Вимоги до технічних властивостей силікатної цегли міняються в залежності від області його застосування, зазвичай визначається будівельними нормами, неоднаковими в різних країнах.
Міцність при стисненні і вигині.
Залежно від межі міцності на стиск силікатна цегла поділяють на марки 75, 100, 125, 150 і 200.
Марка цегли визначається його середньою межею міцності при стисненні, який становить зазвичай 7,5 - 35 МПа. У стандартах ряду країн (Росія, Канада, США), поряд з цим, також регламентують межа міцності цегли при вигині. Пустотілі камені середньою щільністю 1000 і 1200 кг / м3 можуть мати марки 50 і 25. У більшості стандартів передбачене визначення міцності цегли в повітряно-сухому стані і лише в англійському стандарті - у водонасиченому.
У стандартах приведена середня міцність цегли даної марки і мінімальні значення межі міцності окремих цеглин проби, що становлять 75 - 80% середнього значення.
Водопоглинання - це один з важливих показників якості силікатної цегли і є функцією його пористості, яка залежить від зернового складу суміші, її формувальної вологості, питомого тиску при ущільненні. За ГОСТ 379 - 79 водопоглинання силікатної цегли повинно бути не менше 6%.
При насиченні водою міцність силікатної цегли знижується в порівнянні з його міцністю в повітряно-сухому стані так само, як і у інших будівельних матеріалів, і це, зниження обумовлене тими ж причинами. Коефіцієнт розм'якшення силікатної цегли при цьому залежить від його макроструктури, від мікроструктури цементуючого речовини і складає звичайно не менш 0,8.
Вона характеризується коефіцієнтом влагопровідності, який залежить від середньої щільності цегли. При рср. приблизно рівною 1800 кг / м³, і різної вологості має наступні значення:
Вимоги за морозостійкістю до цеглини марок 150 і вище пред'являються тільки в тому випадку, якщо його застосовують для облицювання будинків. При цьому цегла повинен пройти 25 циклів випробувань без зниження міцності більш ніж на 20%. За польському стандарті силікатна цегла всіх видів повинен витримувати не менше 20 циклів заморожування і відтавання без ознак руйнування. У стандартах Англії, США і Канади для облицювання зовнішніх частин будівель, що піддаються зволоженню і заморожуванню, передбачається цегла підвищеної міцності (21 - 35 МПа), але його морозостійкість не нормується.
Морозостійкість силікатної цегли залежить в основному від морозостійкості цементуючого речовини, яка в свою чергу визначається його щільністю, мікроструктурою і мінеральним складом новоутворень. За даними П. Г. Комохова, коефіцієнт морозостійкості цементного каменю з пресованого вапняно-кремнеземистого в'яжучого автоклавної обробки коливається після 100 циклів від 0,86 до 0,94. При цьому зі збільшенням питомої поверхні кварцу з 1200 до 2500 см² / м коефіцієнт морозостійкості трохи зростає, а при подальшому збільшенні дисперсності кварцу він знижується.
В даний час у зв'язку із застосуванням механічних захоплень для знімання і укладання сирцю в сировинну широту стали вводити значно більша кількість дисперсних фракцій для підвищення його щільності і міцності. Внаслідок цього в структурі вироблюваного зараз силікатної цегли помітну роль грають вже мікрокапіляри, в яких вода не замерзає, чтозначітельно підвищує його морозостійкість.
Морозостійкість силікатних зразків залежить від виду гідросилікатів кальцію. цементує зерна піску (низькоосновних, високоосновних або їх суміші). Після 100 циклів випробувань коефіцієнт морозостійкості зразків, попередньо пройшли випробування на атмосферостійкість, дорівнював для низькоосновної зв'язки 0,81, високоосновної - 1,26 і їх суміші - 1,65.
Вивчалася також морозостійкість силікатних зразків, виготовлених на основі пісків різного мінерального складу. Були використані найбільш поширені піски: дрібний кварцовий, справжній і з домішкою 10% каолін Ітов чи монтмориллонитовій глини, полевошпатовий, суміш 50% полевошпатового і 50% дрібного кварцового, великий кварцовий, що містить до 8% польових шпатів.
Кремнеземиста частина в'яжучого складалася з тих же, але розмелених порід. Співвідношення між активним окисом кальцію і кремнеземом в в'язкому призначали виходячи з розрахунку отримання цементуючою зв'язки з переважанням низько- або високоосновних гідросилікатів кальцію або їх суміші. Кількість в'яжучого у всіх випадках було постійним. Однак, морозостійкість силікатних зразків після 100 циклів заморожування і відтавання залежить не тільки від типу цементуючою зв'язки, а й від мінерального складу піску. Вплив мінерального складу піску особливо позначається при наявності зв'язки з низькоосновних гідросилікатів кальцію, коли в суміш введено 10% каолін Ітов чи монтмориллонитовій глини. Коефіцієнт морозостійкості при цьому падає до 0,82. При підвищенні основності зв'язки коефіцієнт морозостійкості складів, навпаки, підвищується до 1,5, що свідчить про триваючу реакції між компонентами в процесі випробувань.
З наведених даних видно, що добре виготовлена силікатна цегла необхідного складу є досить морозостійким матеріалом.
Під атмосферостійкістю звичайно розуміють зміна властивостей матеріалу в результаті впливу на нього комплексу факторів: перемінного зволоження і висушування, карбонізації, заморожування і відтавання.
Н. Н. Смирнов досліджував мікроструктуру свіжовиготовлених і пролежали в кладці 10 років зразків силікатної цегли Кореневського, Краснопресненського, Люберецького і Митищинського заводів. Він встановив, що в загальному випадку лусочки новоутворень за 10 років частково змінюються вторинним кальцитом в результаті карбонізації гідросилікатів кальцію.
Гаррісон і Бессі випробували протягом багатьох років силікатна цегла різних класів міцності, закопаний в грунт повністю або наполовину, а також лежить в лотках з водою і на бетонних плитах, покладених на поверхню землі. Вони встановили, що зовнішній вигляд цегли, що лежали 30 років в землі з дренирующим і не дренирующим грунтом, мало змінився, але їх поверхню розм'якшилася, а у цегли, частково заритих у землю, відкрита частина залишилася без ушкоджень, хоча в деяких випадках поверхня покрилася мохом .
Стан цеглин, що знаходилися 30 років на бетонних плитах, залежало від їх класу. Так, виявилися без пошкоджень або мали незначні ушкодження 95% цеглин класу 4 - 5 (28 - 35 МПа), 65% цегли класу 3 (21 МПа) і 25% цегли класу 2 (14 МПа). Всі цеглини класу 1 (7 МПа) мали ушкодження вже через 16 років. Всі цеглини, що лежали 30 років на землі в лотках з водою, отримали пошкодження, і чим нижче клас цегли, тим раніше вони з'являлися: у цеглин класу 1 - через 8 років, класу 2 - через 19 років; класу 3 - через 22 роки і для класів 4 - 5 - через 30 років.
Міцність цегли, що пролежали в землі 20 років, зменшилася приблизно, вдвічі. При цьому найбільше зниження міцності спостерігалося у цеглин, що знаходилися в недренувальному глинистому ґрунті, а найменше - у цеглин, наполовину заритих у землю (сторч). За 20 років в залежності від умов перебування в ґрунті карбонізувалось 70 - 80% гідросилікатів кальцію, причому в основному коксування сталася в перші 3 роки. Таким чином, навіть при таких виключно жорстких випробуваннях силікатна цегла класів 3 і 4 виявився досить стійким.
Термографичними і рентгеноскопічними дослідженнями встановлено, що після іспиту зразків у кліматичній камері помітних змін в цементуючою зв'язці не відзначається, а після карбонізації гідросилікатів кальцію перетворюються в карбонати і гель кремнекислоти, що є стійкими утвореннями, що цементують зерна піску.
Таким чином, можна вважати, що силікатна цегла. виготовлена з пісків різного мінерального складу з використанням тонкомолотого вапняно-кремнеземистого в'яжучого, є цілком атмосферостійким матеріалом.
Стійкість у воді і агресивних середовищах.
Стійкість силікатної цегли визначається ступенем взаємодії цементуючого його речовини з агресивними середовищами, тому що кварцовий пісок стійок до більшості середовищ. Розрізняють газові і рідкі середовища, в яких стійкість силікатної цегли залежить від їх складу. З цих даних випливає, що силікатна цегла нестійка проти дії кислот, які розкладають гідросилікати і карбонати кальцію, що цементують зерна піску, а також проти містяться в повітрі агресивних газів, парів і пилу при відносній вологості повітря більше 65%. Необхідно відзначити, що наведені орієнтовні дані відносяться до силікатної цегли за ГОСТ 379 - 53, вимоги до якості якого значно нижче, ніж по ГОСТ 379 - 79.
Зразки силікатної цегли піддавали впливу проточної і непроточной дистильованої і артезіанської води протягом більш 2 років. В основному коефіцієнт стійкості зразків падає в перші 6 міс. а потім залишається без зміни. Більш високий коефіцієнт стійкості - у зразків, що містять 5% меленого піску, а більш низький - у зразків, до складу яких введено 5% меленої глини. Зразки, що містять 1,5% меленого піску, займають проміжне положення: їхній коефіцієнт стійкості становить приблизно 0,8, що слід визнати досить високим для рядової силікатної цегли.
Аналогічні зразки піддавали впливу сильно мінералізованих ґрунтових вод, що містять комплекс солей, а також 5% -ного розчину Na2SO4 і 2,5% -ного розчину MgSO4.
Кожні 3 міс. визначали міцність і коефіцієнт стійкості зразків, що знаходилися в різних розчинах. У розчині Na2SO4 міцність зразків знижується в основному протягом 9 міс. а до 12 міс. вона стабілізується і надалі не змінюється. На відміну від цього міцність зразків, що знаходилися в розчині MgSO4, падає весь час, і вони починають інтенсивно руйнуватися вже після закінчення 15 міс.
Як правило, коефіцієнт стійкості зразків, що містять 5% меленого піску, складає в ґрунтових водах і розчині Na2SO4 приблизно 0,9, що містять 1,5% меленого піску - 0,8, тоді як у зразків, до складу яких введено 5% меленої глини , в ґрунтовій воді і 5% -ому розчині Na2SO4 він досягає 0,7. Отже, зразки з меленої глиною не можна визнати досить стійкими до впливу агресивних розчинів, а також м'якої і жорсткої води.
Таким чином, силікатна цегла, до складу якого введено 5% меленого піску, має високу стійкість до мінералізованих ґрунтових вод, за винятком розчинів MgSO4.
К. Г. Дементьєв, що нагрівав силікатну цеглу при різній температурі протягом 6ч, встановив, що до 200 ° С його міцність збільшується, потім починає поступово падати і при 600'С досягає первісної. При 800 ° С вона різко знижується внаслідок розкладання цементують цегла гідросилікатів кальцію.
Підвищення міцності цегли при його прожарюванні до 200 ° С супроводжується збільшенням вмісту розчинної SiO2, що свідчить про подальше протікання реакції між вапном і кремнеземом.
Грунтуючись на даних досліджень і досвіді експлуатації силікатної цегли в димарях і димових трубах дозволяється застосовувати силікатна цегла марки 150 для кладки димових каналів в стінах, в тому числі від газових приладів, вогнезахисної ізоляції і облицювання; марки 150 з морозостійкістю Мрз35 - для кладки димарів вище горищного перекриття.
Теплопровідність сухих силікатної цегли і каменів коливається від 0,35 до 0,7 Вт / (мС) і знаходиться в лінійній залежності від їх среднейплотності, практично не залежачи від числа і розташування порожнин.
Випробування в кліматичній камері фрагментів стін, викладених з силікатної цегли і каменів різної пустотности, показали, що теплопровідність стін залежить тільки від щільності останніх. Теплоефективні стіни виходять лише при використанні багатопустотних силікатних цегли і каменів щільністю не вище 1450 кг / м³ і акуратному веденні кладки (тонкий шар нежирного розчину щільністю не більше 1800 кг / м³, що не заповнює порожнечі в цеглі).