Metnn.ru

Строй портал
18 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электронная библиотека

Электронная библиотека

Определить эквивалентную теплопроводность ( ) плоской стенки, состоящей из трех слоев изоляции: внутреннего [δ1 = 10 мм; λ1 = 0,28 Вт/ (м·К)], основного из диатомитового кирпича [δ2 = 60 мм; λ2 = 0,14 Вт/ (м·К)] и наружного штукатурного [δ3 = 5 мм; λ3 = 1,16 Вт/ (м·К)].

Воспользуемся уравнением (10.7):

= (10·10 -3 + 60·10 -3 + 5·10 -3 ) / (10·10 -3 / 0,28 + 60·10 -3 / 0,14 +…

…+ 5·10 -3 / 1,16) = 0,16 Вт/(м·К).

Определить наружную температуру кирпичной кладки трубчатой печи, если ее площадь F = 140 м 2 , тепловой поток Q = 120 кВт, а температура огнеупорной кладки со стороны топки = 1020 ○ С. Кирпичная кладка состоит из двух слоев: слоя огнеупорного кирпича [δ1 = 250 мм; λ1 = 0,34 Вт/ (м·К)] и слоя красного кирпича [δ2 = 250 мм; λ2 = 0,68 Вт/ (м·К)].

Плотность теплового потока равна:

= 120000 / 140 = 857 Вт/м 2 .

Тогда наружную температуру кирпичной кладки найдем по формуле (10.6):

= 1020 – 857·(250·10 -3 / 0,34 + 250·10 -3 / 0,68) = 75 ○ С.

Определить поток излучением (Е) от стенки площадью поверхности S = 4,0 м 3 , если ее степень черноты ε = 0,92, а температура = 1200 °С.

Поток излучением определим по формуле Стефана-Больцмана:

= 0,92·5,77·[(1200 + 273) / 100] 4 =982 000 Вт = 982 кВт.

Определить плотность теплового потока стенки с коэффициентом излучения С = 4,53 Вт/ (м 2 ·К 4 ), если температура излучающей поверхности стенки tст = 1027 °C Найти также степень черноты стены.

Плотность теплового потока стенки серой стенки определим по формуле:

= 4,53 (1300 / 100) 4 = 129,4·10 3 Вт/м 2 .

Степень черноты стенки равна:

Определить тепловой поток от газов к воздуху и плотность потока сквозь кирпичную обмуровку котла площадью 120 м 2 и толщиной δ = 250 мм, если температура газов t∞1 = 600° С, температура воздуха t∞2 = 30 °С и коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности стенки α1 = 23,6 Вт/(м 2 ·К), коэффициент теплоотдачи от поверхности стенки к наружному воздуху α2 = 9,3 Вт/ (м 2 ·К) и теплопроводность кирпичной обмуровки λ = 0,81 Вт/(м·К). Найти также температуры на внутренней и наружной поверхностях обмуровки.

Найдем коэффициент теплопередачи (k) по формуле (10.15):

= 1 / (1/23,6 + 250·10 -3 / 0,81 + 1 / 9,3) = 2,18 Вт/(м 2 ·К).

Тепловой поток равен:

= 2,18·120 (600 – 30) = 149 кВт.

Плотность теплового потока определим по формуле:

= 149·10 3 / 120 = 1242 Вт/м 2 .

Температура на поверхности обмуровки со стороны газов согласно уравнению (10.12) составляет:

= 600 – 1242 / 23,6 = 547 °С.

Температуру на поверхности обмуровки со стороны наружного воздуха находим по уравнению (10.14):

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СТЕНЫ — полнотелый силикатный кирпич 640 мм.

Теплотехнический расчёт

Теплотехнический расчет стены.

Цель теплотехнического расчета — вычислить толщину утеплителя при заданной толщине несущей части наружной стены, отвечающей санитарно-гигиеническим требованиям и условиям энергосбережения. Иными словами – у нас есть наружные стены толщиной 640 мм из силикатного кирпича и мы собираемся их утеплить пенополистиролом, но не знаем какой толщины необходимо выбрать утеплитель, чтобы были соблюдены строительные нормы.

Теплотехнический расчет наружной стены здания выполняется в соответствии со СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» и СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Теплотехнические показатели используемых строительных материалов (по СНиП II-3-79*)

Теплоусвоения (при периоде 24 ч)

1- штукатурка внутренняя (цементно-песчаный раствор) — 20 мм

2- кирпичная стена (силикатный кирпич) — 640 мм

3- утеплитель (пенополистирол)

4- тонкослойная штукатурка (декоративный слой) — 5 мм

При выполнении теплотехнического расчёта принят нормальный влажностный режим в помещениях — условия эксплуатации («Б») в соответствии с СНиП II-3-79 т.1 и прил. 2, т.е. теплопроводность применяемых материалов берём по графе «Б».

Вычислим требуемое сопротивление теплопередаче ограждения с учетом санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле:

где tв – расчётная температура внутреннего воздуха °С, принимаемая в соответствии с ГОСТ 12.1.1.005-88 и нормами проектирования

соответствующих зданий и сооружений, принимаем равной +22 °С для жилых зданий в соответствии с приложением 4 к СНиП 2.08.01-89;

tn – расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99 для г. Ярославль принимается равной -31°С;

n – коэффициент, принимаемый по СНиП II-3-79* (таблица 3*) в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкций по отношению к наружному воздуху и принимается равным n=1;

Δ t n – нормативный и температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции – устанавливается по СНиП II-3-79* (таблица 2*) и принимается равным Δ t n =4,0 °С;

αв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций принимается по по СНиП II-3-79* (таблица 4*) и принимается равным αв = 8,7 Вт/м 2 *°С.

R тр = (22- (-31))*1 / 4,0* 8,7 = 1,52

Определим градусо-сутки отопительного периода по формуле:

где tв — то же, что и в формуле (1);

tот.пер — средняя температура, °С, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по СНиП 23-01-99;

zот.пер — продолжительность, сут., периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по СНиП 23-01-99;

Читайте так же:
Акт скрытых работ кирпич

Определим приведенное сопротивление теплопередаче Rо тр по условиям энергосбережения в соответствии с требованиями СНиП II-3-79* (таблица 1б*) и санитарно-гигиенических и комфортных условий. Промежуточные значения определяем интерполяцией.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (по данным СНиП II-3-79*)

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R(0) принимаем как наибольшее из значений вычисленных ранее:

R тр = 1,52 тр = 3,41, следовательно R тр = 3,41 (м 2 *°С)/Вт = R.

Запишем уравнение для вычисления фактического сопротивления теплопередаче R ограждающей конструкции с использованием формулы в соответствии с заданной расчетной схемой и определим толщину δx расчётного слоя ограждения из условия:

где δi – толщина отдельных слоёв ограждения кроме расчётного в м;

λi – коэффициенты теплопроводности отдельных слоев ограждения (кроме расчётного слоя) в (Вт/м*°С) принимаются по СНиП II-3-79* (приложение 3*) – для этого расчёта таблица 1;

δx – толщина расчётного слоя наружного ограждения в м;

λx – коэффициент теплопроводности расчётного слоя наружного ограждения в (Вт/м*°С) принимаются по СНиП II-3-79* (приложение 3*) – для этого расчёта таблица 1;

αв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций принимается по по СНиП II-3-79* (таблица 4*) и принимается равным αв = 8,7 Вт/м 2 *°С.

αн — коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции принимается по по СНиП II-3-79* (таблица 6*) и принимается равным αн = 23 Вт/м 2 *°С.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев.

Для наружных стен и перекрытий толщина теплоизоляционного слоя ограждения δ x рассчитывается из условия, что величина фактического приведённого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R должна быть не менее нормируемого значения R тр , вычисленного по формуле (2):

Раскрывая значение R , получим:

R = 1/23 + (0,02/0,93 + 0,64/0,87 + 0,005/0,93) + δx/0,041 + 1/8,7

Исходя из этого, определяем минимальное значение толщины теплоизоляционного слоя

δx = 0,041*(3,41- 0,115 — 0,022 — 0,74 — 0,005 — 0,043)

Принимаем в расчёт толщину утеплителя (пенополистирол) δx = 0,10 м

Определяем фактическое сопротивление теплопередаче рассчитываемых ограждающих конструкций R , с учётом принятой толщины теплоизоляционного слоя δx = 0,10 м

R = 1/23 + (0,02/0,93 + 0,64/0,87 + 0,005/0,93 + 0,1/0,041) + 1/8,7

Условие R0 ≥ R тр соблюдается, R = 3,43 (м 2 *°С)/Вт R тр =3,41 (м 2 *°С)/Вт

Теплоизоляция (утеплитель пенополистирол с коэффициентом теплопроводности 0,041) толщиной 100 мм при толщине несущей части наружной стены из силикатного кирпича толщиной 640 мм на цементно–песчаном растворе соответствует санитарно-гигиеническим требованиям и условиям энергосбережения.

При эксплуатации стены без утеплителя «точка росы» возникает в толще стены. Стена просто отсыревает и не аккумулирует тепло. Поверхность стены в помещении при отрицательной температуре — холодная, что приводит к образованию на стене плесени и конденсата.

При эксплуатации стены с утеплителем «точка росы» не возникает в стене. В некоторых случаях — при повышении влажности внутри помещения и понижении температуры снаружи точка росы появится в утеплителе ближе к наружной стороне — со временем выветривается.

А вот что будет происходить в стене при внутреннем утеплении .

Так же вы можете выполнить самостоятельно теплотехнический расчёт онлайн

Количество теплоты. Удельная теплоёмкость

1. Изменение внутренней энергии путём совершения работы характеризуется величиной работы, т.е. работа является мерой изменения внутренней энергии в данном процессе. Изменение внутренней энергии тела при теплопередаче характеризуется величиной, называемой количеством теплоты.

Количеством теплоты называется изменение внутренней энергии тела в процессе теплопередачи без совершения работы.

Количество теплоты обозначают буквой ​ ( Q ) ​. Так как количество теплоты является мерой изменения внутренней энергии, то его единицей является джоуль (1 Дж).

При передаче телу некоторого количества теплоты без совершения работы его внутренняя энергия увеличивается, если тело отдаёт какое-то количество теплоты, то его внутренняя энергия уменьшается.

2. Если в два одинаковых сосуда налить в один 100 г воды, а в другой 400 г при одной и той же температуре и поставить их на одинаковые горелки, то раньше закипит вода в первом сосуде. Таким образом, чем больше масса тела, тем большее количество теплоты требуется ему для нагревания. То же самое и с охлаждением: тело большей массы при охлаждении отдаёт большее количество теплоты. Эти тела сделаны из одного и того же вещества и нагреваются они или охлаждаются на одно и то же число градусов.

​3. Если теперь нагревать 100 г воды от 30 до 60 °С, т.е. на 30 °С, а затем до 100 °С, т.е. на 70 °С, то в первом случае на нагревание уйдёт меньше времени, чем во втором, и, соответственно, на нагревание воды на 30 °С, будет затрачено меньшее количество теплоты, чем на нагревание воды на 70 °С. Таким образом, количество теплоты прямо пропорционально разности конечной ​ ( (t_2,^circ C) ) ​ и начальной ( (t_1,^circ C) ) температур: ​ ( Qsim(t_2-t_1) ) ​.

Читайте так же:
Полнотелый кирпич рядовой или лицевой

4. Если теперь в один сосуд налить 100 г воды, а в другой такой же сосуд налить немного воды и положить в неё такое металлическое тело, чтобы его масса и масса воды составляли 100 г, и нагревать сосуды на одинаковых плитках, то можно заметить, что в сосуде, в котором находится только вода, температура будет ниже, чем в том, в котором находятся вода и металлическое тело. Следовательно, чтобы температура содержимого в обоих сосудах была одинаковой нужно воде передать большее количество теплоты, чем воде и металлическому телу. Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания тела зависит от рода вещества, из которого это тело сделано.

5. Зависимость количества теплоты, необходимого для нагревания тела, от рода вещества характеризуется физической величиной, называемой удельной теплоёмкостью вещества.

Физическая величина, равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг вещества для нагревания его на 1 °С (или на 1 К), называется удельной теплоёмкостью вещества.

Такое же количество теплоты 1 кг вещества отдаёт при охлаждении на 1 °С.

Удельная теплоёмкость обозначается буквой ​ ( c ) ​. Единицей удельной теплоёмкости является 1 Дж/кг °С или 1 Дж/кг К.

Значения удельной теплоёмкости веществ определяют экспериментально. Жидкости имеют большую удельную теплоёмкость, чем металлы; самую большую удельную теплоёмкость имеет вода, очень маленькую удельную теплоёмкость имеет золото.

Удельная теплоёмкость свинца 140 Дж/кг °С. Это значит, что для нагревания 1 кг свинца на 1 °С необходимо затратить количество теплоты 140 Дж. Такое же количество теплоты выделится при остывании 1 кг воды на 1 °С.

Поскольку количество теплоты равно изменению внутренней энергии тела, то можно сказать, что удельная теплоёмкость показывает, на сколько изменяется внутренняя энергия 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 °С. В частности, внутренняя энергия 1 кг свинца при его нагревании на 1 °С увеличивается на 140 Дж, а при охлаждении уменьшается на 140 Дж.

Количество теплоты ​ ( Q ) ​, необходимое для нагревания тела массой ​ ( m ) ​ от температуры ( (t_1,^circ C) ) до температуры ( (t_2,^circ C) ) , равно произведению удельной теплоёмкости вещества, массы тела и разности конечной и начальной температур, т.е.

​По этой же формуле вычисляется и количество теплоты, которое тело отдаёт при охлаждении. Только в этом случае от начальной температуры следует отнять конечную, т.е. от большего значения температуры отнять меньшее.

6. Пример решения задачи. В стакан, содержащий 200 г воды при температуре 80 °С, налили 100 г воды при температуре 20 °С. После чего в сосуде установилась температура 60 °С. Какое количество теплоты получила холодная вода и отдала горячая вода?

При решении задачи необходимо выполнять следующую последовательность действий:

  1. записать кратко условие задачи;
  2. перевести значения величин в СИ;
  3. проанализировать задачу, установить, какие тела участвуют в теплообмене, какие тела отдают энергию, а какие получают;
  4. решить задачу в общем виде;
  5. выполнить вычисления;
  6. проанализировать полученный ответ.

1. Условие задачи.

Дано:
​ ( m_1 ) ​ = 200 г
​ ( m_2 ) ​ = 100 г
​ ( t_1 ) ​ = 80 °С
​ ( t_2 ) ​ = 20 °С
​ ( t ) ​ = 60 °С
______________

​ ( Q_1 ) ​ — ? ​ ( Q_2 ) ​ — ?
​ ( c_1 ) ​ = 4200 Дж/кг · °С

2. СИ: ​ ( m_1 ) ​ = 0,2 кг; ​ ( m_2 ) ​ = 0,1 кг.

3. Анализ задачи. В задаче описан процесс теплообмена между горячей и холодной водой. Горячая вода отдаёт количество теплоты ​ ( Q_1 ) ​ и охлаждается от температуры ​ ( t_1 ) ​ до температуры ​ ( t ) ​. Холодная вода получает количество теплоты ​ ( Q_2 ) ​ и нагревается от температуры ​ ( t_2 ) ​ до температуры ​ ( t ) ​.

4. Решение задачи в общем виде. Количество теплоты, отданное горячей водой, вычисляется по формуле: ​ ( Q_1=c_1m_1(t_1-t) ) ​.

Количество теплоты, полученное холодной водой, вычисляется по формуле: ( Q_2=c_2m_2(t-t_2) ) .

5. Вычисления.
​ ( Q_1 ) ​ = 4200 Дж/кг · °С · 0,2 кг · 20 °С = 16800 Дж
( Q_2 ) = 4200 Дж/кг · °С · 0,1 кг · 40 °С = 16800 Дж

6. В ответе получено, что количество теплоты, отданное горячей водой, равно количеству теплоты, полученному холодной водой. При этом рассматривалась идеализированная ситуация и не учитывалось, что некоторое количество теплоты пошло на нагревание стакана, в котором находилась вода, и окружающего воздуха. В действительности же количество теплоты, отданное горячей водой, больше, чем количество теплоты, полученное холодной водой.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Удельная теплоёмкость серебра 250 Дж/(кг · °С). Что это означает?

1) при остывании 1 кг серебра на 250 °С выделяется количество теплоты 1 Дж
2) при остывании 250 кг серебра на 1 °С выделяется количество теплоты 1 Дж
3) при остывании 250 кг серебра на 1 °С поглощается количество теплоты 1 Дж
4) при остывании 1 кг серебра на 1 °С выделяется количество теплоты 250 Дж

2. Удельная теплоёмкость цинка 400 Дж/(кг · °С). Это означает, что

Читайте так же:
Гаражные перемычки для облицовочного кирпича

1) при нагревании 1 кг цинка на 400 °С его внутренняя энергия увеличивается на 1 Дж
2) при нагревании 400 кг цинка на 1 °С его внутренняя энергия увеличивается на 1 Дж
3) для нагревания 400 кг цинка на 1 °С его необходимо затратить 1 Дж энергии
4) при нагревании 1 кг цинка на 1 °С его внутренняя энергия увеличивается на 400 Дж

3. При передаче твёрдому телу массой ​ ( m ) ​ количества теплоты ​ ( Q ) ​ температура тела повысилась на ​ ( Delta t^circ ) ​. Какое из приведённых ниже выражений определяет удельную теплоёмкость вещества этого тела?

4. На рисунке приведён график зависимости количества теплоты, необходимого для нагревания двух тел (1 и 2) одинаковой массы, от температуры. Сравните значения удельной теплоёмкости (​ ( c_1 ) ​ и ​ ( c_2 ) ​) веществ, из которых сделаны эти тела.

1) ​ ( c_1=c_2 ) ​
2) ​ ( c_1>c_2 ) ​
3) ( c_1
4) ответ зависит от значения массы тел

5. На диаграмме представлены значения количества теплоты, переданного двум телам равной массы при изменении их температуры на одно и то же число градусов. Какое соотношение для удельных теплоёмкостей веществ, из которых изготовлены тела, является верным?

1) ( c_1=c_2 )
2) ( c_1=3c_2 )
3) ( c_2=3c_1 )
4) ( c_2=2c_1 )

6. На рисунке представлен график зависимости температуры твёрдого тела от отданного им количества теплоты. Масса тела 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

1) 500 Дж/(кг · °С)
2) 250 Дж/(кг · °С)
3) 125 Дж/(кг · °С)
4) 100 Дж/(кг · °С)

7. При нагревании кристаллического вещества массой 100 г измеряли температуру вещества и количество теплоты, сообщённое веществу. Данные измерений представили в виде таблицы. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии.

1) 192 Дж/(кг · °С)
2) 240 Дж/(кг · °С)
3) 576 Дж/(кг · °С)
4) 480 Дж/(кг · °С)

8. Чтобы нагреть 192 г молибдена на 1 К, нужно передать ему количество теплоты 48 Дж. Чему равна удельная теплоёмкость этого вещества?

1) 250 Дж/(кг · К)
2) 24 Дж/(кг · К)
3) 4·10 -3 Дж/(кг · К)
4) 0,92 Дж/(кг · К)

9. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 100 г свинца от 27 до 47 °С?

1) 390 Дж
2) 26 кДж
3) 260 Дж
4) 390 кДж

10. На нагревание кирпича от 20 до 85 °С затрачено такое же количество теплоты, как для нагревания воды такой же массы на 13 °С. Удельная теплоёмкость кирпича равна

1) 840 Дж/(кг · К)
2) 21000 Дж/(кг · К)
3) 2100 Дж/(кг · К)
4) 1680 Дж/(кг · К)

11. Из перечня приведённых ниже высказываний выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) Количество теплоты, которое тело получает при повышении его температуры на некоторое число градусов, равно количеству теплоты, которое это тело отдаёт при понижении его температуры на такое же число градусов.
2) При охлаждении вещества его внутренняя энергия увеличивается.
3) Количество теплоты, которое вещество получает при нагревании, идёт главным образом на увеличение кинетической энергии его молекул.
4) Количество теплоты, которое вещество получает при нагревании, идёт главным образом на увеличение потенциальной энергии взаимодействия его молекул
5) Внутреннюю энергию тела можно изменить, только сообщив ему некоторое количество теплоты

12. В таблице представлены результаты измерений массы ​ ( m ) ​, изменения температуры ​ ( Delta t ) ​ и количества теплоты ​ ( Q ) ​, выделяющегося при охлаждении цилиндров, изготовленных из меди или алюминия.

Какие утверждения соответствуют результатам проведённого эксперимента? Из предложенного перечня выберите два правильных. Укажите их номера. На основании проведенных измерений можно утверждать, что количество теплоты, выделяющееся при охлаждении,

1) зависит от вещества, из которого изготовлен цилиндр.
2) не зависит от вещества, из которого изготовлен цилиндр.
3) увеличивается при увеличении массы цилиндра.
4) увеличивается при увеличении разности температур.
5) удельная теплоёмкость алюминия в 4 раза больше, чем удельная теплоёмкость олова.

Часть 2

C1.Твёрдое тело массой 2 кг помещают в печь мощностью 2 кВт и начинают нагревать. На рисунке изображена зависимость температуры ​ ( t ) ​ этого тела от времени нагревания ​ ( tau ) ​. Чему равна удельная теплоёмкость вещества?

1) 400 Дж/(кг · °С)
2) 200 Дж/(кг · °С)
3) 40 Дж/(кг · °С)
4) 20 Дж/(кг · °С)

Шамотный кирпич. Описание, особенности, применение и цена шамотного кирпича

Шамотный кирпич для печи

Красный керамический кирпич при условии надлежащего качества способен выдержать температуры при нагреве до 900⁰С, клинкер – до 1200⁰С. Но для отдела топки и внутренних каналов печи этих параметров мало, поскольку открытый контакт с пламенем и раскаленным топливом обуславливает температуры свыше 1300⁰С. Предел рабочих температур шамотного огнеупора марок ШБ не менее 1200⁰С — 1250⁰С, в то время как красный кирпич начинает плавиться уже при 1000⁰С. Температура плавления шамота более 1600⁰С. Поэтому без применения шамотного кирпича для кладки самых горячих отделов печей и каминов не обойтись.

Читайте так же:
Минераловатные плиты клей кирпич

Из многих существующих видов огнеупоров в бытовых печах и каминах применяют только шамотный, и реже – кварцевые блоки. Кварцевый кирпич сходен с шамотным по свойствам, но имеет еще большую плотность, а структура его более однородна. Высокая стоимость кварцевых блоков, а также недостаток – не очень хорошая сопротивляемость химически агрессивным средам, ограничивает его применение в строительстве бытовых печей. Но свойство кварцевого блока – пониженное линейное расширение – отлично используется в участках, где нужно заложить металлические детали. Для выкладки каминного зуба (участок над топкой, фигурный элемент в форме зуба, отражающий тепловой поток из камина в помещение) ничего нет лучше кварцевого кирпича.

Шамотный кирпич не применяется в русских печах, где происходит приготовление пищи. При нагреве излучение и испарение данного материала, имеющего присадки, может быть неблагоприятным для здоровья человека.

Критерии выбора качественного материала

В этом разделе, несомненно, стоит коснуться маркировки шамотного кирпича, которая поможет уяснить его потребительские качества и эксплуатационные характеристики.

В настоящий момент наиболее широко представлены следующие марки этого материала: ША, ШБ, ШАК, ШУС, ШВ,ПВ и ПБ.

Буква Ш — говорит о принадлежности изделия к классу алюмосиликатных шамотных огнеупоров.

Следующая за ней буква А или Б отражает факт изготовления кирпича по требованиям ГОСТ, причем класс А имеет жаростойкость 1350 градусов, класс Б — 1400. Отсутствие буквы говорит о производстве изделия, в рамках требований ТУ.

Цифра, стоящая в маркировке изделия отражает определенные геометрические размеры кирпича, согласно действующего до настоящего времени ГОСТа — 8691-73.

Отражая критерии выбора огнеупорного материала, стоит сказать о недостатках, присущих шамотному кирпичу:

  1. Гигроскопичность, может колебаться в пределах 3 — 65 % в относительной величине. Чем выше показатель гигроскопичности, тем более активно изделие способно поглощать влагу.
  2. Высокопрочные марки тяжело обрабатываются и для их резки необходимо применение специального инструмента.
  3. Низкая устойчивость к замерзанию отдельных марок. Прежде всего это касается кирпича марки ШБ — 8, который рассчитан на эксплуатацию в условиях постоянной температуры. Цикличность в работе печи провоцирует появление и развитие трещин в теле и последующее его разрушение. Наиболее полно отвечают требованиям работы в банной печи марки: ШБ — 5, ШБ — 45, ШБ — 94.
  4. Высокая стоимость, относительно рядового строительного кирпича.

Внимание! В последнее время модной тенденцией стало обустройство комбинированных многофункциональных банных печей, в которых возможно и выпекание хлеба и приготовление шашлыка. Стоит предостеречь любителей такой унификации от применения в пищевых частях промышленных огнеупоров. Причина состоит в применении при их производстве токсичных фенольных смол, что не подразумевает приемлемую безопасность материала при контакте с пищевыми продуктами.

При выборе кирпича необходимо руководствоваться следующими правилами:

  • Качественное изделие имеет ровный цвет, хорошую геометрию, плотную фактуру и острую кромку;
  • Легкое постукивание затылком кирочки дает различимый звон и уверенный отскок от поверхности;
  • Расколотое изделие имеет равномерную окраску по всей глубине тела. Наличие локализованных пятен говорит о присутствии внутренних напряжений, образованных в результате нарушения технологии, чаще всего режима обжига;
  • Качественное изделие в результате механического воздействия разрушается на крупные фрагменты. Образование крупки не приемлемо.

Словечко от Бывалого! Приобретая кирпич на базе строительных материалов, обращайте внимание на условия хранения. Рачительный хозяин складирует огнеупоры под навесом во избежание поглощения им влаги, в результате чего он способен потерять до 60 % своих номинальных характеристик. Особенно чревато это для марок с высокой степенью гигроскопичности.



Сырье и производство шамотного кирпича

Технология производства шамотного кирпича – высокотемпературный обжиг. Формовка проводится методами литья, пластическим и горячим прессованием. От метода формовки зависят особые свойства изделий. Термообработка так же может проводиться по различным схемам – безобжиговая, обжиг в печи, и литье расплавом. В результате любой из технологий шамот получает теплопроводные свойства порядка в два раза выше, по сравнению со стеновым кирпичом. Сырье – смесь каолиновых тугоплавких глин до 70% и до 30% шамотного порошка (тугоплавкая глина, подвергнутая высокотемпературному обжигу от 1500⁰С, измельченная после спекания в мелкий порошок). Возможны добавки огнестойких горных пород (кварц, песчаник) в виде мелкодисперсного порошка. Обжиг дает блок с хорошей геометрией, гладкими поверхностями, очень плотный, звонкий при ударе. Качественный обжиг дает кирпич, недожог – брак и потерю огнеупорных свойств. Пережог дает другой брак – стекловидная пленка на поверхности не позволит кирпичу сцепится с клеющим раствором, и кладка не получит прочности.

Цвета отличают шамот от всех других видов кирпича – серовато-желтые, кремовые, могут наблюдаться оранжевые вкрапления. Но внешний вид шамота не особенно эстетичен, и для лицевой отделки этот кирпич не применяют не только по экономическим, но и по архитектурным соображениям.

Читайте так же:
Строительный кирпич с дырками

Подгонка шамотного блока прирезкой и сколом невозможна, и это свойство учитывается при выпуске изделий. Кладочные растворы в печных кладках должны наноситься слоями не более 3 мм, поэтому гостовские допуски на геометрию шамота достаточно жесткие: по длине предельное отклонение до 5 мм, по ширине 4 мм, по толщине 3 мм. Предел линейного расширения при нагреве до 1250⁰С — 0,5% от линейных размеров.


Маркировка и размеры шамотных кирпичей

Марки шамотного кирпича определяют прочность, плотность, и косвенно пористость. Разброс плотностей шамота невысок (1700-1900 кг/м3) и зависит как от сырья, получаемого из определенного месторождения, так и от температур обжига. В соответствии с ГОСТ выпускают плотные блоки с пористостью не больше 3%, и пористые до ультрапористых, с объемом пустот до 80-85%. Вес одного шамотного блока соответственно от 2 до 6 кг.

Маркируются шамотные изделия по ГОСТ8691-73. Признак соответствия ГОСТ, а не техническим условиям (ТУ) – вторая буква русского алфавита после маркировки Ш.

Типоразмеры шамотных блоков дают возможность выкладывать различные арки, эллиптические своды отделов топок, выполнять футеровки по плоскостям криволинейной геометрии под камеры сгорания. Стандарт прямоугольного блока 230*114*65 мм, при широкой линейке размерного ряда. Имеется стандарт на полуторные, клиновидные, торцовые, ребровые и пирамидальные блоки.

Кладка шамотным кирпичом

Особенность кладки шамотного кирпича обусловлена его линейным термическим расширением, отличающимся от аналогичного свойства керамического кирпича. Перевязка красного и шамотного кирпича в кладке недопустима, совмещение этих видов блоков в один конструктив крайне негативно влияет на общую стабильность кладки и может вызвать разрушение швов и деформации печи. Между шамотом и красным кирпичом необходимы температурные зазоры, что достигается прокладками негорючих материалов, чаще листов на основе базальта, каолина или асбеста. В некоторых случаях оставляют воздушный зазор не менее 10 мм.

Как подготовить раствор

Раствор для укладки шамотного кирпича можно приобрести готовый либо смешать самому.

Готовый раствор, на который будут класть, — шамотный мертель — представляет собой смесь шамотного песка, с добавлением воды согласно рекомендациям изготовителя, тщательно перемешать и дать настояться.

Смесь готовиться не менее часа при этом порошок набирает необходимое количество влаги. Регулярно и тщательно перемешивая смесь достигается консистенция сметаны. Раствор готов к применению. Для повышения прочности можно добавить в раствор цемент марки М300 не более 15% от общей массы.

Можно и самостоятельно подготовить раствор на основе

  • воды
  • шамотного песка
  • молотой огнеупорной шамотной глины

Глина предварительно замачивается на 12 часов, в процессе постоянно необходимо перемешивать раствор вручную, а лучше при помощи электродрели со специальной насадкой.

После готовности глина и песок пропускается через мелкое сито и разбавляется водой с непрерывным помешиванием. Раствор достигает готовности при получении сметанообразной вязкости.

В ходе процесса укладки можно добавить в него как укрепляющую добавку 3% жидкого стекла соли или цемента.

Применение шамотных изделий

Шамотные изделия в виде панелей применяются для футеровки различных видов бытовых печей из металла, каминов, а также котлов методом клеевых соединений, специальными огнеупорными видами клея на основе алюмосиликатов. Такой же клей применяют для кладки шамота наряду с другими видами жаростойких мастик и обмазок. Огнеупорные смеси для кладки шамота и футеровки содержат шамотный порошок, микроармирующее волокно и упрочняющие присадки.

Банные металлические печи-каменки футеруются шамотными изделиями, для защиты металла и повышения теплоэффективности.

Популярность шамотных изделий для кладки и футеровки обусловлена не только их свойствами, проверенными временем, но и относительно доступной, по сравнению с другими жаростойкими материалами, ценой.

Экономить или не экономить?

Шамотный кирпич регламентируется, к примеру, ГОСТом на «изделия для кладки доменных печей». Требования к нему выдвигаются серьезные, при этом именно такие изделия применяют и в обычных домах, когда кладут печи, камины и дымоходы. Есть оригиналы, которые стремятся даже стены дома сложить из такого материала, но это не имеет технического смысла, зато имеет баснословную цену. Дело в том, что шамотный кирпич гораздо дороже обычного кладочного или облицовочного: и немудрено, при таких-то свойствах. Но обычно его требуется не очень много, так что на классическую бабушкину печку или на романтичный голливудский камин обычно вполне хватает, если хорошо все распланировать.

Лайфхак: не обязательно складывать всю печку или весь камин целиком из огнеупорного кирпича. Чтобы сэкономить, можно сложить из шамотной «драгоценности» только внутренние, топочные части.

Но если цели сберечь каждую копейку не стоит, то можно воспользоваться пористой структурой кирпича и его приятным светлым цветом — и облицевать им камин снаружи. Получится очень симпатично, особенно если использовать лицевой шамот (у него есть рисунок на поверхности) или трапециевидный, клиновый кирпич (привет, полукруглое «жерло» камина!).


Фото: fireman.club

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector