КИРПИ́Ч

КИРПИ́Ч, ис­кусств. ка­мень пра­виль­ной фор­мы, из­го­тов­лен­ный из пла­стич­ной сме­си на ос­но­ве ми­нер. сы­рья. По ви­ду ис­ход­ных ма­те­риа­лов раз­ли­ча­ют К. из гли­но­со­дер­жа­ще­го сы­рья (ке­ра­ми­че­ский и сыр­цо­вый) и из­вест­ко­во-пес­ча­ной сме­си (си­ли­кат­ный). Наи­боль­шее при­ме­не­ние име­ет ке­ра­мич. кир­пич.

Историческая справка

На­чи­ная с нео­ли­та К. при­ме­ня­ет­ся в зем­ле­дельч. об­ще­ст­вах бед­ных стро­ит. ле­сом и кам­нем стран.

Древ­ней­ший К. был сыр­цо­вым, вы­су­шен­ным на солн­це. Гли­на пе­ре­ме­ши­ва­лась с со­ло­мой, на­во­зом и др. (са­ман, адоб). В до­ке­ра­мич. не­оли­те А в Ие­ри­хо­не (9-е – сер. 8-го тыс. до н. э.) из­готов­лял­ся К. уд­ли­нён­но-оваль­ной вы­пук­ло-во­гну­той фор­мы; в до­ке­ра­мич. неоли­те В – уд­ли­нён­ный с ор­на­мен­том «ёлоч­кой» из от­пе­чат­ков боль­шо­го паль­ца; в ке­ра­мич. не­оли­те А – круг­лые в ос­но­ва­нии плос­ко-вы­пук­лые К. («бул­ки»). Из оваль­ных в раз­ре­зе К. по­строе­ны неоли­тич. жи­ли­ща кон. 7-го – 6-го тыс. до н. э. (позд­ний Гу­ран, Джей­тун). С 6-го тыс. до н. э. с изо­бре­те­ни­ем спец. де­рев. форм (впер­вые – длин­ный плос­кий К. в Сав­ва­не размером 800×300×80 мм) К. при­об­ре­та­ет наи­бо­лее ра­цио­наль­ную пря­мо­уголь­ную фор­му. В эпо­ху ран­не­го ме­тал­ла (5–2-е тыс. до н. э.) фор­ми­ру­ют­ся стан­дарт­ные для ка­ж­дой ме­ст­ной тра­ди­ции про­пор­ции К. В Юж. Ме­со­по­та­мии в пе­ри­од Джем­дет-Наср (1-я пол. 3-го тыс. до н. э.) пре­об­ла­да­ет плос­ко-вы­пук­лый К., ук­ла­ды­вае­мый спо­со­бом «се­лё­доч­но­го хреб­та». В Юж. Азии сыр­цо­вый К. по­яв­ля­ет­ся вме­сте с пер­вой ке­ра­ми­кой в Мехр­гар­хе IВ (7-е тыс. до н. э.) и за­тем на до­ха­рапп­ских по­се­ле­ни­ях (Лот­хал, Ка­ли­бан­ган, Джа­лил­пу­ре, Ба­на­ва­ли). В Но­вом Све­те пря­мо­уголь­ный сыр­цо­вый К. поя­вил­ся в Ме­зо­аме­ри­ке и в Центр. Ан­дах во 2-м тыс. до н. э. Сыр­цо­вый К. был осн. ма­те­риа­лом в Древ­нем ми­ре для строи­тель­ст­ва жи­лых и мо­ну­мен­таль­ных зда­ний (хра­мов, двор­цов, егип. ма­стаб, пи­ра­мид и т. п.), кре­пост­ных стен. Он со­хра­ня­ет­ся в жи­лищ­ном строи­тель­ст­ве зем­ле­дельч. по­се­ле­ний Азии, Аф­ри­ки и Аме­ри­ки.

Рельеф из полихромного глазурованного кирпича (ворота Иштар в Вавилоне, 7 в. до н. э.). Пергамон-музей (Берлин).

Обож­жён­ный К. впер­вые поя­вил­ся в 4-м тыс. до н. э. на Ближ­нем Вос­то­ке и в 3-м тыс. до н. э. в Юж. Азии (Ка­ли­бан­ган I, Мехр­гарх III). Пер­во­на­чаль­но он при­ме­нял­ся во вспо­мо­га­тель­ных це­лях: в ка­че­ст­ве ли­це­во­го К. в об­ли­цов­ке хра­мо­вых плат­форм, ка­на­лов, дво­ров, а так­же при со­ору­же­нии оча­гов, пе­чей, гор­нов и т. п. Из К., по­кры­то­го гла­зурью, скла­ды­ва­лись рель­еф­ные цвет­ные пан­но (Ва­ви­лон, Су­зы). В го­ро­дах ха­рапп­ской ци­ви­ли­за­ции обо­жжён­ный К. стал осн. стро­ит. ма­те­риа­лом. В Егип­те обож­жён­ный К. не был рас­про­стра­нён до рим. вре­ме­ни, в Ме­зо­аме­ри­ке по­яв­ля­ет­ся в го­ро­дах майя позд­не­го клас­сич. и по­стклас­сич. пе­рио­дов (7–11 вв.); в Центр. Ан­дах он ос­та­вал­ся не­из­вес­тен до при­хо­да ис­пан­цев.

С кон. 1-го тыс. до н. э. обож­жён­ный К. рас­про­стра­ня­ет­ся в ан­тич­ном ми­ре. С 1 в. до н. э. кир­пич­ная клад­ка (opus la­tericum) ши­ро­ко при­ме­ня­лась в Древ­нем Ри­ме. Из К. в со­че­та­нии с бе­то­ном строи­лись фо­ру­мы с хра­ма­ми и ба­зи­ли­ка­ми, ам­фи­те­ат­ры, те­ат­ры, им­пе­ра­тор­ские двор­цы, тер­мы и т. п. С пер­вых веков н. э. при­ме­ня­лась тех­ни­ка сме­шан­ной клад­ки из кир­пи­ча и кам­ня (opus mixtum, или opus compositum), рас­про­стра­нён­ная за­тем в ср.-век. Сре­ди­зем­но­мо­рье и на Ближ­нем Вос­то­ке. В 1-м тыс. н. э. бы­ла вы­ра­бо­та­на осо­бая фор­ма К. в ви­де квад­рат­но­го или поч­ти квад­рат­но­го в ос­но­ва­нии плос­ко­го бло­ка со сто­ро­ной 300–380 мм, тол­щи­ной 25–45 мм (плин­фа), из ко­то­ро­го воз­во­ди­ли по­строй­ки в позд­ней Рим­ской и Ви­зант. им­пе­рии, а так­же в до­мон­голь­ской Ру­си. Из К. воз­во­дил­ся кар­кас арок, сво­дов и ку­по­лов (в ча­ст­но­сти, ку­по­ла Пан­тео­на в Ри­ме и Свя­той Со­фии хра­ма в Кон­стан­ти­но­по­ле). В Ви­зан­тии бы­ла рас­про­стра­не­на кир­пич­ная клад­ка с «уто­п­лен­ным» сло­ем, за­пол­нен­ным рас­тво­ром, соз­да­вав­шая эф­фект по­ли­хро­мии. Кро­ме квад­рат­ных, из­го­тав­ли­ва­ли тра­пе­цие­вид­ные в ос­но­ва­нии, ду­го­об­раз­но изо­гну­тые (ле­каль­ные) и др. фор­мы плинф для вы­пол­не­ния слож­ных эле­мен­тов и ук­ра­ше­ния фа­са­дов. С 9–10 вв. в Ви­зан­тии и с 16 в. в Рос­сии фи­гур­ная клад­ка из К. ста­ла осн. ти­пом ар­хит. де­ко­ра.

В ис­лам­ских стра­нах К. был важ­ней­шим стро­ит. ма­те­риа­лом. С 10 в. рас­про­стра­ня­ет­ся де­ко­ра­ция зда­ний ор­на­мен­том и над­пи­ся­ми, вы­ло­жен­ны­ми из не­боль­шо­го (150×100×30 мм) К., с 12 в. – клад­кой из цвет­но­го гла­зу­ро­ван­но­го К. В 1–2-м тыс. н. э. обож­жён­ный К. ис­поль­зо­вал­ся для мо­ну­мен­таль­но­го и кре­по­ст­но­го строи­тель­ст­ва в Ин­дии, Ки­тае, Ко­рее, Юго-Вост. Азии.

В ср.-век. Ев­ро­пе строи­тель­ст­во из К. во­зоб­но­ви­лось в 11–12 вв. (Ита­лия, Гер­ма­ния, Поль­ша, Ни­дер­лан­ды, Анг­лия, Скан­ди­на­вия, Юго-Зап. Фран­ция). Рас­про­стра­не­нию его в 13 в. спо­соб­ст­во­ва­ли цис­тер­ци­ан­ские мо­на­сты­ри. Фор­ми­ру­ет­ся стиль кир­пич­ной го­ти­ки. К. ши­ро­ко ис­поль­зу­ет­ся в строи­тель­ст­ве в тех­ни­ке фах­верк. С 14–15 вв. рас­про­стра­не­ны разл. ти­пы де­ко­ра­тив­ной клад­ки из К., при­ме­не­ние по­ли­хром­но­го и гла­зу­ро­ван­но­го К.

Средневековые кирпичные постройки: 1 – башня из сырцового кирпича зороастрийского храма в Сассанид-Аташга (Иран); 2 – фрагмент кладки из плинфы с «утопленным» слоем апсид Софийского собора в Киеве. ... Фото А. И. Нагаева

Про­об­ра­зом ке­ра­мич. К. на Ру­си в нач. 11 в. ста­ла плин­фа (Спас­ский со­бор в Чер­ни­го­ве, ок. 1036; Со­фий­ский со­бор в Кие­ве, 1037). «Бру­ско­вый» К. на Ру­си на­ча­ли про­из­во­дить в Нов­го­ро­де с 13 в. В Мо­ск­ве с сер. 15 в. пер­во­на­чаль­но при­ме­нял­ся К., про­ме­жу­точ­ный по про­пор­ци­ям меж­ду плин­фой и брус­ко­вым К. (250/300×150/200×55/60 мм). В кон. 15–17 вв. бы­ли рас­про­стра­не­ны «боль­ше­мер­ный» (300×150×80 мм) и «ма­ло­мер­ный» (200/220×100/110×400/450 мм) К. Рас­цве­ту кир­пич­но­го строи­тель­ст­ва спо­соб­ст­во­ва­ли ра­бо­ты итал. мас­те­ров при по­строй­ке Мо­с­ков­ско­го Крем­ля в кон. 15 в. При по­строй­ке Крем­лёв­ских со­бо­ров Ари­сто­те­лем Фио­ра­ван­ти при­ме­нял­ся «Ари­сто­те­лев» К. раз­ме­ром 289×111×67 мм. Гра­ни К. по­лу­чи­ли на­зва­ния: боль­шая – «по­стель», бо­ко­вая длин­ная – «ло­жок» и бо­ко­вая ма­лая – «ты­чок». К ше­дев­рам моск. кир­пич­ной ар­хи­тек­ту­ры 16 в. от­но­сят­ся ц. Воз­не­се­ния в Ко­ло­мен­ском и По­кров­ский со­бор (Ва­си­лия Бла­жен­но­го храм) на Крас­ной пл. в Мо­ск­ве. В 16–17 вв. К. вы­тес­ня­ет ка­мень из рус. мо­ну­мен­таль­но­го строи­тель­ст­ва, что, в ча­ст­но­сти, способст­во­ва­ло рас­про­стра­не­нию бес­столп­но­го ти­па цер­ков­ных по­стро­ек. Стан­дар­ти­за­ции раз­ме­ров К. спо­соб­ст­во­ва­ло уч­реж­де­ние в 1584 При­ка­за ка­мен- ных дел. В 19 в. в России в основном про­изводился «казённый» К. размером 267×123×67 мм.

В 1927 в СССР бы­ли ут­вер­жде­ны раз­ме­ры К.: оди­нар­ный – 250×120×65 мм и утол­щён­ный 250×120×88 мм; мас­са К. – не бо­лее 4,3 кг. Об­ще­ми­ро­во­го стан­дар­та на раз­ме­ры К. не су­ще­ст­ву­ет, од­на­ко его раз­ме­ры и мас­са ли­ми­ти­ру­ют­ся раз­ме­ром и си­лой ру­ки ка­мен­щи­ка.

Производство и использование кирпича

Ке­ра­ми­че­ский К. по­лу­ча­ют об­жи­гом сфор­мо­ван­ных из­де­лий (сыр­ца). Тех­но­ло­гия про­из-ва ке­ра­мич. К. вклю­ча­ет сле­дую­щие эта­пы: под­го­тов­ка гли­ня­ной мас­сы, фор­мо­ва­ние сыр­ца, суш­ка и об­жиг. Пер­во­на­чаль­но про­из-во К. бы­ло се­зон­ным. До­бы­тая гли­на (в осн. лег­ко­плав­кая) под­вер­га­лась вы­лё­жи­ва­нию в те­че­ние 1–2 лет на от­кры­том воз­ду­хе под дей­ст­ви­ем до­ж­дя, мо­ро­за и т. п.; она раз­рых­ля­лась и от­мы­ва­лась от при­ме­сей. За­тем гли­на раз­ми­на­лась и ув­лаж­ня­лась до не­об­хо­ди­мой пла­стич­но­сти, из неё по­штуч­но фор­мо­вал­ся К.-сы­рец, ко­то­рый ук­ла­ды­вал­ся в са­раи для суш­ки. Суш­ка про­во­ди­лась мед­лен­но во из­бе­жа­ние рас­трес­ки­ва­ния К. Вы­су­шен­ный К. под­вер­гал­ся об­жи­гу (темп-ра 950±50 °С) в про­стей­ших «на­поль­ных» пе­чах, вы­ло­жен­ных из то­го же К. Ко­рен­ные из­ме­не­ния в ми­ро­вом про­из-ве К. про­изош­ли в кон. 19 – нач. 20 вв. Для под­го­тов­ки гли­ня­но­го сы­рья ста­ли при­ме­нять ма­ши­ны: бе­гу­ны, валь­цы и т. п., для фор­мо­ва­ния – лен­точ­ный (шне­ко­вый) пресс. Суш­ку ста­ли про­из­во­дить в спец. су­шил­ках, а об­жиг – в ста­цио­нар­ных пе­чах. Пер­во­на­чаль­но при­ме­ня­ли коль­це­вые пе­чи Гоф­ма­на, в ко­то­рых К. ук­ла­ды­ва­ли и вы­ни­ма­ли вруч­ную, а зо­на об­жи­га по­сле­до­ва­тель­но пе­ре­ме­ща­лась по коль­це­вой пе­чи. За­тем поя­ви­лись тун­нель­ные пе­чи, в ко­то­рых К. пе­ре­ме­щал­ся на ва­го­нет­ках от зо­ны по­дог­ре­ва в зо­ну об­жи­га и да­лее в зо­ну ох­ла­ж­де­ния.

К. из­го­тов­ля­ют как пол­но­те­лым, так и пус­то­те­лым; объ­ём пус­тот 13–45%. Оба ви­да К. име­ют оди­на­ко­вые мар­ки по проч­но­сти на сжа­тие (75–300 кг/см²); проч­ность К. на из­гиб в 4–7 раз ни­же. Мар­ки К. по мо­ро­зо­стой­ко­сти F15–F50. Ср. плот­ность у пол­но­те­ло­го К. 1600–1800 кг/м3; те­п­ло­про­вод­ность 0,8–0,7 Вт/(м·К); у пус­то­те­ло­го 1300–1500 кг/м³ и 0,5–0,6 Вт/(м·К) со­от­вет­ст­вен­но. Боль­шее сни­же­ние плот­но­сти (до 800 кг/м³) и те­п­ло­про­вод­но­сти [до 0,2 Вт/(м·К)] до­с­ти­га­ет­ся од­но­вре­мен­ным фор­мо­ва­ни­ем пус­тот в К. и по­ри­за­ци­ей ке­ра­мич. че­реп­ка с по­мо­щью вы­го­раю­щих до­ба­вок (опил­ки и т. п.).

К. в осн. ис­поль­зу­ют для клад­ки ог­ра­ж­даю­щих кон­ст­рук­ций (стен и пе­ре­го­ро­док), для уст­рой­ст­ва фун­да­мен­тов, клад­ки пе­чей и т. п. Про­из­во­дят спец. ви­ды К.: ог­не­упор­ный (см. Ог­не­упо­ры), клин­кер­ный (см. Клин­кер) и др. Ши­ро­ко при­ме­ня­ют для од­но­вре­мен­ной клад­ки и от­дел­ки стен ли­це­вой К., две или три гра­ни ко­то­ро­го име­ют по­вы­шен­ную де­ко­ра­тив­ность: глад­кие, тек­сту­ри­ро­ван­ные, офак­ту­рен­ные (гла­зу­ро­ван­ные или ан­го­би­ро­ван­ные). Та­кой К. мо­жет быть цвет­ным (ок­ра­шен­ным в мас­се ми­нер. пиг­мен­та­ми, обыч­но от свет­ло-жёл­то­го до тём­но-ко­рич­не­во­го то­нов).

Сыр­цо­вый К. – не­во­до­стой­кий ма­те­ри­ал, по­лу­чае­мый суш­кой (без об­жи­га) сфор­мо­ван­ных из­де­лий; при­ме­ня­ет­ся ог­ра­ни­чен­но в мес­тах с су­хим кли­ма­том.

Си­ли­кат­ный К. по­сле фор­мо­ва­ния об­ра­ба­ты­ва­ют в ав­то­кла­вах во­дя­ным па­ром при дав­ле­нии 0,8 МПа и темп-ре 175 °С в те­че­ние 8–14 ч. Впер­вые он был по­лу­чен нем. учё­ным В. Ми­ха­эли­сом в 1880. Про­из-во си­ли­кат­но­го К. име­ет тех­ни­ко-эко­но­мич. пре­иму­ще­ст­ва по срав­не­нию с про­из-вом ке­ра­ми­че­ско­го, по­сколь­ку темп-ра об­ра­бот­ки и об­щие энер­го­за­тра­ты при про­из-ве си­ли­кат­но­го К. зна­чи­тель­но ни­же. Си­ли­кат­ный К. име­ет те же раз­ме­ры, мар­ки по проч­но­сти и мо­ро­зо­стой­ко­сти, что и ке­ра­ми­чес­кий, од­на­ко он ме­нее во­до­сто­ек и жа­ро­сто­ек, по­это­му не ре­ко­мен­ду­ет­ся для кон­ст­рук­ций, под­вер­гаю­щих­ся по­сто­ян­но­му ув­лаж­не­нию (фун­да­мен­ты, цо­ко­ли зда­ний) и на­гре­ву св. 500 °С (пе­чи, тру­бы и т. п.). Про­из-во К. в РФ (2007) ок. 12,5 млрд. шт. ус­лов­но­го К. в год.