Из статьи вы узнаете о современном огнеупорном и теплоизолирующем несущем материале — пенодиатомитовом кирпиче. Мы расскажем о том, как его производят и где применяют. В статье вы найдёте сравнительный анализ пенодиатомитового кирпича с другими материалами, близкими к нему по свойствам.
Пенодиатомитовый кирпич — стеновой блок размером 246х122х64 мм, предназначенный для укладки в стены, обкладки конструкций и термоизоляции. По способу применения он ничем не отличается от клинкерного или сухопрессованного кирпича — кладка ведётся на любой из видов цементного раствора или клея (предпочтение отдаётся термостойким составам). При устройстве печей и каминов его укладывают на глину или глинистые растворы.
Как и из чего делают КПД
Сырьё для этого кирпича — диатомит — добывают в России, в крупном Инзенском месторождении. Именно там он имеет наименьшее количество примесей, что позволяет пускать его в ход без предварительной очистки (обогащения). В составе диатомита присутствуют оксиды:
- 85% кремния;
- 6% алюминия;
- 3% железа;
- 6% кальция, титана, натрия, магния и калия.
Блок производят, смешивая с глиной и обжигая в формовочных печах вспененную смесь. Глина добавляется для придания прочности при запекании, повышения огнеупорных свойств и регулировки объёмного веса. В целом процесс напоминает производство пенобетона, но с участием обжига в пресс-печи.
Для производства этого строительного материала действуют нормы ТУ 5764–001–87745488–2010 и ТУ 5764–002–25310144–99.
Отличие КПД от ближайших по свойствам материалов
Огнеупорность. Этот материал был разработан в качестве недорогой и экономной (в плане сырья) альтернативы шамотному кирпичу (КШ). Недостатки КШ знает каждый, кто с ним сталкивался:
- Большая масса блока и кладки.
- Не имеет адгезии к цементным растворам, монтаж — только на глину или дорогие спецрастворы.
- Непрочный блок — может расколоться от падения.
- Большой расход природного сырья.
В КПД все эти недостатки были ликвидированы за счёт использования диатомита и пено-пористой структуры, которая дала необходимую адгезию. Объёмная масса блока также уменьшилась в 2–2,5 раза за счёт вспенивания сырья.
Несущая способность. В качестве несущего элемента ближайшие «конкуренты» — красный клинкерный и белый силикатный кирпичи. Эти заслуженные участники строительства имеют бесспорные показатели по прочности и несущей способности, ставшие эталонными. При этом один на всех недостаток — большой объёмный вес, заставивший инженеров разрабатывать альтернативу.
На практике оказалось, что разреженные (вспененные) материалы теряют несущую способность — у них изменяется кристаллическая решётка. Здесь на первый план снова вышел диатомит, имеющий в составе огромное количество кремния, титан, алюминий и железо. Такой баланс позволил сохранить вспененному блоку конкурентные несущие характеристики. При этом объёмный вес составил всего 450–500 кг/м3 против 1800–2200 кг/м3 у «конкурентов». Несущая способность КПД повторяет возможности красного и силикатного «собратьев», разве что с более высоким стартовым порогом:
- Красный от М75 (0,75 МПа) до М300 (3 МПа).
- Силикатный М110 (1,1 Мпа) до М150 (1,5 Мпа).
- Пенодиатомитовый — от КПД-400 (1,5 МПа) до КПД-500 (2,5 МПа).
Теплоизоляция. Здесь ближайший соперник КПД — газобетон, который также служит конструктивом, обладая при этом существенными теплоизолирующими свойствами. Теплопроводность этих материалов:
- Газобетон — 0,12 Вт/м·°С.
- КПД-400 (при t менее 100 °С) — 0,05 Вт/м·°С.
Как видно из сравнения, КПД значительно превосходит газобетон по теплоизоляции. При этом они обладают сходными эксплуатационными свойствами — паропроницаемость, шумоизоляция. Прочность на сжатие (несущая способность) различается сильно — у газобетона она составляет 0,35–1,1 МПа.
Недостатки газобетона, устранённые в КПД:
- Хрупкость. Пенодиатомит запекают с силикатами и глиной, что делает его значительно прочнее материала, твердеющего в естественной среде. Это дало большие плюсы в смысле упрощения условий транспортировки.
- Гигроскопичность. Любой вид газобетона «тянет воду», если его не изолировать. В результате материал постепенно разрушается — сказывается большой процент извести, которая легко размывается. Термически упрочнённый КПД не имеет такой проблемы за счёт более прочной («спечённой») кристаллической решётки.
- Высокий объёмный вес у марок высокой прочности. Упрочнение газобетона достигается введением большего процента кварцевого песка и уплотнения структуры. В итоге объёмный вес достигает 1200 кг/м3. КПД имеет всего три марки, числовые значения которых означают объёмный вес блока:
- КПД-400 кг/м3
- КПД-450 кг/м3
- КПД-500 кг/м3
При этом газобетон остаётся непревзойдённым рекордсменом по простоте и точности обработки. Ещё одно его преимущество — разнообразие размеров и форм выпуска (включая перемычки).
Область применения КПД
Данный материал применяют во всех областях промышленности и жилого строительства. Он абсолютно экологичен (впрочем, как и «конкуренты»), при этом обладает внушительными несущими, тепло- шумоизолирующими и огнеупорными свойствами. Максимальная рабочая температура всех трёх марок — 900 °С.
В промышленности. При помощи КПД создают печи для плавления при относительно низкой температуре — варка стекла, обжиг и запекание полимеров, охлаждающие камеры (камеры остывания). Более широко он применяется для теплоизоляции высокотемпературных печей. Здесь можно назвать любой вид высокотемпературного оборудования и диатомит будет уместен как теплоизолятор.
В строительстве и быту. Область частного применения совпадает с полно- и пустотелым красным кирпичом — ограничений нет практически никаких. Кроме достаточной несущей способности фундамента, но и здесь КПД в выигрыше из-за своего малого веса. Ещё один нюанс: при соблюдении норм кирпичной кладки несущих стен необходимо использовать разные марки кирпича — на первых этажах самый прочный и тяжёлый, на верхних — по убыванию веса и прочности. КПД имеет одинаково хорошие свойства по всей высоте кладки.
Таблица характеристик стеновых блоков
| Наименование | Объёмный вес, кг/м3 | Размер блока, мм | Прочность на сжатие, МПа | Теплопроводность, Вт/м·°С | Цена 1 м3, у. е. |
| Красный кирпич | 1800–2200 | 245х125х65 | от 0,75 до 3 | 0,34–0,43 | 85 |
| Силикатный кирпич | 1200–1600 | 250х120х85 | от 1,1 до 1,5 | 0,28–0,42 | 80 |
| Газобетон | 300–1200 | различный | от 0,35 до 1,1 | 0,12 | 60 |
| КПД | 400–500 | 246х122х64 | от 1,5 до 2,5 | 0,05 | 380 |
Разумеется, вопрос цены имеет решающее значение для частного застройщика. Свои превосходные свойства КПД получил благодаря довольно сложному технологическому процессу, который всегда оплачивается при покупке продукции. В этом смысле сложно конкурировать с кирпичными заводами, которых построено множество, и кустарным производством пено- и газобетона. Но в то же время стоит задуматься о расходах на фундамент и утепление (для кирпича) и гидроизоляцию (для газобетона), а также о шумо- и теплоизоляции и пожарной безопасности, которые обеспечивает пенодиатомитовый кирпич.
