Назарова Т. С., (перевод статьи)

ИСТОРИЯ, МЕТОДІ ПРОИЗВОДСТВА КИРПИЧА И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Кирпичи известны как одни из самых старых конструкционных материалов. Сырьевые материалы, необходимые для их производства, широко распространены, а методы их изготовления очень просты. Шумеры использовали плоско выпуклые кирпичи, плоские с одной стороны и выпуклые с другой, еще ранее, чем 4000 лет до нашей эры. Изготовление кирпича в Уре продемонстрировало характерные черты усовершенствования (усложненности), включавшего в себя ступенчатые своды. В то время на кирпичах часто ставились клейма с именами их изготовителей (мастеров).

Производство кирпича распространилось в Персию, Индию, Китай, Грецию и со временем (в конце концов) практически по всему миру. На таких территориях, как Египет, камень берегся для официальных (государственных) зданий и домов привилегированных граждан, в то время как, высушенный на солнце, кирпич использовался для общественного строительства. На других территориях кирпич предпочитался в использовании для официальных лиц, а дерево и другие менее долговечные материалы были оставлены для простых людей. Высушенный на солнце кирпич был достаточно долговечен и не подвергался опасности разрушительных дождей. И даже Египтяне и другие древние народы часто приходили к тому, что желали упрочнить высушенный кирпич путем рассыпания порубленной соломы в кирпичных ямах, затем ходили по ямам, перемешивая солому с глиной, буквально «толкли в ступке», ссылаясь на библейскую рекомендацию.

Во влажных климатах, кирпичи требуют обжига в печах для удаления влаги. Печи или сушила для обжига кирпича применяются на протяжении тысячелетия, и решение принять обожженные или необожженные кирпичи было иногда, как делом культурного выбора, так и технологической необходимостью. К 17 веку до н. э., солому уже не смешивали с глиной, а глину все еще проминали, чтобы обеспечить распределение влаги и правильную сушку в печи.

Большинство природной глины, используемой для кирпичей, представляют собой комплексную смесь глинистых минералов с солями общих элементов, таких, как железо или кальция в качестве примесей. Кирпичи удерживаются с друг другом при помощи строительного раствора, связующего, обычно сделанного из цемента, извести, шпаклевки и песка в различных соотношениях. Изготовление кирпича в Европе, как и другие технические достижения, умерли вместе с Римской Империей. В средние века был долгий период, когда практиковались наиболее базовые технические конструкции. Только в 1500ые, когда Король Генрих 8 способствовал этому, использование кирпича возобновилось в Англии. В 1916, когда глиноперерабатывающие машины были доступны (запатентованы), и после того, как Лондон горел в 1666, производство кирпича достигло своего расцвета.

Европейские кирпичные конструкции были представлены Северной Америке в Вирджинии в 1611 и в Массачусце в 1629. Однако, как во времена использования необожженного кирпича, так и сейчас юго-западные штаты Америки и Мексика строили свои жилища из кирпича уже на протяжении столетий. Adobe – испанское слово, которое означает «необожженный кирпич». Продвижения (успехи) в производстве кирпича продолжились, когда Ополос Кислей из Коннектикута запатентовал оборудование для изготовления кирпича в 1793 году. Оно состояло из шнековой мельницы.

Тип укрепленного кирпича был введен в начале 1800-ых, и железо и сталь использовались, чтобы упрочнить глину вместо соломы. В 1825, Марк Изамбард Брунэль использовал кирпичи, укрепленные с болтами из кованого железа в его проекте Туннеля Реки Темзы.

Революция в строительстве, которая произошла в конце 1800-ых, переместила структурную поддержку от построения стен к железным или стальным структурам. Кирпич стал фасадным материалом, по-прежнему очень важным, но уже не главным в поддержке (возведении) зданий. Еще на протяжении нескольких десятилетий кирпич был почти единственным фасадным материалом, который использовали в некоторых городах. Кирпичные заводы были столь же многочисленными как пивоваренные заводы в повороте двадцатого столетия. Он также использовался, для мощения городских улиц и речных причалов (булыжники). В некоторых областях, кирпичи делались из гранитных блоков. Кирпич использовался экстенсивно в жилищном строительстве после Второй мировой войны. Коммерчески, однако, это занимало последнее место по отношению к стеклу и стали. Приблизительно после тридцати лет футуристической современной архитектуры, основанной на стекле и металле, кирпич возвращается как привлекательное приукрашивание высотных зданий и торговых центров. Он опять же таки используется для мощения тротуаров. После нескольких тысячелетий, принципы кирпичного производства остались фактически неизменными. Использование кирпича изменилось, но его роль в строительной промышленности кажется неоспоримой.

Кирпич - искусственный камень, сделанный, формованием глины в прямоугольные блоки, которые затвердевают либо, обжигаясь в печи, либо иногда, в теплых и солнечных странах, высыханием на солнце.

История

На Ближнем Востоке и Индии, кирпичи были в использовании в течение периода времени, превышающего пять тысяч лет. Равнина Тигра-Евфрата испытывает недостаток в каменной породе и деревьях. Шумерские структуры были таким образом построены из плоско-выпуклого глиняного кирпича, не зафиксированного строительным раствором или цементом. Поскольку плоско-выпуклые (округляемые) кирпичи несколько непостоянны в поведении, Шумерские каменщики ложили ряд кирпичей перпендикулярно к остальным каждым нескольким рядам. Они заполнили промежутки асфальтом, соломой, тростниками болота, и сорняками.

Древние Египтяне и Цивилизация Долины Инда также использовали кирпич в значительной степени, как может быть замечен, например, в руинах Бухена, Мохенджо-даро и Хараппа. В Цивилизации Долины Инда особенно, все кирпичи соответствовали размерам в идеальном отношении 4:2:1, и использовали десятичную систему. Отношение для кирпичных измерений 4:2:1 даже сегодня считают оптимальным для эффективного соединения в строительной кладке.

Римляне использовали обожженные кирпичи, и римские легионы, которые управляли мобильными печями, представляли кирпичи многим частям империи. На римских кирпичах часто ставили клейма с маркой легиона, который контролировал его производство. Использование кирпичей в Южной и Западной Германии, например, может быть прослежено назад к традициям, уже описанным римским архитектором Витрувиусом.

В 12-ом столетии, кирпичи из Северной Италии были повторно представлены в Северной Германии, где независимая традиция развилась. Это достигало высшей точки в так называемом Готическом кирпиче, умеренном стиле Готической архитектуры, которая процветала в Северной Европе, особенно в областях вокруг Балтийского моря, которые не имеют естественных ресурсов каменных пород. Кирпичные Готические здания, которые построены почти исключительно из кирпичей, могут быть найдены в Дании, Германии, Польше и России. Однако кирпичи долго считали низшей заменой для естественного камня.

Во времена Ренессанса и Барокко, видимые кирпичные стены были непопулярны, и кладка часто покрывалась штукатуркой. Только в период середины 18-ого столетия видимые кирпичные стены восстановили некоторую степень популярности, как показано Голландской Четвертью Потсдама, например.

Транспорт для большого количества строительных материалов, типа кирпичей по длинным расстояниям был редок до появления каналов, железных дорог, хороших дорог и больших, надежных транспортных средств для перевозки тяжелых товаров. До этого времени кирпичи времени вообще делались так близко насколько возможно к их пункту намеченного использования (было оценено, что в Англии в восемнадцатом столетии, перевозка кирпичей лошадью и телегой на протяжении десяти миль по плохим дорогам, тогда существующим, могла более чем удвоить их цену).

Использование кирпича в строительстве не было ограничено исключительно областями, которые испытывали недостаток в камне или других материалах, подходящих для того, чтобы строить в близости к ним, кирпичи часто использовались, даже в областях, где камень был доступен, по причинам, включающим в себя скорость строительства и экономики. В течение строительного бума здания девятнадцатого столетия в восточном побережье города Бостон и Нью-Йорк, например, локально (по месту) изготовленные кирпичи часто использовались в строительстве в предпочтении к железистым песчаникам Нью-Джерси и Штата Коннектикут по точно таким же причинам. Однако кирпичи также использовались врегионах, которые испытывали недостаток в камне и других материалах, подходящих для здания, включая, например, большую часть юго-восточной Англии и Нидерландов, мест, испытывающих недостаток в легко обрабатываемом камне, но имеющие доступ к глинам, подходящим для кирпичного производства и топлива для обжига.

Методы производства

Глиняные кирпичи формуются в формы (метод прессования), или более часто в коммерческом массовом производстве, выталкивая глину через мундштук и затем обрезая их до желательного размера (пластическое формование). Кирпич, изготовленный из влажной глины должен быть сформован в формах под большим давлением, обычно применяем гидравлический пресс. Эти кирпичи известны как гидравлически-прессованные кирпичи, и имеют плотную поверхность, которая делает их очень стойкими к выветриванию, и таким образом подходящих для отделочных работ. Сформованная глина затем высушивается и обжигается для достижения окончательной, желаемой прочности. В современных кладках, это обычно делается в обжиговой печи непрерывного действия, в которой кирпичи перемещаются медленно по печи на конвейерах, рельсах, или печных вагонетках, чтобы достигнуть последовательных физических особенностей (характеристик) для всех кирпичей.

Высоко непроницаемая и декоративная поверхность может быть положена на кирпич либо солевым глазурованием, в котором соль добавлена в период процесса обжига, либо при помощи "жидкой глиняной массы", которая является глазуровочным материалом, в который опускают кирпичи. Последующая вторичная термообработка в печи плавит массу в стекловидную поверхностность, сцепляющуюся в единое целое с кирпичным черепком.

Размеры и прочность

Для эффективной обработки и кладки кирпичи должны быть достаточно маленькими и легкими, чтобы быть собранными каменщиком, использующим одну руку (оставляя другую руку свободной для совка). Кирпичи обычно кладутся ровно, и в результате эффективный предел по ширине кирпича установлен расстоянием, которое может удобно быть заполнено между большим пальцем и пальцами одной руки, обычно приблизительно четыре дюйма (приблизительно 100 мм). В большинстве случаев, длина кирпича - дважды больше его ширины, приблизительно восемь дюймов (приблизительно 200 мм). Это позволяет кирпичам быть положенными в перевязке с кирпичной кладкой, чтобы увеличить ее стабильность и прочность (для примера этого, посмотри иллюстрацию кирпичей, положенных в английской кладке во главе этой статьи. Стена построенная при использовании альтернативных курсов ложка, кирпичи, положены вдоль и тычком, кирпичи, положены на пересечении друг друга. Тычок связывает стену вместе по ее ширине). В Англии, длина и ширина общего кирпича осталась довольно постоянной на протяжении столетия, но глубина изменилась приблизительно от двух дюймов (приблизительно 50 мм) или меньше в прежние времена к приблизительно 2,5 дюймам (приблизительно 65 мм) в более недавние времена. В США современные кирпичи - обычно приблизительно 8 x 4 x 2.25 дюйма (203 x 102 x 57 миллиметров) в размере. В Великобритании обычный ("рабочий") размер современного кирпича - 215 x 102.5 x 65 мм (приблизительно 8.5 x 4 x 2.5 дюйма), который с номинальным 10mm размером для соединения строительным раствором, формирует "координирование" или приспособленный (подходящий) размер 225 x 112.5 x 75 мм (то есть отношение 6:3:2).

Прочность на сжатие кирпичей, произведенных в США составляет приблизительно 7 - 105 МПа, изменяющаяся согласно условий эксплуатации, в которые должны быть помещены кирпичи.

Использование

Кирпичи обычно используются для возведения здания и мостовой. В США, клинкерная мостовая, выяснилось, что не была неспособной к противостоянию тяжелому дорожному движению, но это возвращается в использование как метод транспортного успокаивания или как декоративная поверхность в пешеходных зонах. Кирпичи также используются в металлургии и стеклянной промышленности для футеровки печей. Они имеют различные использования, особенно тугоплавкие кирпичи, силикатные, магнезиальные, шамотные и нейтральные (хромомагнезхиальные) тугоплавкие кирпичи. Этот вид кирпича должен иметь ряд свойств: хорошее термическое сопротивление, тугоплавкость под грузом, высокую точку плавления, удовлетворительную пористость (которая может влиять на несколько других свойств), все из которых - высокотемпературные свойства. Особенно в Великобритании, Японии и США развита промышленность тугоплавких кирпичей.

В Великобритании, кирпичи использовались в строительстве в течение многих столетий. Относительно недавно много зданий были построены почти полностью из красных кирпичей. Это использование особенно распространено в областях северной Англии и некоторых предместий Лондона, где ряды террасных зданий были быстро и дешево построены, чтобы предоставить местным рабочим жилище. Эти здания сохранились до сегодняшнего дня, но некоторые находятся в потребности внимания, поскольку их структура ухудшилась.

Хотя много зданий в Великобритании теперь построены, используя смесь шлакобетонных блоков и других материалов, много зданий покрыты кирпичем на внешней стороне для эстетического обращения.