Кирпич шамотный легковесный

Даже не профессионалы знают, что для строительства печей, каминов и уличных мангалов обычный строительный кирпич не годится. Вернее, из него можно возводить только внешнюю часть, а для топки необходимы специальные огнеупорные материалы.

Таким материалом является шамотный легкий кирпич, обладающий превосходными огнеупорными и теплоизоляционными свойствами.

Описание материала

Помимо шамотной глины в массу для изготовления такого кирпича добавляют древесные опилки, торф и другие органические материалы, которые при высоких температурах, сопровождающих обжиг, выгорают, оставляя вместо себя закрытые, заполненные воздухом поры. Это уменьшает вес изделия и  снижает его теплопроводность. Благодаря многократному переходу тепловых волн из одной среды в другую, легковесный кирпич обладает отличными теплоизоляционными свойствами.

Марки легковесного шамотного кирпича

В зависимости от веса и объема, такой кирпич подразделяется на марки.

Обозначается она аббревиатурой ШЛ или ШТЛ, где

• Ш – обозначение шамотного состава материала;
• Л – весовая категория (легковесный);
• Т – указание на то, что в составе присутствует тальк.

Следом за буквенными обозначениями следуют цифры, которые дают информацию о кажущейся плотности материала (Узнайте также возможно ли строительство бани своими руками из кирпича).

Для справки. Для характеристики пористых материалов применяют понятия истинной и кажущейся плотности. Истинной называется плотность без учета пустот, а кажущейся – отношение массы кирпича к занимаемому им объему.

Кажущаяся плотность, которой обладает легковесный огнеупорный кирпич, является одной из его важнейших характеристик. Чем она ниже, тем больше в материале воздуха, тем меньше его вес и теплопроводность.

Однако вместе с увеличением объема пор падает прочность кирпича, снижается коэффициент упругости и сопротивление к нагрузкам. Соответственно, уменьшается и срок службы.

Самыми востребованными являются следующие марки:

• ШЛ-0,4 – ультралегковесные изделия с кажущейся плотностью 0,4 кг/см³. Их вес составляет всего 0,7 кг. Используется для футеровки печей с максимальной температурой 1150 градусов Цельсия.
• ШЛ-1,0 и ШЛ-1,3 – легковесные керамические изделия с соответствующей маркировке кажущейся плотностью. Их вес зависит от типоразмера и может колебаться от 1,7 до 2,2 кг для ШЛ-1,0 и от 2,0 до 2,6 кг для ШЛ-1,3. Выдерживают температуру до 1300 градусов, сохраняя при этом свои паспортные свойства.

Формы и размеры

Если двойной силикатный кирпич М 150 применяется для строительства стен и потому выпускается только прямой стандартной формы, то для устройства топок и дымоходов в различных печах требуются фасонные изделия. Поэтому шамотный кирпич отличается большим разнообразием форм и типоразмеров, которые регламентируются ГОСТ 21436-2004 и ГОСТ 8691-73.

Всего существует около 50 типоразмеров, но самыми востребованными являются прямые изделия:

• ШЛ-5 – с линейными размерами 230х114х65 мм;
• ШЛ-8 – с линейными размерами 250х124х65 мм.

Кроме них выпускается шамотный легковесный кирпич клиновой торцевой, клиновой ребровой, подвесной, трапециидальный и фасонный. Независимо от формы, он должен иметь правильную структуру с ровными гранями и прямыми углами (Узнайте здесь, чем покрасить кирпичную печь).

Область применения

Материал используется для кладки теплоизоляционного слоя в различных тепловых агрегатах с температурой нагрева, соответствующей марке кирпича:

• Электоро- и термопечах;
• Котлах;
• Паропроводах;
• Выпарных агрегатах;
• Подогревателях;
• Бытовых печах и каминах;
• Дымовых трубах.

Отличительные особенности и достоинства

По сравнению с обычным шамотным или керамическим кирпичом, легковесный обладает массой достоинств и уникальных качеств.

• Высокая механическая прочность.
• Отличная термоустойчивость, способность выдерживать длительное воздействие высоких температур без потери свойств.
• Стойкость к воздействию агрессивных химических соединений.
• Способность обеспечивать экономию затрат на эксплуатацию тепловых агрегатов.
• Малый вес дает возможность уменьшить габаритные размеры и массу этих агрегатов, тем самым снижая трудозатраты на их возведение и, соответственно, стоимость работ.
• Инструкция разрешает использовать легковесный кирпич для облицовки подов в печах, так как он отличается малым коэффициентом линейного расширения.
• Изоляционный шамотный кирпич, использованный при футеровке топок, в пять раз уменьшает время разогрева печей, позволяя экономить топливо.

Обратите внимание. В печах периодического действия, топка которых выложена из кирпича марки ШЛ, экономия расхода топлива составляет 40-45%. А в печах непрерывного действия – около 10%.

• Разнообразие типоразмеров позволяет своими руками выполнить футеровку печей и каминов практически любой формы без необходимости подрезки и подгонки.
• Это экологически чистый продукт, не содержащий в своем составе вредных веществ, которые могли бы выделяться при нагревании.
• Простая технология изготовления, благодаря которой цена на шамотный кирпич весьма доступна.

Заключение

Если вы собираетесь строить баню, дровяную печь или камин в доме, обратите внимание на материал, описание которого вы только что изучили. По своим характеристикам он идеально подходит для устройства топочной части и дымохода (см.также статью Кирпичный дымоход – особенности возведения). Если что-то для вас осталось непонятным, в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

klademkirpich.ru

Физико-химические свойства

Шамотный кирпич включен в группу алюмосиликатных огнеупоров, то есть в состав исходной массы (глины) входит оксид алюминия (Al₂O₃), процентное содержание которого определяет и характеристики, и марку шамотного продукта.  Количественный состав пор влияет  не только на физико-химические свойства шамотного кирпича, но на вес готового продукта. учетом показателя пористости шамотный кирпич бывает:

• Легковесным (пористость 45-85%), марка ШЛ-1,0, ШЛ 1,3;
• Ультралегковесным (пористость более 85%), марка ШЛ-0,4.

Маркировка ШЛ обозначает марку/наименование изделия ―  шамотный легковесный, а цифры 1,3; 1,0 и 0,4 указывают кажущуюся плотность материала кирпича ―  1300, 1000, 400 кг/м³. Чем ниже эта величина, тем больше в готовом изделии воздуха, тем меньше его вес и ниже показатель теплопроводности.  Так, например, показатель теплопроводности составляет не более:

а) при средней температуре образца (350±25)º С, (Вт/м ºС).

ШЛ-0,4                     ШЛ-1,0                      ШЛ 1,3

0,20                            0,5                               0,6

б) при средней температуре образца (650±25)º С, (Вт/м ºС).

ШЛ-0,4                     ШЛ-1,0                      ШЛ 1,3

0,25                            0,6                               0,7

Следует заметить, что термин «при средней температуре» означает среднее арифметическое температур холодной и горячей стороны кирпичного бруска. Ведь шамотный кирпич подвергается воздействию тепла с одного бока, которое не должно передаться во внешнюю среду. Превосходные технические и  теплоизоляционные качества шамотных легковесов, при их небольшой массе, позволяют создавать малогабаритные теплоизоляционные слои (прослойки). Это способствует снижению массы и габаритов, как теплоизоляции, так и тепловых сооружений. Минимальную величину составляет дополнительная линейная усадка шамотных легковесов. Она едва достигает 1%, при службе в температурном режиме 1150-1300º С. В рабочей стадии это свойство кирпича обеспечивает целостность и самого образца, и выполненной из него теплоизоляционной конструкции. Поэтому шамотные легковесные образцы, выгодно использовать для облицовки подов печей, то есть в зоне непосредственного контакта кирпичной кладки с огнем.

Преимущества легковесного и ультралегковесного кирпича:

• Длительный срок службы без деформаций в зоне высоких температур, огнеупорность

1100-1300º С.

• Надежная механическая прочность. Предел прочности на сжатие:

ШЛ-0,4 ― 1,0 Н/мм²                     ШЛ-1,0 ― 3,0 Н/мм²                      ШЛ 1,3 ― 3,5 Н/мм²

• Высокие параметры термо- и жаростойкости ― это способность изделий

выдерживать чередование нагрева до высоких температур и последующее остывание без деформации структуры материала. Это не только способствует проведению теплового процесса в нормативном режиме, но и обеспечивает оптимальные условия безопасной эксплуатации теплового оборудования.

• Высокая степень сопротивления воздействию химическим соединениям
• Небольшой вес бруска и его неизменные стандартные размеры (габарит)

обеспечивают удобство работы с кирпичом ― его легко держать в руке и удобно вести кладку. А ровная поверхность граней способствует устройству тонкого (до 2 мм) кладочного шва, что положительно сказывается на качестве изоляционной кладки.

• Разумная цена высококачественного изделия.

Однако есть один нюанс, легковесные шамотные изделия гигроскопичны (в той или иной степени в зависимости от марки). Поэтому изделия марки ШЛ не рекомендуется использовать в помещениях/объектах с повышенной влажностью. Также влажностный режим следует учитывать при организации хранения и транспортировке продукта. При соблюдении всех условий правильного складирования и содержания шамотных легковесных кирпичей,  срок их хранения практически не ограничен.

Применение легковесного кирпича марки ШЛ

Кроме высоких технических параметров, следует отметить эстетическую привлекательность шамотного легковесного камня. Прежде всего, это эффектная зернистая фактура и довольно красивый цвет кирпичного бруска ― от светлого песочного до насыщенного желтого и светло-коричневого. Печь, камин или облицовка колонн с таким необычным оттенком и шероховатой фактурой создают ощущение комфорта и вполне могут стать звездным моментом стилевого оформления всего дома.

Передовая технология использования легковесного и ультралегковесного кирпича ШЛ в качестве основного теплоизоляционного материала приводит к экономии энергоресурсов агрегатов на 20-50%, а в некоторых случаях экономия источника тепла составляет 70%. Примерно в 5 раз уменьшается термин разогрева и охлаждения печей. Как следствие, заметно снижается расход топлива: на 10-15% для печного оборудования непрерывного действия и до 45% для печей периодического действия. К тому же, футеровка печей шамотными легковесными изделиями в 5-10 раз сокращает капиталовложения  на возведение печей.

В наши дни, когда стоимость энергоресурсов неуклонно возрастает, а выделенные на строительство и ремонт тепловых агрегатов средства имеют жесткие рамки, использование легковесных изделий ШЛ-1,3, ШЛ-1,0 и ШЛ-0,4 для устройства тепловых агрегатов становиться наиболее прогрессивным, актуальным и экономически выгодным мероприятием.

selmo.com.ua

Легковесные изделия: шамотные РЁРў-1,0 (РЁР›-1,0), РЁРў-1,3 (РЁР›-1,3) и муллитовые МЛТ-1,3 (МЛЛ-1,3) (цифры указывают на плотность материала 1,0 и 1,3 кг/м3 соответственно) изготавливаются на основе выгорающих добавок, маркируются на таре или упаковке.

По ГОСТ 5040-96 маркировка идет с буквой "Л" (легковесный), по ГОСТ 5040-2015 маркировка меняется на букву "Т" (теплоизоляционный).

Поставляемый компанией Р—РђРћ «РљР­РњРџ» теплоизоляционный легковесный кирпич марок РЁРў 1,0 (РЁР› 1.0), РЁРў 1,3 (РЁР› 1.3) и МЛТ 1,3 (МЛЛ 1.3), применяется для теплоизоляции: термо- и электропечей, теплообменной аппаратуры, выпарных агрегатов, подогревателей, газовых печей, обжиговых печей строительных материалов, котлоагрегатов всех конструкций, паропроводов, печей металлургической и коксохимической промышленности.

Кирпич ультралегковесный (шт-1,0 (шл-1,0), шт-1,3 (шл-1,3) и млт-1,3 (млл-1,3)) устойчив к воздействию высоких температур (огнеупорность до 1550°С), химических веществ, отличается великолепной механической прочностью, термо- и жаростойкостью. Теплоизоляционный ультралегковесный материал, имеющий прямоугольную, или клиновидную форму, обеспечивает экономию энергоресурсов агрегатов от 20 до 70%. А также уменьшает их массу и габаритные размеры.

Применение легковесного кирпича (РЁРў-1,0 (РЁР›-1,0), РЁРў-1,3 (РЁР›-1,3) и МЛТ-1,3 (МЛЛ-1,3)) позволяет экономить время на разогрев и охлаждение печей в 5 раз. Общее сокращение расхода топлива при этом составляет на печах непрерывного действия 10-15%, а в печах периодического действия 45%. 

Футеровка печей легковесными кирпичами (шт 1,0 (шл 1.0), шт 1,3 (шл 1.3) и млт 1,3 (млл 1.3)) в 5-10 раз сокращает капитальные вложения на строительство печей.

www.keemp.ru

Что такое шамотный кирпич

Шамотный кирпич – изделие, производимое из шамотной глины — материала, состоящего из глинозёма, корунда и циркона – путем обжига.

Огнеупор легко узнаваем среди массы образцов — у него песочный оттенок, шероховатая пористая поверхность.

Преимущества:

• высокая термостойкость и способность выдерживать многократные нагрузки, возникающие в процессе нагревания – остывания;


• низкий коэффициент теплопроводности, благодаря чему температурный фон значительно снижен на внешней стороне нагревательного устройства, нежели внутри топочного пространства;
• имеет малый коэффициент объёмного и линейного расширения — при кладке на жаростойкий состав, обладающий схожими свойствами с основным изделием, топочная камера сохраняет свою целостность в течение длительного срока эксплуатации;
• малая скорость нагрева способствует быстрейшему отводу горячих продуктов сгорания через дымоход.

Недостатки:

• стоимость огнеупорной продукции превышает цену обычного красного керамического кирпича на 50–200%, но, так как объём используемого материала невелик — используется только для топочной камеры и дымохода, то такие затраты будут необременительны;
• недостаточная влагостойкость, повышенная гигроскопичность могут привести к разрушению кладки при резкой тепловой нагрузке при растапливании камина или печи; это объясняется быстрым нагревом теплостойкой облицовки и образованию пара, который создаст внутренние напряжения из-за возникшего давления;
• для работы с термостойкой продукцией требуется более тщательное соблюдение технических условий, по сравнению, например, с обычным кладочным блоком.

Характеристики кирпича

Основные свойства:

1. Объёмный вес 1500–1900 кг/м³. Показатель, применяемый при силовых расчётах для определения весовой нагрузки на опорное основание и саму конструкцию.
2. Рабочая температура эксплуатации 1100–1800°C. Определяет температурную нагрузку на блок и максимальное время до проведения текущего ремонта по его замене.
3. Средние показатели теплопроводности равны 0,5–0,6 Вт/м*°C. Показывают передачу тепловой энергии на противоположную сторону от источника нагрева. Определяют температурную нагрузку на защищаемые узлы конструкции.
4. Марка прочности составляет 75–250 единиц. Характеризует степень устойчивости изделия при статических нагрузках на сжатие.
5. Морозостойкость не превышает 50 циклов «заморозка – разморозка».
6. Показатель пористости не превышает 85% от общего объёма блока. Этот параметр влияет на степень теплопроводности и прочность кирпича. Кроме этого, с увеличением пористости, уменьшается удельный вес продукции. Подразделяется:
   • особоплотный вид, — пористость не превышает 3%;
   • высокоплотный, — показатель составляет 3–10%;
   • плотный, пористость 10–16%;
   • уплотнённый, 16–20%;
   • среднеплотный, 20–30%;
   • повышенная пористость, 30–45%;
   • легковесное изделие, 45–85%;
   • ультралегковесный, показатель превышает 85%.

Преобладающий цвет готового изделия – светло-желтый, песочных оттенков. Различные добавки в исходную смесь, могут придавать кирпичу цветовые гаммы охры, сепии и красно-коричневые цвета.
Сфера применения

Виды и марки

Огнеупоры, в зависимости от назначения, выпускаются разных размеров и форм.

Основные виды:

• классический вид, — прямоугольник с размерами 65х123х250 или 65х113х250 мм (высота, ширина, длина); размеры оговариваются ГОСТ 390–69;
• клиновидная форма изделия;
• в виде трапеций;
• арочный тип.

Масса единичного блока находится в диапазоне 2,4–6 кг.

Деление по составу:

1. Основной. Состоит из 70% шамотной глины, коксового и графитового порошка. Применяется для обкладки печей, производящих бессемеровскую сталь.
2. Углеродистый. Увеличено содержание графита. Этим изделием футеруются доменные печи.
3. Кварцевый. Введены добавки окиси кремния. Имеет высокую огнеупорность, но разрушается от контактов с расплавами, имеющих щелочную среду.
4. Глинозёмный. Присутствует оксид алюминия. Рабочий диапазон температур составляет 1100–1300°C. Состав кирпича допускает многократные изменения теплового фона, что обусловило использование его в бытовых целях — этим блоком кладут камины, печи и дымоходы.

Обозначение

Каждое огнеупорное изделие подвергается маркировке, по которой можно расшифровать свойства и назначение кирпича. Габаритные размеры описываются ГОСТ 8691–73. По применению группируются:

• огнеупорные блоки общего применения — марки ША и ШБ;
• изделия, применяемые в разливочных ковшах — ШКУ;
• огнеупоры для горнов доменных печей — ШПД;
• ваграночный огнеупор — ШАВ;
• блоки, использующиеся в обжиговых вращающихся печах — ШЦУ.

На самом деле, жаростойких изделий намного больше. Все они описаны в специальной литературе. Наиболее распространены и применяются в промышленных и бытовых целях марки ША, ШБ и ШЛ.

Отличие изделий ША и ШБ, — разное содержание глинозёма. В первой группе оксид алюминия составляет около 30%, во второй примерно 28%. При одинаковых массовых и размерных параметрах огнеупорность марки ША достигает 1690°C, ШБ — 1650°C.

Для футеровки печей с небольшими топками и бытовых целей применяются блоки легковесной группы. Параметры регламентируются ГОСТ 5040-96.

Популярные виды, — ШЛ-0,4; ШЛ-0,9; ШЛ-1 и ШЛ-1,3. Плотность составляет 0,4–1,3 кг/м³, соответственно. Температурный диапазон эксплуатации составляет от +1150°C для ШЛ-0,4 до +1300°C для ШЛ-1,3. Данная группа огнеупоров обладает малым коэффициентом линейного расширения, что нашло отражение в применении для обкладки подов топок.

Буквенно-цифровые литеры, нанесённые на кирпич, обозначают сферу применения, изготовление, например: выполнена надпись ША-5 СЛ:Ш. То есть, кирпич огнеупорный, изготовлен из шамота с содержанием алюмосиликатов. Изделие выполнено по нормам ГОСТ. Литера «А» — огнеупорный класс.

Следующая за ней цифра обозначает типоразмер. Если имеется сочетание буквы Ш и цифры, то это говорит о том, что продукция выпущена по ТУ (технические условия, разработанные производителем).

ТУ допускают в определённых пределах отхождение от нормативов ГОСТ. Поэтому, продукция, выпущенная по местным нормам, используется в менее ответственных конструкциях. Чаще всего применяется в бытовых целях для кладки печей, каминов, «барбекюшницах», установленных под открытым небом. Это обусловлено не такими большими температурными нагрузками, возникающими, например, в доменных печах.

Критерии выбора

На что обратить внимание частному покупателю, приобретающему изделия для собственного камина:

1. Внешний вид. Готовая продукция должна иметь равномерный одинаковый цвет со всех сторон. Для классического шамотного кирпича – это песочно-жёлтые оттенки. Сколы, трещины, «кривобокость» недопустимы. Единственное, когда можно пропустить, это применение для вспомогательных целей, например, сооружение подиума. Отступления по размерам не должны быть более 2 мм. Наличие стекловидной плёнки на поверхности говорит о том, что огнеупор был передержан в печи, и в процессе кладки могут возникнуть проблемы из-за слабой адгезии к раствору.
2. Звук. Кирпич, произведённый по всем нормативам, имеет однородную, без внутренних трещин и посторонних включений структуру. Поэтому, при соударении с металлическим предметом, он издаёт чистый, без посторонних вибраций звук. Глухая или дребезжащая вибрация свидетельствует о нарушении целостности, однородности состава и структуры, наличии внутренних трещин и напряжений, вызванных неправильным отжигом.
3. При рассмотрении расколотого кирпича, видно, что внешняя сторона окрашена более насыщенно, нежели внутренняя. При этом каждый из оттенков для внешней и внутренней стороны, должен иметь одинаковый окрас. Наличие сердцевины, имеющей тёмный цвет, говорит о несоблюдении режимов обжига, — изделие было пережжено.

Цена

Усреднённая цена термостойких изделий составляет:

• прямой ШБ 8, =35 руб/усл.шт;
• прямой ШБ 5, =26 руб/усл.шт;
• прямой ША 5, =6,50 руб/усл.шт;
• ребровый клин ШБ 1 8Х, =8 руб/усл.шт.

Кладка кирпича

Для укладки огнеупорных изделий, работающих при высокой температуре, требуется применять специальные кладочные растворы.

Раствор

Для бытовых целей выпускаются сухие смеси, расфасованные в мешки, весом 25 и 50 кг. При покупке необходимо обязательно обратить внимание на то, чтобы присутствовала надпись о назначении кладочной смеси.

Основные требования:

• смесь должна выдерживать высокие температуры, не теряя своих прочностных свойств;
• иметь параметры, максимально приближенные к характеристикам термостойкого блока;
• обладать хорошей адгезией к материалу, из которого изготовлен кирпич.

Кладка

Монтаж термостойких изделий осуществляется двумя основными способами — на раствор и «в сухую».

Блок, содержащий в своём составе повышенное содержание магнезита, укладывается на постель из сухого магнезитового порошка.

Раствор, применяемый для кладки, например, шамотной продукции, должен содержать в своём составе шамотный порошок. Кладочная смесь, содержащая динасовые добавки, используется для работы с динасовым кирпичом.

Устройство домашних печей и каминов, дымоходов к ним, как правило, осуществляют на «мокрые» растворы. Такие составы можно приготовить своими силами. Для этого понадобится огнеупорная глина, например, белая каолиновая или голубая кембрийская. В качестве наполнителя используется шамотный песок. Пропорциональное соотношение глины и песка составляет 1:2.

Блиц-советы

1. При выборе огнеупоров не гонитесь за низкой ценой — наоборот, это будет свидетельствовать о низком качестве продукции.
2. При устройстве печи или камина нельзя применять для внутренней облицовки смесь красного керамического и огнеупорного кирпича — у них разные технические характеристики и есть высокая вероятность разрушения кладки.
3. При отсутствии опыта в приготовлении кладочного раствора, целесообразно воспользоваться готовыми сухими смесями, производимыми в заводских условиях.

Примечание. Шамот и глина на его основе являются экологичными материалами, так как производятся из природного сырья.

orcmaster.com