Причины выветривания кирпича и кирпичной кладки.
Предлагаем Вам ознакомиться со статьей «Причины выветривания кирпича и кирпичной кладки», которая была опубликована в журнале «Строитель» в 1897 году:
Под этим заглавием появилась недавно на немецком языке чрезвычайно интересная брошюра H. Gunther’a, и в виду несомненной важности этого вопроса мы считаем не бесполезным познакомить наших читателей с её содержанием.
Из всех известных форм, в которых может выражаться выветривание и постепенное разрушение кирпичной кладки в постройках, г-н Гюнтер избрал предметом своего исследования именно ту форму, которая состоит в образовании на поверхности кирпича различных налетов и выпотов; свидетельствуя о начавшемся внутри кирпича разрушении, налиты эти в тоже время до крайности безобразят внешний вид кирпичной облицовки, так как цвет их почти всегда резко отличается от общего цвета самого кирпича. Поэтому тщательное изучение различных причин, вызывающих их появление, представляется особенно важным в настоящее время, при все более и более возрастающем применении облицовочного кирпича взамен дорогой и малопрочной штукатурки.
Налеты эти могут быть двоякого рода, а именно — растительного и минерального происхождения. Первые, представляя собой скопление простейших растительных организмов, так называемую плесень, имеют обыкновенно зеленоватый цвет и чаще всего проявляется на светлых сортах кирпича. Материал последнего, повидимому, не влияет на их развитие, обусловливаемое главным образом сыростью и недостатком солнечного света.
Минеральные налеты бывают в большинстве случаев белого или грязно-белого цвета. Желтоватое или зеленоватое окрашивание минеральных налетов втречается лишь в виде исключения и, по исследованиям Зегера, в последнем случае зависит от присутствия ванадия.
Белые налеты имеют либо рыхлый, мучнистый иногда ватообразный вид, либо представляют собой более плотную корку, подобную глазури; иногда такая глазурь появляется в виде целых полос, иногда в виде отдельных пятнышек. Это различие внешнего вида налетов обусловливается различной степенью растворимости минеральных солей, из которых они состоят: твердая корка, плотно сидящая на поверхности кирпича, состоит из солей мало растворимых, тогда как рыхлые, легко стираемые налеты состоят из более легко растворимых солей, и иногда пропадают после дождя — с тем, чтобы снова выступить в сухое время.
Причины образования всех этих налетов может находится либо в самой кладке, либо в окружающих её условиях; кроме того, в первом случае виновником образования налетов может быть как сам кирпич, так и раствор, употребляемый для кладки. Поэтому следует различать следующие случаи:
А. Налеты, обусловливаемые материалами кладки:
I. Вызывающие их появление вещества содержатся в самом кирпиче, а именно:
а) в глине, из которой произведен сырец;
б) в воде, которую примешивали к глине при формовке;
с) вещества эти образовались во время обжига, т.е.:
1)из золы каменного угля;
2) из серого колчедана, в нем находившегося;
3) из колчедана, бывшего в глине.
II. Налет обусловливается свойствами раствора;
а) прониканием в кирпич растворимых солей,
б) химическими реакциями между щелочами раствора и гипсом кирпича.
Б) Налеты от внешних причин:
а) поглощение селитры из почвы;
б) поглощение аммиака и аммиачных солей из воздуха и перехода их в нитраты, и
в) образование поваренной соли (в приморских местностях).
В большинстве случаев кирпичная глина содержит растворимые соли, главным образом сернокислые; присутствие их ясно заметно иногда даже в сырце, и чем сушка сырца ведется медленнее, тем более заметна кристаллизация этих солей на поверхности.
В особенности часто это явление обнаруживается при неумелом ведении паровой сушки сырца в непрерывных печах, причем пар, выделившийся из него в более нагретых камерах, садится на сырец, лежащий в камерах с более низкой температурой; вода проникает в глину и впоследствии, когда нагревание достигает данной камеры, снова испаряется выщелачивая таким образом сырец почти насквозь. Такой кирпич после обжига оказывается не только совершенно покрытым снаружи слоем солей, но большей частью имеет трещины и негоден для дела.
Налеты, образовавшиеся во время сушки сырца, как воздушной, так и паровой, делаются еще более заметными после обжига, особенно на красном кирпиче. Однако, подобные налеты, будучи по большей части нерастворимы, почти не влияют на степень выветривания кирпича в кладке.
Все исследователи, занимавшиеся этим вопросом, придают чрезвычайно важное значение влиянию серого колчедана, который встречается в большинстве сортов каменного угля. При горении подобного угля развивается сернистый газ, переходящий затем вследствие окисления в серную кислоту, а последняя образует сернокислые соли с некоторыми составными частями кирпича, особенно с известью. Глина, содержащая много извести, дает вообще светлый — белый или желтоватый кирпич; те места его, которые были доступны действию паров серной кислоты, получают более или менее яркое красное окрашивание. В прежних, периодических печах недостаток этот встречался гораздо реже, чем в новейших, непрерывно действующих. Это объясняется тем, что в периодических печах приток воздуха большей частью недостаточен, вследствие чего сернистый газ, выделяемый при горении угля, содержащего колчедан, не имеет возможности дальнейшего окисления; наоборот, в непрерывных печах приток воздуха значительно более, и окисление сернистого газа в серную кислоту совершается беспрепятственно.
Колчедан (а иногда и свободная сера) встречается также и в самой глине. Очевидно, что все вышеописанные химические процессы имеют место и в подобном случае, с такими же результатами.
Раствор иногда бывает причиной появления налетов на кирпиче, который сам по себе от них свободен. Такие налеты, чаще всего образуются около углов и кромок кирпича, состоят из углекислой извести: если кирпич сух, а раствор достаточно жидко замешан, то избыток воды, втягиваемый кирпичом, увлекает с собою находящуюся в нем водную известь, которая затем кристаллизуется на поверхности кирпича вследствие испарения воды и под влиянием углекислого газа, находящегося в воздухе, обращается в нерастворимую углекислую известь.
Значительно чаще на стенах появляются налеты сернокислых солей, в особенности серно-натровой (глауберовой), которая образуется вследствие обменного разложения между углекислыми и едкими щелочами раствора и гипсом, находящимся в виде примеси в кирпиче; примесь эта, будучи слаборастворимой, сама по себе почти безвредна, но в присутствии щелочей легко отдает им свою серную кислоту, образуя на поверхности кирпича белые кристаллы легко растворимых солей.
Из почвы, вместе с влажностью поступают азотно-кислые соли (селитры), всегда образующиеся в большом количестве при разложении органических остатков животного происхождения, например близ выгребов, навозных ям и т.п. Поглощение аммиака из воздуха или аммиачных солей из почвы также может быть считаемо в числе причин появления налетов.
Наконец, по близости морских берегов на кирпичных стенах появляются обильные налеты поваренной соли, приносимой по всей вероятности ветром вместе с мельчайшими брызгами морской воды.
Налеты, состоящие из одной лишь углекислой извести, хотя и весьма портят внешний вид кирпича, но не вредят его прочности, вследствие своей нерастворимости. Наоборот, легко растворимые сернокислые соли чрезвычайно вредны в этом отношении, так как они в сырую погоду вместе с влажностью входят внутрь кирпича, а при высыхании снова кристаллизуются, частью на поверхности, частью же внутри, в порах кирпича, вызывая тем появление внутренних напряжений и, как результат таковых, растрескивание кирпича. Так называемая прелость кирпича, обыкновенно объясняется действием селитры, происходит еще чаще и сильнее от действия сернокислых солей, особенно глауберовой, которая значительно легко растворяется и снова кристаллизуется. Если, например, при 25 град. Ц. стена содержит в себе насыщенный раствор этой соли, то на 100 ч. воды приходится столько же этой соли; ночью, когда стена охладится до 10 градусов, из раствора выкристаллизуется 52 ч. этой соли, со всеми последствиями, которые указаны выше.
Многочисленные опыты, произведенные д-ром Гюнтером, вполне подтверждают это заключение о преобладающем значении вредного действия именно серно-кислых солей, которые, как мы видели, образуются от действия сернистого газа при обжиге сырца окислительным пламенем, и притом совершенно независимо от того, был ли сырец вполне высушен, или нет. Решающее значение в этом случае имеет содержание в глине извести; чем это содержание более, тем сильнее влияние сернистой кислоты. Глины же, не содержащие извести и ей подобных оснований, выдерживают действие сернистого газа при обжиге без всяких дурных последствий. Магнезия играет в этом случае почти ту же роль, что и известь — с той лишь разницей, что серноизвестковая, мало растворимая соль (гипс) образует налеты на поверхности кирпича только в кладке, т.е. лишь при взаимодействиями с щелочами, поступающими из раствора, тогда как серно-магнезиальная соль гораздо растворимее, и поэтому налеты появляются ранее употребления кирпича в кладку, от одного лишь действия сырости. В заключение д-р Гюнтер дает некоторые указания относительно мер, предупреждающих образование всех подобных налетов.
Покрывая кирпич масляной краской, смолой или растворимым стеклом, мы не можем предупредить образование этих налетов, так как находящиеся под такой обмазкой минеральные соли вскоре заставляют её трескаться и лупиться.
Точно также сравнительно мало пользы приносит обмывание кирпичной поверхности слабой кислотой, или предварительное вымачивание кирпича в воде.
Наиболее успешным могут считаться лишь те меры, которые применяются при самой выделке кирпича. На первом плане следует поставить, конечно, очистку глины от колчедана и сернокислых солей, если таковые в ней содержатся, или же обезвреживание их соответствующими прибавками.
Первое достигается всего лучше долговременным выветриванием глины, причем колчедан разлагается и сернокислые соли выщелачиваются дождем. К сожалению, современное кирпичное производство все более и более стремиться к сокращению срока, потребного для выделки кирпича, и предварительное выветривание глины во многих случаях считаю излишним.
Из прибавок, могущих парализовать вредное влияние сернокислых солей и тем самым отчасти заменить выветривание, упомянем прежде всего о прибавке баритовых соединений к кирпичной глине, причем от действия серной кислоты и её солей образуется нерастворимая сернобаритовая соль.
Далее, Гюнтер рекомендует сам обжиг вести по временам восстановительным пламенем (т.е. уменьшать приток воздуха), причем серная кислота будет восстанавливаться и уноситься снова в виде сернитого газа. Сам обжиг остается не без влияния: чем слабее обожжен кирпич, тем легче он поглощает и выделяет воду, а стало быть тем сильнее на нем образование налетов, и обратно.
К сожалению, относительно действия хлористых соединений статья д-ра Гюнтера, за исключением приведенного выше указания относительно поваренной соли, не содержит никаких сведений. Между тем, кроме неё, в кирпиче могут встречаться еще хлористые кальций и магний — не только при употреблении для затворения раствора морской воды, но и самой кирпичной глине, в особенности по близости морей. Этот вопрос, как нам кажется, также требует более подробного изучения.
В.Э.
Источник: Журнал «Строитель» №4 1897 г. — Стб. 137-142
