейским требованиям и является бюджетным вариантом облицовки домов.
Польская глазированная керамика
Производство цемента
Основная статья: Цемент
При нагревании смеси, полученной из известняка (около 75 %) и глины (около 25 %) или других материалов сходного валового состава и достаточной активности до температуры 1450°С происходит частичное плавление и образуются гранулы клинкера. Для получения цемента, клинкер перемешивают с несколькими процентами гипса (около 5 %, что зависит от марки гипса и содержания SO3 в клинкере) и тонко перемалывают. Гипс управляет скоростью схватывания; его можно частично заменить другими формами сульфата кальция. Некоторые технические условия разрешают добавлять другие материалы при помоле. Типичный клинкер имеет примерный состав 67 % СаО, 22 % SiO2, 5 % Аl2О3, 3 % Fе2O3 и 3 % других компонентов.
Как выбрать?
Следует знать, что клинкерная плитка подходит и для наружной отделки, и для внутренних работ. Отличаться она может только цветом, размером и ценой. В ее составе не должно быть цемента или полимербетона. Прочное изделие получается только из глины.
Поскольку цвет стройматериала может отличаться, важно покупать клинкер с одного паллета. В противном случае придется потратить время на сортировку
Продавцы-консультанты часто советуют к покупке клинкерную плитку с так называемым «ласточкиным хвостом» – это стройматериал, который обладает хорошими адгезионными свойствами и подходит для облицовки промышленных помещений.
Некоторые дизайнеры советуют покупать плитку разных цветов, но из одного модельного ряда. Благодаря этому можно «обыграть» помещение или фасад здания. Для этого достаточно к основному оттенку купить несколько коробок плитки другого цвета.
Немецкие компании, выпускающие клинкер гарантируют, что срок службы их продукции составляется 25-30 лет, в том числе и на морозе, а значит, стройматериал подойдет для отделки террасы или балкона
Но очень важно перед покупкой изучить упаковку. Имейте в виду, что некоторые заводы-производители выпускают сдвоенную плитку, перед укладкой ее предстоит разъединить
Для этого необходимо разломать изделие по шву.
Не стоит покупать материал «впритык», несколько коробок клинкерной плитки всегда должно быть про запас. В момент укладки или резки могут произойти непредвиденные поломки. Не забывайте, что дополнительно потребуется и угловая плитка.
Важно учитывать, что для отделки лестничных проемов используется клинкер с капиносом. Благодаря этому существенно сокращается время на монтаж, поскольку подрезать, подгонять и декорировать нужно будет меньше
Такую плитку можно использовать и для отделки порога.
Интерьерная плитка великолепно смотрится и в квартире, и в коммерческих помещениях. Благодаря дизайнерскому оформлению и зонированию можно сделать из привычной гостиной место отдыха для всей семьи, организовав дополнительно детскую, рабочую зону и зону сна. Это в первую очередь нужно учитывать тем людям, у которых квартира или дом небольших габаритов.
Клинкерная плитка, имитирующая дерево, подойдет для отделки бани, бассейнов, саун
Поскольку весь клинкер является влагостойким, особое внимание нужно уделять окраске и текстуре стройматериала
При покупке не стоит отталкиваться от стоимости, так как на рынках встречается большое количество подделок. Не стесняйтесь запрашивать документы, гарантирующие качество продукции. Как уже было отмечено ранее, хорошим качеством обладает германская, польская, итальянская и испанская клинкерная плитка.
ЕЩЕ НЕМНОГО ПРО ЦВЕТ КЛИНКЕРА? ВОПРОС ОТ КЛИЕНТА!
«есть ли какая-либо гарантия, что мне доставят объем клинкера с равномерным распределением цвета по квадратному метру?»
Гарантия прописана в п. 6.2 ГОСТа 530-2012, который прописывает, что «изделия принимают партиями; объем партии устанавливают в количестве не более суточной выработки одной печи. При приемке изделий потребителем партией считают изделия, отгружаемые по конкретному договору (заказу) или изделия в объеме одного транспортного средства, оформленном одним документом о качестве».
Что это значит и, следовательно, почему завод или поставщик рекомендует покупать всю партию?
Партия кирпича, загружаемая на сушку и обжиг, впоследствии и есть равномерно распределенный по цвету «кусок» облицовки стены. Температура и среда в печи установлены так, чтобы получать изделия с необходимой цветовой палитрой. Однако не стоит забывать, что есть эталонные образцы, относительно которых кирпич может менять оттенок от менее насыщенного тона данного цвета до более насыщенного.
Однако в такой вариативности цветов клинкера есть огромный плюс:
фасад дома, облицованный клинкерным кирпичом или плиткой, дорожки, выложенные клинкерной брусчаткой, будут носить исключительно индивидуальное решение для каждого покупателя.