Особенности выбора и области применения шамотного кирпича

Особенности выбора и области применения шамотного кирпича

При возведении конструкций, эксплуатация которых связана с высокими температурными режимами, используются специальные огнеупорные материалы. В сегменте огнестойких материалов не последнее место занимает кирпич из шамота. Что такое шамотный кирпич и каковы его особенности расскажем в нижеизложенном материале.

Особенности и область применения

Шамотный кирпич что это такое? Визуально шамот представляет собой изделие насыщенного соломенно-желтого цвета, характерной его чертой служит плотная пористая структура.

Шамотный кирпич – строительный материал на 70% состоящий из огнеупорной или так называемой шамотной глины. Помимо глины, в состав блока входят специальные добавки, в большинстве случаев в роли дополнительного компонента выступает оксид алюминия. Оксид алюминия оказывает немалое влияние на технические характеристики кирпича, его прочность и стойкость к негативным химическим воздействиям.

На огнеупорные свойства шамота влияет не только состав шамотного кирпича, но и технология его производства. Технологическая карта включает в себя такие этапы, как формовка сырьевого материала и дальнейший его обжиг при очень высоких температурах. В процессе производства все этапы и температурные показатели контролируются специалистами.

Огнеупорный блок из шамотной глины нашел свое применение как в промышленной сфере, так и в быту. Этот огнеупорный материал применяют при строительстве печей, каминов, футеровке топок для печи, кладке дымовых каналов.

Виды шамотного огнеупорного кирпича

Классификация строительного огнеупорного материала производится по нескольким признакам, в частности:

• по способу формовки;
• по форме готового изделия;
• по степени пористости.

По способу формовки сырьевого материала выделяют следующие виды шамотного кирпича:

• литой из шликера либо расплава;
• формованный полусухим методом;
• плавленый;
• горячепрессованный;
• термопластичнопрессованный.

В зависимости от формы готового изделия существует:

• кирпич клиновой;
• трапецеидальный;
• прямой;
• арочный.

Самым популярным является шамот прямоугольной формы, при возведении арочных конструкций незаменим кирпич клиновой.

По степени пористости:

• особо плотный блок – зернистость не превышает 3%;
• высокоплотный шамот – степень пористости варьируется в диапазоне от 3 до 10%;
• плотный – зернистость составляет 10-16%;
• уплотненный огнеупор – пористость 16-20%;
• среднеплотный – степень зернистости от 20 до 30%;
• шамот с повышенной пористостью – показатель пористости находится в диапазоне 30-45%;
• шамотный кирпич легковесный – зернистость от 45 до 85%;
• ультралегковесный – свыше 85%.

Технические характеристики

Качественные показатели шамотного огнеупорного стройматериала контролирует государственный стандарт. ГОСТом установлены:

• состав сырьевого материала для производства шамота с указанием процентного содержания примесей;
• теплопроводность шамотного кирпича;
• пористость;
• размеры шамотного кирпича;
• геометрические параметры и прочие технические характеристики.

Сегодня на рынке строительных материалов можно встретить шамотные огнеупорные блоки, изготовленные в соответствии с ТУ производителя. Показатели таких изделий могут отличаться от норм, которые устанавливает государственный стандарт. При выборе строительного материала лучше отдать предпочтение ГОСТовскому товару, отметка ГОСТ, является гарантией качества строительного материала.

Главные технические характеристики и их показатели шамота, установленные стандартом:

• огнестойкость — 1100-1800 0 С;
• плотность – 1700-1900 кг/м 3 ;
• теплопроводность – 0,6 Вт/м 0 С;
• пористость – 3-85%;
• класс морозостойкости – от 15 до 50;
• класс прочности – от 75 до 250.

Преимущества и недостатки стройматериала

Исходя из технических характеристик, шамотные блоки имеют следующие достоинства:

• высокая огнестойкость;
• высокая прочность;
• стойкость к воздействию атмосферных негативных факторов;
• устойчивость к деформационным явлениям;
• большой срок эксплуатации;
• хорошая теплоемкость.

Основные недостатки материала:

• для кладки шамота требуется специальный раствор;
• материал трудно поддается резке;
• высокая стоимость огнеупора.

Размер и вес шамота

Вес шамотного кирпича, представленного на рынке стройматериалов, варьируется в диапазоне 2,8-6 килограмм, ГОСТ стандартом установлена допустимая масса изделия до 3,7 килограмма. Хотелось бы отметить, что в зависимости от того сколько весит шамот зависит теплопроводность материала. Чем тяжелее материал, тем дольше он сохраняет тепло.

Размер шамотного блока зависит от марки и формы изделия. Несмотря на разнообразие геометрических форм, самым популярным шамотным материалом в бытовом строительстве является прямоугольный шамотный кирпич. Размер изделия, как правило, соответствует единым стандартам. Наиболее распространенные размеры:

• 230х114х65 мм;
• 300х150х65 мм;
• 250х123х65 мм.

Маркировка шамотного кирпича

Маркировка на шамотных огнеупорных кирпичах наносится на одной из граней изделия.

Маркировка состоит из буквенных и цифровых обозначений (от 5 до 47). Буквы обозначают физико-химические свойства стройматериала. Для маркировки шамота используют следующие буквенные обозначения:

• ША, ШБ, ШАК — шамотные блоки общего назначения, характеризуются прочностью и способностью выдерживать температуру до1690 0 С. Эти марки огнеупорных кирпичей востребованы среди частных застройщиков, благодаря оптимальному соотношению качества и стоимости строительного материала;
• ШВ, ШУС – шамот промышленного назначения, отличаются большой теплоемкостью, используется для возведения газоходов парогенераторов, облицовки ограждающих конструкций конвективных шахт;
• ШК – кирпич используется при строительстве промышленного оборудования по производству кокса;
• ШЛ – шамотный огнеупорный легковесный кирпич с высокой степенью пористости, широко применяется для футеровки печей, выдерживает воздействие температуры до 1300 0 С;
• ШЦУ – двухсторонние торцевые огнеупорные блоки из шамота, нашли применение при возведении вращающихся элементов печей;
• ПБ – шамот бытового назначения;
• ПВ – огнеупорные изделия, используемые для строительства дымоходов, внутренней части каминов.

Цифры указывают на размеры кирпича в соответствии с принятым стандартом. Например, размеры ГОСТ наиболее востребованных марок кирпичей универсального назначения, в соответствии с государственным стандартом составляет:

• кирпич шамотный ша 8 – 250х124х65 мм;
• кирпич шамотный ша 5 – 230х114х65 мм.

Кладка шамотного кирпича

При возведении печей в быту рациональным решением станет использование кирпича ша.

Технология кладки огнеупора состоит из двух основных этапов:

• подготовительные работы (разметка будущих стен и углов, приготовление раствора, сухая кладка);
• кладка шамота.

Приготовление раствора

Как уже упоминалось выше, для кладки шамотного огнеупорного кирпича потребуется специальный раствор. Клеить блоки можно посредством готовой смеси, которую можно приобрести в строительном магазине либо же при помощи строительного состава, приготовленного своими руками.

Для приготовления огнеупорной строительной смеси понадобятся:

• глина огнеупорная молотая;
• песок шамотный;
• вода.

Процесс приготовления смеси для печной кладки:

• залить огнеупорную глину водой и оставить на 12-72 часа, во время замачивания периодически перемешивать материал;
• подготовленную глину перетереть через сито, использовать решето с ячейками 3х3 мм;
• просеять песок и добавить к глине, глиняно-песочную смесь тщательно перемещать;
• добавлять воду небольшими порциями до получения однородной сметанообразной консистенции.

Пропорциональное соотношение глины и песка составляет 1 к 2. Для улучшения качества раствора, в смесь вводят 3% жидкое стекло или соль (150 гр. на ведро).

Кладка шамота

В процессе работы с огнеупорным материалом у домашнего мастера возникает вопрос — чем пилить шамотный кирпич, чтобы он не треснул? При работе с шамотом резать материал при помощи кирки и кельмы недопустимо. Резать шамот можно используя угловую болгарку с алмазным диском, бензорез. Распилить прочный огнеупорный материал можно и на специальном станке для обработки кирпичей.

Склеивать огнеупорные блоки следует так, чтобы последующий ряд закрывал промежутки между блоками нижнего ряда. Такая технология укладки обеспечит прочность возводимой конструкции и правильность распределения нагрузки.

Важным моментом является правильная расшивка швов. Некачественная расшивка швов (излишне глубокий, полностью не заделанный шов) приведет к попаданию осадков внутрь конструкции, при понижении температуры кладка начнет трескаться. Треснувший по швам камин или печь не будет полноценно выполнять свои функции, теплоемкость конструкции значительно снизится.

В дополнение к статье советуем Вам посмотреть небольшой видеоролик о том как правильно класть огнеупорный шамотный кирпич:

Шамотный кирпич

• Facebook
• Twitter
• Pinterest
• LinkedIn
• Digg
• Tumblr
• VKontakte
• Reddit
• Blogger
• LiveJournal

Перед Вами возникла задача – нужен кирпич. На первый взгляд задача простая, бери любой, какой нравится – и цветовая гамма сейчас разнообразная, и фактура, и форма. Однако, чтобы выбрать нужный материал и потом не пожалеть о его покупке, нужно подойти к вопросу серьезно и основательно.

Разновидности кирпичей и их применение

Для начала необходимо определиться с целями – для чего именно вам нужен кирпич? К примеру, необходимо построить дом – в этом случае лучше использовать глиняный кирпич, так же называемый керамическим. В целом этот кирпич отличается достаточной прочностью, обладает достаточной плотностью , хорошо выдерживает морозы, отличается длительный сроком службы.

Для облицовки внутренних и наружных стен, перекрытий, выпускается силикатный кирпич, который производится путем смешивания извести и обыкновенного песка. Этот вид кирпича имеет гладкую, плотную поверхность. Но тепло- и влагоустойчивость у него значительно ниже, чем у керамического.

Если же постройка из кирпича будет подвергаться воздействию высоких температур, необходим особый вид кирпича, не только не расплавится и не изменит свой формы, но и не потеряет своих свойств при охлаждении. Благодаря этим качествам огнеупорный кирпич используют при строительстве очагов, каминов, печей – то есть там, где необходима изоляция огня и способность накапливать и отдавать тепло.

В зависимости от добавления в состав кварца, коксового или графитового порошка, получают различные виды огнеупорных кирпичей, используемые для разных целей. От температуры нагрева и химических свойств входящего в их состав вещества, от свойств топлива и золы зависит выбор кирпича того или иного сорта.

В промышленности изготавливают несколько видов огнеупорного кирпича: кварцевый, основной углеродистый и глиноземный.

Кварцевый кирпич, непригоден для контакта со щелочью, известью, оксидами железа. Лучше использовать его для изготовления сводов печей, каминов.

Основные и углеродистые кирпичи применяются в металлургии и особых областях промышленности.

Шамотные или глиноземные кирпичи образуются при добавлении в состав кирпича большего количества огнеупорной глины и особого порошка. Этот порошок – шамот – и дал название данному виду кирпича. Если передержать такой кирпич, то его поверхность станет похожа на стекло. Это придаст ему гораздо большую прочность, но вот связываться раствором он будет гораздо хуже. Поэтому применять такой кирпич при постройке печей и каминов лучше не стоит, а вот для кладки фундамента он как раз подойдет.

Шамотный кирпич

В отличие от кварцевых, огнеупорный шамотный кирпич выдерживает гораздо большую температуру, не подвержен влиянию щелочных материалов и оксидов железа. Такой кирпич хорошо проводит тепло, что способствует быстрой прогреваемости помещения. Да и разнообразие форм у такого кирпича велико. Например клиновидные, которые применяются при кладке сводов и арок. Ввиду всех перечисленных свойств этот стройматериал лучше других подходит для использования в бытовых целях. По внешнему виду от других он отличается цветом – от светло коричневого до песочно-желтого, с примесью зернистых вкраплений.

В зависимости от состава и плотности этот стройматериал имеет несколько маркировок. Наиболее пригодны для кладки печей и дымоходов кирпичи с маркировкой ША-5, ШБ-5, ША-8 и ШБ-8. Это связано со средними показателями плотности и веса. Химический состав огнеупорных кирпичей стандартизирован ГОСТ 390-96, а размеры определены ГОСТ 8691-73 При кладке такого кирпича необходимо тщательно подгонять их друг к другу, чтобы швы были максимально тонкими. В качестве раствора применяют специальную смесь из огнеупорной глины и толченого огнеупорного кирпича. Один из таких растворов называется шамотный мертель.

Какой огнеупорный кирпич использовать для бани?

Затеяв строительство бани, следует внимательно выбирать строительные материалы. Они должны иметь определенные свойства – не расширяться сильно при нагреве и не деформироваться. Например, при кладке печи металл применяют только там, где данная способность расширяться во время нагревания не окажет влияния на прочность конструкции. Чтобы устроить фундамент под печку-каменку подойдет бутовая плита и постелистые камни. Кладку из камней следует надежно скреплять раствором. Для кладки печей применяют только хорошо обожженные кирпичи.

К тому же для бани потребуется огнеупорный кирпич. Именно он применяется для кладки печей, а также труб, ведь другие виды кирпичей для этих целей неприемлемы.

Почему для бани необходим именно огнеупорный кирпич?

Обычный красный кирпич при строительстве бани не способен выдерживать высокие температуры. Он плавится, а потом начинает крошиться. Именно поэтому в местах, где будут воздействовать высокие температуры, следует выкладывать огнеупорным кирпичом. Конечно, существуют для строительства бани и другие огнеупорные материалы, однако огнеупорный кирпич входит в число основных.

Свойства огнеупорного кирпича

Огнеупорный кирпич в первую очередь применяют для кладки дымовых труб, а также банных печей. Он имеет способность выдерживать высокую температуру, которая может достигать 1700 °С. Это означает, что кирпич можно применять в местах, в которых имеется прямой контакт огнем.

У огнеупорного кирпича зернистая текстура и желтовато-песочный цвет. По форме он может быть клиновидным (ребровым, торцовым) и прямоугольным.

У шамотного кирпича должна быть шероховатая поверхность на ощупь и правильная геометрия. Если кирпич гладкий, то можно говорить о нарушении технологии производства.

Характеристики огнеупорного шамотного кирпича:

1. Огнеупорность, устойчивость к открытому огню и воздействию высоких температур. В отличие от обычного кирпича шамотный огнеупорный кирпич, исходя из маркировки, может выдерживать нагревание, не разрушаясь, до 1700 °С.

2. Устойчивость к перепаду температур. Данные кирпичи устойчивы к высоким колебаниям температуры, они могут сохранять свойства даже при резких и частых сменах тепла-холода. Это делает кирпичи незаменимыми в строительстве, к примеру, дымоходов.

3. Отличная теплопроводность. Способность огнеупорного кирпича вбирать и сохранять тепло долгое время позволяет применять их для каминов и бытовых печей. Достигается данное свойство высокой плотностью материала.

4. Сравнительно легкий вес. Его вес может колебаться в высоких пределах — 2,4-6 кг исходя из пористости материала. При строительстве собственными руками следует учитывать, что шамотные кирпичи, обладающие большей пористостью, позволяют выиграть в весе (важно приуменьшении нагрузки на фундамент), однако в то же время уменьшается способность сохранять тепло. В результате печь будет остывать быстрее. Весовая разница может быть весьма большой, это позволяет, применяя более легкий кирпич, увеличить на порядок нагревательную поверхность.

5. Устойчивость к воздействию ряда кислот и щелочей.

6. Высокая прочность. Данное свойство следует учитывать при расчете материала и построении чертежа. Дело тут кроется в неподатливости материала к порезке, ровного среза добиться при этом практически невозможно. Но сегодня производители предлагают весьма широкий спектр форм и размеров, решающих проблему требуемых размеров.

7. Эстетичность. Благодаря прочности шамота и высокой пластичности, готовый огнеупорный кирпич обладает аккуратностью и привлекательным внешним видом, что дает возможность использовать кирпич и во внешней отделке печи.

Кладка огнеупорного кирпича

При строительстве бани огнеупорный кирпич выкладывают на мертель, он представляет смесь огнеупорной глины, а также шамота. Швы из мертеля способны легко выдерживать высокую температуру высокую температуру – вплоть до 1700 °С. К тому же швы не крошатся, а также не поддаются деформации. На 1 кубометр для кладки из огнеупорного кирпича потребуется примерно 100 кг мертеля.

Технология кладки шамотного кирпича

При постройке каменных конструкций, использование которых будет проводиться при достаточно высоких температурах, лучшим строительным материалом станет огнеупорный или шамотный кирпич, кладут который на такой же огнеупорный раствор.

Шамотный кирпич для строительства.

Особенности шамотного кирпича

Шамотный кирпич является одним из самых прочных видов огнеупорного строительного материала и может выдерживать температуру до 1000°C. Именно поэтому он используется при строительстве печей и каминов.

Для его изготовления используется так называемый порошок-шамот, который смешивается в определенных пропорциях с огнеупорной глиной, размолотой до необходимой консистенции. После этого формируются кирпичи, которые обжигаются при высоких температурах.

Возможные схемы укладки шамотного кирпича.

Шамотный кирпич имеет довольно узнаваемый вид: он обладает зернистой структурой и имеет желтовато-песочный цвет.

Существует два основных стандартных размера огнеупорного кирпича: 23х11,3х6,5 см и 23х113х6,5 см. Обусловлен такой размер тем, что именно такие пропорции являются оптимальными для того, чтобы количество швов сводилось к минимуму, а поверхность готовой кладки была максимально ровной и гладкой.

Кирпич такого вида является идеальным строительным материалом для выкладки печей, топливных камер и дымовых труб.

При покупке этого строительного материала необходимо помнить, что качественный кирпич будет издавать звук, схожий с металлическим при постукивании. После удара кирпич, изготовленный по всем требованиям, не рассыплется, а расколется на несколько кусков.

Приготовление раствора для кладки шамотного кирпича

Огнеупорная кладка проводится только на песчано-глинистом растворе или же без него совсем.

Смесь для раствора для огнеупорной кладки можно приобрести готовую. Она носит название шамотного мертеля, а можно приготовить ее самостоятельно.

Таблица соотношений компонентов раствора с учетом швов.

Шамотный мертель представляет собой специальный сухой тонкоизмельченный огнеупорный порошок. Чтобы получить готовый раствор, его достаточно смешать с определенным количеством воды, тщательно перемешивая с помощью электродрели или промышленного миксера. Его консистенция по своей густоте должна напоминать консистенцию сметаны. Готовому раствору необходимо дать время около часа для того, чтобы он настоялся.

После этого его нужно еще раз перемешать. Чтобы повысить его прочность, рекомендуется добавить в него портландцемент в пропорции около 1/6 части по соотношению со всей массой.

Главное требование к такому раствору его состав должен быть максимально приближен к составу, а также к шлако- газо- и огнестойкости огнеупорного кирпича, который будет на него класться.

Несмотря на то что использование мертеля поможет сэкономить время и силы, кладка на него, изготовленного из такого порошка, может показать нежелательно высокий уровень усадки, соответственно, лучше всего приготовить его своими руками.

Для приготовления огнеупорного раствора для кладки понадобится:

• молотая огнеупорная глина,
• шамотный песок,
• вода.

Процесс замешивания раствора несложен, но требует ответственного подхода.

Станок для резки кирпича и камня.

Огнеупорную глину необходимо замочить на срок от 12 часов до 3 дней в таком количестве воды, чтобы она покрыла глину полностью. Глину нужно периодически перемешивать.

По истечении этого срока необходимо протереть замоченную глину через сито с делением ячеек 3х3 мм.

После этого добавляется песок, который предварительно был просеян через сито с мелкими ячейками.

Идеальная пропорция раствора одна часть огнеупорной глины к двум частям шамотного песка.

Когда глина с песком будут тщательно перемешаны, нужно добавить воду. Вода добавляется небольшими порциями, а раствор постоянно размешивается. Добавлять воду нужно до тех пор, пока раствор не приобретет густую сметанообразную консистенцию.

Для того чтобы увеличить прочность раствора, можно добавить в него 100-150 г соли на ведро раствора, полмастерка цемента марки 150 или же около 3% жидкого стекла.

Технология кладки шамотного кирпича

Первым этапом кладки шамотного кирпича, как и любого другого, является разметка будущих стен и углов.

Прежде чем приступить к кладке кирпича непосредственно на раствор, необходимо произвести так называемую сухую укладку для того, чтобы можно было подобрать кирпичи, подогнать их друг к другу и притереть. Между каждым кирпичом необходимо проверить величину зазора. Используйте для этих целей щуп.

Необходимые инструменты для кладки печей из кирпича.

Когда подготовка окончена, все кирпичи по очереди снимают и укладывают в порядке, обратном тому, который будет в окончательной конструкции.

Кирпичи необходимо размещать таким образом, чтобы верхний ряд в обязательном порядке закрывал промежутки между кирпичами предыдущего ряда. Это позволит грамотно распределить нагрузку и обеспечить прочность конструкции.

Необходимо уделять особое внимание качественной и правильной расшивке швов. В слишком заглубленный или же незаделанный шов будет попадать дождевая вода, проникая внутрь, замерзая и постепенно разрушая кладку.

Для огнеупорной кладки выделяют четыре основных категории кладки с определенной толщиной швов:

• 1 категория шов не превышает 1 мм,
• 2 категория шов равняется 2 мм,
• 3 категория шов равняется 3 мм,
• 4 категория шов превышает 3 мм.

Выбор категории кладки будет зависеть от температурного режима. Чем выше температура, тем более тонким необходимо делать шов.

Для проверки качества выдержки шва используется щуп, чья ширина составляет 15 мм, а толщина равняется толщине шва. Такой щуп должен проникнуть в шов на глубину, не превышающую 20 мм.

В процессе кладки каждый кирпич для правильного размещения слегка подбивают рукояткой мастерка, после чего их необходимо выровнять.

Чтобы обеспечить ровную горизонтальную кладку, а также постоянную толщину швам, необходимо установить специальные рейки-порядовики и прикрепить к ним тонкий и прочный шнур. На этот шнур нужно ориентироваться в момент укладки самого первого ряда.

Для каждого последующего ряда шнур натягивается и закрепляется с помощью гвоздей в свежих швах.

Необходимо постоянно следить за тем, чтобы раствор распределялся равномерно. От его распределения будет напрямую зависеть качество, прочность и плотность кладки.

Чтобы кирпич схватывался с раствором быстро и прочно, необходимо смачивать его постоянно, ведь сухой кирпич, контактируя с раствором, будет активно забирать из него влагу, провоцируя потерю последним своих свойств.

Смачивают кирпич таким образом: в определенную емкость набирается вода, куда он опускается на пару секунд для того, чтобы смыть с него пыль.

Кладка огнеупорного кирпича процесс трудоемкий и требующий ответственного подхода, однако качественно сложенная конструкция прослужит много лет.