В.В. Эвальд. Строительные материалы, их свойства, испытание и приготовление. (§3. Свойства и испытания глиняных изделий).
§3. СВОЙСТВА И ИСПЫТАНИЯ ГЛИНЯНЫХ ИЗДЕЛИЙ.
Обычные изделия приемки обыкновенного кирпича уже указаны в предыдущем параграфе. Более подробным испытаниям, при помощи лабораторных средств, подвергаются обыкновенно те изделия из обожженной глины, которые предназначаются для наиболее ответственных конструктивных частей сооружений, где они будут испытывать значительные механические усилия, или подвергаться выветриванию. Декоративным же изделиям, каковы изразцы, майолики и т.п., обыкновенно не предстоит выдерживать значительных механических усилий, а если они будут находиться внутри зданий, то не будут подвергаться и выветриванию; почему при их приемке внимание обращается почти исключительно на должную правильность их очертаний, красоту глазури и т.п. внешние признаки, устанавливаемые простым осмотром. Впрочем, сила сцепления глазури с телом (черепком) изделия и прочность самой глазури также нередко требуют лабораторного испытания.
Определение веса как удельного, так и объемного, степени пористости, поглощения воды, проницаемости водою, сопротивления морозу и сопротивления механическим усилиям для глиняных изделий производятся совершенно также, как и для естественных камней.
Вес единицы объема обожженной глины зависит от ее пористости, от силы давления, примененного при формовке изделия, и от степени спекания. Для пористых изделий вес этот колеблется в пределах от 1,46 до 1,6 и более, для клинкера и вообще плотных масс — от 1,52 до 2,29. Исследования механической лаборатории Института Путей Сообщения дали вес 1 куб. фута, средним числом: для алого кирпича 2,855 пуд. (1 куб. сант. — 1,65 гр.), для красного 3,209 пуд. (1 куб. сант. — 1,855 гр.) для железняка 3,46 пуд. (1 куб. сант. — 1,994 гр.). Обыкновенный кирпич русского нормального формата весит около 10 фунтов. Вес 1 куб. сажени кладки из обыкновенного кирпича можно принять равным 950 пуд., из пористого — от 600 до 700 пуд., из полого пли дырчатого — 770 пуд., из клинкера — 1130 пуд.
Крепость кирпича определяется его сопротивлением раздавливанию. Так как поверхности кирпича сильнее обожжены, чем его середина, и могут обладать несколько большим сопротивлением, то не вырезывают для испытания целый кубик из кирпича, а распиливают последний пополам и наклеивают одну половину на другую тонким слоем цементного раствора, так что получается приблизительно куб; поверхности давления, если надо, также выравнивают цементным раствором.
Опыты над сопротивлением раздавливанию, произведенные в Механической Лаборатории Института Путей Сообщения над кирпичами от 21 завода, дали между прочим следующие цифры: временное сопротивление сжатию для красного кирпича не ниже 33 пуд. на кв. дюйм, а в среднем 67 пуд. на кв. д. (170 клгр. на кв. см,); для железняка в среднем 142 пуд. на кв. д. (311 клгр. на кв. см); для алого кирпича сухого 33 пуда на кв. д. (84 клгр. на кв. см.). Сопротивление сырца приблизительно в 4 раза менее, чем нормально обожженного кирпича той же глины.
Как и для камней, каждое испытание следует производить над 6 образцами, отбрасывая из полученных цифр две наименьшие и выводя среднюю из 4 остальных; необходимо производить испытание не только над сухими, но и над насыщенными водой образцами, а также и над подвергавшимися замораживанию, если этот опыт производился. При этом крепость в насыщенном водою состоянии должна составлять для обыкновенного стенного кирпича не менее 50%, а для облицовочного не менее 90% крепости в сухом виде. Вообще же временное сопротивление сжатию в сухом виде должно быть никоим образом не менее: для стенного кирпича 30 пуд. на кв. д. (80 клгр. на кв. см.), для пустотелого облицовочного 50 пуд. на кв. д. (130 клгр. на кв. см.) и для мостового клинкера 90 пуд. на кв. д. (230 клгр. на кв. см.)
Германским обществом глиняной, цементной и известковой промышленности в 1909 г. были установлены следующие наименьшие цифры допускаемого временного сопротивления сжатию: для клинкера — 350 клгр. на кв. см., для сильно обожженного кирпича (простого железняка) 250, простого кирпича для забутки I сорта 150 и II сорта 100 клгр. на кв. см. Эти требования строже, нежели приведенные выше, что объясняется весьма высоким уровнем керамической техники в Германии.
Прочное сопротивление обыкновенной кирпичной кладки с давнего времени принимают у нас в 25 пуд. на кв. дюйм.
Крепость черепицы испытывают, определяя ее сопротивление (в цельном виде) перелому, уложив концами на две опоры и прилагая изламывающее давление посредине.
Крепость керамиковых труб, которым предстоит выдерживать внутреннее давление, испытывают напором воды, нагнетаемой в них насосом. Они должны выдерживать: при диаметре в 6 дюймов не менее 1 пуда, а при диаметре в 9 дюйм. — не менее 30 фунт, давления на кв. дюйм, причем на наружной поверхности их не должна выступать роса. Сопротивление внешнему поперечному давлению (важное для канализационных труб, которые редко бывают наполнены водою, но всегда более или менее сдавливаются грунтом) испытывают, сжимая трубу под прессом, причем для более равномерной передачи давления вдоль трубы с обеих сторон прокладывают деревянные бруски; если поверхность трубы недостаточно ровная, то бруски подливают на гипсовом растворе.
Пористость глиняных изделий — качество весьма желательное и необходимое там, где они предназначаются для сохранения тепла и должны иметь малую теплопроводность; кроме того, все пористые изделия менее расширяются при нагревании, чем изделия со сплошными массами. Наоборот, для изделий, подверженных действию влажности и мороза, желательна наименьшая пористость. Количество поглощаемой воды в нормально обожженном кирпиче не должно быть более 20% его веса, в облицовочном не свыше 15%; для черепицы, керамиковых труб и клинкеров пористость должна быть не более 4% веса их. Вообще же, если пористость не превосходит 4% от веса изделия, то испытания на прямое замораживание и на определение количества растворяемых солеи можно считать излишними.
Огнеупорность определяется лабораторными приемами, находя точку плавления данной глины.
Присутствие растворимых солей, которые или находились в природной глине и не были удалены при ее обработке, или попали в массу из золы топлива во время обжига, весьма нежелательно для кирпича, идущего на наружные работы, так как соли эти образуют впоследствии на поверхности кирпича налеты, не только портящие его вид, но и ускоряющие его выветривание. Для их нахождения берут куски из внутренности нескольких кирпичей, обращают их в порошок, взвешивают и кипятят в течение часа с дистиллированной водой; затем фильтруют, выпаривают фильтрат, взвешивают полученный твердый остаток и выражают его вес в процентах веса взятого кирпича. Состав остатка, определяется путем химического анализа. Наиболее вредны сернокислые соли извести, магнезии, железа и щелочей; количество их не должно превосходить 0,01%. При испытании соляно-глазурованных труб, серная кислота 25% крепости не должна оказывать действия, разрушающего глазурь или тело трубы.
Присутствие зерен углекислой извести и колчедана легче всего определить в глине до обжига; для испытания же в этом отношении готового кирпича поступают так: помещают его куски в паиинов котел, на решетку выше уровня воды и в течение трех часов подвергают давлению пара в 11/2 атмосферы, после чего осматривают при помощи лупы — не образовалось ли трещин. Способ этот скор и дает достаточно надежные результаты.
Прочность глазури. При изготовлении глазурованных изделий обращается особое внимание на то, чтобы коэффициенты расширения от тепла у глазури и у тела (черепка) изделия были по возможности близки между собою, что достигается соответственным подбором составов глазури и массы. Если это требование не выполнено, то уже во время остывания изделия после обжига между глазурью и черепком возникают внутренние напряжения; так как и впоследствии изделие подвергается переменам температуры, иногда довольно значительным (напр. печные изразцы), то рано или поздно наступает растрескивание. Если коэффициент расширения у глазури больше, чем у черепка, то глазурь покрывается сетью трещин, которые часто можно видеть на изразцах печей и кухонных очагов; если коэффициент расширения у черепка более, чем у глазури, то последняя местами вспучивается и отскакивает, иногда отрывая кусочек черепка. То и другое обезображивает вид глазурованных изделий, а если они предназначены для службы на открытом воздухе (напр. глазурованная черепица), то является и серьезным ущербом для их прочности, так как растрескавшаяся глазурь уже не предохраняет пористый черепок от поглощения воды, и вместе с тем замедляет испарение последней, вследствие чего черепок почти постоянно остается влажным и легко может пострадать от мороза.
Кроме того, иногда глазурь может на открытом воздухе и выветриваться; для определения ее прочности в этом отношении помещают глазурованный образец под стеклянным колпаком над сосудом с крепкой соляной кислотой, или просто опускают его в разведенную соляную кислоту; легко выветривающиеся глазури при этом, спустя несколько суток, мутнеют и, иногда, покрываются радужным (вследствие интерференции световых лучей) налетом.
Источник: Эвальд В.В. Строительные материалы, их свойства, испытание и приготовление.//Часть I. — Гос. тех. изд, 1923. — С. 93-95.
