Шамотный кирпич свойства

Шамотный кирпич: виды и технические характеристики

Для возведения конструкций, постоянно подвергающихся воздействиям высоких температур, обычный кирпич не подойдет. Для этих целей используют специальные огнеупорные кирпичи. Они бывают нескольких видов, но наибольшей популярностью пользуется шамотный кирпич. Качественные и технические характеристики шамотного кирпича позволяют использовать этот материал как в промышленных целях, так и в частном строительстве. Рассмотрим основные характеристики, присущие этому материалу, и его основные виды.

Особенности шамотного кирпича

Фигурный огнеупорный шамотный кирпич

Шамотный кирпич, что это такое, и какие компоненты придают ему такие уникальные свойства? Эти изделия можно легко узнать даже по внешнему виду – ему присущ желтовато-песочный окрас и зернистая однородная структура.

Своим свойствами он обязан технологии производства. В процессе изготовления сырьевая смесь подвергается формовке и обжигу при повышенных температурах. На каждой из стадий специалистами строго контролируется и время обработки изделий, и показатели температуры.

Если кирпичный блок не додержать в печи, он не будет иметь достаточной прочности. Нарушение технологии легко определить даже визуально – такое изделие имеет более светлый оттенок, чем тот, что задан стандартами.

На высокие показатели огнестойкости в большей степени оказывает влияние состав шамотного кирпича. Изделия получают из особых марок глины (проще говоря – «шамота») и некоторых добавок. В качестве дополнительных компонентов, в основном, используется оксид алюминия. Он-то и придает шамотным блокам ту прочность и стойкость к агрессивным химическим воздействиям, которыми и славится материал. В зависимости от того, сколько оксида алюминия добавили в смесь, варьируется пористость готового изделия. Пористость, в свою очередь, напрямую влияет на теплопроводность шамотного кирпича.

Чем более пористый кирпичный блок, тем больше времени ему потребуется на то, чтобы разогреться, но и остывать при этом он будет гораздо медленней. Но если показатели пористости повышены, это негативно сказывается на прочности изделия – он крошится и деформируется под действием больших нагрузок.

Итак, шамотный кирпич предельно прочен, огнестоек, обладает высокой теплоемкостью и устойчив к негативным воздействиям окружающей среды. А какие недостатки ему свойственны? Выделим несколько:

• Блоки не поддаются резке, поскольку очень прочны.
• Изделия часто разняться по размерам (даже те, что из одной партии).
• Материал довольно дорого стоит.

Технически характеристики шамота

Основные характеристики шамотного кирпича

Шамотный кирпич незаменим в сфере частного строительства. Это самый оптимальный вариант при возведении печей и каминов. Выбрав качественный материал, конструкция прослужит долгие годы, не деформируясь и не изнашиваясь.

Основные характеристики огнеупорного шамотного кирпича приведем в виде таблицы:

Каждый из показателей строго регламентируют госстандарты. Они определяют:

• Размер и массу изделий.
• Сырьевой состав (содержание оксида алюминия).
• Конечные технологические свойства материала (марку, прочность, геометрию, пористость, огнестойкость).

Но далеко не вся продукция, представленная на современном рынке, контролируется ГОСТом – часто производители для изготовления шамотного кирпича используют собственные ТУ. Вот тут-то и бывают некоторые расхождения по ряду параметров.

Кирпичи, маркированные только буквой и сразу же цифрой, скорее всего, выпущены по ТУ.

А какую продукцию лучше покупать – выпущенную по ГОСТу или по ТУ? Если есть такая возможность, то лучше остановить свой выбор на изделиях, произведенных по государственным стандартам, поскольку, как показывает практика, такой шамотный кирпич намного лучше по качеству.

Несмотря на огромный ассортимент продукции, производители чаще выпускают шамот в виде прямоугольных блоков. Размеры шамотного кирпича по ГОСТ следующие: длина – 230 мм, ширина – 113 мм, высота – 65 мм. Именно такие параметры наиболее оптимальны для возведения кирпичной конструкции. Но поставщики сейчас предлагают своим покупателям материал и с другими геометрическими параметрами. Это вполне допустимо существующими ныне стандартами.

Помимо размера, варьируется и вес шамотного кирпича. ГОСТ устанавливает допустимую массу 1 блока в пределах 3,7 кг. Впрочем, в продаже можно найти изделия как больше, так и меньше по массе – 2,8-4,5 кг. Закупая сырье, на вес кирпича тоже стоит обратить внимание, поскольку он напрямую влияет на показатели его тепловодности.

Чем меньше масса кирпича, тем коэффициент теплопроводности выше. Это, естественно, негативно скажется на сохранении тепла в помещениях.

Виды шамотного кирпича

Разнообразие форм шамотного кирпича

Идя на встречу своим потребителям заводы-производители, предлагают им самые разные виды шамотного кирпича, отличающиеся не только по размеру и массе, но и по форме, технологии изготовления, степени пористости.

На строительном рынке сегодня можно найти шамот самой разной формы:

• прямой,
• клиновидный,
• трапецеидальный,
• арочный.

Благодаря такому разнообразию форм изделий, становится возможным возведение различных по своей конструкции сооружений.

Учитывая степень пористости материала, шамотный кирпич бывает:

• особо плотным (пористость – менее 3 %),
• высокоплотным (пористость – 3-10 %),
• плотным (пористость – 10-16%),
• уплотненным (пористость – 16-20 %),
• среднеплотным (пористость – 20-30 %),
• повышеннопористым (пористость – 30-45 %),
• легковесным (пористость – 45-85 %),
• ультралегковесным (пористость – более 85 %).

Данные свойства шамотного кирпича помогут определиться с маркой изделий при их выборе для конкретной строительной конструкции.

А по методу формования блоков, шамот подразделяется на:

• литой из шликера,
• формованный пластичным или полусухим методом,
• плавленый,
• термопластичнопрессованный,
• горячепрессованный.

Специалисты крупных заводов активно разрабатывают новые виды изделий, улучшая технологию их изготовления и добавляя к составу различные компоненты, повышающие свойства готового материала. К примеру, есть кирпич, который выдерживает предельно низкие температуры.

Марки шамотного кирпича

На каждом огнеупорном шамотном блоке непременно стоит маркировка, по которой можно узнать основные технические характеристики и параметры материала. Сегодня шамотный кирпич выпускается разных марок. Обозначим их:

• ША, ШБ и ШАК. Эти кирпичные блоки универсального использования пользуются наибольшей популярностью среди частных строителей. На их основе выкладывают камины и печи. Кирпичи данных марок с легкостью выдерживают воздействие температур до 1690 ˚C и славятся своей прочностью. В данном случае можно видеть идеальное соотношение цена/качество.
• ШУС и ШВ. Теплоемкость шамотного кирпича этих марок на довольно высоком уровне, а потому они применяются в промышленной сфере – для обмуровки стен конвективных шахт и газоходов парогенераторов.
• ПБ. Данные изделия чаще используются в бытовых целях, например, для кладки печей-барбекю.
• ПВ. Кирпичи этой марки можно использовать при возведении дымоходов и внутренних стен каминов.
• ШК. Изделия берутся для изготовления агрегатов по производству кокса.
• ШЛ. Это легковесный шамотный кирпич, активно используемый сегодня для футеровки различных видов печей с температурой нагрева не более 1300 °С. Благодаря невысокому коэффициенту расширения, данный материал можно применять и для облицовки подов. Кирпич ШЛ выпускается более чем в 50 типоразмерах. Самые востребованные среди строителей подвиды легковесных блоков: ШЛ-0,4; ШЛ-0,9; ШЛ-1; ШЛ-1,3. Своим небольшим весом изделия обязаны высоким показателям пористости.
• ШЦУ. Это двусторонние торцевые кирпичные блоки, которые применяются при кладке вращающихся печных конструкций.

Каждая марка имеет свои размеры шамотного кирпича, вес и конкретные технические характеристики. И всякая марка, к тому же, представлена целым рядом разновидностей изделий. В качестве примера возьмем марки ША и ШБ. Кирпич ША 8 содержит в своем составе больше оксида алюминия, что несколько увеличивает показатель его огнестойкости по сравнению с такого же размера блоком марки ШБ 8. Естественно, эти различия сказываются и на конечной стоимости материала.

Получается, что маркировка – это первое, на что нужно обращать внимание при покупке материала. Как же прочитать маркировку на изделии? Предположим, что на блоке значится надпись: «ША-5 СЛ:». Такое клеймо означает, что перед нами блок шамотный алюмосиликатный. Буква «А» сообщает, что кирпич изготовлен по ГОСТу и относится к классу А огнестойкости. Цифра «5» говорит о геометрических параметрах изделий, согласно стандартизованной таблице (в нашем случае это – 230*140*65 мм). А последнее сочетание букв указывает на производителя.

Вреден ли шамотный кирпич?

Среди неосведомленных людей бытует миф, будто шамотный кирпич в процессе эксплуатации может наносить вред здоровью человека. Так ли это?

Спешим вас заверить, что вредность шамотного кирпича никакими исследованиями не доказана. Материал этот изготавливается из экологически чистого материала – глины. Пусть она и имеет немного другие свойства, все же – это обыкновенная глина. И даже при воздействии предельно высоких температур шамотный кирпич не выделяет в атмосферу никаких вредных веществ. В противном случае, и глиняная посуда считалась бы опасной для жизни человека.

Виды жаропрочных кирпичей, характеристики и применение

Простой строительный кирпич имеет широкую сферу применения, но на объектах, где от материалов требуется огнестойкость, он не годится. Ни обычную красную керамику, ни силикаты нельзя использовать для возведения печей или каминов, так как уже после нескольких циклов розжига-остывания они просто рассыпаются в мелкую крошку. Здесь нужен особый огнеупорный кирпич, который сможет выдерживать постоянное воздействие высоких температур и регулярные перепады.

Огнеупоры изготавливаются по несколько иной технологии, чем строительные кирпичи. Они практически не подвергаются предварительной сушке, но обжигу подлежит даже сырье для формовки. Таким образом из глины удаляются остатки влаги, отчего она утрачивает пластичность, но приобретает свойство спекаемости – превращается в очень прочный камень, не размокающий в воде. После изделия также проходят обжиг, но уже более длительный, чем обычная керамика, и при особо высоких температурах около +1500 °С. Так блоки приобретают способность работать при критичном нагреве, сохраняя свои линейные размеры и основные параметры (прочность, химическую инертность).

Виды и характеристики

Огнеупорный кирпич в зависимости от сырья, из которого он изготовлен, разделяют на виды:

• Основной – известково-магнезиальный камень особенно широко применяется в металлургии при выплавке сталей. Не реагирует с фосфорными соединениями, но обладает самой высокой теплопроводностью и прочностью.
• Полукислый шамотный (маркируется ПБ или ПВ) – имеет высокую пористость 24-30% и выдерживает нагрев лишь до +1580..+1670 °С, но при этом под нагрузкой он способен дольше сохранять свою форму. Это единственный вид кирпичей с содержанием Al₂O₃ и SiO₂ от 65% и более.
• Динасовый (ДН или ДП, если речь идет о легковесных огнеупорных блоках) – при большей жаростойкости хуже шамота переносит перепад температур.
• Углеродистый – несколько нетипичный представитель кирпича, который на 90-92% производится из графита или кокса. Обладает очень высокими показателями прочности, но имеет крайне узкую сферу применения. Используется для строительства доменных печей.
• Кварцевый – химически нестоек и может контактировать только с металлами. Но даже железные окислы способны вступить в реакцию с таким материалом, а уж щелочи – тем более. Зато для строительства каминных сводов, а в особенности дымового зуба он вполне годится. Плюс к этому – кварцевые блоки обладают высокой плотностью и минимальным количеством внутренних пустот.
• Глиноземный (шамотный кирпич) – наиболее востребованный и распространенный огнеупорный материал, отличающийся от других видов высоким содержанием глины. Способен работать при температурах в диапазоне +1000..+1400 °С, при этом нечувствителен к их резким перепадам и устойчив к щелочам.

Поскольку из всех перечисленных видов кирпича именно шамотный используется в гражданском строительстве из-за своей доступной стоимости, о нем дальше и пойдет разговор.

В производстве этих огнеупоров применяется специальная глина, а также различные добавки (графит, кокс). Все они обладают одной общей особенностью – не изменяют свойств при критичном нагреве. Технология изготовления довольно проста, сырье свободно и повсеместно добывается открытым способом, так что стоимость готовых огнеупорных блоков оказывается самой низкой. Зато технические характеристики шамотного кирпича – одни из лучших:

• Удельный вес 1700-1900 кг/м 3 . Впрочем, существует огромное количество вариантов плотности таких огнеупоров от 300 до 2100 кг/м 3 – в зависимости от сферы применения.
• Огнестойкость – для наиболее распространенных марок ША и ШБ это +1250..+1690 °С. Для промышленных объектов выпускают блоки, выдерживающие нагрев до +1800 °С.
• Прочность на сжатие 12-23 МПа.
• Теплопроводность при средней пористости 8% – 0,62 Вт/м·°С.
• Выдерживает циклов заморозки – от 15 до 50.

А вот водопоглощение у легковесных шамотов высокое и может достигать 25%, что нельзя назвать хорошим показателем. Но если купить плотные полнотелые камни, произведенные строго по стандарту, оно не превысит 7%.

Размеры и маркировка огнеупорного кирпича

Согласно ГОСТ 8691-73 различают одинарные шамоты в 11 разных размерах, каждому из которых присваивается собственный индекс. Стандартные параметры:

• Длина – от 230 мм (серии с 1 по 6а) до 345 мм для 10-го типа.
• Ширина – от 65 до 150 мм.
• Высота – 40-75 мм. Исключение составляет третий тип – здесь кирпичи имеют размер 100 мм.

Естественно, что для столь востребованных материалов предусмотрены и другие формы выпуска: полуторный, трехчетвертной огнеупорный кирпич, клин и даже трапеция. Также возможно изменение соотношения сторон, тогда стандартные прямоугольные блоки превращаются в тонкую лещадку или квадратную плитку. Плюс ко всему в продаже есть камни специальных форм, позволяющие выкладывать сплошные округлые своды каминов и печей, поскольку обрезать прочный шамот очень трудно.

Тот же ГОСТ допускает отклонения размеров от стандартных в пределах:

• По длине – ±5 мм.
• Ширине – до 3 мм.
• Высоте – до 2 мм.

Самые распространенные марки шамотов – это тяжелый кирпич ША и ШБ (общего назначения), годящийся для внутренней футеровки. А также полукислые огнеупорные блоки ПБ и ПВ, которые используются для строительства домашних печей и дымовых труб.

Сфера использования огнеупоров очевидна: подходит такой кирпич для кладки печи и дымохода изнутри – то есть там, где он непосредственно контактирует с открытым пламенем или раскаленными газами. Твердотопливные котлы и камины также нередко футеруются шамотом, что увеличивает срок службы отопительных приборов. Он же может выполнять функции пожарной защиты, разделяя горячие элементы сооружений и находящиеся в непосредственной близости легковоспламеняющиеся материалы.

Кроме того, невысокая проводимость строительных блоков (особенно легких серий) позволяет повысить эффективность теплового оборудования и значительно сократить энергопотери. В промышленности печной огнеупорный кирпич используется в стале- и чугуноплавильных цехах, на ТЭЦ – для футеровки твердотопливных котлов. Он необходим и на производстве стекла, фарфора, а также на некоторых химических предприятиях.

Советы по выбору

Важный параметр жаростойкого кирпича – его плотность, которая определяет основные характеристики строительного блока. Она зависит от состава сырья, способа производства и влияет на его «умение» работать при высоких температурах, сохранять форму и аккумулировать тепло. Так что вид материала должен определяться конкретными требованиями к строящемуся объекту.

Также важно, чтобы на заводе строго соблюдалась технология, так как нарушение процесса приведет к непрогнозируемым изменениям свойств огнеупоров и снижению их долговечности. Соответствующую требованиям качества продукцию выпускают:

1. Витебский завод – самый популярный среди печников. Особенно они хвалят продукцию цеха №1.

2. Боровичский комбинат – при высоких эксплуатационных и технических характеристиках единственным недостатком их кирпича может оказаться нестабильная геометрия, но только в отдельных партиях.

3. Lode – латвийский производитель, товары которого ценятся за особую эстетичность. Но и стоимость у них немаленькая.

Выбирая огнеупорный кирпич для возведения печей, необходимо учитывать технические характеристики, которыми он должен обладать, особенно показатели прочности. Для самой простой и невысокой конструкции можно купить блоки марки М150. Если возводится двухэтажная печь или камин большого веса, уже нужно искать М200-М250. Обязательно изучите сертификаты и паспорт на каждую партию стройматериала.

При визуальном осмотре следует обращать внимание на совпадение линейных размеров и геометрии блоков. Если этого нет, от покупки лучше сразу отказаться – здесь явно была нарушена технология. Искривление, трещины, выкрашивание также недопустимы, как и стекловидный блеск поверхности – он свидетельствует о том, что огнеупорный шамотный кирпич на производстве перекалили. Срок службы таких блоков будет минимальным, поскольку они утратили основное свое свойство – способность выдерживать смену температур.

Жесткие требования предъявляются только к кирпичу, который идет на футеровку топок и очагов. А вот наружная облицовка, не контактирующая напрямую с открытым огнем, вполне может идти и 2-го сорта, то есть иметь шероховатости поверхности и несколько увеличенную пористость. Тем, кто желает сэкономить еще больше и приобрести б/у после разборки старых печей, нужно быть особенно внимательными при выборе. Если блоки работали непосредственно в топке, повторно их использовать уже нельзя. А вот огнеупорный кирпич из удаленных от очага рядов вполне можно положить в той части новой печки, которая не испытывает особо серьезных термических нагрузок.

Огнеупорный кирпич: разновидности, характеристики

Профессионалы рекомендуют выполнять кладку из огнеупорного кирпича, используя в работе соответствующий термостойкий раствор. Производство этого материала предполагает его предварительный обжиг, а также применение особых компонентов, которые позволяют сделать кирпич максимально жароустойчивым.

Разновидности огнеупорных камней

1. Основной. Он предполагает использование известково-магнезиального состава. Применяется в сталелитейном производстве.
2. Углеродистый. Подходит в качестве основного материала для обустройства доменных сооружений.
3. Кварцевый. Его базовыми компонентами являются кварц и песчаник. Этот вид камня не выдерживает соседства с какими-либо материалами, исключение составляет лишь металл. Плохо переносит воздействие различных щелочей.
4. Глиноземный кирпич – самый распространенный вид. Диапазон температуры для его работы составляет 1000-1300 °C. Ценится за способность выдерживать перепады температур. Глиноземный огнеупорный кирпич прекрасно подходит для кладки бытовых печей и обустройства топочных камер.

Особенности

Характеристики огнеупорного кирпича разительно отличаются от тех, которыми наделены керамические или силикатные аналоги. Главный компонент огнеупорного бруска – это глина. Все остальные ингредиенты являются специальными добавками, от которых зависят качество, свойства и вид стройматериала. Но все дополнительные вещества в обязательном порядке обладают способностью сохранять изначальные свойства в условиях воздействия высокой температуры.

Огнеупорный кирпич часто используется в промышленном производстве, поэтому должен соответствовать предъявляемым требованиям к качеству и свойствам. Любое проявление дефектов приведет к сбою в работе, а значит, большим финансовым потерям.

Свойства, присущие всем видам огнеупорного кирпича:

1. Низкий уровень теплопроводности обеспечивает сохранение жара внутри конструкции отопительного оборудования.
2. Наличие тепловой инерции. Огнеупорный кирпич быстро нагревается, но при этом медленно остывает.
3. Способность противостоять горячему газу, шлаку, металлу.
4. Оптимальный уровень теплоемкости для накопления тепловой энергии и ее последующей передачи.
5. Повышенная устойчивость к высоким температурам, при этом сохраняются все характеристики материала.
6. Неизменность объемных параметров. Такой кирпич практически не подвергается усадке и росту: эти показатели сохраняются в диапазоне 0,5-1%.

Видовое разделение исходя из химических свойств

Признаками данной классификации выступают состав огнеупорного камня и задействованные вещества. Выделяют следующие три основные категории:

1. Кислая группа. Сюда включены динасовый и кварцеглинястый кирпичи, которые способны без каких-либо повреждений взаимодействовать с кислой средой.
2. Основная группа состоит из доломита, магнезита, хромомагнезита. Для них беспроблемным будет контакт со щелочной средой. Чаще всего эти кирпичи используются для возведения сооружений, в работе которых присутствуют постоянные резкие перепады температуры.
3. Нейтральная группа представлена шамотным огнеупорным, углеродистым и графитовым видами кирпича. Для них характерна устойчивость к щелочной и кислой средам.

Достоинства и недостатки

Среди положительных свойств огнеупорного материала отмечают следующее:

• сравнительно небольшой вес;
• отлично справляется с температурными перепадами;
• выдерживает воздействие агрессивных внешних факторов;
• хорошая теплоемкость и инерция, проявляющаяся в быстром нагревании и медленном остывании;
• вариации формы и размера;
• способность выдерживать температуру до 1690 °C включительно;
• привлекательный внешний вид и удовлетворение любых запросов за счет наличия разных оттенков и текстуры.

Основными недостатками являются следующие моменты:

• проблема резки и распила, так как кирпич обладает повышенными прочностными характеристиками;
• высокая стоимость.

Несколько слов необходимо сказать о глиноземном (шамотном) кирпиче. Среди других видов он обладает особой прочностью и отличается приемлемой ценой. За основу огнеупорного материала берется специальная глина алюмосиликатного типа, свойства которой усиливаются добавками порошка из графитовых и коксовых веществ.

Подробнее о свойствах шамотного кирпича читайте в этой статье.

Область применения

Отличные технические характеристики позволяют использовать огнеупорный материал как в промышленном производстве, так и в быту. Для каждой области применения существует оптимальная марка кирпича:

1. ШКУ характеризуется повышенной устойчивостью к высоким температурам, прочностными свойствами. Хорошо подходит для футеровки сталеразливочных ковшей.
2. ШПД – оптимальный вариант для доменных печей.
3. ШАВ – ваграночный вид, подходящий для сооружения горнов и чугунных отопительных устройств.
4. ША и ШБ часто применяются для частного строительства. Так, ША-5 является отличным вариантом для возведения камина или печи.

Различные размеры, а также устойчивость к воздействию внешней среды делают эти марки оптимальным вариантом для обустройства дымохода и топливника.

Они же используются и в промышленности, как химической, так и металлургической. С помощью этих материалов создаются различные установки, например, топливные камеры, котлы.

Какая бы марка ни была выбрана, кладку следует выполнять с использованием специального раствора. В рабочую смесь необходимо обязательно добавлять огнеупорную глину и истолченный кирпич. На толщину слоя влияет планируемая температурная нагрузка. Более высокие значения требуют нанесения небольшого количества раствора.

Правила выбора

Специалисты советуют обращать внимание на следующие моменты:

1. Прислушаться к звуку: если по кирпичу постучать, звук должен быть звонким, отчетливым.
2. Качество материала не зависит от его цвета. Огнеупорный брусок может иметь любой оттенок, присущий глине: песочный, бежевый, серый, желтый.
3. Кирпич жаростойкий не должен быть слишком пористым. Множество отверстий увеличивает гигроскопичность, что не приветствуется в строительстве печей. Это может вызвать разрушение материала и, как следствие, всей конструкции.
4. Исключить наличие стекловидного отблеска. Это означает, что огнеупорный кирпич перекалили.

SARSSR.RU

Современная архитектура. Сервис, строительство, ремонт

Новости

Популярное

• Гидроэкскаваторы
• Реверсивное вращение

Шамотный кирпич. Свойства. Применение шамотного кирпича

Обыкновенный керамический («красный») кирпич не способен противостоять сильному жару. При температуре «белого каления» (1200°С) керамический кирпич плавится, а когда остывает, начинает крошиться. Тем не менее, такой кирпич может использоваться для строительства обычных печей с не такой высокой рабочей температурой. Однако, некоторые строители, для возведения печей в саунах и каминов используют именно огнеупорный кирпич, принимая во внимание наличие у него высокого коэффициента теплопроводности, а значит, возможности хорошо сохранять и отдавать тепло. Важную роль играет и привлекательный внешний вид огнеупорного кирпича, с правильной геометрией, светло-коричневого или соломенно-желтого цвета с коричневыми включениями.

На крупных производствах, при температурах достигающих 1400° — 1800°С (металлургическое производство, стеклоделие, обжиг фарфора) огнеупорный кирпич необходимый материал. Шамотный кирпич применяют для строительства сводов, порогов доменных и других заводских печей.

Для избегания эффекта растрескивания в процессе обжига огнеупорные кирпичи имеют в составе до 70% шамота (обожженной огнеупорной глины, благодаря чему кирпич и получил своё второе название шамотный), реже в смесь для производства огнеупорного кирпича добавляют коксовый или графитовый порошки, крупные зерна кварца. В итоге, можно получить разные сорта огнеупорного кирпича, предназначенные для различных областей применения. Выбор определенного сорта шамотного кирпича определяется температурой, в которой предполагается его эксплуатация, а также химическими характеристиками накаливаемого вещества, а также свойствами золы или топлива.

Выделяют четыре вида огнеупорного кирпича: кварцевый огнеупорный кирпич, шамотный (глиноземный) огнеупорный кирпич, основной и углеродистый огнеупорный кирпич.

Кварцевый огнеупорный кирпич используется в случае, если стенки печи соприкасаются лишь с пламенем или металлами. Такой кирпич плохо контактирует с щелочами, известью, окислами железа. В основном из него строят своды отражательных печей (к примеру, каминов). По сравнению с обычным кирпичом, Кварцевый огнеупорный кирпич является однородным, не содержит пустот. Кварцевый кирпич делают из чистого песчаника или кварца, которые цементируют небольшим количеством глины, по завершении процесса обжига, кварцевый кирпич приобретает характеристики, близкие к естественным.

Шамотный огнеупорный кирпич содержит в составе большую часть глины. Шамотный кирпич гораздо лучше, чем кварцевый сопротивляется влиянию щелочей, к примеру, извести. К тому же шамотный огнеупорный кирпич лучше реагирует на резкие перепады температуры. Огнеупорные кирпичи такого вида легче производить и потому они являются более популярными. Шамотный огнеупорный кирпич применяется в тех случаях, когда температура не превышает 1000-1300° С.

Основные кирпичи (от термина «основания»). Известково-магнезиальные огнестойкие массы используются в металлургическом производстве — при выработке бессемеровской стали из фосфористых руд.
Углеродистый кирпич используется лишь в некоторых областях промышленности. Он является прессованным графитом или коксом, применяется в доменных печах.
Для бытовых целей лучше всего использовать «шамотный» кирпич, маркируемый буквой «Ш». Последующие обозначения в их марках определяют размеры.

Например:
Кирпич прямой — Ш-5, 230 ¤ 114 ¤ 65;
Кирпич прямой — Ш-8, 250 ¤ 124 ¤ 65;
Кирпич прямой — Ш-8, 250 ¤ 124 ¤ 65;

Кроме прямых, выпускаются и другие формы кирпичей, например клиновидные, применяемые при кладке полукруглых арок и сводов различных радиусов кривизны.

Размеры и марки его таковы:
Клин торцевой — Ш-22, 230 ¤ 114 ¤ 65/55;
Клин торцевой — Ш-23, 230 ¤ 114 ¤ 65/45;
Клин ребровой — Ш-44, 230 ¤ 114 ¤ 65/55;
Клин ребровой — Ш-45, 230 ¤ 114 ¤ 65/45.

Следует отметить, что при кладке огнеупорных кирпичей необходима особенно тщательная их притирка, чтобы швы выходили возможно тонкими. Скрепляют кирпичи раствором огнеупорной глины, в которую добавляют толченый огнеупорный кирпич.

Шамотный кирпич и его размеры

При возведении стен применяется красный строительный кирпич. Но свойства его таковы, что для кладки камер печей, каминов, дымоходов он не подходит, нужен огнеупорный кирпич. Самым распространённым видом огнеупорного материала является шамотный. В бытовых целях применяется только этот вид огнеупорных изделий.

Свойства и состав шамотного блока

Производится шамотный кирпич путём обжига смеси 70% каолиновой глины с 30% порошка шамота. При обжиге с соблюдением температурных и временных параметров получается звонкое изделие с гладкими поверхностями, светло-жёлтое с вкраплениями оранжевого цвета. Очень плотный материал, при ударах не крошится, сколоть невозможно, от сильного удара блок просто разломится, но придать нужную форму не удастся.

Применяемый огнеупорный кирпич имеет температуру плавления выше 1600 градусов. Рабочая температура шамотных огнеупоров марки ШБ составляет 1250 градусов, в то время как красный строительный кирпич плавится при 1000. Поэтому самые горячие части печей и каминов выкладывают шамотными изделиями.

Если кирпич имеет недожог, он теряет свои огнеупорные свойства. Пережжённое изделие покрыто сверху стеклянным налётом и не принимает крепящий раствор.

Использование шамотного изделия при футеровке печных камер горения, каминов и дымоходов оправдано, так как основная кладка из красного кирпича будет защищена от высоких температур. Выкладывать всю конструкцию из шамотного материала невыгодно по экономическим показателям.

Стандарты изделий

Свойства шамотного блока не позволяют вести его подгонку по месту кладки. Поэтому изделия выпускаются различных форм со стандартными размерами. Проектировщики эту особенность материала учитываются и создают конструкции, в которых используются типоразмеры согласно ГОСТ 390–96 . Этот документ регламентирует все типы и формы изделий.

Соблюдаемая точность размеров является гарантом выполнения кладки без затруднений. С учётом того, что кладочный раствор не может наноситься слоем, толще 3 мм, на шамотный кирпич предусмотрены допуски по размерам:

• длина блока — отклонение в 5 мм;
• ширина — в 4 мм;
• толщина — в 3 мм.

Линейное расширение при нагревании до температуры 1250 градусов должно быть не более 0,5% от линейных размеров.

Плотность изделий в зависимости от марок составляет 1700−1900 кг/куб. м. Она зависит от используемой глины, а она отличается на разных месторождениях, и температуры обжига. Плотность зависит от пористости изделия. ГОСТ допускает пористость от особо плотной, где пустоты в теле составляют не более 3%, до ультралегковесных блоков, с пористостью до 85%. Вес шамотного кирпича в зависимости от пористости может быть от 2 до 6 кг.

Способы формования блока применяются различные — литые, пластичного формования, горячепрессованные. Каждый способ формования блока привносит в изделия особые качества.

В дальнейшем формованный блок проходит термообработку, которая тоже подразделяется:

1. Безобжиговые.
2. Обожжённые в печах.
3. Плавленолитые.

Теплопроводность шамотного материала вдвое выше, чем строительного того же размера.

Форма и размер шамотного блока соответствует ГОСТ 8691–73 . Стандарт перечисляет все имеющиеся типоразмеры изделий. Общей в маркировке кирпича, является первая буква Ш. Если второй на маркировке стоит русская буква — означает, что кирпич выпущен по ГОСТу, сразу идёт цифра, изделие отвечает стандарту Т. У. Например , марка ШБ 5 означает, что шамотный кирпич отвечает ГОСТу по всем показателям и может быть использован в бытовых целях. Также есть марки ША, ШАК, ШУС и другие.

Размерный ряд

Используемый в быту шамотный кирпич ШБ 5 представляет прямоугольные блоки размером в 230*114*65 мм. Однако размерный ряд прямоугольных изделий широк. Только одинарный прямоугольный блок имеет приведённый размерный ряд. Цифра после буквенного изображения указывает, какая именно строчка, номер изделия, соответствует типоразмеру блока.

Также будут представлены размеры полуторных, клиновидных, торцовых, ребровых, пирамидальных изделий. Разновидности выпускаемой продукции позволяют выкладывать полукруглый свод топочной камеры, и футеровать различные геометрические плоскости под камеры сгорания.

Недостатки шамотного блока

Использование шамотов ограничено по многим показателям. Кирпич гигроскопичен, попавшая в поры вода станет разрушать материал при последующем нагревании. По этой же причине кирпич при промерзании также получает повреждение своей структуры. Поэтому печи с такой футеровкой при периодическом промерзании могут потерять часть футеровки.

Невозможность подогнать блок по месту и его высокая цена не позволяет использовать материал в качестве основного при возведении каминов и печей.

Шамотный кирпич размеры, характеристики, вес и виды согласно ГОСТ

Оглавление:

• Как делают огнеупорный кирпич. Состав
• Маркировка и условные обозначения по ГОСТу
• Размеры и технические характеристики
• Вес
• Какой раствор использовать при кладке?
• Чем резать шамотный блок?
• Производители шамотных кирпичей
• Заключение

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).

Для проверки «подлинности» блока можно несильно ударить по нему – если это настоящий шамотный кирпич, при ударе он «отзовется» звонким, слегка металлическим звуком.

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)

Важные характеристики огнеупорных кирпичей

Наличие в продаже большого ассортимента отопительного оборудования не уменьшает привязанностей к добротно сделанным, привычным для всех печам. Умение складывать печь раньше передавалось из уст в уста.

Сейчас возможностей для обучения больше. Помимо кладки, мастер должен знать, как правильно выбрать и использовать материал.

Для возведения печи подходит не всякий, а только огнеупорный кирпич, имеющий особые характеристики. Ошибка, невнимательность при покупке могут свести всю работу насмарку.

Производство

Для производства многих строительных материалов с огнеупорными характеристиками используются глина – неорганическое ископаемое из горных осадочных пород. Глиняное сырье разнообразно. Оно представляет собой смесь:

• солей кремниевой кислоты (силикатов);
• оксидов кремния, алюминия;
• воды из подземных источников.

В осадочных породах присутствуют примеси окрашенных компонентов, присущих каждой местности.

При производстве огнеупора сырье обязательно обжигают при высоких температурах. В результате вся влага испаряется, минеральные компоненты спекаются. Продукт теряет пластичность, превращается в особо плотный камень с огнеупорными характеристиками.

Последующие стадии технологического процесса включают измельчение сырья; внесение добавок: графита, крупного коксового или кварцевого порошков; добавление небольших количеств воды (не более 10 %) до стадии образования требуемой консистенции.

Полученную массу погружают в бункер, из которого она поступает в дозатор. Сделанный из порции минеральной массы кирпич подвергают прессованию и обжигу.

Представленная технологическая схема широко распространена, хорошо отработана. Все характеристики, включая вес огнеупорного кирпича, полученного таким методом, стабилен, соответствует требованиям ГОСТ.

Свойства

Огнеупорные свойства бывают: обычными (1580 – 1770 ℃), высокими (1700 – 2000 ℃), высшими (более 2000 ℃).

По объемной доле полостей изделия подразделяются на несколько групп:

• особо плотная продукция имеет пористость менее 3 %;
• высокоплотная – 3 – 10%;
• плотная – 10 – 20 %;
• обычная — 20 – 30 %;
• легковесная и теплоизоляционная – 45 – 85 %.

По виду сырья и характеристикам, особенностям применения жаропрочный кирпич принято подразделять на несколько видов.

Основной (основный) огнеупорный кирпич содержит карбонаты кальция и магния, его применяют для отделки сталеплавильных печей. Он обладает максимальной прочностью и теплопроводностью в сравнении с другими огнеупорами.

Характеристики создают идеальные условия для выплавки бессемеровской стали. Есть и другие виды огнеупорных кирпичей со специфическими характеристиками.

Виды огнеупоров

Углеродистый кирпич отличается составом от остальной огнеупорной продукции. Его основу составляют графит или кокс, содержание которых приближается к 92 %. Углеродистая кирпичная продукция имеет узкое предназначение. Из нее делают доменные печи.

Кварцевый кирпич делают из смеси кварца с песчаником. Главное достоинство состоит в большой плотности. Из кварцевой продукции получаются надежные дымоходы, стенки каминов, некоторые виды печей.

Материал химически нестабилен; может вступать в реакции с кислотными, щелочными веществами; оксидами металлов.

Динасовый огнеупорный кирпич на 94 % состоит из оксида кремния, хорошо сохраняет прочность при высоких температурах, достигающих 1690 ℃. Материал, в соответствии с характеристиками, идеально подходит для печей мартенов, регенераторов.

Полукислый кирпич относится к шамотным. Его состав представлен в основном оксидами алюминия и кремния. Материал можно нагревать в печи до 1670 ℃. Он хорошо переносит механические нагрузки; имеет большое количество пор (до 30 %), меньшую, чем у других огнеупоров плотность.

Изделия с преобладающим (62 %) содержанием оксида алюминия называют муллитовыми. Если массовая доля окисла алюминия (глинозема) превышает 90 %, то изделия называют корундовыми.

Высокоглиноземистые кирпичи применяют для кладки футеровок при строительстве металлургических предприятий.

Глиноземный кирпич, который часто называют просто шамотным, нашел самую широкую область применения. Он содержит большую концентрацию глины (шамота), способен выдерживать температуру до 1400 ℃.

Хорошо переносит перепады температур, инертен к действию щелочных компонентов. Шамотную продукцию из глинозема используют повсеместно в быту и промышленности, благодаря хорошим эксплуатационным характеристикам.

Шамотная продукция

Специальное глиняное сырье, необходимое для производства шамотного кирпича, добывают открытыми способами. Разработки не требуют больших финансовых вложений.

Энергетические затраты на изготовление продукции умеренные, чему способствует хорошо отработанная технология.

В результате шамотный кирпич имеет вполне доступную для основной части населения цену. Именно этот вид огнеупорной продукции чаще всего используют для кладки печей в частных домостроениях.

Технологию реализуют с некоторыми особенностями. Поэтому продукция имеет широкий диапазон значений плотности. Средние значения варьируются от 1700 кг/м 3 до 1900 кг/м 3 . Есть изделия с минимумом плотности 300 кг/м3 и максимумом 2100 кг/м 3 .

Обычные огнеупорные кирпичи из шамота выдерживают температуру от +1250 ℃ до +1690 ℃. Существует огнеупорный кирпич из шамота, в характеристиках которого указана максимальная температура 1800 ℃. Такие изделия применяется на промышленных объектах.

Марка огнеупорного изделия

Максимальная температура применения (градусов С)