Кирпич – неотъемлемая часть практически любого строительства. Самым распространенным и узнаваемым является привычный красный кирпич. Однако, существует еще несколько видов кирпича, применяющихся в узкоспециализированных работах.
Шамотный кирпич – особый вид кирпича, применяющийся для кладки, подвергающейся воздействию высоких температур. Данный вид с успехом применяют для кладки топок печей, дымовых труб и других конструкций, имеющих прямой контакт с огнем. Благодаря своим огнеупорным свойствам, такой кирпич способен выдержать температуру до 1800°С.
Как делают огнеупорный кирпич. Состав
Производство заключается в обжиге специальной смеси, в среднем на 70% состоящей из каолиновой глины и на 30% из порошка шамота. Пропорции могут меняться в зависимости от вида изготавливаемого шамотного блока. Для придания изделию большей прочности, в смесь могут быть добавлены коксовые или графические примеси.
Обжиг производится при строжайшем контроле температурных и временных показателей, что позволяет получить светло-желтый блок с гладкими поверхностями (см.фото).
Для проверки «подлинности» блока можно несильно ударить по нему – если это настоящий шамотный кирпич, при ударе он «отзовется» звонким, слегка металлическим звуком.
Отклонения от технологии обжига недопустимы: если «пережечь» изделие – оно покроется прозрачной пленкой, препятствующей сцеплению с укладочным раствором при кладке.
Производство
Для производства многих строительных материалов с огнеупорными характеристиками используются глина – неорганическое ископаемое из горных осадочных пород. Глиняное сырье разнообразно. Оно представляет собой смесь:
- солей кремниевой кислоты (силикатов);
- оксидов кремния, алюминия;
- воды из подземных источников.
В осадочных породах присутствуют примеси окрашенных компонентов, присущих каждой местности.
При производстве огнеупора сырье обязательно обжигают при высоких температурах. В результате вся влага испаряется, минеральные компоненты спекаются. Продукт теряет пластичность, превращается в особо плотный камень с огнеупорными характеристиками.
Последующие стадии технологического процесса включают измельчение сырья; внесение добавок: графита, крупного коксового или кварцевого порошков; добавление небольших количеств воды (не более 10 %) до стадии образования требуемой консистенции.
Полученную массу погружают в бункер, из которого она поступает в дозатор. Сделанный из порции минеральной массы кирпич подвергают прессованию и обжигу.
Представленная технологическая схема широко распространена, хорошо отработана. Все характеристики, включая вес огнеупорного кирпича, полученного таким методом, стабилен, соответствует требованиям ГОСТ.
Маркировка и условные обозначения по ГОСТу
Характеристики шамотных изделий четко регламентируются соответствующей технической документаций – ГОСТ 8691-73 и ГОСТ 390–96. В ГОСТах прописаны все технические характеристики и показатели, которым должны соответствовать шамотные блоки.
Для четкой классификации шамотных кирпичей существует определенная маркировка, отражающая основные характеристики изделия.
Маркировка состоит из 2 или 3 букв и цифр:
- Первой идет буква «Ш», обозначающая принадлежность кирпича к шамотным изделиям.
- Вторая буква символизирует класс огнеупорности блока. Согласно ГОСТу их существует всего три, каждый имеет определенный температурный максимум (см. таблицу ниже). Если вторая буква в маркировке отсутствует – это свидетельствует об изготовлении кирпича не по ГОСТу, а по ТУ – стандартам завода изготовителя.
- Цифра, следующая за буквенным обозначением – геометрические размеры блока. Они фиксированы и определяются ГОСТом 8691-73.
- Последние буквы в маркировке обозначают аббревиатуру производителя.
| Марка огнеупорного изделия | Максимальная температура применения (градусов С) |
| ШАК, ША | 1400 |
| ШБ | 1350 |
| ШВ, ШУС | 1250 |
| ПБ | 1350 |
| ПВ | 1250 |
Температурный предел
Топки бытовых печей и каминов непосредственно соприкасаются с открытым огнем, а дымоходные каналы и трубы с разогретыми до высоких температур продуктами сгорания. Материалы, применяемые для возведения указанных сооружений должны иметь высокий температурный предел. Государственные стандарты определяют его значение для разных марок огнеупорных блоков общего назначения.
Максимальной жаростойкостью обладают шамотные кирпичи разных видов, температурный предел для них находится в широком интервале от 1630 °C до 1730 °C. Требования к материалам других составных частей печей или каминов менее жесткие. Так, материал для дымоходов должен выдерживать температуру порядка + 700 °C.
Размеры и технические характеристики
| Показатель | Значение |
| Огнестойкость, °C | 1100-1800 |
| Плотность, кг/м³ | 1700–1900 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/м °С | 0,6 |
| Марка прочности | 75–250 |
| Марка морозостойкости | 15–50 |
| Пористость, % | 3-85 |
Удельная теплоемкость шамотного кирпича равна 833 Дж/(кг·град) при 100°С и 1251 Дж/(кг·град) при 1500°С.
Современные производители предлагают массу разновидностей шамотных блоков, различающихся не только по виду, размеру или весу, но и по классу огнеупорности. Для удобства выбора достаточно знать основные характеристики изделий:
- Размеры. Сегодня производители предлагают широкий «размерный ряд» шамотных блоков. Наиболее популярными считаются кирпичи размеров 230*114*65 мм и 250*124*65 мм.
- Форма. Существует несколько типов форм шамотных блоков: стандартный в виде прямоугольника, трапециевидный, арочный или клиновидный.
- Пористость. Этот показатель влияет на время нагрева кирпича и его теплоотдачу. Более пористые изделия быстрее нагреваются и медленнее отдают тепло, но обладают меньшей прочностью. Оптимальным считается показатель с плотностью 1700–1900 кг/м.
| Обозначение, марка | Размеры, мм | Форма |
| ШБ-5 | 230 х 114 х 65 | прямой |
| ШБ-6 | 230 х 114 х 40 | прямой (лещадка) |
| ШБ-8 | 250 х 124 х 65 | прямой |
| ШБ-9 | 300 х 150 х 65 | прямой |
| ШБ-22 | 230 х 114 х 65/55 | клин торцовый |
| ШБ-23 | 230 х 114 х 65/45 | клин торцовый |
| ШБ-25 | 250 х 114 х 65/55 | клин торцовый |
| ШБ-44 | 230 х 114 х 65/55 | клин ребровой |
| ШБ-45 | 230 х 114 х 65/45 | клин ребровой |
| ШБ-29, 30 | 300 х 150 х 65/55 (65/45) | клин торцовый |
| ШБ-47 | 250 х 114 х 65/55 | клин ребровой |
| ША-5 | 230 х 114 х 65 | прямой |
| ША-6, ША-14 | 230 х 114 х 40 | прямой |
| ША-8 | 250 х 124 х 65 | прямой |
| ША-9 | 300 х 150 х 65 | прямой |
| ША-22 | 230 х 114 х 65/55 | клин торцовый |
| ША-23 | 230 х 114 х 65/45 | клин торцовый |
| ША-25 | 230 х 114 х 65/45 | клин торцовый |
| ША-29, ША-30 | 300х150х65/55 | клин торцовый |
| ША-44, ША-45, ША-49 | 230 х 114 х 65/55 (65/45) | клин ребровый |
Вес
Допустимая масса по стандартам – 3,7 кг. В зависимости от пористости и плотности изделия, выполненные по ГОСТу, могут весить от 2,8 до 3,7 кг, а кирпичи, изготовленные по ТУ – до 4,5 кг.
| Размер | Вес одного кирпича (кг) | Вес кирпича на поддоне, (кг)/ (Количество штук) | Вес м3 кирпича, (кг)/ (Количество штук) |
| Одинарный | 3,5 — 4 | 1350-1600 (385-400) | 1745-2050 (513) |
Виды огнеупоров
Углеродистый кирпич отличается составом от остальной огнеупорной продукции. Его основу составляют графит или кокс, содержание которых приближается к 92 %. Углеродистая кирпичная продукция имеет узкое предназначение. Из нее делают доменные печи.
Кварцевый кирпич делают из смеси кварца с песчаником. Главное достоинство состоит в большой плотности. Из кварцевой продукции получаются надежные дымоходы, стенки каминов, некоторые виды печей.
Материал химически нестабилен; может вступать в реакции с кислотными, щелочными веществами; оксидами металлов.
Динасовый огнеупорный кирпич на 94 % состоит из оксида кремния, хорошо сохраняет прочность при высоких температурах, достигающих 1690 ℃. Материал, в соответствии с характеристиками, идеально подходит для печей мартенов, регенераторов.
Полукислый кирпич относится к шамотным. Его состав представлен в основном оксидами алюминия и кремния. Материал можно нагревать в печи до 1670 ℃. Он хорошо переносит механические нагрузки; имеет большое количество пор (до 30 %), меньшую, чем у других огнеупоров плотность.
Изделия с преобладающим (62 %) содержанием оксида алюминия называют муллитовыми. Если массовая доля окисла алюминия (глинозема) превышает 90 %, то изделия называют корундовыми.
Высокоглиноземистые кирпичи применяют для кладки футеровок при строительстве металлургических предприятий.
Глиноземный кирпич, который часто называют просто шамотным, нашел самую широкую область применения. Он содержит большую концентрацию глины (шамота), способен выдерживать температуру до 1400 ℃.
Хорошо переносит перепады температур, инертен к действию щелочных компонентов. Шамотную продукцию из глинозема используют повсеместно в быту и промышленности, благодаря хорошим эксплуатационным характеристикам.
Какой раствор использовать при кладке?
Технология работы с шамотным кирпичом слегка отличается от технологии обычной кладки. Основное различие заключается в используемом для скрепления блоков растворе – для шамотной кладки потребуется специальная огнеупорная смесь, устойчивая к высокому температурному воздействию.
Основой такого раствора станет шамотный мертель – смесь, состоящая из шамотного песка, цемента и молотой огнеупорной глины. При использовании готовой сухой смеси понадобится чистая вода с минимальным количеством солей.
В сухую смесь добавляется вода из расчета 40 кг шамотного мертеля на 100 блоков. Раствор перемешивается до загустения, готовая смесь должна по консистенции напоминать густую сметану. Смешивать лучше всего электродрелью или специальным миксером – это значительно сэкономит время и силы.
После замешивания раствор необходимо оставить на час, затем снова тщательно перемешать. После этого можно приступать к работе.
Чем резать?
Для изготовления шамотных блоков нестандартных размеров на производствах используются камнерезные станки, обеспечивающие качественную резку в больших объемах и оснащенные системой подачи воды для охлаждения диска и предотвращения появления шамотной пыли.
В домашних условиях камнерезный станок – роскошь. Поэтому, для резки шамотного кирпича потребуется погрузить блок в холодную воду на 20 минут, а затем резать при помощи обычной болгарки, используя алмазный, отрезной или абразивный диск. Влага, впитавшаяся в кирпич, обеспечит легкую резку и отсутствие пыли. Перед тем как взять в руки болгарку настоятельно рекомендую ознакомиться с этой статьей >>>
Где купить?
Этот вопрос важен для многих домашних мастеров. Однозначно – большие специализированные строительные магазины. Лучше, если компания является официальным дилером завода производителя.
Не самое главное, где купить печные блоки. Намного важнее проверить их качество и всю документацию у продавцов. Иногда строительные маркеты накручивают высокую цену на продукцию известных брендов. Используйте данные приведенные в этой статье и внимательно проверяйте качество и замеряйте габариты жаропрочных кирпичей. При малейших отклонениях подумайте – а может отправиться в другой магазин и поискать качественный материал?
Производители шамотных кирпичей
Очень часто производители кирпича вместо характеристик ГОСТа используют собственные ТУ (условия производства, разработанные фирмой-изготовителем), что вызывает массу вопросов у покупателей. Поэтому, выбирая кирпич для огнеупорной кладки, лучше ориентироваться на блоки, изготовленные по ГОСТу – так вы гарантированно получите качественные материалы, изготовленные с соблюдением всех стандартов и технологий.
Наиболее известным производителями шамотного кирпича и огнеупоров считаются:
- Сухоложский огнеупорный завод.
- ОАО «Новомосковскогнеупор».
- Боровичский комбинат огнеупоров.
- АО «Снегиревские огнеупоры».
- ОАО «Семилукский огнеупорный завод».
Стойкость к воздействию агрессивных сред
Огнеупорный кирпич, характеристики которого находятся на достаточно высоком уровне, при эксплуатации печей соприкасается с огнем и продуктами сгорания. Воздействие кислот или щелочей или иных агрессивных сред на изделия в таких сооружениях практически исключены. Соответственно особых требований по данному показателю к ним не предъявляется.
В силу своего состава огнеупорный шамотный кирпич не следует использовать в конструкциях, где возможен контакт с кислотной средой. Это может привести к его преждевременному разрушению. Другие виды огнеупорных кирпичей также имеют свои особенности, которые необходимо учитывать при выборе материалов для возведения печей или каминов.
