Caractéristiques techniques des briques en céramique

Les briques d'argile cuite sont utilisées dans la construction depuis l'Antiquité, et les bâtiments fabriqués avec ce matériau se distinguent par leur force et leur durabilité enviables. La brique en céramique, dont les caractéristiques techniques sont élevées, est fabriquée à partir de certains types d'argile. Ses propriétés opérationnelles sont déterminées par la qualité des matières premières et l'observation exacte des techniques de production.

 

Composition, fabrication et types de briques en céramique

La fabrication de ce type de matériau de construction est un processus complexe comportant plusieurs étapes. Actuellement, deux technologies de production de briques en céramique sont appliquées.

1. Le procédé plastique consiste à mouler un bloc de masse d'argile avec une teneur en eau d'environ 17-30%. Pour mettre en œuvre ce procédé, une presse à bande est utilisée, puis la brique est séchée dans une chambre spécialement équipée ou sous un auvent. Au dernier stade, il est cuit dans un four ou dans des tunnels, les produits refroidis sont placés dans un entrepôt.

2. Technologie de pressage semi-sec. Dans ce cas, la masse initiale présente une teneur en humidité comprise entre 8 et 10%. Le processus de formation du bloc est réalisé en pressant sous haute pression jusqu'à 15 MPa.

La production de briques est réalisée en stricte conformité avec les normes nationales GOST 7484-78 et GOST 530-95. Dans le processus de préparation de la masse, des machines de traitement de l'argile, des rouleaux, des glissières et des moulins à argile sont utilisés. Le moulage de briques dans les entreprises modernes se fait sur des presses à bande haute performance. La structure homogène des blocs et l'absence de vides sont obtenues grâce à l'utilisation de supports vibrants.

La brique sèche est séchée par la méthode de la chambre ou du tunnel. Dans le premier cas, un lot de produits est chargé dans une pièce spécialement équipée, où la température et l'humidité sont modifiées selon un algorithme donné. Dans la deuxième version, les chariots bruts sont conduits séquentiellement à travers des zones avec différents paramètres de microclimat.

La cuisson des briques a lieu dans des fours spéciaux sous certaines conditions. Le régime de température est choisi en fonction de la composition des matières premières et ses valeurs maximales varient de 950 à 1050 ° C. Le temps de cuisson est choisi de sorte qu’à la fin du processus, la partie en masse de la phase vitreuse de la structure en brique atteigne 8 à 10%. Cet indicateur fournit une résistance mécanique maximale au produit.

Les matières premières pour la production de briques sont de l'argile constituée de petites fractions, extraites dans des fosses à ciel ouvert à l'aide de simples excavatrices à godets ou à roues à godets. Garantir une qualité de produit correcte n’est possible que lorsqu’on utilise des matériaux avec une composition uniforme de minéraux. Des usines de fabrication de briques sont construites près des gisements afin de réduire les coûts de transport et de fournir de manière fiable des matières premières minérales à l'entreprise.

Les principaux types de briques en céramique ont des objectifs différents et se divisent en ordinaire (autres noms: bâtiment ou ordinaire) et en façade.

Brique en céramique ordinaire.

Face à la brique en céramique.

Le visage, selon le design technologique, peut être de plusieurs types:

• devant;
• vitré;
• en forme;
• figuré;
• engobé.

De plus, les briques en céramique peuvent être monolithiques ou creuses et leurs surfaces sont en cuillère et collées, lisses ou ondulées. Dans ce cas, les produits du même type combinent souvent plusieurs caractéristiques, de sorte que le bloc ordinaire est fabriqué avec du corps ou avec des cavités. La pose de poêles ou de cheminées est réalisée en brique spéciale résistante au feu (argile réfractaire). Pour le pavage des voies, son type spécial est utilisé: le clinker.

Brique en céramique et sa structure.

Densité de brique en céramique

Les propriétés physico-chimiques et les paramètres techniques du produit dépendent en grande partie de la structure interne. L'un des indicateurs qui caractérisent clairement les qualités mentionnées des briques en céramique est la densité. Cela dépend directement de la composition fractionnelle des matières premières, de la variété et de la porosité des briques de construction.

Les données sur la densité et quelques autres indicateurs de briques en céramique sont données dans le tableau:

Type de brique	Densité moyenne	Porosité	Degré de résistance	Le givre la durabilité
	kg / m3	%
Corpulent privé	1600 - 1900	8	75 -300	15 - 50
Creux Privé	1000 - 1450	6 - 8	75 - 300	15 - 50
Faciale	1300 - 1450	6 - 14	75 - 250	25 - 75
Visage engobé	1300 - 1450	6 - 14	75 - 250	25 - 75
Clinker	1900 - 2100	5	400 - 1000	50 -100
Fireclay	1700 - 1900	8	75 - 250	15 - 50

La densité d'une brique en céramique est déterminée par sa classe, indiquée par un code numérique compris entre 0,8 et 2,4. L'indicateur indiqué indique le poids d'un mètre cube de matériau de construction, exprimé en tonnes. Il y a six classes de produits, l'introduction de cet indicateur simplifie grandement la comptabilité et la paperasserie dans le secteur de la construction.

La connaissance d'un tel indicateur, la densité, est nécessaire pour la réalisation des travaux de décantation et de conception et la détermination des charges ultimes sur les fondations et les éléments porteurs du bâtiment. La structure homogène de la brique lui confère, d'une part, une résistance mécanique élevée et, d'autre part, de faibles propriétés d'isolation thermique. Si la brique monolithique est utilisée pour la construction d'un bâtiment, des mesures supplémentaires doivent être prises pour réchauffer les murs.

Creux

Afin de réduire la masse du produit et sa conductivité thermique, des cavités de formes variées y sont laissées. Les briques en céramique ordinaires et en regard peuvent être creuses. La forme et la profondeur des trous sont déterminées par la technologie et peuvent être très différentes: rondes, en forme de fente ou rectangulaires. Les vides dans le corps du produit sont disposés verticalement ou horizontalement. Dans certaines variétés, ils sont fabriqués dans d'autres, fermés d'un côté.

La direction des trous par rapport au plan de charge a un effet notable sur l'indice de résistance mécanique. Ainsi, une brique avec des vides horizontaux ne peut pas être utilisée lors de la pose de murs porteurs, sa destruction est possible sous l'influence de la masse de la structure du bâtiment. Lors de la fabrication de blocs creux, jusqu'à 13% des matières premières sont économisées, ce qui réduit leur coût et les rend plus abordables.

L'amélioration des caractéristiques thermotechniques des briques est possible en augmentant sa porosité. Pour ce faire, ajoutez une certaine quantité du mélange au mélange brut: paille, tourbe ou sciure finement hachée. Les inclusions dans le processus de cuisson brûlent et les pores remplis d'air sec se forment dans le corps. Ce fait a un effet significatif sur la conductivité thermique du matériau de construction.

Conductivité thermique des briques en céramique

Les propriétés physiques des briques en céramique dépendent en grande partie de leur structure interne. Les capacités d'isolation thermique du produit sont caractérisées par un coefficient de conductivité thermique. Sa valeur indique la quantité de chaleur nécessaire pour modifier la température de l'air de 1 ° C avec une épaisseur de paroi de 1 M. Le coefficient de conductivité thermique est utilisé dans le processus de conception du bâtiment pour le calcul de l'épaisseur des murs extérieurs.

Une relation directe est observée entre la densité des briques en céramique et leurs propriétés d’isolation thermique.

Conformément à cet indicateur, les produits peuvent être affectés à l’un des cinq groupes de conductivité thermique:

Les caractéristiques d'isolation thermique en brique solide en céramique, qui sont relativement faibles, sont généralement utilisées pour la construction de structures porteuses. Pour les murs constitués d'un tel matériau, une isolation supplémentaire est requise. L'utilisation de produits creux ou à rainures peut réduire considérablement l'épaisseur des structures d'enveloppe dans les bâtiments de faible hauteur. La présence d'air sec dans les vides réduit considérablement la perte d'énergie thermique à travers les murs.

Absorption d'humidité

La présence de pores dans une brique en céramique peut faciliter la pénétration de l'eau et des vapeurs dans sa structure. Le coefficient d'absorption d'humidité dépend de nombreux facteurs, en premier lieu de la densité et de certaines autres caractéristiques du matériau. Pour les produits corpulents, sa valeur varie de 6 à 14%, ce qui est un indicateur plutôt faible. Ceci a un effet positif sur les caractéristiques de résistance et d'isolation thermique des briques.

La sécurité des bâtiments et des structures en brique dépend directement de la stabilité du chauffage. L'abaissement de la température de la pièce au niveau de la rue favorise la pénétration d'humidité dans les pores et l'accumulation d'eau dans ceux-ci. Sa cristallisation lors de la congélation provoque la formation de contraintes et de microfissures qui détruisent progressivement le matériau des structures de construction. Un indicateur tel que la perméabilité à la vapeur est directement associé à la capacité d'absorption d'humidité.

Perméabilité à la vapeur

Dans toute pièce habitée, l'humidité de l'air augmente en raison des activités humaines. Les murs en briques interviennent dans la régulation de ce paramètre, capable d'absorber et de dégager activement des vapeurs dans l'environnement. Cet indicateur pour les briques en céramique est au niveau de 0,14 - 0,17 Mg / (m * h * Pa) et est suffisant pour créer un microclimat confortable dans un appartement, une maison ou un bureau.

La perméabilité à la vapeur du matériau est déterminée par un coefficient spécial. Cet indicateur caractérise la densité du flux pénétrant à travers la surface avec une surface de 1 carré. m dans une heure.

À titre de comparaison, le tableau indique les coefficients de perméabilité à la vapeur pour différents matériaux:

Résistance au gel

La brique de céramique est largement utilisée dans la construction de bâtiments dans diverses zones climatiques de notre pays. La capacité d'un matériau à résister aux basses températures est appelée résistance au gel. Conformément à la norme nationale, l’expression quantitative de cet indicateur est déterminée par cycles. En fait, c'est le nombre d'années qu'un mur correctement érigé peut supporter.

La résistance au gel des briques en céramique est indiquée sous la forme d'un code alphanumérique de 50 ° F à 100 ° F. Cela signifie qu'avec une maçonnerie adéquate et un chauffage constant en hiver, le bâtiment durera de 50 à 100 ans. La brique en céramique est très résistante aux influences extérieures et aux fluctuations de température extrêmes.

Résistance au feu

La sécurité incendie des bâtiments est déterminée par la capacité des matériaux de construction à résister aux effets des températures élevées et des flammes nues. La brique en céramique désigne des matériaux de construction non combustibles et sa résistance au feu dépend du type. Cet indicateur est déterminé par le temps que le mur d’épaisseur minimum peut supporter avant sa destruction.

La brique en céramique a une résistance au feu maximale parmi les autres matériaux de construction pendant plus de 5 heures. À titre de comparaison, le béton armé ne résiste pas au feu pendant plus de 2 heures et les structures métalliques à moins de 30 minutes. Un paramètre important de la résistance du matériau au feu est la température maximale qu'il peut supporter. Il est de 1400 ° C pour les briques ordinaires et de 1600 ° C pour la chamotte ou le clinker.

Isolation phonique

Ce matériau de construction se caractérise par sa capacité à amortir les vibrations acoustiques dans une large gamme de fréquences. Les propriétés d'insonorisation des briques en céramique répondent aux exigences du SNiP 23-03-2003, ainsi que des normes GOST 12.1.023-80, GOST 27296-87, GOST 30691-2001, GOST 31295.2-2005 et GOST R 53187-2008. Les briques en céramique amortissent parfaitement les vibrations acoustiques.

La brique de céramique est recommandée par des spécialistes pour la construction de bâtiments résidentiels, publics et industriels. Les produits peuvent être utilisés pour la construction des locaux suivants:

• cloisons insonorisées;
• cabines spéciales pour la surveillance et le contrôle à distance des processus technologiques;
• écrans acoustiques (écrans).

L'indice d'isolation acoustique des briques en céramique est pris en compte lors du calcul acoustique des bâtiments et des pièces. Dans ce cas, le niveau de puissance acoustique et la localisation des sources de rayonnement sont pris en compte. Un mur constitué de briques en céramique creuses présente, dans ce paramètre, de meilleures caractéristiques qu'une structure similaire de blocs à structure monolithique.

Cependant, la construction de murs de briques épais afin d'accroître l'isolation phonique n'est pas très efficace. En effet, lorsque l’épaisseur de la paroi est doublée, le niveau d’isolation acoustique n’augmente que de quelques décibels.

Céramique Verte

Actuellement, une grande attention est accordée à l'impact des matériaux sur la santé humaine et l'environnement. La brique en céramique est un produit fabriqué à partir de matières premières naturelles: de l'argile par cuisson à haute température. Ce matériau n'émet pas de substances nocives et toxiques lors de l'exploitation de bâtiments et de structures résidentiels et industriels.

La brique en céramique est recommandée pour la construction de presque tous les types de structures:

• établissements préscolaires, éducatifs et médicaux;
• immeubles de faible hauteur et immeubles d'habitation utilisables toute l'année;
• installations de restauration;
• installations de production et bien plus encore.

En termes de respect de l'environnement, ce matériau est capable de rivaliser avec le bois naturel et la pierre naturelle. Dans les pièces construites en briques de céramique, un environnement sain est formé, propice à la vie et à la santé des enfants et des adultes.

Dimensions et précision de la géométrie

Les fabricants de matériaux de construction offrent une vaste gamme de blocs de différents types. Au total, l’industrie produit près de cinq tailles de briques en céramique dans les formats suivants:

• normal ou simple;
• Euro
• épaissi;
• simple modulaire;
• épaissi avec des trous horizontaux.

Les dimensions des briques en céramique sont déterminées par les exigences de la norme nationale GOST 530-2007, qui correspond à la norme européenne EN 771-1: 2003. Les données relatives à la facilité d'utilisation sont résumées dans le tableau:

Noms de produits	Désignation	Longueur mm	Largeur mm	Épaisseur mm
Privé ou célibataire	KO	250	120	65
Euro	KE	250	85	65
Épaissie	KU	250	120	88
Simple modulaire	KM	288	138	65
Épaissie avec des vides horizontaux	KUG	250	120	88

La norme définit rigoureusement les écarts maximum par rapport aux dimensions nominales du produit. En longueur, la brique en céramique ne doit pas différer de la valeur de référence de plus de 4 mm, en largeur - 3 mm et en épaisseur - 2 mm. L'erreur de fabrication admissible dans l'angle entre les faces perpendiculaires ne dépasse pas 3 mm. De telles exigences relatives à la précision des produits permettent de poser de grandes structures de bâtiment avec des écarts mineurs.

La norme permet la fabrication de briques en céramique avec d'autres tailles nominales, qui ne sont pas indiquées dans le tableau. Ces produits sont disponibles sur commande spéciale et après accord entre le client et le fabricant. Dans le même temps, les exigences en matière de précision des cotes linéaires et de la géométrie des blocs sont entièrement respectées.

Types spéciaux de briques en céramique

Le matériau de construction décrit est largement utilisé pour la construction de structures à des fins très diverses.Des types spéciaux de briques en céramique sont utilisés pour la pose de chambres de combustion et de fours de poêles et de cheminées. Un autre type de produit est indispensable pour paver des sentiers dans les cours de maisons individuelles et de jardins paysagers. Ces produits répondent à certaines exigences.

Brique réfractaire

Les briques réfractaires ou en argile réfractaire sont très résistantes aux influences à haute température allant de 1400 à 1800 ° C et au feu ouvert. Jusqu'à 70% d'argile réfractaire empêchant la destruction du produit pendant le refroidissement sont introduits dans la composition de moulage.

Il existe différents types de briques en céramique réfractaire, qui sont déterminés par la température de fonctionnement et la résistance à divers facteurs environnementaux:

• Quartz Conçu pour la pose d'arches de fours qui remplissent les fonctions d'un réflecteur.
• Fireclay. Utilisé pour la pose de poêles et de foyers ménagers, le type de brique réfractaire le plus courant.
• Le principal. Il est fabriqué à partir de masses de magnésie-chaux et est utilisé en métallurgie pour la construction de fours de fusion.
• Carbone Il est utilisé dans certaines industries pour la construction d'un domaine, y compris le graphite pressé.

Poêle en brique de céramique.

Brique brique

La brique de clinker est destinée aux façades et aux parties de sous-sol d'immeubles, aux revêtements de sol dans les locaux industriels et aux allées piétonnes dans la rue. Le produit se caractérise par une résistance mécanique élevée, une résistance à l'usure et au gel, est capable de supporter jusqu'à 50 cycles de refroidissement à des températures extrêmes avec chauffage ultérieur. Le degré de résistance du produit d'au moins M400 est garanti par une densité élevée et des exigences particulières en matière de composition des matières premières.

Transport et stockage de briques en céramique

Les briques en céramique peuvent être transportées par tous les types de transport terrestre, maritime et aérien, dans le respect des règles en vigueur. Pour faciliter le transport et assurer la sécurité, le produit est emballé sur des palettes standard de taille fixe. Il n’est pas permis de transporter ce matériau de construction en vrac lors de décharges ultérieures au sol, cela pourrait endommager jusqu’à 20% des produits.

Le stockage à long terme des briques en céramique est effectué sous un auvent dans les zones pavées. Les produits peuvent être placés sur des palettes sur un ou plusieurs niveaux ou en piles directement à la surface. Les opérations de chargement et de déchargement sont effectuées mécaniquement ou manuellement dans le respect des règles et mesures de sécurité.

Vidéo: avantages et inconvénients des briques en céramique

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