Zbo39.ru

Строительный журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплопроводность шамотного кирпича

Теплопроводность и свойства огнеупорных материалов, температура применения огнеупоров

Плотность, теплопроводность и максимальная температура применения огнеупоров

В таблице представлены значения плотности, теплопроводности (в зависимости от температуры) и максимальная температура применения огнеупорной теплоизоляции и изделий.

Максимальная температура применения огнеупорной теплоизоляции и изделий, приведенных в таблице, находится в диапазоне от 60 до 1700°С.

Свойства указаны для следующих материалов: асбест, асбозонолит, асбозурит, асбослюда, асботермит, диатомит молотый, зонолит (вермикулит), минеральная стеклянная вата, новоасбозурит, ньювель, совелит, ферригипс (паста феррои), шлаковая вата, альфоль гофрированный (сегменты), асбоцементные сегменты, вермикулитовые плиты, вулканитовые плиты, войлок строительный, кирпич: диатомитовый, динасовый, керамический (красный), магнезитовый, пеношамотный, пенодиатомитовый, хромитовый, шамотный, минеральный войлок, пенобетонные блоки, торфяные сегменты, шлаковая и минеральная пробка.

Следует отметить, что максимальной температурой применения из рассмотренных огнеупоров обладают динасовый, магнезитовый и хромитовый кирпичи. Температура применения этих кирпичей равна 1700°С. Теплопроводность кирпича указанных типов при высоких температурах может изменяться от 0,3 до 7,5 Вт/(м·град).

Примечание: температура в формулы для расчета теплопроводности огнеупоров подставляется в градусах Цельсия.

Теплофизические свойства огнеупорных материалов

В таблице представлены теплофизические свойства огнеупорных материалов в зависимости от температуры.
Также приведена максимальная рабочая температура огнеупоров.

Даны следующие теплофизические свойства огнеупоров:

  • плотность при 20°С, кг/м 3 ;
  • коэффициент теплопроводности, Вт/(м·град);
  • массовая удельная теплоемкость, кДж/(кг·град);
  • максимальная рабочая температура,°С.

Теплофизические свойства представлены для следующих огнеупорных материалов: шамотный кирпич, пеношамот, кирпич: динасовый, магнезитовый, хромомагнезитовый, изделия: силлиманитовые (муллатовые), корундовые (алундовые), цирконовые, карборундовые, плавленный шлак, песок кварцевый.

Примечание: температура в формулы для расчета теплопроводности и удельной теплоемкости огнеупоров подставляется в градусах Цельсия.

Теплофизические свойства огнеупорных изделий и керамики

В таблице даны теплофизические свойства огнеупорных изделий и материалов в зависимости от температуры.
Также приведено удельное электрическое сопротивление огнеупорных материалов при температуре 800, 1200 и 1600°С.

В таблице указаны следующие свойства огнеупоров:

  • плотность огнеупоров при 20°С с порами и без пор, т/м 3 ;
  • удельная теплоемкость, кДж/(кг·град);
  • теплопроводность, Вт/(м·град);
  • удельное электрическое сопротивление, Ом·см.

Свойства представлены для следующих огнеупорных изделий и керамики: графитовые изделия, динасовый кирпич, карборундовые изделия (карбофракс), корундовые (алундовые) изделия, рекристаллизованный корунд, магнезитовый кирпич, изделия из плавленного муллита, плавленный магнезитовый кирпич, окись бериллия, тория, полукислый огнеупорный кирпич, строительный (красный) кирпич, силлиманитовые и муллитовые изделия, угольные изделия, хромитовый кирпич, хромомагнезитовый кирпич, термостойкий хромомагнезитовый кирпич, циркониевые и цирконовые изделия, шамотный кирпич.

Примечание: температура в формулы для расчета теплопроводности и удельной теплоемкости керамики и огнеупоров подставляется в градусах Цельсия.

Теплопроводность кирпича

Современный строительный рынок все чаще пополняют новые материалы, восхищающие потребителя качественным исполнением, улучшенными свойствами, обновленными возможностями. Их преимущества над традиционными бесспорны за счет преобладания сразу нескольких характеристик по многим значимым параметрам.

При появлении новых технологий в строительной индустрии не стоит забывать и хорошо проверенные временем стройматериалы. К примеру, кирпичные материалы во все времена относились к востребованным, и никакие факторы не могут повлиять на уровень их популярности. Из них возведено большинство построек, так как они обладают способностью к противостоянию разным климатическим условиям.

С давних времен до сегодняшнего дня эта строительная продукция выдерживает весомые нагрузки, проходит долгое испытание временем. Прочность, долговечность, экологические свойства, водостойкость, морозоустойчивость, звуко- и теплоизоляционные характеристики относят его к ряду лучших стройматериалов.

Что такое теплопроводность?

Одним из весомых свойств является все же теплопроводность кирпича (Т) – возможность пропускать тепло через себя, несмотря на разную температуру. Она указывает на то, до какой степени кирпичная стена теплая, каким образом этот материал способен проводить и передавать тепло.

Керамические изделия используют при возведении несущих стен, перегородок между комнатами, облицовочные – дают возможность придать дому и прилегающему к нему забору аккуратный и достойный вид, презентабельность, создают неповторимый стиль, а также увеличивают тепло в доме. При выборе стройматериала для постройки перекрытий, стен и полов именно такие факторы являются самыми важными.

На вопрос: «Каким же образом определить величину тепловой характеристики?», отвечают эксперты с богатым и длительным опытом работы. Они авторитетно настаивают на том, что многочисленные виды кирпичной кладки детально исследовались в лабораторных условиях. В соответствии с полученными данными выставлен определенный коэффициент теплопроводности кирпича.

Показатели указывают на различные температуры, поскольку тепловая энергия имеет способность постепенного перехода из горячего состояния в холодное. При довольно высокой температуре этот процесс можно увидеть открыто. Высокоинтенсивная передача тепла обусловлена градациями в температуре.

Закон Фурье вкратце

Для более глубокого исследования теплопроводности и теплового потока, с учетом площади поперечного сечения ученым Фурье был выведен специальный закон, показывающий, благодаря чему существующие материалы прекрасно задерживает тепло и улучшают свою изоляцию.

Величина степени переноса теплоты обозначается специальным коэффициентом (КТ) – λ, а тепловая энергия измеряется в Вт. Последняя уменьшает свой уровень при прохождении расстояния в 1 мм с различием температуры на 1 градус. В итоге меньшая потеря энергии выгоднее, а стройматериал с небольшим КТ относится к более теплому.

Теплопроводный параметр большой мерой обусловлен плотностью, при уменьшении ее уровня понижается и тепловой показатель. То есть плотные тяжелые экземпляры обладают повышенным значением Т, а более легкий вес и меньшая прочность указывает на небольшую Т. Для повышения Т влияют на состав материала, его плотность, соблюдение методики изготовления, влаговместимость.

Показатели теплопроводности разных видов кирпичей

Согласно справочным данным теплопроводность силикатного кирпича (сухого) составляет 0,8 Вт/ /м*К , Т кладки из него — 0,7 Вт/м*К. Величина данного параметра у керамического кирпича выше, Т кладки из него — 0,9 Вт/м*К. Следственно, тепловой показатель переноса энергии у силикатного меньше, чем керамического, то есть первый дольше сохраняет тепло, поэтому используется для отделочных работ фасадов зданий за счет лучшего обеспечения теплоизолирующих характеристик.

Теплопроводность пустотелого кирпича — 0,3-0,4 Вт/м*К, то есть потеря тепла выше практически вдвое. Вследствие этого такие постройки требуют дополнительного утепления.

У кирпича облицовочного величина данной характеристики зависит от вида, ведь он подразделяется на керамический, силикатный, гиперпрессованный и клинкерный. Наиболее высокий уровень Т у клинкерного, а низкий – у керамического. Силикатный намного холоднее керамического, а наиболее популярный в этом плане – гиперпрессованный. Чем плотнее и прочнее стройматериал, тем выше уровень его Т.

Красный кирпич имеет теплопроводность, зависящую от технологии его производства. Благодаря достаточной плотности и пустотности от 40% до 50% Т составляет 0,2 – 0,3 Вт/м*К. При такой величине толщина стен может быть значительно меньшей, чем в постройке с силикатным.

Уровень тепловой характеристики у шамотного кирпича является очень важной их всех остальных показателей. Наиболее важно учитывать этот фактор при возведении печей, а также каминов. Свойство быстро отдавать тепло просто незаменимо при желании иметь у себя дома такие виды обогрева.

Как известно, степень передачи тепловой энергии формируют такие различные качественные свойства: вес, объем, влажность, пористость, плотность, влажность, виды добавок. Большое количество пор, содержащих воздух, создает низкий уровень проведения тепла. Для обеспечения тепла в жилище следует выбирать стройматериалы с низким значением КТ, поскольку он непосредственно влияет на выбор технологии утепления стен и отопительной системы.

Итак, каждый вид кирпича имеет свой коэффициент теплопроводности (КТ), измеряющийся в Вт/м°С или в Вт/м*К. Для силикатного, керамического, полнотелого и пустотелого данные указаны выше. Облицовочный (лицевой) керамический имеет достаточно низкий уровень – 0.3 – 0.5, а гиперпрессованный, наоборот, – 1.1. Красный пустотелый — лишь 0.3 — 0.5,«сверхэффективный» – от 0.25 до 0.26, полнотелый – от 0.6 до 0.7, глиняный — 0.56.

Кирпичные изделия от разных производителей имеет отличия физических характеристик. Поэтому строительные работы должны вестись с учетом значений указанных коэффициентов, обозначенных в документации от завода-изготовителя. Перед началом работ следует изучить всю сопутствующую информацию, выслушать рекомендации опытных строителей-специалистов и только потом подготовлено начать задуманное строительство.

Шамотный кирпич – применение, характеристики, достоинства и недостатки

Шамотным называется специальный вид кирпича, отличающийся повышенной устойчивостью к сильному нагреву и резким колебаниям температуры. Такие свойства обеспечивает особая технология производства, которая заключается в термическом обжиге смеси из шамотного порошка и специальной огнеупорной глины.

Этот материал незаменим при кладке печей, каминов, дымоходов, а также в промышленных установках, использующих энергию сгорания топлива.

Характеристики шамотного кирпича

Одной из главных особенностей этой разновидности строительных материалов является способность сохранять тепло. Высокая теплопроводность является основной причиной, по которой многие мастера рекомендуют возводить из шамотного кирпича не только топочную часть, а всю печь целиком.

Не вдаваясь в подробности довольно давно ведущихся споров, отметим, что в декоративном плане это решение могло бы быть достаточно интересным: нестандартные форма и размеры шамотного кирпича, небольшой вес, теплопроводность, а также мягкий песчаный оттенок зрительно создают эффект уютного прогретого солнцем источника тепла. Среди других характеристик, которые имеет шамотный кирпич, отметим следующие:

  • Форма. Как мы уже говорили, она может быть самой разнообразной. Наряду с традиционными прямоугольными, выпускаются клиновидные (для арок и сводов), трапецеидальные и другие изделия. Требуемая геометрия поверхности обеспечивается укладкой на глиняный раствор необходимой конфигурации.
  • Размеры. Чаще всего, при укладке печей используются две стандартные разновидности прямого огнеупорного кирпича: ШБ-5 и ШБ-8. Расшифровывается такая маркировка так: первая буква – сокращение от слова «шамотный», вторая – означает класс огнеупорности, т. е. температуру применения (до 1350 °С). Последняя цифра указывает на соотношение размеров сторон, соответственно, 230 х 114 х 65 мм для ШБ-5 и 250 х 124 х 65 мм для ШБ-8.
  • Вес. Данный материал отличается сравнительно небольшой массой, что никак не сказывается на его свойствах, но позволяет значительно уменьшить нагрузку на фундамент. Укладка производится на раствор, нанесенный тонким слоем, который не оказывает заметного влияния на общий вес конструкции.
  • Плотность и пористость. Эти параметры зависят друг от друга – большее значение одного из них соответствует меньшему значению другого. Чем больше пористость изделия, тем меньше его вес и выше теплопроводность.
Читать еще:  КИРПИЧ ОГНЕУПОРНЫЙ

Применение шамотного кирпича

Шамотный кирпич лучше других огнеупорных изделий выдерживает контакт со щелочами, например, с известью. Поэтому он может использоваться в различных промышленных установках, где продукты горения содержат активные химические вещества (кладка и футеровка котлов, топливных камер, доменных печей и т. д.).

Особое значение для придания тепловым агрегатам устойчивости к высоким температурам имеет используемый раствор. Обычно для его приготовления применяются те же компоненты, что и при производстве самого кирпича. При работе с марками ШБ-5 или ШБ-8 используют огнеупорную глину, в которую добавляют толченый кирпич. Такой состав обычно называется «шамотная глина» или мертель.

Толщина кладочного слоя зависит от температуры, на которую рассчитывается возводимая конструкция. Чем выше температура, тем более тонким слоем должен наноситься раствор.

При особенно высоких температурах может потребоваться толщина менее 1 мм. Подобные работы требуют особого качества приготовления смеси и высокой квалификации исполнителей. Кроме того, заметно повышается расход и стоимость материала (необходимо применять только специальные марки с повышенной огнестойкостью, кирпич ШБ-8 или ШБ-5 не выдержит нагрузки), а также увеличивается общий вес готового изделия.

При всех своих достоинствах шамотный кирпич имеет и ряд недостатков, ограничивающих его применение:

  • Гигроскопичность. Он хорошо впитывает влагу, при этом увеличивается вес и снижается прочность при нагреве;
  • Неустойчивость к промерзанию. Обычно для кладки бытовых печей используется шамотный кирпич марок ШБ-5, ШБ-45, ШБ-94, ШБ-8, который часто крошится при нерегулярном использовании и периодическом остывании печи;
  • Высокая плотность. Материал с трудом поддается резке при необходимости обеспечить нужные размеры;
  • Сравнительно высокая цена, долгое время прогрева, необходимость готовить специальный раствор.

Подводя итоги, отметим, что применение шамотного кирпича оптимально для облицовки зон, подверженных сильному термическому воздействию. Вместе с тем, его использование в качестве основного строительного материала для бытовых печей сдерживается наличием ряда недостатков, вызванных технологическими особенностями производства.

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.

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:

  1. Прочность на сжатие – 15-23 Н/мм 2 .
  2. Теплопроводность – 0,84-1,28 Вт/м·°С.
  3. Средняя рабочая температура – не менее +1350 °С, хотя фактические показатели огнеупорности значительно выше и достигают +1730 °С.
  4. Средний вес кирпича одинарного размера – 3,7 кг. Изделия, выпускаемые по ТУ, могут иметь массу 2,5-6,0 кг.
  5. Химическая стойкость к щелочам и кислотам.
  6. Водопоглощение (для плотных материалов) – на уровне 7%.

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/м 3 .
  • Прочность на сжатие – 1,0-3,5 Н/мм 2 .
  • 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:

  1. ША – обычный огнеупорный кирпич, выдерживающий температуру нагрева в +1730 °С. Его кажущаяся плотность – 2-2,1 т/м 3 , несмотря на достаточно большое содержание оксида алюминия.
  2. ШБ – тот же шамот, но уже общего назначения, который работает при +1670 °С. Весит он чуть меньше, чем ША (1,9-2,0 т/м 3 ), и среди частных строителей пользуется популярностью.
  3. ПБ и ПВ – полукислый шамотный кирпич, в составе которого присутствует большое количество оксида кремния (SiO2). Имеет пустотность около 30% и плотность 0,9 т/м 3 , что позволяет ему медленнее нагреваться и так же долго остывать. Этим маркам находится применение при строительстве мангалов, тандыров, барбекю и дымоходов – приобрести их можно по очень доступной цене.
  4. ШЛ – уже рассмотренный нами выше жаростойкий материал с малым весом.

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.

Индекс12345678910
Длина, мм230250300345
Ширина, мм6585114150124150
Высота, мм6510075654065756575

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.

ТипПолуторныйТрехчетвертной
Индекс111213141516171819
Длина, мм230250300172187
Ширина, мм172187225114124
Высота, мм7565756575657565

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.

Какая теплопроводность у кирпича?

Качество дома оценивается по многим факторам, одним из которых является способность удерживать тепло. Теплопроводность кирпича влияет на этот показатель. Поэтому перед началом строительства или утепления здания учитывается это свойство стройматериала. Популярным и доступным средством для возведения стен является керамический кирпич. Так как большинство его видов обладают слабой теплоизоляцией, то этот недостаток компенсируется с помощью термоизоляционных конструкций.

Что обозначает показатель?

Каждый стройматериал выделяется своей теплопроводностью. Этим показателем характеризуется способность удерживать тепло в доме. У бетона, дерева и кирпича эта характеристика имеет разные значения. Чем ниже значение показателя, тем лучше у него сопротивление теплопередаче. Но следует учитывать, что уровень теплоизоляции увеличивается при уменьшении плотности стройматериала. Это делает блоки более легкими, поэтому при возведении двухэтажного дома лучше выбрать пустотелый материал для уменьшения давления на фундамент дома. Толщина кирпичной кладки меняется в зависимости от теплопроводности стройматериала. Для экономии строительства используется двойной блок. Для оценки теплоизоляционных свойств утеплителя используют коэффициент теплотехнической однородности.

Читать еще:  Шамотный кирпич: применение и характеристики

Свойства различных типов блоков

Красный керамический

Пористость увеличивает теплосопротивление стройматериалов, поэтому у полнотелого кирпича теплопроводность выше.

Этот вид стройматериалов является популярным и доступным. Состоит из глины и других добавок. Этими строительными материалами возводится несущая конструкция, облицовываются или утепляются стены старого дома, а также сооружаются заборы и укладывается фундамент. Изделие отличается высокой прочностью и долговечностью. Теплопроводность керамического кирпича зависит от разновидности. Лучшим вариантом для утепления дома является использование пустотелого кирпича. Чем больше степень пустотелости, тем меньше изделие способно проводить тепло. Кирпичная стена может укладываться в один или два ряда. Кроме этого, стройматериал обладает такими свойствами, как:

  • прочность;
  • морозостойкость;
  • огнеупорность;
  • звукоизоляция.

Вернуться к оглавлению

Клинкерный

Эта разновидность красного керамического стройматериала чаще всего применяется для облицовочных работ, укладки тротуаров. Это обусловлено его высокой теплопроводностью. Она достигает 1,16 Вт/м°С. Уменьшения этого показателя удается достичь у пустотелых образцов. При строительстве дома из таких блоков необходимо использовать дополнительные методы утепления. Большая плотность изделия придает ему дополнительной влаго- и морозостойкости. Облицовочный кирпич широко используется для декоративной отделки домов снаружи и внутри.

Характеристика шамотного

Так как этот вид стройматериала характеризуется высокой способностью проводить тепло, его чаще применяют при возведении каминов, печей. Этим обусловлено его название «печной кирпич». В таком случае теплопроводность шамотного кирпича играет решающую роль в выборе материалов для стройки. Подобные свойства помогают экономить энергию для обогрева помещения. Кроме этого, шамотный кирпич обладает такими свойствами, как:

  • огнеупорность;
  • устойчивость к перепадам температуры;
  • высокая теплопроводность;
  • легкий вес;
  • устойчивость к воздействию щелочей и ряда кислот;
  • прочность;
  • эстетичность.

Вернуться к оглавлению

Силикатный

Этот вид стройматериала ценится прочностью, экологичностью и звуконепроницаемостью. Но теплопроводность кирпича этого типа не завышена, поэтому помещения из него требуют дополнительного утепления. Силикатные блоки делают из смеси песка и извести с добавлением связующих компонентов, которые прессуются и впоследствии подвергаются обжигу. Самым распространенным является изделия марки М100. Различают рядовой и лицевой силикатный кирпич. Каждый из них имеет свою сферу применения. Кроме этого, материал способен впитывать влагу, что не позволяет использовать его в местах с повышенной влажностью и при строительстве фундамента.

Какая теплопроводность изделий?

От состава, способа изготовления и пустотелости зависят характеристики стройматериалов. Коэффициент теплопроводности кирпича характеризует его способность проводить тепло. Клинкерные изделия отличаются высоким уровнем, а керамические материалы — самым низким в сравнении с другими видами. Характеристика разновидностей изделия указана в таблице.

Характеристика теплопроводности стройматериала

ВидПоказатель, Вт/м°С
КерамическийПолнотелый0,5—0,8
Щелевой0,34—0,43
Поризованный0,22
Клинкерный0,8—1,16
Шамотный0,6
СиликатныйПолнотелый0,7—0,8
Пустотелый0,4—0,66

Вернуться к оглавлению

Что влияет на показатели?

Теплопроводность кладки из кирпича зависит не только от качества изделия, но и от смеси, с помощью которой укладывается конструкция.

Но все же решающую роль в выборе стройматериала играет его характеристика. Теплопроводность красного кирпича отличается в зависимости от таких факторов, как:

  • Пустотелость. Чем больше пустот в изделии, тем выше его теплоизоляционные качества.
  • Плотность. Высокое значение этого показателя прибавляет стройматериалу прочности, но уменьшает способность удерживать тепло.
  • Структура и форма пористости. Большое количество мелких и замкнутых пор снижает теплопроводность материала.
  • Состав. Стройматериалы, образованные из тяжелых атомов и атомных групп, снижают теплопроводность.

При выборе стройматериалов руководствуются не только одним свойством удерживать тепло. Учитывается, в каких климатических условиях будет использоваться кирпич и функциональное назначение планируемой конструкции. Для строительства дома лучше подойдет применение двойного пустотелого керамического блока, а для облицовки — лицевого клинкерного кирпича. Преимущество силикатных блоков состоит в невысокой цене, но влаговпитываемость не позволяет его использование в местах с повышенной влажностью. К выбору стройматериалов рекомендуется относиться ответственно, так как от этого зависит качество постройки.

Обзор шамотного кирпича: виды, вес, размер, маркировка

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».

Перед закладкой печного оборудования следует рассчитать рабочую температуру будущей конструкции. От этого показателя зависит ширина монтажного шва между шамотными кирпичами. Чем больше рабочая температура, тем тоньше кладочный слой. Порой он не превышает 1 мм. Такая работа требует высокого уровня мастерства от исполнителя, и хорошего качества приготовленного раствора.

Вследствие этого увеличивается расход и стоимость необходимых материалов, и выбирать нужно марки изделия с более высокой устойчивостью к огню.

Несмотря на все преимущества, существуют нюансы, ограничивающие применение шамотного кирпича ( отрицательные моменты ):

  • гигроскопичность – способность впитывать влагу. Это качество снижает прочность изделия при нагревании и увеличивает его вес.
  • Низкая устойчивость к замерзанию. Лучше всего низкие температуры выдерживает шамотный кирпич марки ШБ–5, ШБ–45, ШБ–94. Не подойдет для бытовых печей ШБ–8, т. к. при непостоянной работе печь, остывая, начинает крошиться.
  • Большая плотность изделий. Такой материал трудно режется, если нужно изменить изначальные размеры.
  • Высокая стоимость, длительное время прогревания и необходимость в приготовлении специальной монтажной смеси.

Как отличить брак

К качеству шамотного кирпича предъявляются особые требования, т. к. от него зависит прочность будущей печи, ее устойчивость к высоким температурам и способность к сохранению тепла. Поэтому стоит исключить даже малейший брак изделия.

Для проверки на прочность нужно ударить по нему сильнее. Качественный брикет расколется на крупные части, а мелкие крошки в итоге говорят о браке.

Для закладки печей нельзя применять некачественные кирпичи. Они приобретают не присущие свойства впитывания и удерживания влаги. Такой материал теряет три четверти своих полезных качеств в отличие от сухого.

Заключение

При покупке шамотного материала следует обращать внимание на информацию маркировки, чтобы иметь представление о производителе и классе огнеупора. Для строительства некоторых объектов может понадобиться совмещение нескольких видов шамота, в зависимости от расположения материала и возложенных на него функций.

Для расчета оптимального количества шамотного кирпича разных марок и размеров, возможно, понадобится помощь специалистов, которые помогут сэкономить при покупке стройматериалов.

Теплонакопительные свойства каминов

Рассматриваем основные материалы, используемые при изготовлении облицовок печей-каминов и сравниваем их теплофизические свойства: плотность, теплопроводность, удельную и объемную теплоемкость. Для наглядности берем как материалы топочных камер отопительных приборов: чугун, железо, шамотный кирпич, глиняный кирпич на цементно песчаном растворе, так и непосредственно наиболее распространенные отделочные облицовочные материалы: талькохлорит (талькомагнезит), мрамор, гранит, доломит, известняк, ракушечник, песчаник, пенобетон, керамика, дерево, бетон на песке (искусственный камень). Теплопроводность (Вт/м°C) горных пород и строительных материалов показывает способность материи проводить энергию от более нагретой части к менее нагретой. Для камина — чем выше показатель, тем лучше — быстрее нагревание и теплообмен. В таблице наибольший коэффициент у талькохлорита (талькомагнезита) 5,8 Вт/м°C, гранита 3,4 Вт/м°C и мрамора 2,9 Вт/м°C. Наименьший показатель у пенобетона 0,2 Вт/м°C (у дерева еще ниже 0,15 Вт/м°C, но это элемент декора) — серьезно рассматривать его как облицовочный материал не стоит. К сожалению, некоторые производители для удешевления стали использовать пенобетонные блоки внутри самой облицовки, для придания ей устойчивости и увеличения веса конструкции. В итоге такие облицовки из «натурального камня» (например, песчаника или мрамора) выполняют по большому счету только декоративные фунции — пенобетон задерживает тепло не отдавая его песчанику и мрамору, перераспределяя тепловые потоки в лучшем случае в отапливаемое помещение, а значительную часть просто в трубу. Также стоит отметить низкую теплопроводность шамотного кирпича 0,85 Вт/м°C, который зачастую используется как футеровочный материал топочной камеры — это удешевляет изделие и делает его более долговечным. Однако, шамот серьезно уменьшает теплообмен (для сравнения теплопроводность железа 75 Вт/м°C — почти в 100 раз выше), нераспределенное тепло при этом идет по наименьшему сопротивлению — через стекло на обогрев дома (что тоже хорошо, но с небольшим нюансом — а зачем нам тогда камин) или просто в трубу (это плохо). В современных моделях для футеровки печей-каминов производители используют разновидности керамики с повышенной теплопроводностью или традиционный вариант — чугунные внутренние стенки (теплопроводность чугуна 52 Вт/м°C).

Теплопроводность, Вт /м*°C

Теплоемкость удельная (массовая), кДж/кг*°C

Теплоемкость объемная (количество тепла на 1 градус), кДж/м3*°C

Шамотный кирпич

Один из самых древних и востребованных кладочных материалов – кирпич, который не теряет своей актуальности уже несколько тысячелетий, держится на плаву благодаря своей универсальности. В зависимости от технических характеристик, он применяется практически в любой строительной сфере. Разновидность кирпича, производимая для применения в условиях повышенных температур и прямого воздействия огня – шамотный, он же печной или огнеупорный кирпич. Шамот относится к керамическим кирпичам, но выделен в отдельную категорию, в связи его с уникальными свойствами. Его цена значительно выше, чем у строительного или облицовочного кирпича, что обусловлено узкой специализацией и меньшими объемами производства, но купить именно шамотный кирпич, для устройства каминной или печной системы просто необходимо. Если вы решили выложить мангал из кирпича, то, несмотря на более высокую стоимость, также желательно купить именно печной кирпич.

Производство

Шамотный кирпич производится из смеси огнеупорных глин и шамотного порошка. Определенный сорт глины, с высоким содержанием оксида алюминия и других химических веществ, предварительно обжигается при высоких температурах, до абсолютного выпаривания воды и потери пластических свойств, после чего измельчается до зерна в 1 мм. К полученному таким образом шамотному порошку добавляют смолотую и просушенную огнеупорную глину, доля шамота может составлять от 50 до 60%. Сырец формируют как пластическим, так и полусухим прессовочным методом, выдерживают в специальных сушилках до достижения им влажности 2–4% и обжигают в печах при температуре 1250–1380 °C. Получившийся огнеупорный кирпич обладает высокой прочностью и устойчивостью как к высоким температурам, так и к их резким перепадам.

Структура

Шамотный (печной, огнеупорный) кирпич, бывает только полнотелым, из-за экстремальной рабочей среды, для которой предназначен. Он имеет пористую структуру, но без значительных воздушных пустот, что объясняет его сравнительно (по отношению к полнотелому клинкерному кирпичу) небольшой вес. Плотность огнеупорного кирпича варьируется в пределах от 1700 до 1900 кг/м³.

Применение

Печной шамотный кирпич предназначен для выкладывания внутренних топок и всех элементов дымоходных систем в печах (для дома, бани, сауны), для каминов и каминных зон, уличных кирпичных мангалов, барбекю и других подобных конструкций. Пористая структура этого вида кирпича позволяет ему аккумулировать температуру и долго отдавать ее в окружающую среду. Современный шамот имеет приятный песочно-золотистый оттенок и окднородную, гладкую поверхность, что делает его достаточно декоративным. Для обналички печей и каминов используют лицевой шамот, который может иметь рисунок, что дает еще большее сходство с декоративным кирпичом. На фото видно, что шамотный кирпич выпускается не только прямоугольными брусками, но и в форме трапеций, клиньев, с закругленными углами и в виде специальных элементов, востребованных в печной и каминной архитектуре.

Актуальность применения шамотного огнеупорного кирпича для дымоходных труб объясняется его устойчивостью к воздействию агрессивных составных дыма и разнице температур внутри и снаружи изделия. Обычный строительный кирпич, который хоть и выдержит до 1200 °C, но будет постепенно разрушаться из-за температурных скачков и едкости рабочей среды.

Технические характеристики

Основными характеристиками шамотного кирпича являются класс огнеупорности и размеры. По прочности, морозоустойчивости и теплопроводности этот кирпич соответствует стандартным маркам других видов.

Класс огнеупорности

Первая буква «Ш» обозначает, что это шамотный кирпич, вторая указывает на класс огнеупорности. Хотя выпускается несколько марок, которые применяются и в промышленности, для бытового использования оптимальными являются марки ША – температура до 1350 °C и ШБ – температура до 1400 °C, чаще применяют ШБ, как более стойкий.

Размеры

Размеры шамотного кирпича показаны цифровым индексом, стоящим после класса огнеупорности, классифицируются как прямоугольные кирпичи, так и клиновые и трапецеидальные. Самые востребованные в бытовой сфере прямоугольные кирпичи двух марок.

  1. Ш-5: 230 × 114 × 65 мм (длина, ширина, высота).
  2. Ш-8: 230 × 124 × 65 мм.

Вес огнеупорного кирпича зависит от пористости, плотности, размеров и конкретной марки. Чем плотнее кирпич, тем он тяжелее.

Прочность

Марка прочности печного кирпича также обозначает его выносливость к сжатию, изгибу и деформации, и высчитывается исходя из предельной нагрузки, которую он в состоянии выдержать без разрушения. Обозначается как «М» кг/см² и у шамотного кирпича этот показатель может достигать М-500, хотя для домашнего применения в печах, каминах или мангалах, подойдет М-200, как лучшее соотношение технических характеристик и стоимости.

Теплопроводность

Не самый важный, учитывая специфику применения огнеупорного кирпича, показатель, но на него стоит обращать внимание, ведь он отвечает за передачу тепла. Тепло будет уходить не из дома на улицу, а из печки в дом, поэтому высокая теплопроводность, в случае с шамотным кирпичем – это положительная характеристика. Измеряется в Вт/(м° С) и равен в среднем 0,84.

Стоимость шамотного кирпича

Купить шамотный кирпич, если возводится любая конструкция с живым огнем и дымом, придется, независимо от его солидной стоимости. Но радует то, что расход печного кирпича значительно меньший, чем при использовании рядового строительного и облицовочного кирпича. Цена на огнеупорный прямоугольный шамотный кирпич в 2014 году по стране начиналась от 20 рублей за штуку.

К особенностям печного кирпича относится потребность в специальном строительном растворе, который также базируется на шамотном порошке и обеспечивает максимальное сцепление с поверхностью и ровный, тонкий шов. Несмотря на обилие обучающих материалов и кажущуюся легкость процесса, доверить такое важное дело как кладку печи или камина, лучше профессиональному печнику, особенно если это внутридомовая конструкция, которая может принести реальный вред в виде пожара или отравления угарным газом, в случае нарушения технологии. А вот мангал из шамотного кирпича можно попробовать выложить и своими руками.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector