Сравнение желтого и красного кирпича: технические особенности

Портовое строительство — пожалуй, одна из самых неблагодарных областей для проектировщика. Соленая вода, перепады температур, постоянная влажность и тяжелое оборудование — попробуй-ка найти материал, который выдержит всё это десятилетиями! И хотя сейчас строительный рынок буквально завален новыми композитными материалами, старый добрый кирпич до сих пор остается в числе лидеров для портовой инфраструктуры. Но вот какой выбрать — красный или желтый — вопрос далеко не праздный.

В этой статье я попытаюсь разобраться в различиях между этими материалами с точки зрения их применения в прибрежных зонах. И сразу скажу — я немного предвзят к красному кирпичу, поскольку видел, как он выдерживает испытание временем в северных портах. Но постараюсь быть объективным.

Химия цвета: почему один красный, а другой желтый?

Вы когда-нибудь задумывались, почему один кирпич получается красным, а другой — желтым? Дело здесь не в каких-то красителях (хотя некоторые недобросовестные производители и прибегают к этой уловке), а в химическом составе исходного сырья.

Красный кирпич — это результат обжига глины с высоким содержанием оксидов железа (обычно 5-7%). При температуре около 1000°C железо окисляется и краснеет, придавая кирпичу характерный цвет. Структура такого кирпича получается довольно плотной, что делает его прочнее, но и тяжелее.

Желтый кирпич делают из глины с минимальным содержанием железа (1-2%) и большим количеством карбонатов кальция (до 25%). Температурный режим обжига тоже другой — более щадящий. Странно, но кажущийся более "нежным" желтый кирпич обходится дороже красного — технология его производства сложнее, а сырье капризнее.

В старых портовых городах Балтики, кстати, по цвету кирпича раньше можно было определить назначение здания: красный — для складов и доков, желтый — для контор и жилья. Эта традиция до сих пор прослеживается в архитектуре Гамбурга и Гданьска, хотя, по-моему, сейчас это уже больше дань моде, чем практическая необходимость.

Кто крепче? Прочность и эксплуатационные свойства

Если верить последним испытаниям (правда, проведенным еще в 2019 году, но вряд ли что-то сильно изменилось), красный кирпич обычно прочнее на сжатие. Он достигает марок М175-М300, что значит способность выдерживать давление 17,5-30 МПа. Желтый обычно останавливается на М150-М175 (15-17,5 МПа).

Звучит не особо впечатляюще, пока не переведешь это в понятные величины: кирпич марки М300 теоретически может выдержать колонну воды высотой около 3 километров! Или, что более актуально для порта, вес груженого контейнера, если он каким-то образом сможет опереться на один кирпич.

На практике, конечно, всё сложнее. При строительстве складов в Новороссийском порту мы использовали красный кирпич М250, и через пару лет на нем появились трещины — всё из-за неравномерной усадки грунта. Так что высокая марка прочности — это еще не гарантия долговечности. И все-таки для складов или площадок под тяжелое оборудование я бы однозначно рекомендовал красный.

Замерзнем-оттаем: испытание морозом и солью

Вообще удивительно, что кирпич до сих пор широко используется в морском строительстве. Казалось бы, пористый материал должен быстро разрушаться под воздействием соленой воды и мороза. Но на практике хороший кирпич может простоять в таких условиях 100 и более лет!

По нормативам красный кирпич должен выдерживать от 75 до 100 циклов замерзания-оттаивания (маркировка F75-F100), а специальные морозостойкие марки — до F200. Желтый кирпич обычно ограничивается показателями F50-F75. Разница существенная, особенно если вспомнить, что в северных регионах число таких циклов за зиму может доходить до 50!

Но дело не только в морозостойкости. Не менее важно водопоглощение. У красного кирпича оно составляет 6-8%, у желтого — 8-10%. И эти 2% разницы критичны, когда речь идет о воздействии морской соли. Кристаллы соли, проникая в поры материала, постепенно его разрушают. Чем выше водопоглощение — тем быстрее идет процесс.

Забавно, что в Сочинском порту, где морозы редкость, активно используют желтый кирпич — там эти его недостатки не так критичны. А вот в Мурманске или Архангельске желтый кирпич без специальной защиты — решение сомнительное, хотя, конечно, всё зависит от конкретного производителя и марки.

Теплотехнические свойства

Одно из главных достоинств желтого кирпича — его теплоизоляционные свойства. Благодаря более пористой структуре его коэффициент теплопроводности (0,5-0,6 Вт/(м·°C)) на 10-15% ниже, чем у красного (0,6-0,7 Вт/(м·°C)). Разница вроде небольшая, но для здания с большой площадью стен это выливается в заметную экономию на отоплении.

При проектировании административного корпуса в Усть-Лужском порту сравнивали затраты на отопление для вариантов из красного и желтого кирпича. Выяснилось, что желтый экономит около 120 тысяч рублей за отопительный сезон! Правда, сам он обходился дороже на 1,5 миллиона, так что окупать эту разницу пришлось бы лет 12-15. И всё-таки заказчик выбрал желтый — не только из-за теплотехники, но и из эстетических соображений.

У красного кирпича есть свое преимущество — более высокая теплоемкость. Он дольше нагревается, но и остывает медленнее. В зданиях с прерывистым режимом отопления это может быть плюсом. Хотя, честно говоря, в современных постройках с автоматизированными системами климат-контроля эта разница уже не так заметна.

Соль земли и моря: устойчивость в агрессивной среде

Несколько лет назад меня пригласили оценить состояние старого портового склада в Таганроге. Зданию было около 60 лет, и с виду оно выглядело вполне прилично. Но когда мы взяли образцы кирпича со стороны моря — удивились. Желтый кирпич, из которого была сложена стена, буквально рассыпался в руках. Соль проникла на глубину до 5 см и полностью разрушила структуру материала.

Любопытно, что внутренние стены того же здания, сложенные из красного кирпича, сохранились гораздо лучше. Конечно, прямых выводов делать нельзя — вряд ли 60 лет назад кто-то особо задумывался о сертификатах и технических условиях на материалы. Но как тенденция — красный кирпич с его меньшим водопоглощением действительно стойче к соляной агрессии.

СП 28.13330.2017 рекомендует для обоих типов кирпича в условиях солевой агрессии применять дополнительную защиту. И это правильно. Хотя, если честно, на практике этим часто пренебрегают — то ли из-за экономии, то ли из-за веры в "запас прочности". А зря — хорошая гидрофобизация поверхности способна увеличить срок службы кладки на десятилетия.

Цена вопроса: экономические аспекты

Желтый кирпич в среднем дороже красного на 15-20%. Если взять для примера цены начала 2022 года, то красный стоил около 11-12 рублей за штуку, а желтый — 13-15 рублей. Сейчас цены, конечно, подросли, но пропорция примерно сохраняется.

Но главный подвох не в закупочной цене, а в полной стоимости владения зданием. Для административных объектов желтый кирпич может окупиться за счет экономии на отоплении. Для складов и технических сооружений выгоднее красный — он прослужит дольше при меньших затратах на обслуживание.

При этом, что интересно, сроки поставки желтого кирпича обычно дольше. Производителей меньше, объемы производства ниже, и если срочно нужна большая партия — могут возникнуть проблемы. А в портовом строительстве задержки особенно критичны из-за сезонности работ.

А как на практике? Применение в портовых зонах

В реальности выбор материала часто диктуется не столько его техническими характеристиками, сколько традициями, наличием на рынке и предпочтениями заказчика. И всё же определенные закономерности прослеживаются.

Красный кирпич чаще используют для:

• Складских комплексов (где ключевую роль играет прочность)
• Технических сооружений (насосные станции, трансформаторные подстанции)
• Фундаментов под тяжелое оборудование
• Защитных ограждений и подпорных стенок
• Участков с интенсивным движением погрузчиков и другой техники

Желтый кирпич обычно выбирают для:

• Административных зданий управления порта
• Офисных центров логистических компаний
• Объектов социальной инфраструктуры (столовые, медпункты)
• Контрольно-пропускных пунктов
• Фасадов зданий, формирующих "лицо" порта

В последние годы я всё чаще вижу комбинированный подход: цоколь и нижние этажи из красного кирпича, а верхние — из желтого. Такое решение довольно разумно с инженерной точки зрения: внизу, где выше влажность и механические нагрузки, используется более прочный материал, а наверху, где важнее теплоизоляция и эстетика — более "теплый" и нарядный.

Что нового на горизонте? Инновации и перспективы

Конечно, кирпич — материал древний, но и он не стоит на месте. За последние 5-10 лет появились интересные разработки, актуальные для морского строительства.

Взять хотя бы клинкерный кирпич с водопоглощением всего 3-4%. Он дороже обычного процентов на 40, но для критически важных участков может быть оптимальным выбором. Или специальные полимерные пропитки, которые наносятся на готовую кладку и создают водоотталкивающий слой на глубину до 1 см.

Некоторые производители экспериментируют с добавками в глиняную массу, повышающими морозостойкость и солестойкость. Правда, пока это больше маркетинг, чем реальный прорыв. Как показывает практика, традиционный кирпич хорошего качества с правильно выполненной кладкой до сих пор вне конкуренции по соотношению цена/долговечность.

Что меня действительно удивляет — это почти полное отсутствие на рынке специализированных серий кирпича для морского строительства. Вроде ниша очевидная, но занять ее никто не спешит. Может, объемы слишком малы для промышленного производства?

Красное или желтое?

Так что же выбрать для портового строительства — красный или желтый кирпич? Универсального ответа, конечно, нет. Всё зависит от конкретного объекта, его назначения, расположения, бюджета и десятка других факторов.

В целом красный кирпич — более "рабочая лошадка", надежный и неприхотливый материал для объектов, где главное — долговечность и прочность. Желтый — более "интеллигентный" материал, который создает комфортную среду и привлекательный облик зданий, где работают люди.

На мой взгляд, оптимальное решение для большинства портовых сооружений — это именно комбинированный подход. Красный кирпич для мест, контактирующих с грунтом и морской водой, желтый — для верхних частей зданий. Такой симбиоз позволяет получить лучшее от обоих материалов.

И помните главное правило морского строительства: море не прощает ошибок и халтуры. Даже самый качественный материал не спасет, если нарушена технология кладки или экономят на растворе. А хороший кирпич, правильно уложенный, прослужит не одно поколение — порты Санкт-Петербурга и Кронштадта тому живое подтверждение.

При написании статьи частично задействована информация с сайта www.i-strela.ru - технические особенности желтого кирпича

Дата публикации: 17 июня 2022 года