Обзор огнестойкого печного кирпича

Обзор огнестойкого печного кирпича

Методика укладки, изготовление жаростойких материалов складывались веками. Применение огнеупорного кирпича позволило продлить срок службы не только отопительных агрегатов, но и промышленных конструкций.

Стенки печи, дымоходные каналы требуют защиты от воздействия высоких температур. Использование огнеупорных блоков успешно решает задачи по изоляции основной кладки от прямого огня, горячих дымовых газов.

Виды кирпичей

КПД печного отопления зависит от мастерства печника и материала.

Классификация по химическому составу и технологии производства:

• глиноземистый (шамотный);
• кварцевый (динасовый);
• основной – известково-магнезиальный состав;
• углеродистый – получают прессованием графита и кокса.

Два последних применяются исключительно при сооружении промышленных печей. Больше характеристик и особенностей стройматериалов – в обзоре кирпича для возведения каминов и печек.

По способу формовки:

• литые;
• пластичного и сухого формования;
• плавленые;
• термопластичнопрессованные;
• горячепрессованные.

• малая теплопроводность – слабая передача тепла из горячей зоны в холодную;
• обладают тепловой инерцией – медленно нагреваются и охлаждаются;
• теплоемкость – способность накапливать большое количество тепловой энергии.
• жаростойкость – сохранение прочности при длительном воздействии температур свыше 1000°C;
• термостойкость – выдерживание множества циклов нагрева и охлаждения без разрушения;
• плотность – чем выше показатель, тем больше теплоемкость.

Шамотный (глиноземистый) блок

Наиболее популярный вид кирпича – полнотелое изделие, получаемое из огнестойкой глины и шамотной крошки.

• преобладает светло песочный оттенок;
• температурный предел

Несмотря на сочетание прочностных и жаростойких характеристик, материал не отличается высокой влагостойкостью. Условие эксплуатации – отсутствие влажности более 80 %.

• ША, ШБ – прямой кирпич общего назначения;
• ШЛ – шамотные легковесные;
• ШКУ – сухого способа формовки (К – ковшовый);
• ШАВ-«В» – ваграночный;
• ШПД – доменный.

Далее в аббревиатуре указывается числовое обозначение размера (номера), за ним – буквенное сокращение завода-изготовителя.

Самое широкое применение имеет прямоугольный шамотный одинарный кирпич. Форма и размеры (ГОСТ 8691-73):

• Прямоугольный полуторный блок: номер изделия 11–15.
• Прямой трехчетвертной: 16–19.
• Клин торцовый.
• Клин ребровый.
• Трапецеидальный, пятовый, оконный, сводовый и другие.

Жаростойкий кирпич из кварца

Получаемый на основе кремнеземистых пород (кварцит, песчаник) с добавлением до 2,5 % известкового молока. Правильное название – динасовый.

• белый или серый цвет;
• температурный предел

Маркировка – ДН, форма и размер – нумерация изделий в аббревиатуре соответствует определенному типоразмеру, как у шамотного кирпича.

Огнестойкие блоки применяют при монтаже топочного пространства, дымовых каналов. Работу начинают с предварительного подбора размера, притирки и шлифовки резов. Блоки размещают на ребро. Промежуточный шов должен быть с минимальным количеством раствора, чтобы не нарушать свойства основного огнеупорного материала.

Готовые смеси заводского изготовления (мертель) состоят из:

• шамотной пыли (отходы производства огнеупоров);
• молотой белой бентонитовой глины;
• порошка жидкого стекла (силикат натрия);
• полимерных добавок-пластификаторов.

Приготовление раствора своими руками:

• Глину замешивают водой 1/1, выдерживают сутки, протирают через сито.
• Покупной шамотный порошок пропускают через сито с ячейкой менее 1 мм. Отсев (крупная фракция) пригодится для заделки пустот между телом печи и футеровкой топки.
• Смешивание компонентов глина/шамотный порошок: 1/7. Вода добавляется постепенно.

Часто возникает вопрос: надо ли замачивать огнестойкий кирпич? Опытные мастера советуют:

• При работе с заводской смесью кладка блоков выполняется на сухую.
• Применение состава на глине требует увлажнения поверхности блока в течение 5-7 секунд.

Раствор наносят на каждый элемент ровным слоем на обе стороны. Шов не должен превышать 3 мм. Выравнивание не выполняют постукиванием – блок достают, очищают и повторяют операцию снова.

В России более 30 крупных предприятий выпускает огнестойкий печной кирпич. В прайсе завода, торговых организаций указывается цена за штуку. Лучше потратить немного времени на анализ стоимости, но купить, сэкономив средства за счёт найденных лучших условий.

Недопустимо приобретать огнестойкий кирпич, бывший в употреблении. Высокие температурные нагрузки в более короткие сроки разрушат изделие с измененной геометрией.

Советы перед покупкой

Не стоит приобретать материал по заниженной цене – товар, скорее всего, забракован еще на стадии производства. Постарайтесь договориться с продавцом о проведении краш-теста качества товара до оформления. Основные правила:

1. Прежде чем отправиться на строительный рынок, необходимо выполнить схему укладки согласно размерам топки. Это позволит рассчитать количество камня.

2. Определите, в какой торговой точке будете приобретать материалы. Поищите отзывы в интернете, выберите поставщика с хорошей репутацией.

3. Попросите сертификаты на товар. Уважающий себя продавец никогда не откажет покупателю, предоставит всю информацию.

4. Отдайте предпочтение нормированному по ГОСТ изделию. По ТУ могут допускаться изменения основных характеристик: габаритные размеры, допуски отклонений, химический состав, плотность.

5. Приобретаемый товар должен быть из одной партии.

6. Проверка на звук. Держа блок в левой руке, правой простучите молотком поверхность (без лишнего энтузиазма). Звонкое, чистое звучание – качество хорошее. Глухой звук, вибрация – нарушение технологии производства.

7. С высоты 1-1,5 метра уроните блок на пол. При разрушении на мелкие фрагменты откажитесь от покупки.

8. Срез должен быть однородным по структуре и цвету.

9. На рынке можно приобрести огнеупорный шамотный кирпич с выступами на основной поверхности (постели). Отзывы опытных печников призывают отказаться от покупки этой продукции. Удобная укладка, хорошее сцепление с раствором, но в дальнейшем происходит сквозное растрескивание.

10. Проверка блоков на геометрию – несколько штук разложить на плоскости. Примыкание сторон друг к другу выявит расхождения размеров (более 2 мм недопустимо).

Габариты шамотного кирпича

Одним из популярных видов огнеупорных кирпичей является шамотный или глиноземный. Его производят из смеси глины и особого порошка путем обжига в специальной печи при очень высоких температурах. Размеры шамотного кирпича и его конструктивные особенности регламентируются положениями ГОСТ 8691-73, а эксплуатационные свойства и область применения определяются составом и маркировкой.

К основным преимуществам строительного материала относят возможность выдерживать воздействие высокой температуры длительное время и способность сохранять все свойства при значительных ее перепадах. Благодаря этому он широко используется не только в бытовом, но и в промышленном строительстве.

Шамотный кирпич производится из качественной огнеупорной глины, поэтому не разрушается под воздействием щелочей и некоторых кислот. Это позволяет применять его для футеровки и кладки котлов, сооружения домен, топливных камер и конструкций для обжига изделий из металла и стекла.

Кроме того, он отличается:

• небольшим весом;
• хорошей теплопроводностью;
• прочностью;
• декоративностью.

Разнообразие форм дает возможность подобрать стройматериал для сооружений любого назначения. Для дымохода понадобится купить кирпич прямой шамотный, а своды и арки возводят из клиновидного или трапециевидного.

Особенности классификации

В зависимости от применения глиноземный кирпич маркируют следующими аббревиатурами:

• общего назначения — ША и ШБ;
• ковшовый — ШКУ;
• ваграночный — ШАВ;
• доменный для горнов — ШПД;
• двусторонний для футеровки печей — ШЦУ.

Наиболее востребован в строительстве материал общего назначения. В промышленности он применяется для кладки печей, топливом которым служат нефть, горючий газ и пылевидные смеси, а в быту — для возведения топок и каминов различной конструкции. Шамотный кирпич имеет точные размеры, при его использовании легко рассчитать нужное количество и придерживаться разработанной технологии сооружения объектов любой сложности.

Состав и свойства изделий общего назначения определяются нормами ГОСТ 390-96. По сравнению с ШБ ША отличается более высоким содержанием оксида алюминия, около 30% вместо 28%. Поэтому он может выдерживать температуру не менее 1690°C. Сопротивляемость воздействию открытого пламени у материала с маркировкой ШБ несколько ниже и составляет 1650°C. При этом его показатели прочности на растяжение, температуры начала размягчения и пористости совпадают с аналогичными параметрами ША.

Кроме букв в маркировке используются и цифры. Они определяют габариты, которые указаны в таблице в ГОСТ 8691-73. Согласно ей стандартный размер огнеупорного кирпича ШБ-8 составляет 250х124х65 мм, что позволяет легко подсчитать необходимое количество для кладки камина или других отопительных приборов определенной конструкции.

Для сооружения производственных объектов, которые служат для преобразования энергии сгорания топлива, необходимо использовать изделия со значительным содержанием оксида алюминия. Это обеспечит надежную защиту различных установок. Поэтому в промышленности обычно применяется кирпич ША-5 шамотный, габариты которого равны 230х114х65 мм.

Изделия больших габаритов позволяют снизить трудоемкость возведения производственных печей и уменьшить затраты на строительство. Шамотный кирпич ША-8 имеет размеры 250х124х65 мм, что дает возможность сооружать промышленные установки несколько быстрее.

Размеры шамотного и огнеупорного кирпича

Когда требуется выложить новую печь, то самым лучшим материалом для такой работы считается шамотный кирпич. Он обладает характеристиками, являющимися лучшими среди существующих огнеупорных материалов — температура плавления 1600ºC, низкая гигроскопичность, целостность структуры не нарушается из-за перепада температур.

Шамотный кирпич

Применение

Сегодня известно много различных типов огнеупорного материала. Только шамотный кирпич отличается самой высокой прочностью. Именно поэтому он используется для строительства:

1. Печных топок;
2. Каминов;
3. Дымоходов.

То есть, в тех местах, где приходится постоянно соприкасаться с открытым пламенем.

Так как шамотный кирпич выдерживает 1600ºC, его стали использовать при футеровке пиролизных котлов. Благодаря повышенной стойкости к высоким температурам, он является надежной защитой металлического котла, отводя от него тепловой удар. В результате сильно повышается срок эксплуатации котла.

Этот вид материала наиболее стоек при контакте с агрессивными щелочными средами, такими как известь. Поэтому его применяют в промышленных установках, в которых продукты горения выделяют активные вещества.

В шамотном кирпиче нуждается промышленная сфера, особенно металлургические предприятия. Строительство любой доменной печи не обходится без огнеупорного материала. Без него просто невозможно обойтись на производстве фарфора и стекла. Ведь он способен переносить сверхвысокие температуры, когда плавится стекло. Надо сказать, что его можно также использовать, когда рабочие температуры менее 1300 градусов.

Изготовление

Специально для кладки шамотный кирпич изготавливают из специальной огнеупорной глины, которую перемешивают с мелким шамотным порошком.

При изготовлении требуется точное соблюдение технологического процесса. Малейший пережог делает его стекловидным, недожог понизит влагостойкость.

Все размеры стандартизированы:

1. «230х114х65 мм»,
2. «230х114х55 мм».

Характеристики

В основном такой огнеупорный материал имеет вид стандартного прямоугольника. Его размер 230х114х65 миллиметров оптимально подходит для создания кирпичной кладки. Такие размеры дают возможность получить наименьшее количество швов, а сама кладка получится очень гладкой.

Однако потребителей не всегда устраивают такие размеры, поэтому изготовитель, учитывая потребности клиентов, выпускает шамотный материал другой формы и габаритов.

Сегодня в строительных магазинах продается материал самой разной формы. Чаще всего встречается:

1. Трапеция;
2. Арка;
3. Клин.

Благодаря такому разнообразию формы, выкладываются печи необычного вида, которые становятся украшением интерьера. Причем эффектный внешний вид, позволяет обойтись без штукатурных работ.

В состав огнеупорного материала входит оксид алюминия. Он придает ему характерные свойства. На него не действует щелочная среда и агрессивные химические вещества. Концентрация этого вещества влияет на пористость, а она влияет на его теплопроводность.

Свойства

Имея небольшой вес, шамотный кирпич остается устойчивым к открытому пламени и высоким температурам. Причем его масса, не оказывает большого давления на фундамент.

Его выпускают по ГОСТу 390-96. Согласно стандарту, у него должна быть:

1. Зернистая основа;
2. Желтый цвет;
3. Прямоугольная форма;
4. Небольшие вкрапления, красного цвета.

По своей форме он может быть:

1. Прямым;
2. Клиновидным;
3. Трапециевидным.

При раскалывании он никогда не крошится, просто разлетается на несколько кусков.

Его легко отличить от других видов. Он обладает характерным песчаным цветом и зернистой структурой.

Используя стандартные размеры ( 230х114х65) , легко получить ровную поверхность стенок камер сгорания.

Огнеупорный кирпич

Судя по названию, этот материал обладает несколькими преимуществами над его аналогами. Он способен выдержать температуру, которая будет критической для многих стройматериалов.

Этот вид кирпича получается из специальной огнеупорной глины. Технологический процесс изготовления достаточно сложен и трудоемок. Все операции делаются при нагреве печи до температуры более 1300 градусов.

Нашел применение этот материал и в ландшафтном дизайне. Из него выкладывают камины, печи для бани, внутренние стенки печи-барбекю. Для такой работы размеры кирпича выпускаются по соответствующему стандарту.

Другим преимуществом является его высокая теплопроводность. Он не боится резких скачков температуры, поэтому считается самым оптимальным материалом для строительства отопительных конструкций.

По форме огнеупорный кирпич подразделяется на:

• Клиновидные;
• Прямые.

У клиновидного имеется небольшое закругление, которое позволяет обкладывать арочные сооружения. Клиновидный также подразделяется на несколько форм. Он может быть:

• Торцевым;
• Реберным.

Форма прямого имеет вид обыкновенного параллелепипеда, которая оптимально подходит для обкладки внутренней части печей.

Размеры

Огнеупорный кирпич маркируется буквой «Ш» и цифрой, показывающей размер кирпича.

Прямой обозначается:

1. «Ш-5» (230x114x 65)
2. «Ш-8» (250x124x 65)
3. «Ш-9» «300x150x 65)

В маркировке клиновидного добавляется слово «Торцевой и Ребровой»:

1. «Торцевой Ш-22» (230×114х 65/55)
2. «Торцевой Ш-23» (230x114x 65/45)
3. «Ребровой Ш-44» (230x114x 65/55)
4. «Ребровой Ш-45» (230x 114x 65/45)

Кладка огнеупорного кирпича

Выполнение такой работы намного сложнее, чем кладка обыкновенным кирпичом. Это связано с тем, что шов раствора имеет меньшую прочность, чем огнеупорный кирпич. По этой причине приходится делать толщину шва минимальной.

Чтобы достичь такого значения, используют только хорошие кирпичи. Не допускаются сколы или отбитые углы. Все детали должны иметь абсолютно одинаковые размеры. Это даст возможность не компенсировать разницу, применяя лишнее количество раствора.

Для изготовления раствора также применяются огнеупорные материалы, смесь которых делается с соблюдением точно установленных пропорций.

Надо сказать, что вариантов габаритов огнеупорного материала очень много. Сегодня их насчитывается больше десяти. Выбор размера полностью зависит от вида строительства, и будущего здания.

Если помещение будет возводиться в качестве домашней постройки, можно использовать кирпичи небольшого размера. При строительстве зданий для производственных нужд, оптимальными будут наиболее большие размеры кирпича.

В заключение можно сказать, что размер шамотного и огнеупорного кирпича очень важен при строительстве любых помещений. Ведь от этого зависит и вес всей конструкции, а значит дополнительная нагрузка на фундамент. Необходимо при выборе такого кирпича не забывать об этом и обязательно учитывать такой нюанс.

Каких размеров бывает шамотный огнеупорный кирпич?

Огнеупорный глиноземный или шамотный кирпич отличает от других видов особая прочность, лучшие характеристики и приемлемая цена. Используется для возведения различных промышленных и бытовых объектов (топливных камер, каминов). Изготавливается кирпич из специальной алюмосиликатной глины (70 %), с добавлением графитовых и коксовых порошков.

Огнеупорный кирпич имеет положительные характеристики, среди которых:

• относительно небольшая масса;
• высокая огнеупорность — до 1690 °С;
• значительная тепловая емкость и инерция (долго греется и медленно остывает);
• широкое разнообразие форм и величин. Например, стандартный размер огнеупорного кирпича ШБ-8 — 114х230х40 мм, а ША-9 — 150х300х65;
• устойчивость к перепадам температур и негативному воздействию окружающей среды;
• эстетичность — возможность придавать разные оттенки и текстуры.

Недостатки: из-за существенной прочности возникают проблемы с резкой, стоимость выше, чем у обычного красного вида.

Классификация и характеристики

Технические особенности, масса и размеры шамотного кирпича регламентируются ГОСТ 8691-73, 390-69. По форме он бывает не только прямоугольным, но также клиновидным, трапециевидным, ребровым. Изделия сложной геометрии применяются для кладки округлых сооружений и арок. По пористости такой огнеупорный кирпич делится на: особо плотный, плотный, высокоплотный, уплотненный, ультралегковесный, легковесный. Чем больше этот показатель, тем дольше разогрев и медленнее охлаждение. Отличается огнеупорный шамотный материал также способом обработки: плавленолитой, обожженный или безобжиговый. От этого зависит его влагопоглощение.

Допустимой температурой и физико-химическим составом определяется марка. Буквы в ней указывают максимальную термическую нагрузку и класс, а цифры — величину и форму. Например, шамотный кирпич ША-8 имеет размеры 65х124х250 мм, может использоваться в условиях до 1400 °С. Если огнеупорное изделие маркируется только одной «Ш» и цифрой, то оно изготовлено по ТУ. Некоторые другие значения, согласно ГОСТ, приведены в таблице:

Чаще всего берутся кирпичи размерами 65х120х250 или 65х114х230 мм.

Важный параметр — плотность. Она зависит от вида. Кажущаяся (расчетная) величина для обычного кирпича из шамота варьируется в пределах 1,9–2,1 г/см3, для легковесного — 0,4–1,3. Напрямую с этими показателями связана пористость, которая не должна превышать 30 %. При этом, чем она меньше, тем прочнее огнеупорный материал. Его масса зависит от габаритных размеров и особенностей состава и колеблется от 2,4 до 6 кг.

Благодаря хорошим качествам огнеупорный кирпич используется в разных отраслях хозяйства и для бытовых нужд. Причем на область часто влияет марка. Так, ШКУ отличается высокой огнеупорностью и термической стойкостью, необходима для футеровки сталеразливочных ковшей. Еще одна марка — ШПД, считается доменной, ШАВ — относится к ваграночным, то есть применяется для возведения и ремонта горнов и печей для переплавки чугуна.

Специальные добавки (такие как порошок корунда), вводимые в состав огнеупорных материалов, улучшают характеристики. Полученный кирпич идет на обустройство котловых сводов, труб, печей для сжигания твердого или другого топлива. Марки ША и ШБ чаще встречаются в частном строительстве, а также в промышленности. Например, кирпич ША-5 идеально подходит для каминов, печек. Он, наряду с вариантами иных размеров, благодаря устойчивости к влиянию окружающей среды, применим для обустройства дымоходов, топливников.

При этом важно помнить, что кладка проводится специальным раствором. В его состав должны входить огнеупорная глина и толченый кирпич. Толщина слоя зависит от будущих температурных нагрузок (чем они выше, тем тоньше рекомендуется наносить). В химической, металлургической и других отраслях изделия ША и ШБ используются для создания различных установок (топливные камеры, котлы).