Cărămidă

Cărămida este un produs din material ceramic poros , utilizat încă din preistorie în construcții , care este un material de construcție foarte important. Este creat cu lut purificat, presat în forme consacrate, uscat și ars în cuptoare speciale ^[1] .

Cărămizi sunt solide și perforate cărămizi , Pinata , Tavella, volterrana, Coppo , tigla , diverse ornamente arhitecturale și elemente utilizate în construcții ^[2] .

fundal

Origini

Utilizarea constructivă a cărămizii a fost creată pentru a satisface nevoile de construcție în zonele plane și de vale, lipsite de alte materiale de construcție, cum ar fi lemnul sau piatra , dar bogate în argilă ^[3] . Procesul de ardere a cărămizii poate fi atribuit sumerienilor , extinzându-se apoi în întreaga Mesopotamia . Acest proces a fost complex și costisitor, făcând din cărămidă un material prețios și simbolic. Exemple ale acestei evoluții sunt fortificațiile porții Istar din Babilon în secolul al VII-lea î.Hr.

Primii lianți s-au născut deja în zona mesopotamiană în timpul dinastiei III Ur , în jurul secolului 20 î.Hr. , pe baza amestecurilor de argilă foarte lichide, până la introducerea varului în Campania în jurul anului 300 î.Hr.

Vechii greci și etrusci știau cărămida, dar o foloseau doar pentru acoperișuri și placări ^[4] .

Cărămizi romane

Hipocaust construit în zidărie , Vaison-la-Romaine , Franța .

Același subiect în detaliu: Laterizio (Roma antică) și Opera laterizia .

În Italia cunoștințele despre cărămidă au ajuns târziu, în multe regiuni au ajuns abia în jurul secolului I î.Hr .; în unele zone din sudul Italiei s-au găsit cărămizi cu ștampile grecești, cei care au importat această tehnologie în Italia. Un cuptor fabricat în Grecia care datează din 150 î.Hr. a fost găsit în Veii , în timp ce coloana stelară din bazilică a fost descoperită în Pompeii , datând din 120 î.Hr.

Înainte de Augustus , cărămida era abia folosită la Roma , cu excepția celulelor unor morminte ^[3] , prin urmare, în epoca imperială , fabricile de cărămidă, numite figlinae , care pentru prima dată le-au produs industrial , s-au răspândit la Roma. Figlinele au devenit numeroase mai ales în epoca antoninilor ^[4] . Lucrările de cărămidă pentru construcția pereților nu au fost realizate din cărămizi, ci, cu o structură de sac , din ciment înconjurat de cărămizi ^[3] .

În perioada bizantină, practica de construcție a miezului de beton se degradează. Miezul nu formează o masă omogenă, este ținut împreună numai de placarea exterioară, care funcționează ca un cofraj, fără de care miezul s-ar sfărâma. Problemele de legătură între perdele au atins grosimi de 5 rânduri, practic grosimea zidăriei cu miezul.

Era moderna

În vremuri mai recente, avem mai mulți autori care explică diverse tehnici de fabricare a cărămizilor, Leon Battista Alberti a scris:

Vincenzo Scamozzi s-a opus tehnicilor tradiționale, în favoarea structurii clădirii, el credea că rezistența zidăriei neregulate sau a pietrei de sac era limitată, deoarece depinde excesiv de factori precum instalarea și calitatea liantului. În ideea sa de arhitectură universală a scris:

În Dell'Architettura libri ten , publicat la Veneția în 1590 , GA Rusconi mărturisește o tendință consolidată de a construi case în întregime din cărămidă, totuși el tinde să apere regulile artei în care a fost transmis limbajul arhitectural clasic, care totuși a rămas incontestabil. .

Francesco Milizia , în 1781 , scria că lutul care trebuie utilizat trebuie să fie albicios sau gri, pastos și complet lipsit de nisip sau pietricele. El a sugerat că, pentru a cunoaște comportamentul argilei, trebuie să faceți un test, să faceți o cărămidă și să analizați comportamentul acesteia, ceea ce a fost făcut grație experienței. În 1807 Lodovico Bolognini a sugerat că cărămizile ar trebui să fie toate din aceeași pastă. În timp ce în 1925 Pellacini a sugerat că argilele de cea mai bună calitate provin din sedimente aluvionare.

În perioada barocă zidăria sacului a fost înlocuită cu o structură omogenă din cărămidă. Acest lucru se datorează faptului că pereții complexi ai acestui stil nu permiteau o structură de sac. Abia în secolul al XIX-lea au fost catalogate toate regulile artei folosite până acum, tehnicile artei ajung la un rafinament fără precedent; în plus, noile reforme sanitare au prezentat medii interne mai mari, sunt introduse și conceptele preliminare ale schimburilor de căldură . O casă model pentru o familie de patru persoane a fost prezentată la Expo 1851 de Roberts , cu o cameră de aer externă și adoptarea cărămizilor goale.

Tipuri de cărămizi

Caramizi perforate

Caramida solida

Zid de cărămidă. Caramida de teracotă este o cărămidă tipică arhitecturii medievale și renascentiste din Ferrara .

Tipurile de cărămizi cele mai utilizate în prezent sunt ^[5] :

• Coșuri de fum și coșuri de fum: componente ale sistemului de încălzire, coșurile de cărămidă sunt un material care oferă o bună rezistență la căldură, impermeabil la gaze și condens.
• Acoperișuri: țiglele permit o acoperire discontinuă a înclinațiilor acoperișurilor. Soluția mai tradițională implică simpla suprapunere a plăcilor pentru a preveni filtrarea ploii în acoperișurile înclinate. Elementele curbate utilizate în acest scop sunt numite gresie în timp ce plat țigle , pentru un teren poate fi folosit numai gresie sau doar țigle, dar cea mai eficientă metodă presupune colaborarea dintre cele două piese folosite în rânduri. O a doua categorie, mai modernă, folosește un singur tip de țiglă pentru întregul pas, care protejează acoperișul cu îmbinări pe toate cele patru laturi; Plăcile din Marsilia , Portugalia și Olanda aparțin acestei categorii. În cele din urmă, la fel ca restul acoperișului, elementele speciale care acoperă creasta acoperișurilor și conectează pitchurile sunt din cărămidă.
• Zidărie: elemente care sunt utilizate pentru construirea pereților portanți și care pot fi:
  • cărămizi solide: au un procent de perforație mai mic de 15%, sunt de obicei utilizate pentru renovarea clădirilor clasice sau a zidurilor portante.
  • cărămidă semisolidă: este o cărămidă care are rezistența medie în comparație cu cărămida goală și cărămida solidă. Este produs prin extrudare. Procentul de perforație variază între 15% și 45%. Dimensiunea standard este de 12 × 12 × 25 cm (ca două cărămizi solide tradiționale suprapuse).
• Pereți despărțitori: în secolul al XX-lea pereții portanți au fost înlocuiți rapid în practica de construcție cu coloane din beton armat, cărămizile au găsit apoi un nou motiv pentru a fi în pereții de umplere, perforate riguros, pentru a asigura ușurința și atât izolația termică, cât și acustică. Mai degrabă decât cărămizile tradiționale, este de preferat să se utilizeze elemente mult mai mari, numite blocuri , potrivite pentru așezarea într-un singur strat sau, alternativ, într-un strat dublu cu posibila interpunere a materialului izolant. Acestea sunt elemente cu un procent de perforare (gol) variind de la 45% până la 75%; pot avea doi dintre pereții exteriori formați pentru a se potrivi cu o piesă cu elementul adiacent și doi pereți rectificați pentru a reduce stratul de mortar la valori sub 1 mm, obținând astfel niveluri ridicate de izolație și rezistențe ridicate ale zidărie de compresie. Utilizarea structurală a acestor blocuri este posibilă atunci când au un procent scăzut de găuri (până la 55%) și numai în zone care nu sunt supuse riscului seismic.
• Fațare: cărămida de față este utilizată în principal pentru finisarea exterioară a pereților. Au diferite aspecte, ca formă și culori, și pot fi clasificate în funcție de metoda de realizare (în „extrudat”, „pastă moale” sau „presat”) și orice tratament de suprafață. Dincolo de cărămidă, se folosesc și alte tipuri de elemente de cărămidă mai moderne, des desprinse de perete pentru a forma o fațadă ventilată .
• Pardoseli din teracotă: există două tipuri principale: gresie și cărămizi, în timp ce alte forme sunt utilizate pentru scări, plinte sau mobilier urban special.
• Dale: pignatul sunt elemente din cărămidă utilizate pentru construcția de structuri orizontale, scopul lor este de a ușura podelele din beton moderne, de a fi turnate pe șantier sau folosind grinzi prefabricate. În pardoselile tradiționale cu grinzi de lemn, nu au fost prevăzute astfel de elemente și, în schimb, a fost folosită o scândură de cărămizi plate pentru a sprijini șapa ; la nivel regional, acestea au fost numite și "campigiane" sau "mezzane" (în special în Toscana, datorită grosimii care este aproximativ jumătate din cea a cărămizii)
• Tavelle și Tavelloni : sunt cărămizi plate perforate cu formă paralelipipedică, cu grosime redusă și cu pereți subțiri și septuri (între 6 și 8 cm) care le fac ușoare, ușor de manevrat și destul de rezistente la îndoire. Sunt elemente versatile și utilizate în mod divers.

Tavellina, tavella și tavellone

Acest nume indică tipurile de cărămizi perforate care au o lungime foarte mare în comparație cu grosimea lor. Sunt cărămizi plate perforate în formă de paralelipiped, obținute prin extrudare, uscare și ardere a materialelor argiloase (cu sau fără utilizarea de adaosuri precum nisip, oxizi de fier etc.).
Produsul finit constă din pereți, care delimitează suprafața exterioară și pereți despărțitori, situați în interiorul elementului și care delimitează găurile.
Toate cele trei tipuri au o lățime de 25 cm, în timp ce grosimea și lungimea variază după cum urmează:

• scânduri : înălțime ≥ 5 cm și lungime ≥ 50 cm;
• gresie : înălțime între 3,5 și 5 cm și lungime ≥ 35 cm;
• mese mici : înălțime ≤ 3,5 cm și lungime ≥ 25 cm.

În construcție, acestea sunt utilizate pentru diferite aplicații, de exemplu:

• ca elemente de iluminare, în realizarea:
  • pardoseli din caramida cu cavitate ( pardoseli cu grinzi tip "Varese" )
  • pardoseli de oțel (cu grinzi T duble) și cărămidă
  • pardoseli din lemn și cărămidă;
• ca acoperire a structurilor din beton armat (grinzi exterioare și stâlpi) pentru controlul podurilor termice
• pentru realizarea arhitecturilor în corespondența deschiderilor de pe pereții neportanți precum pereții despărțitori
• pentru construcția pereților despărțitori .

Standardul de referință este UNI 11128/2004.

Realizare

Carieră de argilă în Devon , Anglia .

Pregătirea amestecului de argilă

Materialul de bază pentru producerea cărămizilor este argila , alcătuită în principal din minerale precum kaolinita , halloysite , montmorillonit sau ilit ^{[6] [7]} , deci din oxid de fier și carbonat de calciu . Argila este extrasă în cariere în aer liber și preparată înainte de formare.

Trebuie purificat de elemente precum roci și rădăcini și lăsat să se maturizeze în aer liber pentru a favoriza dezintegrarea lor. Din punct de vedere istoric, extracția se făcea toamna și iarna, deoarece în timpul condimentării agenții atmosferici au favorizat dezintegrarea spontană a argilei ^{[2] [7]} , dar tehnicile moderne de extracție permit condimentarea să se desfășoare în orice moment al anului ^{[7] ]} . Se macină apoi și se amestecă pentru a obține omogenitatea ideală; pentru a obține o plasticitate bună a amestecului, pot fi adăugați diluanți, cum ar fi nisip sau fragmente zdrobite de cărămizi aruncate din cauza defectelor de gătit ^[2] .

Lanț pentru producția de blocuri de cărămidă

Producția de blocuri de cărămidă, Kryry , Republica Cehă .

Formare

Formarea este operația prin care amestecului de argilă și apă i se dă forma pe care trebuie să o aibă cărămida finită. Cea mai de bază metodă, turnarea manuală în matrițe special pregătite, nu mai este utilizată, cu excepția loturilor mici, în cazuri extraordinare ^[8] . În acest caz se adaugă carbonat de sodiu care acționează ca fluidificator .

În caz contrar, aluatul este modelat prin tragere : aluatul este presat de elice elicoidale împotriva unui orificiu din care iese sub formă de centură continuă, iar firele de oțel montate pe un cadru sunt coborâte pe centură pentru al tăia în bucăți de lungimea dorită. Formarea automată a cărămizilor a fost introdusă abia la mijlocul secolului al XX-lea , dar este acum utilizată universal ^{[7] [8]} .

Uscare

După formare, cărămizile care nu au fost încă arse trebuie să fie private de o parte din apa care le compune prin uscare, altfel, în timpul arderii, evaporarea sa rapidă ar produce deformări și fisuri în cărămizi ^[2] . Pentru a evita aceste probleme, uscarea trebuie să fie treptată și nu prea rapidă. Produsul format se micșorează și pierde dimensiunea împreună cu apa din amestec, se întărește și, prin urmare, devine ușor de manevrat ^{[6] [7]} .

Uscarea a avut loc o dată în aer, deci la temperatura camerei și a putut fi efectuată doar în anotimpurile cele mai fierbinți și cu cele mai puține ploi ^[2] cărămizile care trebuiau arse erau stivuite în grămezi separate și expuse în aer liber, dar acoperite din copertine care trebuie adăpostite de acțiunea directă a soarelui, ploii și vântului ^{[7] [8]} .

Astăzi, producția este industrializată și, în consecință, continuă pe tot parcursul anului. Se folosesc uscătoare de cameră sau de tunel, de tip semicontinuu sau continuu, în care materialul se deplasează de-a lungul tunelului pe tot parcursul fazei de uscare. Aerul sau gazul mai cald și mai uscat treptat sunt introduse în camerele de uscare până la finalizarea procesului. În general, aerul și gazele fierbinți care ies din cuptor, lângă uscător, sunt refolosite ^{[6] [7]} .

Procesul de uscare necesită un control atent în funcție de materialul care urmează să fie tratat și de argila utilizată, astfel încât să nu se creeze tensiuni interne în materialul în sine, care ar duce la ruperea atât în ​​faza de uscare în sine, cât și în faza de ardere ulterioară.

Gătit

Interiorul unui cuptor Hoffmann într-o fabrică de cărămidă închisă din Szentes , Ungaria .

Pentru a deveni astfel, cărămizile trebuie să treacă prin procesul de ardere . Schimbă argila în bucăți de material anhidru și nu mai este plastic și este singurul proces nereversibil în producția de cărămizi. În cuptoare temperatura este crescută treptat până la o temperatură între 800 ° și 1200 ° C ^{[6] [7]} .

Tehnologiile de ardere a cărămizilor au evoluat considerabil în cursul secolului al XX-lea , pot fi arse în cuptoare de cameră, tipul cel mai de bază, cuptoarele Hoffmann , din ce în ce mai puțin utilizate, și cuptoarele de tunel continue. Dacă în cuptoarele Hoffmann materialul care trebuie tras rămâne staționar în interiorul unui tunel dublu și arzătoarele care îl alimentează sunt mutate în schimb, conform unui ciclu care a durat aproximativ șase zile, în cele mai moderne cuptoare cărămizile sunt transportate pe cărucioare de oțel pe care le deplasați-vă foarte încet într-un tunel încălzit continuu; în acest tip de cuptor este posibilă îndepărtarea cărămizilor într-un mod complet automatizat. Perioada de tranzit a cărucioarelor în cuptor, una după alta în rând continuu, variază de la 18 ore pentru materialul ușor până la 48 de ore pentru materialul greu.

Schimburile de căldură dintre gazele din interiorul cuptorului și materialul în sine au loc ca în contracurent .

Faza completă de ardere determină pierderea plasticității și dezvoltarea rezistențelor mecanice. Apa de amestecare se pierde până la 250 ° C, în timp ce apa de cristalizare se pierde între 400 ° C și 600 ° C ^{[6] [7]} . Între 800 ° C și 900 ° C, carbonatul de calciu se descompune în oxid de calciu și dioxid de carbon , în timp ce argila se descompune în silice , alumină și apă. Silica se combină astfel cu alumina pentru a forma mullit (3Al ₂ O ₃ 2SiO ₂ ), care leagă părțile încă solide ale materialului. Prin creșterea temperaturii până la 1000 ÷ 1100 ° C, pe de altă parte, există o contracție de ardere, o reducere a porozității și dezvoltarea consecventă a rezistențelor mecanice.

La sfârșitul procesului de ardere, cărămizile trebuie răcite încet. În cuptoarele moderne, aerul la temperatura camerei ^[7] este introdus în zona care urmează zonei de gătit (răcire rapidă); temperatura este redusă la aproximativ 650 ° C. La 573 ° C silica liberă suferă o schimbare de stare numită „inversiune cuarțică” cu o scădere a volumului, dacă acest prag ar fi depășit rapid, ar exista fisuri în material. Din acest motiv, este recomandabil ca scăderea temperaturii să se producă încet în intervalul de la 650 ° C la 500 ° C.

Clasificare

Acest articol sau secțiune tehnică este considerat a fi verificat . Motiv : secțiune care oferă informații aparent arbitrare, fără surse Alăturați-vă discuției și / sau corectați intrarea. Urmați sfaturile de proiectare de referință .

În funcție de aspectul și caracteristicile asumate după tragere, cărămizile sunt împărțite în:

• albasi: de culoare deschisă, insuficient gătit, cu rezistență mecanică și chimică slabă;
• mezzani: cărămizi bine arse, care ating o sarcină de rupere la compresiune de 150 kg / cm ² uscat și 135 kg / cm ² ;
• puternic: bine gătit care ating o sarcină de rupere la compresie de 180 kg / cm ² uscat și 160 kg / cm ² ;
• ferrioli: cărămizi de culoare închisă, prea gătite, care prezintă un început de zgură ; au caracteristici mecanice bune, dar nu sunt poroase și sunt adesea mai mult sau mai puțin deformate. Lipsa de porozitate înseamnă că au o rezistență mecanică mai mare, dar că abia aderă la mortarul de ciment odată ce sunt instalate. Odată ajunsi la temperaturi foarte ridicate, acestea sunt pe cale să se „topească” și pot lua și culoarea verde.

Trebuie să fim foarte atenți să judecăm cărămizile doar după culoare, de fapt, în funcție de tipul de lut, culoarea poate varia. De exemplu, argila tipică zonei Forlì , o zonă în care istoric s-a construit multă cărămidă, dă naștere unei culori mai deschise caracteristice, roșu Forlì sau roz Forlì . Chiar și astăzi, observând monumentele orașului, este ușor de înțeles care sunt construite cu cărămizi locale și care cu cărămizi importate.

În unele cazuri, cărămizile limpezi au fost arse peste 980 ° C, în timp ce cărămizile trase la aproximativ 800 ° C par roșii.

Pentru a înțelege dacă cărămizile sunt bine fierte sau nu, trebuie doar să verificați absorbția apei.

Notă

Elemente conexe

• Gătit
• Laterogesso

Alte proiecte

• Wikționarul conține dicționarul lema « laterizio »
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe cărămidă

Portal de arhitectură

Portal de inginerie

Portalul de materiale