Кирпич

КИРПИЧ, искусственный камень правильной формы, изготовленный из пластичной смеси на основе минерального сырья. По виду исходных материалов различают кирпичи из глиносодержащего сырья (керамический и сырцовый) и известково-песчаной смеси (силикатный). Наибольшее применение имеет керамический кирпич.

Историческая справка. Начиная с неолита кирпич  применяется в земледельческих обществах бедных строительным лесом и камнем стран.

Древнейший кирпич был сырцовым, высушенным на солнце. Глина перемешивалась с соломой, навозом и др. (саман, адоб). В докерамическом неолите А в Иерихоне (9-е - середина 8-го тысячелетия до нашей эры) изготовлялся кирпич удлинённо-овальной выпукло-вогнутой формы; в докерамическом неолите В - удлинённый с орнаментом «ёлочкой» из отпечатков большого пальца; в керамическом неолите А - круглые в основании плоско-выпуклые кирпичи («булки»). Из овальных в разрезе кирпичей построены неолитические жилища конца 7-го - 6-го тысячелетия до нашей эры (поздний Гуран, Джейтун). С 6-го тысячелетия до нашей эры с изобретением специальных деревянных форм (впервые - длинный плоский кирпич в Савване размером 800 х 300 х 80 мм) кирпич приобретает наиболее рациональную прямоугольную форму. В эпоху раннего металла (5-2-е тысячелетия до нашей эры) формируются стандартные для каждой местной традиции пропорции кирпича. В Южной Месопотамии в период Джемдет-Наср (1-я половина 3-го тысячелетия до нашей эры) преобладает плосковыпуклый кирпич, укладываемый способом «селёдочного хребта». В Южной Азии сырцовый кирпич появляется вместе с первой керамикой в Мехргархе IB (7-е тысячелетие до нашей эры) и затем на дохараппских поселениях (Лотхал, Калибанган, Джалилпуре, Банавали). В Новом Свете прямоугольный сырцовый кирпич появился в Мезоамерике и в Центральных Андах во 2-м тысячелетии до нашей эры. Сырцовый кирпич был основным материалом в Древнем мире для строительства жилых и монументальных зданий (храмов, дворцов, египетских мастаб, пирамид и т.п.), крепостных стен. Он сохраняется в жилищном строительстве земледельческих поселений Азии, Африки и Америки.

Обожжённый кирпич впервые появился в 4-м тысячелетии до нашей эры на Ближнем Востоке и в 3-м тысячелетии до нашей эры в Южной Азии (Калибанган I, Мехргарх III). Первоначально он применялся во вспомогательных целях: в качестве лицевого кирпича в облицовке храмовых платформ, каналов, дворов, а также при сооружении очагов, печей, горнов и т.п. Из кирпича, покрытого глазурью, складывались рельефные цветные панно (Вавилон, Сузы). В городах хараппской цивилизации обожжённый кирпич стал основным строительным материалом. В Египте обожжённый кирпич не был распространён до римского времени, в Мезоамерике появляется в городах майя позднего классического и посталассического периодов (7-11 века); в Центральных Андах он оставался неизвестен до прихода испанцев.

Рельеф из полихромного глазурованного кирпича (ворота Иштар в Вавилоне, 7 век до нашей эры). Пергамон-музей (Берлин).

С конца 1-го тысячелетия до нашей эры обожжённый кирпич распространяется в античном мире. С 1 века до нашей эры кирпичная кладка (opus latericum) широко применялась в Древнем Риме. Из кирпича в сочетании с бетоном строились форумы с храмами и базиликами, амфитеатры, театры, императорские дворцы, термы и т. п. С первых веков нашей эры применялась техника смешанной кладки из кирпича и камня (opus mixtum, или opus compositum), распространённая затем в средневековом Средиземноморье и на Ближнем Востоке. В 1-м тысячелетии нашей эры была выработана особая форма кирпича 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 Византийской империи, а также в домонгольской Руси. Из кирпича 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 другие формы плинф для выполнения сложных элементов и украшения фасадов. С 9-10 века в Византии и с 16 века в России фигурная кладка из кирпича стала основным типом архитектурного декора.

В исламских странах кирпич был важнейшим строительным материалом. С 10 века распространяется декорация зданий орнаментом и надписями, выложенными из небольшого (150х100х30 мм) кирпича, с 12 века - кладкой из цветного глазурованного кирпича. В 1-2-м тысячелетии нашей эры обожжённый кирпич использовался для монументального и крепостного строительства в Индии, Китае, Корее, Юго-Восточной Азии.

В средневековой Европе строительство из кирпича возобновилось в 11-12 веках (Италия, Германия, Польша, Нидерланды, Англия, Скандинавия, Юго-Западная Франция). Распространению его в 13 веке способствовали цистерцианские монастыри. Формируется стиль кирпичной готики. Кирпич  широко используется в строительстве в технике фахверк. С 14-15 века распространены различные типы декоративной кладки из кирпича, применение полихромного и глазурованного кирпича.

Прообразом керамического кирпича на Руси в начале 11 века стала плинфа (Спасский собор в Чернигове, около 1036; Софийский собор в Киеве, 1037). «Брусковый» кирпич на Руси начали производить в Новгороде с 13 века. В Москве с середины 15 века первоначально применялся кирпич, промежуточный по пропорциям между плинфой и брусковым кирпичом (250/300 х 150/200 х 55/60 мм). В конце 15-17 веков были распространены «большемерный» (300 х 150 х 80 мм) и «маломерный» (200/220 х 100/110 х 400/450 мм) кирпич. Расцвету кирпичного строительства способствовали работы итальянских мастеров при постройке Московского Кремля в конце 15 века. При постройке Кремлёвских соборов Аристотелем Фиораванти применялся «Аристотелев» кирпич размером 289 х 111 х 67 мм. Грани кирпича получили названия: большая - «постель», боковая длинная - «ложок» и боковая малая - «тычок». К шедеврам московской кирпичной архитектуры 16 века относятся церковь Вознесения в Коломенском и Покровский собор (Василия Блаженного храм) на Красной площади в Москве. В 16-17 веках кирпич вытесняет камень из русского монументального строительства, что, в частности, способствовало распространению бесстолпного типа церковных построек. Стандартизации размеров кирпича способствовало учреждение в 1584 году Приказа каменных дел. В 19 веке в России в основном производился «казённый» кирпич размером 267 х 123 х 67 мм.

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

Лит. : Brickwork in Italy: а brief review from ancient to modern times. Chi., 1925; Сперанский А. Н. Очерки по истории приказа каменных дел Московского государства. М., 1930; Шуази О. Строительное искусство древних римлян. М., 1938; Блаватский В. Д. Архитектура античного мира. М., 1939; Salonen А. Die Ziegeleien im alten Mesopotamien. Hels., 1972; Harley L. S. А typology of brick // Journal of British Archaeological Association. 1974. Vol. 37; Handisyde С. С.. Haseltine В. А. Bricks and brickwork. L., 1974; Woodforde J. Bricks to build а house. L., 1976; Aurenche О. La maison oriental: l’architecture du Proche Orient ancien des origines au milieu du quatrième millénaire. Р., 1981; Smith Т. Р. The medieval brickmaking industry in England. 1400-1450. Oxf., 1985; Brunskill R. W. Brick building in Britain. L., 1997.

Л. Б. Кирчо (Древний Ближний и Средний Восток), А. Я. Щетенко (Древняя Индия), Я. М. Паромов (античность), С. И. Баранова (Россия).

Производство и использование кирпича. Керамический кирпич получают обжигом сформованных изделий (сырца). Технология производства керамического кирпича включает следующие этапы: подготовка глиняной массы, формование сырца, сушка и обжиг. Первоначально производство кирпича было сезонным. Добытая глина (в основном 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 кирпич-сырец, который укладывался в сараи для сушки. Сушка проводилась медленно во избежание растрескивания кирпича. Высушенный кирпич подвергался обжигу (температура 950 ± 50 °С) в простейших «напольных» печах, выложенных из того же кирпича. Коренные изменения в мировом производстве кирпича произошли в конце 19 - начале 20 века. Для подготовки глиняного сырья стали применять машины: бегуны, вальцы и т. п., для формования - ленточный (шнековый) пресс. Сушку стали производить в специальных сушилках, а обжиг - в стационарных печах. Первоначально применяли кольцевые печи Гофмана, в которых кирпич укладывали и вынимали вручную, а зона обжига последовательно перемещалась по кольцевой печи. Затем появились туннельные печи, в которых кирпич перемещался на вагонетках от зоны подогрева в зону обжига и далее в зону охлаждения.

Кирпич  изготовляют как полнотелым, так и пустотелым; объём пустот 13-45%. Оба вида кирпича имеют одинаковые марки по прочности на сжатие (75-300 кг/см²); прочность кирпича на изгиб в 4-7 раз ниже. Марки кирпича по морозостойкости F15-F50. Средняя плотность у полнотелого кирпича 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/(мК)] достигается одновременным формованием пустот в кирпиче и поризацией керамического черепка с помощью выгорающих добавок (опилки и т.п.).

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

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

Силикатный кирпич после формования обрабатывают в автоклавах водяным паром при давлении 0,8 МПа и температуре 175 °С в течение 8-14 часов. Впервые он был получен немецким учёным В. Михаэлисом в 1880 году. Производство силикатного кирпича имеет технико-экономические преимущества по сравнению с производством керамического, поскольку температура обработки и общие энергозатраты при производстве силикатного кирпича значительно ниже. Силикатный кирпич 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 свыше 500 °С (печи, трубы и т.п.). Производство кирпича в Российской Федерации (2007) около 12,5 миллиард штук  условного кирпича в год.

Лит.: Попов К. Н., Каддо М. Б. Строительные материалы и изделия. 4-е изд. М., 2008.