Виды и технические особенности шамотного кирпича

Виды и технические особенности шамотного кирпича

При устройстве печи или камина возникает необходимость использования огнеупорных материалов повышенной прочности. Именно для этих целей и предназначен шамотный кирпич, отлично выдерживающий высокие температуры и прямое воздействие огня. Особенностью материала является то, что его структура не разрушается при длительном нагреве и остывании.

Что такое шамотный кирпич

Этот материал довольно прост по составу, его основу составляет сухой шамотный порошок, содержание которого достигает 60%. Его получают из каолина (белой глины), обладающего высокими огнеупорными свойствами за счет предварительной очистки и обжига. Куски дробят с целью получения частиц различной фракции, используемых для изготовления смесей, кирпичей, блоков.

Еще в состав материала входит очищенная огнеупорная глина. Дополнительными компонентами могут выступать графитовые и коксовые наполнители и зерна кварца большой фракции. Все вещества смешиваются в нужных пропорциях, после чего отправляются на формовку и прессовку.

Важнейшим технологическим нюансом является обжиг. Процесс разработан до мельчайших деталей, поскольку любое отклонение помешает получить нужные свойства.

Так, недожженные элементы не обладают необходимой прочностью, хорошо впитывают воду и быстро разрушаются.

А пережженные детали приобретают чрезмерную твердость, что приводит к невозможности уложить их ни на один раствор из-за низкой адгезии.

Обжиг кирпича возможен исключительно в профессиональных печах

У качественного шамотного кирпича есть несколько особенностей:

Соломенно-желтый цвет считается классическим для шамота

Также существуют разные формы шамотной продукции:

• прямая (стандартная);
• сложная фасонная;
• промышленная;
• крупноблочная;
• лабораторная.

Выбору подходящего материала необходимо уделить большое внимание, иначе может возникнуть множество проблем.

Доборные элементы огнеупоров широко используются при кладке топочных камер сложной формы

Плюсы и минусы продукции

У продукции имеются достоинства и недостатки, зависящие от свойств конкретной разновидности.

Преимущества:

Имеются и отрицательные моменты:

• При нарушении технологии производства меняется качество и размер изделий.
• Стоимость продукции довольно высока.
• Для кладки необходим специальный раствор – мертель, слой смеси должен быть очень тонким.
• Высокая прочность ограничивает резку.

Для резки высокопрочных блоков используется алмазный диск по камню

Но имеющиеся недостатки не снижают востребованность изделия.

Виды и сфера применения

Область применения такой продукции довольна обширна. Основные сферы использования в зависимости от свойств:

Для бытовых печей и каминов одного слоя огнеупорного кирпича в топке достаточно

Существуют различные виды шамотного огнеупорного кирпича, которые разделяются по методу формовки, форме деталей и уровню пористости.

По методу формовки можно выделить следующие варианты:

• горячепрессованный;
• термопластичный прессованный;
• плавленый;
• литой.

Огнеупорные материалы разделяются на несколько видов

Форма кирпича также может быть различной, что обусловлено необходимостью сделать разные геометрические обкладки печи или камина. Встречаются следующие варианты:

При кладке бытовых печей и каминов чаще всего используется 4 формы огнеупорных блоков

Большое значение имеет правильный выбор по уровню пористости. Этот показатель определяет способность удерживать тепло и область конечного использования. Выделяют следующие разновидности:

• Очень высокая плотность. Уровень пористости не более 3%.
• Высокая плотность. Показатель не превышает 10%.
• Плотный. Зернистость колеблется в пределах от 10 до 16%.
• Уплотненный. Уровень варьируется от 16 до 20%.
• Средняя плотность. Параметры зернистости не ниже 20% и не выше 30%.
• Низкая плотность (облегченный). Пористость 30–45%.
• Легковесный. Параметр составляет от 45 до 85%.
• Ультралегковесный. Зернистость очень высока – более 85%.

Такое многообразие позволяет выбрать оптимальный вариант для конкретного участка.

Рабочие характеристики кирпичей в сравнении

Технические характеристики шамотного кирпича

Технические параметры:

• Показатели огнестойкости – от 1100 до 1800 градусов.
• Марка морозостойкости – F15-50.
• Плотность – 1650–1900 кг/м3.
• Пористость – от 3 до 85%.
• Марка прочности – М75–250.
• Коэффициент теплопроводности – 0,6 Вт/м °С.
• Удельная теплоемкость различна при разных температурных показателях. Так, при 100° она равняется 833 Дж/(кг•град), а при 1500 градусах – 1251 Дж/(кг•град).
• Линейное расширение (коэффициент) — α, 10−6/°C: 5,3.

Шамотный кирпич одинаково хорошо подходит как для кладки топки, так и для сооружения корпуса печей

Для придания определенных свойств шамотному кирпичу существуют две основные технологии производства: в строгом соответствии с государственным стандартом, где все характеристики имеют четкие параметры, зависящие от марки и разновидности, или по ТУ (техническим условиям), определяемым каждым производителем индивидуально. Естественно, первый вариант более качественный и поэтому предпочтителен.

Размеры и вес продукции

Вес шамотного огнеупорного кирпича зависит от вида и метода производства. Так, согласно ГОСТу, стандартное одинарное изделие будет весить от 2,8 кг до 3,7 кг. При изготовлении по ТУ предельная масса обычно не превышает 4,5 кг.

На размерный ряд шамотного кирпича влияет геометрия изделия:

Более точные габариты и масса зависят от марки продукции.

Классические габариты шамотного блока

Маркировка

Все разновидности кирпича из огнеупорной глины и шамотного порошка (песка) имеют определенную маркировку, которая обозначает сферу их использования и технологию производства.

Аббревиатура включает в себя буквы и цифры. Первая буква «Ш» обозначает, что это шамотный вид огнеупорного изделия.

Затем по ГОСТу должна следовать «А» – содержание 30% оксида алюминия или «Б» – может состоять из 28% оксида алюминия, что означает класс огнеупорности.

Элементы с маркировкой «ША» способны выдерживать температуру до 1700 градусов, «ШБ» – до 1650 градусов. Если после буквы «Ш» стоит цифра, то продукция производилась согласно ТУ.

Каждая разновидность печных блоков маркируется отдельно

В зависимости от такого обозначения, шамот используется для следующих работ:

• ША, ШБ и ШАК – универсальные разновидности, подходящие для обустройства каминов и печей бытового назначения.
• ШЛ – легкий вариант, применяемый для футеровки. Имеет большую пористость, поэтому не используется для устройства топки.
• ШВ и ШУС подходят для парогенераторов и конвективных шахт.
• ПБ рекомендуется для бытового применения, кладки печей и барбекю.

Далее следует цифровое обозначение, определяющее размер изделий.

Габариты и характеристики наиболее продаваемого шамота

Наиболее распространенными являются (Д*Ш*В):

• ША-5 – 230*114*65 мм;
• ША-6 – 230*114*40 мм;
• ША-8 – 250*124*65 мм;
• ША-9 – 250*150*65 мм;

Если после цифры несколько букв, то они обозначают сокращенное название кирпичного производства.

Обзор шамотного кирпича: виды, вес, размер, маркировка

При строительстве печи или топки из кирпича следует учесть, что красный кирпич для этих целей – это не лучшее решение. Несмотря на практичность и популярность этого стройматериала, действие высоких температур может разрушительно отразиться на глине, из которой он изготовлен. При достижении 1200 ºС глина начинает плавиться, а при остывании – крошиться.

Поскольку самая обычная бытовая печь прогревается примерно до 800ºС, то для ее корпуса можно использовать красный кирпич, но только в местах, не касающихся к дверцам или чугунным плитам. Металлические элементы нагреваются до максимума, и тем самым могут разрушить простой кирпич. В этих местах лучше использовать огнеупорный материал.

Огнеупоры делятся на несколько подвидов:

• основной;
• углеродистый;
• кварцевый;
• глиноземный.

Одна из разновидностей глиноземного вида – шамотный кирпич. Это распространенный материал, хорошо переносящий любые перепады температуры. Благодаря своим техническим свойствам шамотный кирпич пригоден как для частного строительства, так и в масштабах промышленности.

Дальше можно подробнее ознакомиться с основными характеристиками шамотного кирпича.

Характеристики

Качественные показатели, характеризующие шамотный кирпич, строго контролируются со стороны государства. В ГОСТе прописаны показатели, отражающие вес шамотного кирпича и его размеры, состав сырья с процентным содержанием оксида алюминия, а также технологические свойства: прочность, геометрические параметры, огнеупорность, пористость.

Основные показатели приведены в таблице:

При изготовлении изделий многие производители ориентируются на собственные ТУ вместо условий, прописанных ГОСТом. Поэтому при выборе материала возникает вопрос, какой кирпич брать.

Ведь по ряду характеристик изделия, произведенные по ГОСТу и по ТУ производителя, очень часто не совпадают. В таком случае лучше по возможности приобретать товар с ГОСТовской отметкой, т.

к. он качественней.

Что касается геометрических параметров, в ГОСТе прописан размер стандартного прямоугольного изделия 230х113х65 мм, и это считается оптимальным материалом для строительства кирпичных сооружений. Но сегодня допустимы и другие размерные характеристики, поэтому рынок заполнен разнообразной продукцией от разных производителей.

Масса изделий также имеет различные показатели, и колеблется в диапазоне от 2,8 кг до 4,5 кг, при допустимой массе по ГОСТу – 3,7 кг. При закупке не стоит забывать об этом, т. к. от массы зависит теплопроводность материала. Для сохранения тепла в помещении нужно выбирать материал с большей массой, потому что маленький вес увеличивает его теплопроводность.

От количественного содержания в составе строительного материала оксида алюминия зависит устойчивость к влиянию химических веществ, щелочей и высокой температуры. Содержание этого элемента в составе влияет на структуру материала, делая его пористым. А пористый кирпич нагревается достаточно долго, но и остывает дольше обычного, сохраняя полученное тепло.

В то же время с увеличением пористости снижается прочность. Поэтому стоит подбирать материал с оптимальной плотностью от 1700–1900 кг/м. Также плотность влияет на такие свойства, как: влагопоглощение, теплоизоляция, сцепление с монтажным раствором и вес шамотного кирпича.

Определить пористость кирпича можно, всего лишь подержав различные варианты в руках.

Подведя итог, можно сказать, что при выборе такого строительного материала следует брать во внимание стандарты выпуска, размеры, массу, содержание оксида алюминия и плотность.

Маркировка

Для удобства классификации и простоты в выборе этого строительного материала, была разработана маркировка, благодаря которой можно сразу определить свойства материала. Она отражает размеры изделий, температурные свойства и технические характеристики.

Наиболее популярные марки шамотного кирпича: ША, ШБ, ШАК, ШУС, ШВ, ПВ и ПБ.

На примере бруска с маркировкой ШБ 5 СЛ расшифруем данные от производителя.

Ш – буква, говорящая о принадлежности изделия к виду шамотных алюмосиликатных кирпичей;
Б – кирпич, выполненный по требованиям ГОСТа, и относящийся к классу огнеупорности Б. Существует также класс А.

Шамотный кирпич класса А выдерживает температуру до 1350 С, а класс Б – 1400 С.

Отметка о ГОСТе гарантирует соответствие строительного изделия перечню из заданных параметров: целостность, соблюдение размеров, прочность, температура эксплуатации.

Если на этом месте находится цифра, без присутствия буквы после Ш, значит, что шамотный кирпич был произведен по ТУ производителя.

Сама цифра означает геометрические параметры, указанные в таблице ниже. Т. е. наш пример соответствует размерам 230х114х65 мм.

СЛ – указывает на производителя изделия. СЛ здесь – Сухоложский огнеупорный завод, а БГ – Богдановичский.

Есть и более глубокая классификация внутри каждой марки: по форме, размеру, теплопроводности.

Таблица с распространенными видами шамотных кирпичей, согласно ГОСТу 8691-73:

Кроме стандартной прямоугольной формы кирпича шамотного, существует еще трапециевидная и клиновая.

Область применения

Благодаря своей стойкости к температурным перепадам и воздействию щелочей и химических веществ, шамотный кирпич имеет широкую область применения. Он используется на промышленных предприятиях в установках, выделяющих во время горения активные химические вещества: доменные печи, котлы, топливные камеры.

Раствор, используемый при создании тепловых устройств, тоже имеет большое значение. Обычно для смешивания используют те же составляющие, что применяются в производстве кирпича. Это придает печи высокий уровень термоустойчивости.

Чтобы уложить кирпич шамотный марки ШБ–5 или ШБ–8 используется огнеупорная глина с толченым кирпичом в составе. Полученный раствор называется «Мертель» или «шамотная глина».

Технические характеристики огнеупорного печного кирпича

Традиционный способ отопления малоэтажных жилых домов предусматривает наличие специальных капитальных сооружений разных видов.

Материалом для них является печной кирпич характеристики, которого обеспечивают необходимую устойчивость к высокотемпературным воздействиям.

Он используется для создания оболочек способных изолировать открытый огонь и защиты строительных конструкций от разрушения.

Жаростойкий кирпич  предназначен для облицовки внутренних поверхностей печей бытового и производственного назначения, а также каминов, дымоходных каналов и труб.

Данный строительный материал используется для строительства наружных стационарных сооружений барбекю и мангалов.

Шамот, помимо прочего, может использоваться для облицовки топочных камер твердотопливных водогрейных и отопительных котлов.

Исходя из условий, возникающих в результате сгорания твердого топлива, печной кирпич должен отвечать трем основным требованиям:

• Жаростойкость не менее 1000 °C без утраты прочности при длительном воздействии.
• Низкая теплопроводность обеспечивает защиту окружающих строительных конструкций.
• Термостойкость изделие должно выдерживать значительное количество циклов нагревания и охлаждения.

Кирпич печной огнеупорный является отличным аккумулятором энергии, иными словами, он достаточно быстро нагревает и постепенно отдает тепло в окружающую среду.

Огнеупорные кирпичи изготавливаются на специализированных заводах по технологиям, предусмотренным ГОСТ 390-96. В состав сырья, используемого для производства печного кирпича в качестве основного компонента, входит глина тугоплавкая специальных сортов до 70 %. Введение в формовочную массу некоторых видов шихты позволяет получить блоки с разными свойствами, добавками могут служить:

• графит;
• кокс в форме порошка;
• крупные фракции кварцевого порошка.

Технология производства огнестойкого кирпича методом полусухого прессования предусматривает выполнение ряда операций в такой последовательности:

1. Подготовка сырья: измельчение и разминание глины, введение шихты, перемешивание до однородного состава. В ходе этого процесса в состав добавляется до 8 -10 % воды для достижения необходимой влажности.

2. Готовая масса загружается в бункер, из которого она поступает на каретку-дозатор двигающийся вперед-назад.

3. Отформованный кирпич подается на нижний пуансон пресс-формы, который опускается вместе с заготовкой.

4. Верхняя часть пресса опускается и оказывает на кирпич давление, достаточное для его уплотнения.

5. По завершении процесса нижний пуансон выталкивает блок из пресс-формы на площадку. В этот момент каретка начинает движение из-под бункера с очередной порцией сырья сдвигает заготовку на ленту конвейера.

6. Процесс прессования повторяется, а кирпич-сырец отправляется по мере формирования партии на обжиг в печи тоннельного типа при температуре около 1000 ° C.

Данная технология позволяет исключить операцию предварительной сушки изделия и сократить время его производства.

Данный способ производства огнестойкого кирпича значительно дешевле метода пластического формования, когда из подготовленной массы влажностью 17-30 % делается непрерывный брус.

Заготовка специальным станком разрезается на отдельные блоки, которые подаются на предварительную сушку с последующим обжигом.

На рынке строительных материалов представлена обширная номенклатура печного огнестойкого кирпича следующих видов:

Шамотный печной кирпич

Полукислый огнеупорный кирпич

Динасовый огнеупорный кирпич

Муллитовый огнеупорный кирпич

Корундовый огнеупорный кирпич

Вид огнеупорного кирпичаМарки огнеупорного кирпича

Шамотный
ШАК; ША-I; ШБ-I; ШВ-I(II); ШУС.

Полукислый
ПБ-I; ПБ –II; ПВ- I; ПВ- II.

Динасовый
ДН

Шамотные и полукислые легковесные
ШЛА-1,3; ШКЛ-1,3; ШЛ-1,3; ШЛ-1,0; ШЛ-0,9; ШТЛ-0,6; ШЛ 1-6,4; ШЛ-0,4.

Муллитокремнеземистые легковесные
МКРЛ-0,8 и МКРЛ-0,7

Муллитовые легковесные
МЛЛ-1,3

Корундовые легковесные
КЛ-1,1

Динасовые легковесные
ДП1-1,2

Муллитокорундовые
МКС-72

Муллитовые
МЛС-62

Технические характеристики печных огнеупорных кирпичей зависят от вида и марки, для удобства они сведены в таблицу:

ПоказательНормальное значение для данной марки кирпича

ШАК
ША
ШБ
ШВ
ШУС
ПБ
ПВ

Огнеупорность, °C
1730
1690
1650
1630
1580
1670
1580

Пористость изделий, %
23
24
24
–
30
24
–

Предел прочности, Н/мм2
23
20
–
22
12
20
15

Содержание добавок

Al2 O2
33
30
28
28
28
–
–

Al2 O3
–
–
–
–
–
14 – 28
14 – 28

SiO2
–
–
–
–
–
65 – 85
65 – 85

Плотность и полнотелость печного кирпича

Физико-химические характеристики огнеупорных изделий во многом определяются составом сырья и способом производства. Для строительства каминов, печей бытового или промышленного назначения и иных аналогичных сооружений применяется полнотелый кирпич. Плотность является одним из важнейших параметров такого рода изделий, контролируемых на заводах-изготовителях.

Проверка осуществляется в соответствии с методикой установленной требованиями ГОСТ 24468-80. В процессе выполнения измерений определяются кажущаяся плотность и общая пористость кирпича.

Оптимальное соотношение между указанными параметрами позволяет добиться максимальной прочности и стойкости изделия к условиям среды.

Предельные значения плотности для разных марок огнеупорного кирпича определяются в ГОСТ 53406-2009.

Прочность

Внутренняя поверхность печей и каминов подвергается воздействию высоких температур и открытого пламени. Кирпич печной огнестойкий обладает способностью эффективно противостоять указанным факторам.

Предел прочности каждого из изделий зависит от его марки, точного соблюдения рецептуры и технологии производства.

Количественные показатели для разных видов огнеупорных блоков указаны в приведенной выше таблице.

Максимальный предел прочности имеет шамотный кирпич марки ШАК, который составляет 23 Н/мм 2. Такие изделия широко применяются для кладки бытовых и технологических печей на промышленных предприятиях, а также действующих каминов в домах. При выборе конкретной марки кирпича параметр предельной прочности имеет решающее значение.

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.

Теплопроводность огнеупорного кирпича

Печной огнестойкий кирпич, используемый для кладки топок и дымоходных каналов, призван защищать прилегающие строительные конструкции от высокотемпературных воздействий. Для достижения данной цели изделие должно обладать невысокой теплопроводностью. Огнеупорные кирпичи разных видов имеют следующие показатели по данному параметру:

• шамотный кирпич – 1, 8 – 1,9 Вт/(м*° С);
• динасовый – 1,9 -1,95 Вт/(м*°С);
• магнезитовый – 2,6 – 2,8 Вт/(м*°С);
• хромомагнезитовый – 2,75 – 2,85 Вт/(м*°С).

Из приведенного выше списка видно, что наименьшей теплопроводностью обладает шамотный кирпич, который и получил максимальное распространение в строительстве. Такие кирпичи надежно предохраняют конструкции здания от воздействия высоких температур и способны накапливать тепло.

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.

Водопоглощение

Огнестойкий кирпич делается из глины и в процессе его обжига в его структуре образуются поры. Наличие пустот в структуре изделия способствует значительному поглощению влаги из атмосферы или при непосредственном контакте с водой. В зависимости от вида изделия блоки способны накапливать от 15 до 30 % жидкости от общего его объема. Это высокий показатель для строительного материала.

Такое свойство огнестойкого кирпича следует учитывать в процессе складирования и хранения кирпича. Не допускается нахождение изделий на открытых площадках в течение длительного времени, особенно под дождем или снегом. Это может привести к значительному поглощению воды и негативно сказаться на его прочностных и иных характеристиках.

Морозостойкость огнеупорного кирпича

Сфера применения огнеупорного кирпича – возведение печей и каминов в жилых домах и производственных зданиях.

Данные изделия не отличаются повышенной морозостойкостью в силу своего строения и использованных материалов.

Согласно действующему стандарту данное свойство изделия оценивается, как способность выдерживать определенное количество циклов замораживания и размораживания в состоянии максимального насыщения влагой.

Для шамотного кирпича марки ШАК, ША, ШВ и ШБ данный показатель не превышает 15 циклов. Огнеупорные кирпичи не следует использовать для возведения цокольных конструкций и наружной облицовки зданий и сооружений.

В процессе эксплуатации зданий с печным отоплением или каминами рекомендуется поддерживать положительные температуры. Частое охлаждение таких сооружений до экстремальных температур может привести к их разрушению.

Размеры и точность геометрических форм

К изделиям огнеупорным общего назначения предъявляются достаточно жесткие требования по многим параметрам.

В частности, размеры и точность форм жестко регламентируются действующим ГОСТ 8691-73, который соответствует международным стандартам серии ISO 5019 от 84 года.

Для огнеупорных кирпичей разных марок предусмотрены 11 типоразмеров, с определенным соотношением длины, толщины и высоты.

 Номера изделий

1
2
3
4
5
6
6 а
7
8
9
10

Длина
230
230
230
230
230
230
230
250
250
300
345

Толщина
65
65
114
114
114
114
150
124
124
150
150

Высота
65
65
100
75
65
40
65
75
65
65
75

Предельные отклонения от размеров огнеупорного кирпича разных типов (лещадка, плитка или прямой) имеют следующие значения:

• по длине погрешность изготовления изделия не должна превышать 5 мм;
• по ширине – 3 мм;
• по толщине – 1 – 2 мм.

Контроль готовых изделий по таким параметрам, как точность изготовления и соответствие формы осуществляется специальными техническими отделами предприятия. Проверки продукции производятся выборочно для партий из определенного количества кирпича методом случайной выборки.

Производители керамического кирпича

Увеличение объемов строительства в нашей стране в последние годы положительно сказалось на компаниях изготовителях соответствующих материалов. Шамотный кирпич технические характеристики которого соответствуют требования стандартов и по доступным ценам производят следующие компании:

• Группа компаний TEREX;
• Богородский завод керамических стеновых материалов;
• Верхневолжский кирпичный завод;
• Винербергер Кирпич;
• Керма;
• “Керамика” (Ломинцевский кирпичный завод);
• “Нерехтский завод керамических материалов”;
• Кирпичный завод BRAER.

Названые предприятия производят огнестойкий кирпич в широком ассортименте и надлежащего качества. Продукция данных заводов пользуется спросом у строителей и населения как тех регионов, где они находятся, так и в соседних областях. Конкуренция между изготовителями строительных материалов положительно сказывается на качестве и ассортименте.

Шамотный кирпич размеры, характеристики, вес и виды согласно ГОСТ

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).

Отклонения от технологии обжига недопустимы: если «пережечь» изделие – оно покроется прозрачной пленкой, препятствующей сцеплению с укладочным раствором при кладке.

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

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

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)

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 шамотный блок?

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 >>>

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».

Кладка печей и других конструкций, подверженных воздействию высоких температур – ответственное дело, требующее специальных материалов. Выбирая шамотный кирпич, не стоит пытаться сэкономить и приобрести блоки от неизвестных производителей по низкой цене – такие изделия могут оказаться некачественными и привести к разрушению конструкции.

При выборе тщательно изучайте характеристики блоков, подбирайте шамотный кирпич, исходя из места его эксплуатации, и пусть ваша печь или камин прослужит вам максимально долго.

Отличные рекомендации по кладке даны на видео ниже:

Шамотный кирпич: область применения и особенности выбора

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.

Печь барбекю из шамотного кирпича

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 — 1100-18000С;
• плотность – 1700-1900 кг/м3;
• теплопроводность – 0,6 Вт/м0С;
• 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 0С. 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 0С;
• 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:

Что такое шамотный огнеупорный кирпич? Виды и характеристики

Что такое шамотный кирпич, известно всем, кто хоть раз обустраивал добротную печь в бане или камин в своем доме. А вот новичкам, которые только познают эти азы, стоит присмотреться к столь необычному материалу. Сегодня мы рассмотрим основные виды печных блоков, их свойства и определимся со стандартными размерами.

Оглавление:

Состав и характеристики

Как и традиционный керамический, огнеупорный кирпич изготавливается из глины, но не обычной красной, а из желтого шамота. Камни, на 2/3 состоящие из него, относятся к глиноземным видам жаростойких материалов.

Они способны не только выдерживать экстремально высокие температуры, но и сопротивляться деформациям под давлением в таких сложных условиях. Обжиг шамотный кирпич проходит при +1300 °С (керамика спекается при +1100 °С). Да и в процессе своей дальнейшей эксплуатации он спокойно переносит длительный контакт с открытым огнем.

Прочие положительные характеристики приобретает благодаря добавкам: графиту, измельченному кварцу, коксу и различным оксидам.

Основные свойства и технические характеристики шамотного кирпича, изготовленного по ГОСТ:

Основным компонентном, который производители вводят в огнеупорную смесь, является оксид алюминия. Он увеличивает механическую прочность блоков и их стойкость к агрессивным веществам. Кроме того, содержание Al2O3 влияет на пористость готового материала, а значит, и на его теплоемкость.

Поэтому была введена классификация огнеупоров по показателям пустотности, согласно которой шамотный кирпич разделен на восемь групп – с отношением внутренних пор к общему объему от 3 до 85%.

Но в этом случае стоит придерживаться золотой середины, ведь камни с небольшим удельным весом заметно теряют в прочности.

Легкий кирпич (ШЛ или ШЛТ) имеет несколько иной состав, так как для получения высоких показателей пустотности сюда включаются органические компоненты вроде торфа или опилок. После обжига они просто выгорают, оставляя в теле камня поры соответствующего размера. Основные характеристики, которыми обладает огнеупорный кирпич марки ШЛ:

• Плотность – 0,3-0,9 т/м3.
• Прочность на сжатие – 1,0-3,5 Н/мм2.
• Теплопроводность – 0,2-0,7 Вт/м·К.
• Огнеупорность – +1300 °С.

Несмотря на свой малый вес, такие изделия способны работать при очень высокой температуре, но в основном находят применение лишь в качестве теплоизоляции печей и горячих агрегатов (паропроводов, котлов).

Частным застройщикам стоит купить легкий огнеупорный кирпич для сокращения расходов энергоносителей на обогрев. С его помощью можно снизить теплопотери отопительных приборов и сэкономить от 10 до 45% топлива.

Марки и размеры

Согласно ГОСТ 8691-73 различают следующие марки печных блоков:

Существуют и другие виды огнеупоров, но они более востребованы в металлургической и химической промышленности. Независимо от марки размеры шамотного кирпича, установленные ГОСТ, должны выдерживаться. Определить стандартные параметры для конкретного одинарного изделия можно по индексу, который идет сразу после буквенного обозначения.

Индекс
1
2
3
4
5
6
6а
7
8
9
10

Длина, мм
230
250
300
345

Ширина, мм
65
85
114
150
124
150

Высота, мм
65
100
75
65
40
65
75
65
75

Сам отраслевой стандарт разделяет полнотелый огнеупорный кирпич на несколько видов и серий, где для каждого предусмотрены свои линейные параметры:

• Прямоугольный – с размерами постели 230х114 и 230х172 мм может иметь высоту 64 или 76 мм. Кирпич 345х114 – только 76 мм.
• Лещадка – здесь предусмотрено всего два типа: 230х114х64 или 230х114х38 мм.
• Плитка – шамотный кирпич с квадратной постелью 230х230 мм и высотой 64 либо 76 мм.

У полуторных и трехчетвертных блоков имеется своя маркировка и ряд стандартных размеров.

Тип
Полуторный
Трехчетвертной

Индекс
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Длина, мм
230
250
300
172
187

Ширина, мм
172
187
225
114
124

Высота, мм
75
65
75
65
75
65
75
65

Основные виды

Из шамотной глины кирпич может изготавливаться разными методами: литьем из шликера или расплава, полусухим формованием, горячим или термопластичным прессованием.

И это далеко не полный перечень существующих технологий, поскольку сегодня многие заводы всерьез занимаются разработкой новых способов производства огнеупоров с разными характеристиками.

Особое внимание уделяется методам, позволяющим сделать кирпич еще и стойким к сверхнизким температурам.

Для потребителей же наиболее полезна классификация, где огнеупорный материал разделен на виды по форме и размеру:

• Прямые и клиновидные (последние можно купить для выкладки арочных проемов и сводов).
• Фасонные – нашли применение в отделочных работах.
• Подвесные – также идут на внутренние своды, но уже в мощных промышленных печах.

Также из шамота делают трубы, жаростойкие кожухи, лабораторные тигли и прочие изделия.

Назначение и применение

Огнеупорность шамотной глины определила основную сферу использования изделий из нее. Это строительство различных печей или футеровка топок и дымоходов. Ведь сжигание топлива в их камерах и отведение раскаленных газов повышает температуру металлических элементов до такой высокой отметки, что на контакте обычный кирпич оплавляется и теряет пластичность, при остывании рассыпаясь в крошку.

Непревзойденная температуростойкость шамота позволяет использовать огнеупорный кирпич не только для строительства и обкладки банных печей или домашних каминов. Он весьма востребован на горячих производствах: в металлургии, на теплоэлектростанциях, в химпроме и стеклодувной промышленности.

Стоимость

Компания
Марка
Размеры, мм
Цена, руб/шт

Боровичский комбинат
ША-5

ША-6

ША-8

230х114х65

230х114х40

250х124х65

51

40

50

ОгнеупорЭнергоХолдинг
ШБ-5

ШБ-8

230х114х65

250х124х65

36

42

ЗАО «Кэмп»
ШЛ-5

ШЛ-8

230х114х65

250х124х65

72

85

Витебский КЗ
ПБ-5
230х114х65
25