Новый пустотелый строительный кирпич. Изобретение Драцкой Альбины, 7 класс, кружок Юный физик – умелые руки

Драцкая Альбина Ивановна,
7 класс, кружок «Юный физик – умелые руки», Гимназия №5,
город Королёв (мкр. Юбилейный), Московская область, cfmo.ucoz.ru
Научный руководитель Скворцова Анастасия Андреевна,
студентка 5 курса Московского авиационного института (НИУ), факультет робототехники, выпускница кружка «Юный физик – умелые руки», Лауреат многих научных конкурсов, 7 медалей, Стипендии Правительства РФ, Президента РФ, Премия «Лобачевский-2020», Стипендия Ю.Д.Маслюкова и грант УМНИК-РАН 500.000 рублей
Новый пустотелый строительный кирпич
https://youtu.be/APZbJ1ati-I
(технология отливки новых кирпичей),
https://youtu.be/bQzxxKt003M
(первые тепловые испытания)
https://youtu.be/JYrYg1B2Yts
(столярные работы - репетиция изготовления установки)
https://youtu.be/kuGZ2-LUQY4
(конкурсный доклад)

Первый аналог – известный кирпич
Кирпич полнотелый печной М200
Р = 0%
Второй аналог – пустотелый блок
Стенка 15 мм
Перемычка 40 мм
Два квадрата 90х90 мм
Тычковый раствор 10 мм
Площадь постели 250х120-2х90х90 = 13800 кв.мм
Р = 54%
Стеновой блок СКЦ-1Л
Первый вариант перегородки - крестик
Р = 38,5%
Стенка 15 мм
Перемычки 40 мм, 10 мм
Два квадрата 90х90 мм
Тычковый раствор 10 мм
Площадь постели 250х120-2х76х76 = 18448 кв.мм
Треугольник: a=76 мм, b=54 мм, c=54 мм, p=92 мм
Пустота – два квадрата 76х76 мм

Объект изучения – новый кирпич
Р = 38,2%

Технология отливки нового кирпича (М500)
Трудности технологии:
острые углы – эффект клина;
тонкие перегородки 10-15 мм;
цемент – только для модели;
переход на керамику;
обжиг при 900-1200С;
точная укладка при вязке

Исправление ошибок
Нет перегородки
-4х2,5 мм = - 10 мм для кладки
перегородки толстые 15 мм
Первый образец ВВ
Перегородки 10 мм

Объект изучения – новый пустотелый кирпич 250х120х65 мм

Ссылка на рисунок: https://msd.com.ua/kamennym-rabotam/sposoby-ukladki-kirpicha/
Вприжим (тычковый и ложковый ряды)
Тычковый зазор 10 мм для раствора
Зазор между рядами не ограничен (на рисунке 5 мм)
Сохранена теплоизоляция
Типы
ВВ и ПП
Тип ВВ
ГОСТ 379-2015 Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные силикатные. Общие технические условия

Вязка перегородки (тип ВП) и половина
Вязка угла (тип ВП)

Опалубка сложная, но сделать можно

Мои семь кирпичей для испытаний,
пять – заявка на патент

Нагреватель – баночка с кипятком
Это тепло надо сохранить как можно дольше
Установка для тепловых испытаний
Пенопласт «Пеноплекс-50» и строительная вата
Три термопары: вода, горячий ложок, холодный ложок

Уголок на стройке для испытаний
Дополнительно утеплила пенополистиролом – белым пенопластом
Вскипятила, укрыла строительной ватой, закрыла пенопластовую крышку
Охлаждается воздухом только один ложок
Каждые 15 минут измеряла температуру воды
Протоколы измерений температуры для EXCEL

Сразу после испытаний можно построить графики
Все данные в компьютере,
измерения длились 4-9 часов
Самый простой, тяжёлый, прочный, но и самый холодный кирпич – монолит из пескобетона М300
Нужен для сравнения с моими новыми кирпичами

Мои новые кирпичи ПП и ВВ почти в два раза теплее монолита М300
Влияние пустоности на тепло – мои новые кирпичи лучше известной формы
Не только пустотность влияет на теплоизоляцию, но и форма пустот!

Мой интерес - огнеупоры

Я обещала за год сделать новый кирпич. Сделала!
Пока бетонные модели.
Привезу на выставку МеталлЭкспо-2020.
Готовлю к патентованию.

Мой интерес – шамотные кирпичи

Научная гипотеза:
мой пустотелый шамот будет самым тёплым
Применение:
домны, печи, камины, где нужно сохранить тепло (топка печи)