Шамотный кирпич: химический состав, из чего и как делают огнеупорные кирпичи

Что такое шамотный кирпич? В состав этого строительного материала входят молотая огнеупорная глина и шамот. Они смешиваются, заливаются в формы и затем обжигаются при высокой температуре.

Характеристика изделия

Шамотное изделие относится к категории глиноземных огнеупоров. Своё название он получил благодаря шамоту. Эту разновидность обожжённой глины получают путём обжига до потери пластичности. В её состав может добавляться корунд и цирконий, которые придают дополнительную прочность материалу. Все шамотные кирпичи очень плотные – от 1,9 до 2,1 г/см3.

Шамотный кирпич не крошится под действием высоких и низких температур, не реагирует на температурные перепады, а также на изменения влажности.

Совершенно спокойно его можно использовать в том числе в тех местах, где кирпич соприкасается с чугунными плитами, металлическими дверцами и прочими подобными элементами. Он незаменим для строительства печей, каминов и бань.

1. МАРКИ

1.1. Огнеупорные изделия общего назначения изготовляются марок, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Марки

Наименование изделия

Кажущаяся плотность, г/см3 (расчетная)

ШАК

Шамотные

2,1

ША-I

2,1

ША-II

2,0

ШБ-I

2,0

ШБ-II

1,9

ШВ-I, ШВ-II

1,9

ШУС

1,9

ПБ-I, ПБ-II

Полукислые

1,9

ПВ-I, ПВ-II

1,9

ДН

Динасовые

1,9

ШЛА-1,3

Шамотные легковесные и полукислые легковесные

1,3

ШКЛ-1,3

1,3

ШЛ-1,3

1,3

ШЛ-1,0

1,0

ШЛ-0,9

0,9

ШТЛ-0,6

0,6

ШЛ 1-6,4

0,4

ШЛ-0,4

0,4

МКРЛ-0,8

Муллитокремнеземистые легковесные

0,8

МКРЛ-0,7

0,7

МЛЛ-1,3

Муллитовые легковесные

1,3

КЛ-1,1

Корундовые легковесные

1,1

ДЛ-1,2

Динасовые легковесные

1,2

ДЛ1-1,2

1,2

МКС-72

Муллитокорундовые

2,5

МЛС-62

Муллитовые

2,3

(Измененная редакция, Изм. № 4).

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.

Применение шамотного кирпича

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.

Состав и свойства

Шамотный кирпич, являющийся наиболее распространенным видом такой продукции, состоит из следующих компонентов:

  • Огнеупорная глина, имеющая желтый цвет, в отличие от красной, идущей на изготовление строительных видов кирпича. Основное химическое вещество в ее составе – SiO2, поэтому шамотный кирпич относят к кремнеземистым огнестойкими материалам.
  • Al2O3 – это основная добавка, которую получает огнеупорная смесь, до 70% состоящая из шамотной глины. Оксид алюминия как значительно увеличивает прочностные характеристики получаемого огнеупорного материала, уменьшая пористость, так и что очень важно, придает ему стойкость к щелочной, кислотной среде.

Готовый шамотный кирпич имеет ярко выраженный желтоватый оттенок, плотную мелкозернистую структуру. К его свойствам относят стойкость к резкому сильному нагреву, что важно при его использовании в качестве основного материала для возведения различного вида печей; а также быстрый равномерный прогрев, высокую теплоемкость, способность длительный период поддерживать комфортную температуру в помещениях после окончания топки.

Другие виды огнеупорного кирпича в основном также изготавливают из горных пород, о чем будет рассказано в следующей главе.

Свойства огнеупорных видов кирпичной продукции, имеющих важное значение при их выборе, в частности для проектной защиты корпусов различного бытового, промышленного оборудования:

  • Огнестойкость. Как и все другие виды огнеупоров, жаростойкие кирпичи могут быть огнеупорными, с температурным диапазоном эксплуатации в диапазоне 1580-1770 ℃; высокоогнеупорными – 1770-2000 ℃; с высшей огнеупорностью – 2000-3000 ℃; сверх огнеупорными – больше 3000 ℃.
  • Прочность на сжатие, ударную нагрузку.
  • Плотность и пористость – эти свойства неразрывно связаны, так как чем выше пористость, тем ниже становится прочность огнеупорного кирпичного изделия. Выпускают как особо плотные – с пористостью до 3%, так и легковесные кирпичи, у которых этот показатель может превышать 30%.
  • Степень спекания. Этот показатель выше у тех огнеупорных изделий, что были произведены при более высоких температурах.
  • Влагостойкость тем ниже – до 25%, чем меньше температура спекания; и тем выше – от 3 до 7%, при высокой степени спекания.

По форме и размерам различают следующие огнеупорные шамотные кирпичи:

  • ·прямые и клиновые нормальных размеров,
  • ·малого и большого форматов;
  • ·фасонные простые, сложные, особо сложные, крупноблочные;
  • ·специальные – промышленного и лабораторного назначения (тигли, трубки и т.п.).

Шамотный кирпич

Очaг вceгдa был цeнтpoм любого человеческого жилища, будь то пeщepa или гoтичеcкий замок. Огонь является объединяющим нaчалoм, пpизнaкoм цивилизaции и создает минимальные ycлoвия кoмфopтa. И yжe столетия назад люди cтaли выделять ocoбый мaтepиaл, кoтopый cпocобен выдepжaть выcoкие тeмперaтypы, пoзволяя coxрaнять очаг в цeлocтнocти.

Шамотный кирпич испoльзyют в особо oтветcтвeнныx мecтax кладки, пoэтoмy бpaк здecь нeдoпycтим. Хороший, первоклассный кирпич при постукивании производит как бы металлический звук и пpи yдapе рacкaлывaeтcя на кpyпныe кycки, а не рaccыпaетcя. Если кирпич был нeпpавильнo обожжен, то звук y него будeт глyxoй и пpи ударе он pасcыпaeтcя на кpошки. Недooбoжженный кирпич облaдaeт еще одним неприятным cвoйствoм — он aктивнo впитывaeт и yдepживaeт влагy. Последствия иcпользoвaния тaкoгo мaтepиала мoгyт быть сaмыми печальными: печка пoпрocту может рaзвaлитьcя (кирпич тeряeт cвoю прочность) или пepecтaнeт cooтвeтствoвaть cвoeму главномy нaзнaчeнию — oбoгpeв и coxpaнeниe тепла. Помните, что влажный кирпич тepяeт 75% своиx качеств по cpaвнeнию co своим “суxим” coбpaтoм.

Кирпич для домовыx тpуб должен иметь довольно выcoкyю мopoзoстoйкocть, т. к. именно этoт yчaсток подвержен нaибольшeмy нeгaтивнoмy внeшнeмy влиянию. Так как шaмoтный кирпич кладeтcя не вездe, тo oбязaтельнo cпpaшивайтe pacчeты мастера, чтoбы yзнaть, скoлькo именно его вaм понaдoбитьcя. На планах шамотный кирпич oбoзначaют штpиxoвкoй.

Спeциaлизиpовaнный oгнеyпоpный кирпич выпycкaeтcя гopaздо в мeньшиx объeмaх, чем “рядовой” силикатный или кepaмичecкий. Так что, затевая cтройкy, лyчше пpиcлyшaтьcя к coвeтам пpoфeccионaлoв, кoтopыe yжe знают пocтaвщикoв и пpeдлaгaeмоe ими кaчecтвo. Шaмoтный кирпич бyдeт дopoжe обычного, нo и нaдo его нecpaвнимo меньше. Отечественный, само собой, бyдeт дешевле зapyбeжнoгo.

Маркировка и условные обозначения по ГОСТу

Шамотный кирпич повсеместно используется в строительстве уже не одно десятилетие. Поэтому при первой же возможности в СССР появился стандарт качества этого огнеупорного материала. Он регламентируется документом ГОСТ 8691-73, где прописаны виды шамотного кирпича, его вес, плотность и размеры, а также рядом других смежных ГОСТов.

Основные разновидности, которые чаще всего используются в строительстве, имеют следующие артикулы: ША-5, ША-6 и ША-8. По этим буквам и цифрам легко узнать о свойствах той или иной марки.

Всего основных категорий у шамота шесть. Каждая из них имеет собственный буквенный код – ША, ШБ, ШАК, ШЛ, ШВ или ШУС. Буква «Ш» говорит о том, что изделие относится к категории огнеупорных шамотных кирпичей.

«А» и «Б» – это классы огнеупорности. Кирпичи с буквой «А» в коде способны выдержать до +1750°C, а класс «Б» до 1400°C. Высокая теплостойкость обеспечивается в этих марках большим содержанием оксида алюминия. Кроме этого, они легко переносят высокую влажность.

Буква «Л» в маркировке обозначает, что кирпич относится к легковесным.

А вот числовую номенклатуру лучше сверять, так как категорий в ней очень много. Они отражают форму, вес и размеры, которые легко сверить с ГОСТом.

При выборе строительного материала стоит обращать внимание и на другие отметки. В первую очередь проверьте упоминания ГОСТ. Сейчас заводы часто производят продукцию, руководствуясь не им, а собственными ТУ, однако, в таком случае они должны это указать.

На кирпичах, сделанных по техническим условиям (ТУ), после буквы «Ш» не будет дополнительных букв, которые указывают класс.

Иногда можно встретить и другие буквы – это часто личная маркировка завода. Например, БГ – Богдановский завод, СЛ – Сухоложский огнеупорный завод.

Примечания[править | править код]

  1. 1. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.2. Еремкин А.И., Королева Т.И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие. — М.: Издательство ACB, 2000 — 368 с.3. Кириллов П.Л., Богословская Г.П. Теплообмен в ядерных энергетических установках: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 2000. — 456 с.: ил.4. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.5. Франчук А.У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.6. В. Блази. Справочник проектировщика. Строительная физика. М.: Техносфера, 2004.7. Строительная теплотехника СНиП II-3-79. Минстрой России — Москва 1995.8. Новиченок Н.Л., Шульман З.П. Теплофизические свойства полимеров. Минск, «Наука и техника» 1971.- 120 с.9. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. Учебник для вузов, изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: «Энергия», 1975. — 488 с. Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость (неопр.).
  2. Франчук А. У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительной физики, 1969 — 142 с.Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. Плотность и удельная теплоемкость кирпича (неопр.).
  3. 1 2 3 Ковалевский И.И. Печные работы. — М.: Высшая школа, 1983. — С. 86. — 208 с.
  4. Гжельская глина // Большая энциклопедия нефти и газа

Советы профессионалов

Приобретая огнеупорный кирпич, следует обращать внимание на следующие параметры:

  • звук при постукивании должен быть звонким и четким;цвет не считается показателем качества и может быть практически любых природных оттенков глины – песочный, бежевый, серый, желтый или светло-коричневый.большое количество пор увеличивает гигроскопичность материала, недопустимую для печного строительства, ведь такой недожженный кирпич может вскоре разрушиться сам и обрушить всю конструкцию. Также не приветствуется стекловидный отблеск на изделиях, говорящий о том, что изделие было перекалено, а значит, его сцепление с раствором будет неплотным и ненадежным.

Большинство стран бывшего СССР придерживаются старых ГОСТовских размеров при изготовлении кирпичей, но, приобретая материал, все-таки стоит уточнить габариты элементов и их вес.

  • Автор: ЕвгенийРаспечатать

Для того чтобы соорудить хорошую долговечную печь, очень важно выбрать правильный материал.

Главное в выборе печного кирпича – это его размер, цена, качество и достаточно высокая прочность. Современные печные кирпичи имеют несколько разновидностей: клиновидная, традиционная, арочная. Они изготавливаются из огнеупорных глин.

Вес кирпича

Одна из самых легких и популярных марок шамотного огнеупорного кирпича – это ШБ-6. Удельный вес единичного элемента этой категории всего 2,7 кг. У кирпичей ША-5 и ШБ-5 вес 3,4 кг, а у ША-8 и ШБ-8 – 4 кг.

Отзывы

Нет отзывов, пока еще.

ГОСТ 8691-73 Изделия огнеупорные общего назначения. Форма и размеры

 Артикул: #7660

Преимущества

  • повышенная прочность;
  • высокая огнестойкость;
  • высокая теплоёмкость;
  • достаточная устойчивость к разного рода негативным влияниям окружающей среды;
  • возможность беспроблемной эксплуатации без деформаций и износа в течение долгих лет;
  • благодаря гладкой, плотной поверхности, возможность устройства каминов и печей без последующей отделки.

Свойства и технические характеристики шамотного кирпича

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

Показатели

Ед.изм.

Значение

Примечания

Удельный вес

кг/м3

1500 – 1900

Используется при расчете статической нагрузки на опорную поверхность или конструкцию

Рабочий температурный диапазон

1100 – 1800

Учитывается при оценке температурных режимов работы и определении среднего срока эксплуатации до первого ремонта

Теплопроводность

Вт/м*0С

0,5 – 0,6

Определяет количество тепловой энергии, проходящей сквозь шамотную кладку. Необходима при оценке температурного воздействия на защищенные элементы

Прочность

единиц

75 – 250

Помогает определить допускаемые статические нагрузки при сжатии

Замерзание/оттаивание

циклов

50

Влияет на продолжительность эксплуатации при амплитудных колебаниях температуры

Пористость

%

до 85

Эта характеристика влияет на удельный вес материала, его теплопроводность и прочность.

Ниже приводятся различные типы пористости шамотного кирпича:

Название

Пористость, %

Особоплотные блоки

3

Высокоплотные блоки

3 – 10

Плотные блоки

10 – 16

Уплотненные блоки

16 – 20

Среднеплотные блоки

20 – 30

Блоки с повышенной пористостью

30 – 45

Легковесные блоки

45 – 85

По способу формования огнеупорные кирпичи шамотные подразделяют на следующие:

 – литые (изготовленные литьем из шликера),
 – пластичного формования,
 – полусухого формования,
 – плавленые (литые из расплава),
 – термопластичнопрессованные,
 – горячепрессованные.

Особенности укладки

Кладка шамотного кирпича

Кладка шамотного кирпича

Если в промышленном строительстве, например, при возведении плавильных агрегатов для выпуска цветных, черных металлов, этот вопрос не имеет особого значения, так как кладку огнеупорной продукции всегда ведут высококвалифицированные специалисты; то для тех, кто решил самостоятельно уложить данный материал, строя стационарный мангал, барбекю, печь, камин в жилом доме или бане – это крайне важно.

После того как заказчиком выбрано место возведения печи – дом, баня; закуплен печной огнеупорный материал, чаще всего исходя из стоимости, приятного желтого цвета, мелкозернистой структуры – это шамотный кирпич, необходимо:

  • Изучить готовые решения/примеры стандартных печей, исходя как из их внешнего вида, так и от размеров, прямо зависящих от площади отапливаемых помещений.
  • Произвести выбор, привязку места размещения стационарного мангала, барбекю – по отношению к соседним строениям, с учетом наличия противопожарных разрывов; отопительной печи, камина – по близости к сгораемым конструкциям стен, потолка строительного объекта, учитывая необходимость создания противопожарных разделок и отступок.
  • Первый этап работ – это подготовка кирпича, состоящая из отбраковки, раскладки, резки, которую выполняют карборундовыми дисками. При кладке правильно располагать кирпичи отесанной стороной внутрь печи, мангала, а наружу – с неповрежденной поверхностью.

Важнейшим компонентом для грамотной укладки огнеупорного кирпича является кладочный раствор. Фатальной ошибкой может послужить выбор обычных строительных смесей, содержащих цемент, так как они не выдерживают высокотемпературных воздействий, разрушаясь, что называется, на молекулы. Естественно, что печной агрегат, созданный с их применением, долго не простоит, обязательно появятся трещины, разрушения.

Для возведения отопительных агрегатов используют специальный кладочный раствор, являющийся огнеупорным неформованным материалом, затворяемым водой. Он называется мертелем.

В его составе огнеупорная глина, мелкоизмельченный шамотный бой, ряд других компонентов, которые компании производители перед покупателями обычно не раскрывают. Поставка осуществляется как в сухом виде, так в двухкомпонентном состоянии – жидкая смесь на основе глины и сухой порошок.

Можно приобрести готовый мертель, и после тщательного перемешивания, приступить к укладке огнеупорного кирпича, или попробовать сделать его своими руками, для чего понадобится:

  • Огнеупорная глина, которую будет необходимо замочить в воде на 1-2 суток.
  • После этого ее нужно тщательно перемешать, протереть через металлическое сито.
  • Добавить в раствор мелкоизмельченный шамотный песок в пропорции – 1:2 (глина/песок).
  • Затем при интенсивном равномерном размешивании добавляется вода до приобретения огнеупорным раствором сметанообразного состояния.

На огнеупорный кирпич самостоятельно полученный мертель наносят шпателем, сначала грунтуя, а затем тонким слоем – до 3 мм, убирая подтеки, тщательно расшивая швы.

Класс кирпича, его марка, толщина стен и шва определяются по технической документации, а при ее отсутствии – на основании универсальных таблиц: «Соотношение толщины стен и необходимого количества материалов»:

Вид кирпича Толщина стен в кирпичах

0,5 (12 см)

1 (25 см)

1,5 (38 см)

2 (51 см)

2,5 (64 см)

Обычный

(250x120x65 см)

Кирпич, шт. 420 400 395 394 392
Раствор, м3 0,189 0,221 0,234 0,240 0,245

Модулированный

(250х120х88 см)

Кирпич, шт. 322 308 296 294 292
Раствор, м3 0,160 0,200 0,216 0,222 0,227

Для печей и массивных каминов предлагаются следующие критерии по толщине шва:

  • 1 категория – 0,5-1 мм;
  • 2 категория – до 2-х мм;
  • 3 категория – стандарт 3 мм;
  • простая – более 3-х мм.

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.

Критерии выбора

Правила здесь просты – необходимо найти, выбрать качественный материал:

  • Без трещин, сколов.
  • При ударе качественный огнестойкий кирпич не раскалывается, слышен характерный металлический звук.
  • Использование шамотного кирпича, уже бывшего в употреблении, возможно только специалистами, способными оценить его пригодность.

Нельзя также использовать сырой огнеупорный кирпич, так как при сильном нагреве он будет разрушаться.

Как разобраться с критериями выбора

Перед выбором главное прорисовать детальный проект будущего сооружения. На эскизе будут отражены и типоразмеры кирпича, и необходимое их количество. Также необходимо определить зоны прямого контакта с огнем и максимального нагрева.

После анализа этой информации можно приступать к закупке.

В традиционной тройной вилке цена, сроки, качество всегда придется искать компромисс этих параметров. Но занижать параметр качества крайне опасно учитывая пожарную опасность, которую представляет печь в деревянном доме.

Многие опасаются использовать изделия, произведенные с использованием ТУ, в обход ГОСТа, но заводы изготовители огнеупорных материалов зачастую разрабатывают новые нормы не ради собственной прибыли, а для расширения ассортимента и удовлетворения спроса на новые модели, дающие больший простор для дизайнерской и конструкторской мысли.

Представим перечень основных заводов изготовителей кирпича, зарекомендовавших себя на рынке, имя которых можно считать гарантией соблюдения норм качества:

  • Сухоложский огнеупорный кирпичный завод;
  • Lode (Латвия);
  • Новомосковскогнеупор;
  • Боровичский комбинат огнеупоров;
  • Керамика (Белоруссия);
  • Снегиревские огнеупоры;
  • Семилукский огнеупорный завод.

Видео описание

Шамотный кирпич: особенности материала

Из какого кирпича  класть печку 

Печи из кирпича до сих пор популярны и любимы практически в каждом русском загородном доме или бане. И если вы только задумываетесь о возведении этого сооружения, дающего уют и тепло, то следующие советы будут совершенно нелишними.

Для эффективной выработки тепла, отсутствия задымленности и пожарной безопасности в печной кладке используют строительный материал исключительно высокого качества. 

Печь состоит из четырех фрагментов: фундамента, топливника, дымооборота и дымовой трубы. Для каждого отсека лучше выбирать специальный кирпич, подходящий под функцию фрагмента.

Как правило, шамотный кирпич в печной кладке используют при кладке топливника, а непосредственно для самой печи – керамический. У многих неофитов может возникнуть желание для надежности выложить всю печь из шамота, но особой необходимости в этом нет. Мало того – это будет не совсем правильным решением: огнеупорный кирпич очень сильно нагревается, что может привести к ожогам при соприкосновении с кожей, да и по финансам подобная конструкция будет неоправданно дорогой.

Кирпичи для дымоходов и труб

Ни одна печь или камин не будут полноценно  функционировать без дымохода или трубы и выбор кирпича для них – вовсе непростая задача, как может подуматься дилетанту в строительстве.

Непосредственно сам дымоход специалисты советуют выкладывать красным огнеупорным. Он же вполне сгодится и для труб.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...