Metnn.ru

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

Шамотный кирпич: применение и характеристики

Шамотный кирпич: применение и характеристики

Самым известным материалом в сфере строительства является кирпич. Основное его назначение заключается в кладке стен сооружений и зданий. Шамотный кирпич, применение его и использование широко известно в промышленном строительстве и в быту.

Огнеупорный шамотный кирпич можно и нужно использовать для постройки каминов и печей.

Технология производства огнеупорных кирпичей имеет отличительную особенность. Формовочная смесь состоит из огнеупорной обожженной и измельченной глины. Кирпич, который состоит только из огнеупорной глины, в процессе обжига подвергается усадке и растрескиванию. Для формования заготовок шамотного кирпича используется метод полусухого прессования.

Технологический процесс производства должен исключать вероятность брака, поскольку данный материал применяется в самых огнестойких местах. Процесс изготовления требует соблюдения всех норм и правил. Если кирпич передержан, в результате образовывается металлическая пленка. Передержанные шамотные кирпичи могут применяться в закладке фундамента зданий. А для использования в кладке печей и каминов их применять нельзя. Брак изделий определяется глухим звуком при постукивании.

Шамотный кирпич имеет ярко выраженную зернистую основу и желтый песочный цвет.

Огнеупорный вид имеет отличительные признаки:

  1. Качественный огнеупорный кирпич любого вида имеет металлический звук при постукивании поверхности.
  2. Огнеупорный кирпич имеет свойство раскалываться, а не крошиться.
  3. Имеет зернистую основу и желтый песочный цвет.
  4. Влагостойкость.

Свойства и область применения

Шамотный кирпич является прекрасным огнеупорным материалом. Он имеет высокие показатели прочности в группе данного вида материалов. Способен выдерживать температуру до 1500° и, напротив, обладает морозоустойчивостью. Сохраняет свои свойства и характеристики при резких перепадах температурных режимов. Поэтому незаменим при строительстве дымоходов. Имеет низкий коэффициент теплопроводности, значит, возможности сохранения и отдачи тепла.

Из шамотной глины производят разнообразные керамические изделия, способные украсить дом и помочь в быту.

Шамот также обладает привлекательным внешним видом. По цвету этот материал представлен светло-коричневым, соломенно-желтым с включениями коричневого оттенка. Еще одним свойством является устойчивость к различным видам кислот и щелочам. Благодаря этому значительно расширяется область применения. Также шамотный кирпич находит применение в металлургическом производстве, химической промышленности, стеклоделии и обжиге фарфора. Температуры на таких производствах достигают 1400° – 1800°С.

Строительство сводов, порогов доменных и прочих заводских печей не обходится без применения подобных материалов. В кладке цокольных этажей малоэтажных зданий так же используется шамотный вид. Физико-химический состав и температура использования подразделяют данный материал на марки ШАК, ША, ШБ. Огнеупорный кирпич получил свое название благодаря составу. Он состоит из 70% шамота. Шамотом называют еще обожженную огнеупорную глину.

Шамотный кирпич применяют при строительстве доменных печей.

Шамот обладает свойством предохранять материалы от растрескивания. Реже в смеси для производства добавляются порошки кокса и графита, крупные зерна кварца. В итоге есть возможность получения разных сортов изделий, которые находят применение повсеместно. Выбор необходимого сорта зависит и от температуры, в которой будет использоваться данный материал. Промышленное производство выделяет четыре вида кирпича:

  • кварцевый;
  • основной;
  • углеродистый;
  • шамотный (глиноземный).

Кварцевый огнеупорный материал

Применение подобных элементов необходимо в производствах, где возникает соприкосновение стенок печей с огнем и металлами. Такой вид плохо взаимодействует с такими веществами, как: щелочи, известь, окислы железа. Данный компонент, в отличие от обычного кирпича, имеет однородную текстуру, не содержит пустот. В производстве используются песчаник и кварц, которые цементируются незначительным количеством глины. Когда заканчивается процесс обжига, данный вид приобретает естественные характеристики.

Читайте так же:
Как перепрошить кирпич huawei

Основные типы

Основной материал имеет сверхогнестойкую известково-магнезиальную массу. Благодаря этому, находит свое применение в металлургическом производстве.

Углеродистый огнеупорный аналог

Лишь некоторые области производства используют углеродистый кирпич. Он имеет массу прессованного графита и кокса и находит применение в доменных печах.

Область использования

Формы кирпича: а) — целый кирпич, б, в, г, д) — трехчетвертки,
е, ж, з, и) — четвертки, к, л, м) — половинки.

Данный вид кирпича имеет маркировку «Ш». Шамотный огнеупорный кирпич – распространенный класс огнеупорных конструкций. Используется в частном и бытовом строительстве. В составе имеется большая часть глины. В отличие от кварцевого, обладает лучшей сопротивляемостью к щелочам. Этот вид строительного материала легче переносит колебания температурных режимов. Выпускается в различных формах: прямых, клиновидных и трапециевидных.

При кладке каминов или кухонных печей, планировка их конструкций не вызывает проблем. В арках и сводах полукруглой формы и с различными радиусами кривизны с успехом применяется клиновидная форма. Изделия отличаются легкостью в производстве и популярностью. Данная группа может применяться при температуре до 1000-1300° С. Следует отметить, что кладка требует тщательной притирки. Это необходимо для получения тонких швов. Кладка скрепляется раствором, в состав которого входит глина и размельченный шамотный кирпич. Такой раствор носит название мертель или «шамотная глина».

Залог качества печной кладки – минимальность зазоров между кирпичами. Толщина хорошего шва составляет 3-5 мм. Именно при такой толщине швов достигается максимальная прочная связь изделий и раствора, обеспечивается достойная надежность кладки. Рабочая температура мертеля может достигать 1750°С. Этого показателя температуры хватит для кладки бытовых печей, каминов и большинства промышленных систем.

Итак, можно сделать вывод, что шамотный кирпич, используемый при различных ремонтных процессах обладает высокой теплостойкостью, огнеупорностью, невысокой стоимостью и экологичностью.

Покупая данный строительный материал, следует помнить, что существуют отличия в маркировке. Различные производители выпускают шамотный кирпич под определенной маркой. Поэтому, если ход строительства требует комбинирования нескольких видов материала, необходимо изучение всех характеристик. Стоимость этого вида кирпичей немного дороже обычных. Специалисты в этой области помогут сделать правильный выбор по поводу использования и размера материала. В результате есть возможность сократить расходы при покупке и кладке шамотного кирпича.

Основные размеры шамотного кирпича и его технологические параметры

При сооружении промышленных печей, предназначенных для плавления металлов или обжига кокса, требуется строительный материал, обладающий высокой жаростойкостью. Для таких целей производится шамотный кирпич, размеры и состав которого строго регламентируются государственными стандартами.

Характеристика огнеупоров

Устойчивость шамотного кирпича к агрессивным средам объясняется его особым составом:

  • 70% специальной каолиновой глины;
  • 30% порошка шамота с добавками из кокса, графита и кварцевого песка.

Основные характеристики, определяющие сферу применения шамотного кирпича, выражаются:

  • в его огнеупорности, способности, не разрушаясь, выдерживать действие высоких температур – до 1800 градусов по Цельсию; Шамотный кирпич
  • устойчивости к резким колебаниям температур, например, в дымоходах;
  • низкой теплопроводности, позволяющей надолго сохранять тепло;
  • значительной теплоемкости, благодаря которой кирпич накапливает тепло для последующей отдачи;
  • небольшом весе изделий – 2,4-6,0 кг (в зависимости от плотности материала);
  • устойчивости к действию кислот и щелочей, используемых на стеклодувных или металлургических предприятиях;
  • высокой прочности огнеупорных изделий;
  • постоянстве объема в диапазоне 0,5-1,0% вследствие отсутствия усадки или расширения;
  • разнообразии форм и размеров;
  • декоративности, которая позволяет использовать шамотный кирпич для облицовочных работ.
Читайте так же:
Топка для печи чугунная обложенная кирпичом

Классификация огнеупоров

Типы огнеупорных блоков

В зависимости от состава, различают четыре вида шамотного кирпича.

Основной тип огнеупоров применяется в промышленности, так как удерживает tC до 1600 градусов. Его главная особенность – термоустойчивость.

Виды огнеупорных изделий

Углеродистый – отличается высоким содержанием графита или кокса, которые увеличивают его жаропрочность и шлакоустойчивость. Данный вид широко используется в сооружении доменных печей.

Кварцевым кирпичом обычно выкладывают своды печей или каминов, то есть места, соприкасающиеся с открытым огнем. Его получают с добавлением кварцевого порошка и небольшого количества глины.

Глиноземный – выдерживает температуры до 1300 градусов, а также их резкие перепады. Применяется, в основном, при кладке бытовых печей.

Размерные параметры

До 19 столетия огнеупорный кирпич не имел нормированных характеристик, а каждая мастерская производила его по собственным образцам. В России первые стандарты для огнеупоров появились лишь в конце 20-х годов прошлого столетия. В качестве образца для них были выбраны немецкие стандарты, которые и внесли в ГОСТ. Огнеупорный кирпич с размерами 250х120х65 считается нормальным форматом и имеет маркировку «НФ».

Размеры огнеупорных изделий зависят также от их разновидности:

  • для одинарного блока они составляют 250х120х65 мм;
  • для полуторного – 250х120х88 мм;
  • для двойного – 250х120х138 мм.

Размерные параметры шамотного кирпича

Форма и вес

Однако все типы огнеупорного кирпича сложно привести к одинаковому стандарту. Поэтому для каждого из них установлены собственные параметры. Разнообразие форм шамотных блоков обусловлено сложной криволинейной конфигурацией печных конструкций. Различают:

  • стандартную прямоугольную форму кирпича;
  • трапецеидальную;
  • клиновую;
  • арочную.

От пористости зависит период нагрева или теплоотдачи материала. Чем меньше плотность материала, тем больше его пористость, и тем медленнее он отдает тепло. Вместе с тем снижается и прочность огнеупорного изделия. Поэтому оптимальной считается плотность, находящаяся в пределах 1700-1900 кг/куб. м.

При соответствии ГОСТу вес одного кирпича должен быть в пределах 2,8-3,0 кг. Однако изделия, производящиеся по ТУ, могут значительно отличаться по весовым характеристикам.

Маркировка и стоимость

Каждый вид шамотного кирпича имеет собственную маркировку:

  • принадлежность к шамотному классу определяется первой буквой «Ш»;
  • следующая – указывает на показатель термоустойчивости, например, ША – до 1400 градусов, ШБ – 1350;
  • далее следуют цифры, обозначающие размеры и форму кирпича;
  • в самом конце указана аббревиатура завода, где был произведен кирпич.

Стоимость шамотного кирпича заметно выше, чем обычного, и определяется его маркой или размерами. В значительной степени цена зависит также от производителя. В среднем, стоимость одного кирпича начинается от 55 руб.

Технология изготовления

Качественный шамотный кирпич можно получить только при четком соблюдении технологии его производства. В противном случае он теряет часть своих свойств. Продукт, соответствующий стандартам, определяется:

  • по правильной геометрической форме;
  • тонким граням;
  • шероховатой поверхности;
  • отчетливой зернистой структуре;
  • характерному песчаному цвету;
  • металлическом звону, который он издает при ударе.

Таблица сравнения огнеупорных материалов

Получение шамота

Особенности изготовления шамотного кирпича состоят в обжиге специальной огнеупорной глины с порошком шамота при высокой температуре. Все исходные материалы, используемые в исходной сырьевой смеси, обладают высокой огнеупорностью.

Шамот представляет собой порошок, получаемый при интенсивном обжиге каолина при 1300-1500 градусах. Водные силикаты алюминия, из которых он состоит, в процессе обжига теряют молекулы воды и частично спекаются. Глина теряет свою пластичность. В зависимости от состава используемого сырья шамот может быть:

  • высокоглиноземистым;
  • корундовым;
  • цирконовым.
Читайте так же:
Дымоход с красного облицовочного кирпича

Степень спекания определяет тип шамота:

  • высокожженный шамот обладает гигроскопичностью от 2 до 10%;
  • показатель гигроскопичности низкожженного кирпича – 20-25%.

Подготовка сырьевой массы для обжига

Огнеупорная глина при поступлении на производство состоит из разноразмерных кусков, которые подвергаются дроблению и помолу. А затем они сортируются по объему. После добавления всех компонентов сырьевая масса перемешивается до получения однородной массы, одновременно в нее вводятся жидкие компоненты.

На начальном этапе производится сушка блоков. Готовая масса распределяется по предварительно подготовленным формам. Их изнутри покрывают специальным составом, предотвращающим перегрев массы в какой-либо части. Во время сушки в шамотной массе проходят физико-химические процессы, связанные с разрушением связей и удалением молекул воды. В процессе сушки влажность изделий снижается до 2-4%.

Обжиг кирпича

Качество завершающего этапа производства зависит от условий его протекания. При обжиге кирпича-сырца происходят процессы:

  • испарения остаточной влаги;
  • распада каолинита, сопровождающегося небольшой усадкой изделий;
  • разложения солей кальция и магния;
  • спекания однородной массы.

Схема обжига кирпича

Нарушение хотя бы одного из заданных параметров процесса приведет к снижению качества шамотного блока. Гладкая, будто стеклянная, поверхность и более темный оттенок свидетельствуют о превышении времени обжига.

Передержка в печи придает кирпичам дополнительную прочность, однако уменьшает его огнеупорность, а гладкая пленка снижает схватываемость кирпича с раствором. Недодержанный в печи кирпич имеет повышенную гигроскопичность и низкую сопротивляемость деформациям.

Кладка шамотного кирпича

Технология кладки шамотного кирпича имеет свои особенности, главная из которых заключается в использовании специального раствора, обладающего огнеупорными свойствами. Для домашних печей готовят глиняный раствор с добавлением песка. Качество раствора определяют, скатав из него шарик:

  • если после высыхания он разваливается, имеется избыток песка;
  • при избытке глины на поверхности шарика появятся трещины.

Для кладки промышленных печей применяют мертели – специальные известковые растворы с содержанием цемента и огнеупорной глины. Обычно готовую сухую смесь разводят водой и выдерживают раствор в течение одного часа. Затем можно начинать кладку.

Видео: Как правильно класть шамотный кирпич

Как использовать шамотный кирпич

На самом деле шамотный кирпич — это один из видов огнеупорного кирпича. Название свое он получил от использования шамотного песка.

Шамотный песок или шамотный порошек — натуральный материал, получаемый путем обжига из огнеупорных глин, широко используется как для изготовления различных изделий, вроде статуэток, декоративной посуды, колон и пилонов, так и для создания растворных наполнителей.

В состав шамотного кирпича входит шамотный порошек-песок и огнестойкая глина. При нагревании в печи под определенной температурой и смешанный с глиной данный состав используется для основы шамотного кирпича. Температурный режим здесь очень важен — так как свои свойства шамотный кирпич приобретает только при запекании на протяжении нескольких часов при определенной температуре.

Размер и вес шамотного кирпича может быть разный. Марки шамотного кирпича ШБ-5 , Шб-6, ШБ-8, ШЦУ кирпич, ШЦУ-3 кирпич и т.д.

Шамотный кирпич применяют для изготовления каминов или печей, мангалов, барбекю в загородных домах и прочих строительных конструкциях где требуется кирпич, способный выдерживать высокую температуру. Шамотный кирпич подготовлен для того, чтобы взаимодействовать с открытым пламенем и способен выдерживать резкие перепады температур и продолжительные циклы нагрева-охлаждения.

При этом такой кирпич еще и очень хорошо противостоит воздействию различных химических веществ. Это делает его весьма часто используемым в химической промышленности и металлургии – во всех тех случаях, когда на данный строительный материал может воздействовать кислота или щелочь.

Читайте так же:
Забивные дюбеля для кирпича

Из-за внешнего вида и цвета иногда данный кирпич используют и в декоративных целях, в ландшатфтном дизайне и т.д.

Технические параметры изделия

  • Огнестойкость – 1100-1800 градусов по Цельсию в зависимости от модели;
  • Теплопроводность — 0,6 Вт/м·°С;
  • Плотность — 1700 – 1900 кг/м³;
  • Прочность М75 – М250;
  • Теплоемкость — 1,04 кДж/кг·°С;
  • Морозостойкость — F15 – 50.

Преимущества шамотного кирпича

  • Один из самых устойчивых к воздействию высоких температур строительных материалов. В создании печей и прочих подобных конструкций лучше отдать предпочтение именно этому варианту;
  • Высокая теплоемкость. Кирпич подобной модели не только противостоит воздействию высоких температур, но и может накапливать в себе большое количество тепла. Даже после прекращения топки той же печи, созданной из этого материала, кирпич будет отдавать тепло в помещение еще очень долго;
  • Прочность на высоком уровне. Несмотря на хрупкость, как и у многих других кирпичей, материал способен без разрушения переносить воздействие большого давления;
  • В процессе эксплуатации шамотный кирпич не деформируется и не изнашивается в течение максимального временного периода. При этом кирпич способен выдерживать самые серьезные внешние воздействия;
  • Привлекательные внешние данные позволяют создавать камины и печи с высокими дизайнерскими качествами без необходимости проведения внешней отделки.

Легковесный шамотный кирпич – особенности материала и область его применения

Даже не профессионалы знают, что для строительства печей, каминов и уличных мангалов обычный строительный кирпич не годится. Вернее, из него можно возводить только внешнюю часть, а для топки необходимы специальные огнеупорные материалы.

Устройство топки из шамотного кирпича

Таким материалом является шамотный легкий кирпич, обладающий превосходными огнеупорными и теплоизоляционными свойствами.

Описание материала

Помимо шамотной глины в массу для изготовления такого кирпича добавляют древесные опилки, торф и другие органические материалы, которые при высоких температурах, сопровождающих обжиг, выгорают, оставляя вместо себя закрытые, заполненные воздухом поры. Это уменьшает вес изделия и снижает его теплопроводность. Благодаря многократному переходу тепловых волн из одной среды в другую, легковесный кирпич обладает отличными теплоизоляционными свойствами.

Марки легковесного шамотного кирпича

В зависимости от веса и объема, такой кирпич подразделяется на марки.

Обозначается она аббревиатурой ШЛ или ШТЛ, где

  • Ш – обозначение шамотного состава материала;
  • Л – весовая категория (легковесный);
  • Т – указание на то, что в составе присутствует тальк.

Следом за буквенными обозначениями следуют цифры, которые дают информацию о кажущейся плотности материала (Узнайте также возможно ли строительство бани своими руками из кирпича).

Марка указывается на каждом кирпиче

Для справки. Для характеристики пористых материалов применяют понятия истинной и кажущейся плотности. Истинной называется плотность без учета пустот, а кажущейся – отношение массы кирпича к занимаемому им объему.

Кажущаяся плотность, которой обладает легковесный огнеупорный кирпич, является одной из его важнейших характеристик. Чем она ниже, тем больше в материале воздуха, тем меньше его вес и теплопроводность.

Однако вместе с увеличением объема пор падает прочность кирпича, снижается коэффициент упругости и сопротивление к нагрузкам. Соответственно, уменьшается и срок службы.

Самыми востребованными являются следующие марки:

  • ШЛ-0,4 – ультралегковесные изделия с кажущейся плотностью 0,4 кг/см 3 . Их вес составляет всего 0,7 кг. Используется для футеровки печей с максимальной температурой 1150 градусов Цельсия.
  • ШЛ-1,0 и ШЛ-1,3 – легковесные керамические изделия с соответствующей маркировке кажущейся плотностью. Их вес зависит от типоразмера и может колебаться от 1,7 до 2,2 кг для ШЛ-1,0 и от 2,0 до 2,6 кг для ШЛ-1,3. Выдерживают температуру до 1300 градусов, сохраняя при этом свои паспортные свойства.
Читайте так же:
Инструмент для резьбы по кирпичу

Формы и размеры

Если двойной силикатный кирпич М 150 применяется для строительства стен и потому выпускается только прямой стандартной формы, то для устройства топок и дымоходов в различных печах требуются фасонные изделия. Поэтому шамотный кирпич отличается большим разнообразием форм и типоразмеров, которые регламентируются ГОСТ 21436-2004 и ГОСТ 8691-73.

Всего существует около 50 типоразмеров, но самыми востребованными являются прямые изделия:

  • ШЛ-5 – с линейными размерами 230х114х65 мм;
  • ШЛ-8 – с линейными размерами 250х124х65 мм.

Фото ШЛ-5 с размерами

Кроме них выпускается шамотный легковесный кирпич клиновой торцевой, клиновой ребровой, подвесной, трапециидальный и фасонный. Независимо от формы, он должен иметь правильную структуру с ровными гранями и прямыми углами (Узнайте здесь, чем покрасить кирпичную печь).

Разнообразие форм облегчает работы по кладке фигурных топок

Область применения

Материал используется для кладки теплоизоляционного слоя в различных тепловых агрегатах с температурой нагрева, соответствующей марке кирпича:

  • Электоро- и термопечах;
  • Котлах;
  • Паропроводах;
  • Выпарных агрегатах;
  • Подогревателях;
  • Бытовых печах и каминах;
  • Дымовых трубах.

Наиболее активно огнеупорный легковесный кирпич применяется в металлургической и коксохимической промышленности

Отличительные особенности и достоинства

По сравнению с обычным шамотным или керамическим кирпичом, легковесный обладает массой достоинств и уникальных качеств.

  • Высокая механическая прочность.
  • Отличная термоустойчивость, способность выдерживать длительное воздействие высоких температур без потери свойств.
  • Стойкость к воздействию агрессивных химических соединений.
  • Способность обеспечивать экономию затрат на эксплуатацию тепловых агрегатов.
  • Малый вес дает возможность уменьшить габаритные размеры и массу этих агрегатов, тем самым снижая трудозатраты на их возведение и, соответственно, стоимость работ.
  • Инструкция разрешает использовать легковесный кирпич для облицовки подов в печах, так как он отличается малым коэффициентом линейного расширения.
  • Изоляционный шамотный кирпич, использованный при футеровке топок, в пять раз уменьшает время разогрева печей, позволяя экономить топливо.

Топка камина выложена из огнеупорного шамотного кирпича

Обратите внимание. В печах периодического действия, топка которых выложена из кирпича марки ШЛ, экономия расхода топлива составляет 40-45%. А в печах непрерывного действия – около 10%.

  • Разнообразие типоразмеров позволяет своими руками выполнить футеровку печей и каминов практически любой формы без необходимости подрезки и подгонки.
  • Это экологически чистый продукт, не содержащий в своем составе вредных веществ, которые могли бы выделяться при нагревании.
  • Простая технология изготовления, благодаря которой цена на шамотный кирпич весьма доступна.

Заключение

Если вы собираетесь строить баню, дровяную печь или камин в доме, обратите внимание на материал, описание которого вы только что изучили. По своим характеристикам он идеально подходит для устройства топочной части и дымохода (см.также статью Кирпичный дымоход – особенности возведения). Если что-то для вас осталось непонятным, в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Оцените пожалуйста статью ☺

Нажмите по звездочке ↓

Средний рейтинг: 0 / 5. Количество голосов: 0

Проголосуйте первым!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector