Кирпич шамотный огнеупорный: марки, размеры, вес, состав, кладка

Уют и комфорт любому дому придадут декоративные печи и камины. Эти элементы не только подчеркивают индивидуальность и стиль интерьера, но и способствуют созданию в помещении оптимального микроклимата. Наблюдая игру живого огня в камине, можно расслабиться и отключиться от внешнего мира с его тревогами и волнениями.

Содержание:

• Что такое шамотный кирпич и где его применяют?
• Виды и маркировка шамотного огнеупорного кирпича
• Вес и размеры шамотного кирпича
• Свойства и технические характеристики
• Преимущества и недостатки
• Особенности кладки

С инженерной точки зрения камины и печи представляют собой довольно сложные сооружения, устройство которых требует специальных знаний и, что не менее важно, правильного выбора строительного материала. Шамотный кирпич способен длительное время выдерживать высокие температуры, отличается прочностью и небольшим удельным весом.

В статье будут подробно рассмотрены виды и маркировка шамотного кирпича, приведены его технические характеристики, проанализированы достоинства и недостатки этого строительного материала. Помимо этого, будут выделены особенности кладки из огнеупорного кирпича.

Что такое шамотный кирпич и где его применяют?

Шамотный кирпич представляет собой штучный строительный материал, изготовленный из особых сортов огнестойкой глины с добавлением различных ингредиентов. После формовки, сырье помещают в специальные печи, где подвергают высокотемпературному обжигу. В зависимости от области применения, форма, состав и эксплуатационные характеристики шамотного кирпича могут значительно различаться.

Способность выдерживать экстремальные температуры позволяет использовать различные модификации огнеупорного кирпича в металлургии, промышленном и гражданском строительстве, а также укладке декоративных печей, каминов, мангалов и т.д. Более подробно состав, технические характеристики и применение различных марок шамотного кирпича будет рассмотрено в соответствующем разделе.

Виды и маркировка шамотного огнеупорного кирпича

Огнестойкие блоки можно классифицировать по нескольким критериям:

По методу формовки

Конструкция форм и особенности технологического процесса, предусматривают следующие виды формовки:

• литье из шликеров или расплавов;
• полусухая формовка;
• плавление;
• горячее прессование;
• термопластичное прессование.

По конфигурации блоков

Для кладки различных конструкций промышленность выпускает следующие разновидности шамотного кирпича:

• клиновидный;
• трапециевидный;
• прямоугольный (прямой);
• арочного профиля.

По химическому составу

В зависимости от используемых добавок, влияющих на термостойкость и механические свойства, и особенностей технологии производства, различают следующие модификации шамотных огнеупорных блоков:

• основной. При изготовлении таких кирпичей используется огнестойкая шамотная глина, массовая доля которой в рабочей смеси составляет 70%. В качестве наполнителя может использоваться коксовый или графитовый порошок. Материал применяется при облицовке печей, предназначенных для выплавки бессемеровской стали;
• углеродистый. Для этой модификации характерно высокое процентное содержание углерода. Основное назначение углеродистых огнеупорных блоков – футеровка доменных печей;
• кварцевый. За счет использования оксида кремния, существенно повышается жаростойкость кирпичей, однако контакт со щелочной средой приводит к интенсивному разрушению материала;
• глиноземный. В качестве специальной присадки используется окись алюминия. Глиноземный шамотный кирпич может длительное время работать при температуре от 1100 до 1300⁰С и мало восприимчив к частому перепаду температуры. Эта разновидность жаростойких блоков получила широкое распространение при укладке бытовых печей, каминов и дымоходов.

Маркировка шамотного кирпича включает в себя буквенные и цифровые обозначения, отражающие химико-физические особенности и габаритные размеры материала. Ниже приведена маркировка наиболее распространенных модификаций.

ША, ШБ, ШАК. Материалы обладают высокой прочностью и жаростойкостью (1600 – 1700⁰С), что позволяет использовать их во всех областях промышленного и гражданского строительства. В их состав входит силикат алюминия, обеспечивающий длительный срок службы и устойчивость к механическим повреждениям. Еще одним достоинством является оптимальное соотношение цена/качество.

ШВ, ШУС. Кирпич широко используется в промышленности. Высокие показатели теплоемкости позволяют применять ШВ и ШУС блоки для строительства газовых каналов парогенераторов, из таких блоков возводят ограждающие конструкции, защищающие конвективные шахты.

ШК. Эта разновидность применяется для строительства промышленных объектов, производящих кокс.

ШЛ. Для ШЛ кирпича характерна высокая пористость и небольшой удельный вес. Максимально допустимая температура, выдерживаемая блоками, составляет 1300⁰С. Основная область применения – футеровка печей.

ШЦУ. Двухсторонний торцевой кирпич. Чаще всего, из ШЦУ блоков выкладывают вращающиеся элементы печей.

ПБ. Для этой модификации характерно высокое содержание глины, что заметно снижает термостойкость блоков, однако цена изделий вполне доступна для широкого круга потребителей.

ПВ. Изделия используются для внутренней кладки печей и каминов. ПВ блоки обеспечивают длительный период эксплуатации кладки и способны работать при температуре до 1300⁰С. Область применения материала ограничивается его высокой стоимостью.

Вес и размеры шамотного кирпича

Вес встречающихся на рынке стройматериалов шамотных блоков может колебаться в пределах от 2,8 до 6 кг, что в некоторой степени противоречит требованиям соответствующих ГОСТов, согласно которым, вес одного шамотного кирпича не должен превышать 3,7 кг. Требования ТУ позволяют увеличить массу одинарного блока до 4,5 кг. Объяснить это несоответствие можно наличием в продаже нестандартных изделий, применяемых при декорировании и укладке специальных жаростойких конструкций.

Ниже приведены размеры наиболее распространенных стандартных шамотных блоков.

Свойства и технические характеристики шамотного кирпича

При выборе той или иной модификации шамотных жаростойких блоков для возведения конкретной конструкции, необходимо учитывать следующие характеристики:

Ниже приводятся различные типы пористости шамотного кирпича:

Преимущества и недостатки огнеупорного кирпича

Как и любой другой строительный материал, шамотный кирпич имеет характерные преимущества и недостатки. К достоинствам можно отнести, прежде всего:

• высокие показатели термостойкости. Кроме этого, шамотные блоки хорошо переносят циклические температурные нагрузки;
• малая теплопроводность. Использование жаропрочных блоков позволяет существенно уменьшить температуру снаружи топочной камеры;
• незначительное объемное и линейное расширение. При нагревании размеры и форма конструкции практически не изменяются;
• медленный прогрев. За счет малой скорости нагревания рабочей поверхности кирпича, горячие продукты сгорания своевременно удаляются через дымоход;
• длительный период эксплуатации;
• высокая механическая прочность.

Среди недостатков, наиболее существенными являются:

• высокая цена. Качественный шамотный кирпич дороже обычных керамических аналогов на 50 – 200%. В связи с этим, жаростойкий кирпич целесообразно использовать исключительно для термостойкой кладки;
• недостаточная влагостойкость. При попадании влаги в структуру материала, дальнейший нагрев приводит к образованию пара, создающего внутренние напряжения в блоках, что может привести к их преждевременному разрушению;
• необходимость использования специальных клеящих смесей. Для кладки огнестойкого кирпича в качестве связующего материала используются дорогостоящие шамотные составы;
• материал плохо поддается механической обработке.

Несмотря на присущие материалу недостатки, шамотный жаростойкий кирпич является оптимальным вариантом для кладки конструкций, работающих при высоких температурах.

Особенности кладки из шамотного кирпича

Главной особенностью является то, что обычный цементный раствор для кладки данного вида кирпича не используется, поскольку не обладает достаточной жаростойкостью.

Раствор для кладки огнеупорного кирпича

В строительных магазинах можно приобрести готовый состав, обладающий всеми необходимыми свойствами, а именно:

• клей для кладки шамотных блоков обладает достаточной термостойкостью;
• после высыхания, свойства материала сходны с параметрами самого кирпича;
• материал обладает хорошей адгезией к шамотным блокам.

Если по каким-либо причинам купить готовый состав не удалось, его можно изготовить самостоятельно, для этого потребуются:

• огнестойкая глина мелкого помола;
• шамотный песок;
• очищенная вода.

Приготовление раствора производится в следующей последовательности:

1. Огнестойкая глина заливается водой на 24 – 72 часа и периодически перемешивается.
2. Отстоявшаяся глина протирается сетку с ячейкой не более 3х3 мм.
3. Песок просеивается, добавляется в глину в соотношении 2 части песка на одну часть глины. Полученный состав тщательно перемешивается.
4. В полученную смесь добавляют воду и снова перемешивают. Готовый к применению раствор должен иметь консистенцию сметаны.
5. Повысить качество смеси можно добавлением 3% жидкого стекла или соли.

Особенности кладки жаростойких блоков

Существует ряд правил, соблюдение которых обеспечит качественную и долговечную кладку:

• укладка стартового ряда производится «на сухую», без применения клеящего состава. При укладке последующих рядов, на нижние и торцевые поверхности наносится клеящая смесь, с таким расчетом, чтобы толщина готового шва после укладки не превышала 5 мм;
• как только подгонка кирпича закончена, излишки раствора следует немедленно удалить;
• прочность конструкции обеспечивается укладкой блоков с перекрытием (в шахматном порядке);
• швы должны заделываться заподлицо с боковой поверхностью блоков. Углубления и не заполненные швы неизбежно приведут к появлению трещин;
• при кладке углов и декоративных элементов блоки укладываются лицевой стороной наружу;
• порезку шамотного кирпича следует осуществлять болгаркой, оснащенной алмазным пильным диском; использование мастерка или кирки для коррекции размеров крайне нежелательно;
• готовая конструкция не нуждается ни в какой дополнительной обработке специальными составами, грунтовками и т.д.

Строгое соблюдение этих несложных правил обеспечит длительный срок службы и надежность конструкции.

Поскольку конструкции, работающие в условиях высоких и экстремальных температур, относятся к категории особо ответственных, правильный выбор материала имеет особое значение. Использование шамотного кирпича обеспечивает высокую жаростойкость, устойчивость к механическим воздействиям и достаточную пожарную безопасность конструкции. Кроме того, не следует забывать, что использование обычного керамического или силикатного кирпича при кладке жаростойких элементов, не только не даст желаемых результатов, но и существенно увеличит риск возникновения пожара.