Огнеупорный кирпич

Особенности огнеупорного кирпича

Жаропрочный кирпич способен выдерживать температуры до 1500оС. Этот материал обладает высокой теплопроводностью. Он сохраняет и отдает тепло значительно лучше обычного керамического красного кирпича.

Выдающиеся свойства жаростойкого кирпича объясняются его составом. Чтобы этот материал не трескался при обжиге, в него добавляют 50-70% шамота (огнестойкой обожженной глины). Также для дополнительной тугоплавкости в состав иногда включают зерна кварца, графитовый или коксовый порошок. Шамотный кирпич производят, обжигая при высоких температурах смесь из порошка шамота и размолотой огнеупорной глины.

Шамотный кирпич можно отличить по внешнему виду. Он обладает зернистой структурой песочно-желтого цвета. Вес шамотного кирпича при одинаковых размерах примерно на 15-20% тяжелее, чем у строительного кирпича.

Использование огнеупорного кирпича

Огнеупорный кирпич применяют в кладке каминов, отопительных печей, топливных камер, кухонных очагов и дымовых труб. Различают четыре вида этого материала: кварцевый, глиноземный, основной и углеродистый кирпич. Все они находят различное применение в строительстве.

Огнеупорный кирпич также находит широкое применение в промышленности для строительства высокотемпературных печей, используемых при производстве стекла и керамики.

Кварцевый кирпич используют там, где внутренние стенки печей соприкасаются с огнем. Этот материал не переносит контакта с известью, щелочами и окислами железа. Из него, как правило, делают своды каминов. Кварцевый кирпич, в отличие от обычного, однороден, в нем нет полостей. Его изготавливают из кварца, сцементированного глиной, или из чистого песчаника.

Глиноземные кирпичи, как ясно из названия, состоят преимущественно из глины. Они лучше кварцевых кирпичей выдерживают быстрые изменения в температуре и воздействие щелочи. Этот огнеупорный материал довольно прост в изготовлении и находит самое широкое применение в строительстве бытовых печей, каминов и обустройстве дымоходов.

Название сорта «основной кирпич» происходит от химического термина «основания». Этот материал изготавливают из известково-магнезиальной огнеупорной массы. Он используется в металлурги при выплавке бессемеровской стали из фосфористой руды.

Углеродистый кирпич представляет собой прессованный кокс или графит. Его используют в доменных печах.

www.kakprosto.ru

Разновидности огнеупорных камней

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

Особенности

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

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

Свойства, присущие всем видам огнеупорного кирпича:

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

Видовое разделение исходя из химических свойств

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

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

Достоинства и недостатки

Среди положительных свойств огнеупорного материала отмечают следующее:

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

Основными недостатками являются следующие моменты:

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

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

Подробнее о свойствах шамотного кирпича читайте в этой статье.

Область применения

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

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

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

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

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

pechnoedelo.com

Особенности и область применения

Шамотный кирпич что это такое? Визуально шамот представляет собой изделие насыщенного соломенно-желтого цвета, характерной его чертой служит плотная пористая структура.

 

Шамотный кирпич – строительный материал на 70% состоящий из огнеупорной или так называемой шамотной глины. Помимо глины, в состав блока входят специальные добавки, в большинстве случаев в роли дополнительного компонента выступает оксид алюминия. Оксид алюминия оказывает немалое влияние на технические характеристики кирпича, его прочность и стойкость к негативным химическим воздействиям.

На огнеупорные свойства шамота влияет не только состав шамотного кирпича, но и технология его производства. Технологическая карта включает в себя такие этапы, как формовка сырьевого материала и дальнейший его обжиг при очень высоких температурах. В процессе производства все этапы и температурные показатели контролируются специалистами.

 

Огнеупорный блок из шамотной глины нашел свое применение как в промышленной сфере, так и в быту. Этот огнеупорный материал применяют при строительстве печей, каминов, футеровке топок для печи, кладке дымовых каналов.

 

Виды шамотного огнеупорного кирпича

Классификация строительного огнеупорного материала производится по нескольким признакам, в частности:

• по способу формовки;
• по форме готового изделия;
• по степени пористости.

 

По способу формовки сырьевого материала выделяют следующие виды шамотного кирпича:

• литой из шликера либо расплава;
• формованный полусухим методом;
• плавленый;
• горячепрессованный;
• термопластичнопрессованный.

 

В зависимости от формы готового изделия существует:

• кирпич клиновой;
• трапецеидальный;
• прямой;
• арочный.

Самым популярным является шамот прямоугольной формы, при возведении арочных конструкций незаменим кирпич клиновой.

 

По степени пористости:

• особо плотный блок – зернистость не превышает 3%;
• высокоплотный шамот – степень пористости варьируется в диапазоне от 3 до 10%;
• плотный – зернистость составляет 10-16%;
• уплотненный огнеупор – пористость 16-20%;
• среднеплотный – степень зернистости от 20 до 30%;
• шамот с повышенной пористостью – показатель пористости находится в диапазоне 30-45%;
• шамотный кирпич легковесный – зернистость от 45 до 85%;
• ультралегковесный – свыше 85%.

 

Технические характеристики

Качественные показатели шамотного огнеупорного стройматериала контролирует государственный стандарт. ГОСТом установлены:

• состав сырьевого материала для производства шамота с указанием процентного содержания примесей;
• теплопроводность шамотного кирпича;
• пористость;
• размеры шамотного кирпича;
• геометрические параметры и прочие технические характеристики.

 

Сегодня на рынке строительных материалов можно встретить шамотные огнеупорные блоки, изготовленные в соответствии с ТУ производителя. Показатели таких изделий могут отличаться от норм, которые устанавливает государственный стандарт. При выборе строительного материала лучше отдать предпочтение ГОСТовскому товару, отметка ГОСТ, является гарантией качества строительного материала.

Главные технические характеристики и их показатели шамота, установленные стандартом:

• огнестойкость — 1100-1800⁰С;
• плотность – 1700-1900 кг/м³;
• теплопроводность – 0,6 Вт/м⁰С;
• пористость – 3-85%;
• класс морозостойкости – от 15 до 50;
• класс прочности – от 75 до 250.

Преимущества и недостатки стройматериала

 

Исходя из технических характеристик, шамотные блоки имеют следующие достоинства:

• высокая огнестойкость;
• высокая прочность;
• стойкость к воздействию атмосферных негативных факторов;
• устойчивость к деформационным явлениям;
• большой срок эксплуатации;
• хорошая теплоемкость.

Основные недостатки материала:

• для кладки шамота требуется специальный раствор;
• материал трудно поддается резке;
• высокая стоимость огнеупора.

 

Размер и вес шамота

 

Вес шамотного кирпича, представленного на рынке стройматериалов, варьируется в диапазоне 2,8-6 килограмм, ГОСТ стандартом установлена допустимая масса изделия до 3,7 килограмма. Хотелось бы отметить, что в зависимости от того сколько весит шамот зависит теплопроводность материала. Чем тяжелее материал, тем дольше он сохраняет тепло.

 

Размер шамотного блока зависит от марки и формы изделия.  Несмотря на разнообразие геометрических форм, самым популярным шамотным материалом в бытовом строительстве является прямоугольный шамотный кирпич.  Размер изделия, как правило, соответствует единым стандартам. Наиболее распространенные размеры:

• 230х114х65 мм;
• 300х150х65 мм;
• 250х123х65 мм.

Маркировка шамотного кирпича

 

Маркировка на шамотных огнеупорных кирпичах наносится на одной из граней изделия.

Маркировка состоит из буквенных и цифровых обозначений (от 5 до 47). Буквы обозначают физико-химические свойства стройматериала. Для маркировки шамота используют следующие буквенные обозначения:

• ША, ШБ, ШАК — шамотные блоки общего назначения, характеризуются прочностью и способностью выдерживать температуру до1690 ⁰С. Эти марки огнеупорных кирпичей востребованы среди частных застройщиков, благодаря оптимальному соотношению качества и стоимости строительного материала;
• ШВ, ШУС – шамот промышленного назначения, отличаются большой теплоемкостью, используется для возведения газоходов парогенераторов, облицовки ограждающих конструкций конвективных шахт;
• ШК – кирпич используется при строительстве промышленного оборудования по производству кокса;
• ШЛ – шамотный огнеупорный легковесный кирпич с высокой степенью пористости, широко применяется для футеровки печей, выдерживает воздействие температуры до 1300 ⁰С;
• ШЦУ – двухсторонние торцевые огнеупорные блоки из шамота, нашли применение при возведении вращающихся элементов печей;
• ПБ – шамот бытового назначения;
• ПВ – огнеупорные изделия, используемые для строительства дымоходов, внутренней части каминов.

Цифры указывают на размеры кирпича в соответствии с принятым стандартом. Например, размеры ГОСТ наиболее востребованных марок кирпичей универсального назначения, в соответствии с государственным стандартом составляет:

• кирпич шамотный ша 8 – 250х124х65 мм;
• кирпич шамотный ша 5 – 230х114х65 мм.

 

Кладка шамотного кирпича

При возведении печей в быту рациональным решением станет использование кирпича ша.

Технология кладки огнеупора состоит из двух основных этапов:

• подготовительные работы (разметка будущих стен и углов, приготовление раствора, сухая кладка);
• кладка шамота.

 

Приготовление раствора

 

Как уже упоминалось выше, для кладки шамотного огнеупорного кирпича потребуется специальный раствор. Клеить блоки можно посредством готовой смеси, которую можно приобрести в строительном магазине либо же при помощи строительного состава, приготовленного своими руками.

Для приготовления огнеупорной строительной смеси понадобятся:

• глина огнеупорная молотая;
• песок шамотный;
• вода.

Процесс приготовления смеси для печной кладки:

• залить огнеупорную глину водой и оставить на 12-72 часа, во время замачивания периодически перемешивать материал;
• подготовленную глину перетереть через сито, использовать решето с ячейками 3х3 мм;
• просеять песок и добавить к глине, глиняно-песочную смесь тщательно перемещать;
• добавлять воду небольшими порциями до получения однородной сметанообразной консистенции.

 

Пропорциональное соотношение глины и песка составляет 1 к 2. Для улучшения качества раствора, в смесь вводят 3% жидкое стекло или соль (150 гр. на ведро).

 

Кладка шамота

В процессе работы с огнеупорным материалом у домашнего мастера возникает вопрос — чем пилить шамотный кирпич, чтобы он не треснул? При работе с шамотом резать материал при помощи кирки и кельмы недопустимо. Резать шамот можно используя угловую болгарку с алмазным диском, бензорез. Распилить прочный огнеупорный материал можно и на специальном станке для обработки кирпичей.

Склеивать огнеупорные блоки следует так, чтобы последующий ряд закрывал промежутки между блоками нижнего ряда. Такая технология укладки обеспечит прочность возводимой конструкции и правильность распределения нагрузки.

Важным моментом является правильная расшивка швов. Некачественная расшивка швов (излишне глубокий, полностью не заделанный шов) приведет к попаданию осадков внутрь конструкции, при понижении температуры кладка начнет трескаться. Треснувший по швам камин или печь не будет полноценно выполнять свои функции, теплоемкость конструкции значительно снизится.

В дополнение к статье советуем Вам посмотреть небольшой видеоролик о том как правильно класть огнеупорный шамотный кирпич:

kirpichguru.ru

Технические особенности

Огнеупорный кирпич для высокотемпературных конструкций производится из глинистого материала, который носит название – желтый шамот. Стройматериалы, состоящие на 70% из шамотного компонента, относятся к категории глиноземного изделия с высокой степенью жаростойкости.

Шамотный кирпич может выдерживать экстремальные температуры и одновременно справляться с деформирующими свойствами в агрессивной среде.

Процесс обжига бежево-красного кирпича происходит при температурном режиме не менее 1 300^оС, что превышает показатель запекания керамики на 200°С – керамика запекается при температуре 1100^оС. Исходя из данного фактора, изделие при дальнейшей эксплуатации способно спокойно переносить прямое долгосрочное взаимодействие с огнем.

Огнеупорный шамотный кирпич рассчитан на минимальную температуру в 1000 градусов

Остальные характеристики, которые позволяют использовать материал в печи, достигаются путем добавления специальных компонентов: графит, перетертый кварц, оксидам и другие огнеупорные элементы.

Главные свойства и технические особенности изделия по ГОСТ

Огнеупоры выпускают с с разными свойствами и характеристиками, но все они должны соответствовать ГОСТ 8691-73:

• Проводимость тепла – 0,83-1,27 Вт/м⋅^оС;
• Прочность на сжатие – 14-24 Н/мм²;
• Средний показатель рабочего температурного режима – +1400^оС, однако при испытании физических возможностей, максимальная температура может достигать 1740^оС;
• Масса одной единицы материала – 3,7 кг. Вес и толщина некоторых моделей значительно выше, например, модификации изготовленный по ТУ выпускаются от 2,5 до 6 кг.
• Высокая устойчивость перед химическими воздействиями;
• Впитывание влаги – 7%.

Главный компонент сырья – оксид алюминия, способный увеличивать прочность продукта, противодействовать агрессивным элементам, создавать пористую структуру в самом блоке после его изготовления и удерживать тепло непосредственно в печке. Согласно данному фактору была создана отдельная классификация термостойких кирпичей, имеющая восемь видов, отличающихся соотношением пор к общему объему продукта – 3-85%.

Шамотный кирпич – это наиболее часто встречающийся огнеупорный кирпич. Он получил свое название благодаря составу: шамотный кирпич на 70% состоит из  глины

При выборе изделия не стоит отдавать предпочтение изделиям с определенной нормой удельного веса, поскольку строительные элементы с большой степенью пористости имеют значительно низкую прочность.

Облегченный блок категории ШЛ или ШЛТ обладает несколько другим составом. Для достижения большого количества пор используются такие компоненты, как:

• стружка;
• торф.

Во время того, как изделие проходит стадию обжига, стружка или торф сгорают прямо внутри, за счет чего и получаются опустошенные емкости необходимого размера.

Марки и размеры

Согласно нормативам по ГОСТу 8691-73 строительный рынок предлагает потребителям продукт следующих категорий:

Огнеупорный кирпич ША

Стандартный материал, который способен выдерживать температурный режим в +1 720^оС. Плотность изделия равна 2-2,1 т/куб.м, при большом количестве содержания Al₂O₃.

Шамотный кирпич ША-8

Огнеупорный кирпич ШБ

Предназначен для общего использования при температуре +1670^оС. Из-за меньшей массы, маркировка огнеупорного кирпича имеет соответствующую плотность – 1,9-2 т/куб.м. Считается наиболее востребованным.

Кирпич огнеупорный ШБ-8

Огнеупорный кирпич ПВ, ПБ

Обладает средней пустотностью до 30% и плотностью – 0,9 т/куб.м, параметры позволяют изделию нагреваться в замедленном темпе и надолго задерживать температуру после прекращения подачи огня. Отлично подходит для возведения мангалов, барбекю и дымоходных труб. Имеет сравнительно низкую стоимость.

Огнеупорный кирпич ПВ-5

Огнеупорный кирпич ШЛ

Всоставе присутствуют органические компоненты, из-за которых плотность может варьироваться от 0,3 до 0,9 т/куб.м, теплопроводность – 0,2-0,36 Вт/м⋅К. Что касается огнеупорности, то она не превышает +1300^оС.

Кирпич ШЛ

Из этих параметров можно точно определиться с задачей, как выбрать кирпич для печи. Однако существуют и другие разновидности данного материала, поэтому, чтобы точно определиться, следует рассмотреть сравнительную таблицу.

Категория	Размеры огнеупорного кирпича, см
ШБ22	23х11,4х6,5/5,5
ШБ23	23х11,4х6,5/5,5
ШБ25	25х11,4х6,5/5,5
ШБ29,30	30х15х6,5/5,5
кирпич ША 5,6	23х11,4х6х6,5
ША22	23х11,4х6,5/5,5
ША29,30	30х15х6,5/5,5

Огнеупорный ША 5 и другие модификации имеют различия по стандартным параметрам, обозначающимися в индексе модификаций.

Индексация по номеру	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Длина изделия, см	23						25		30	34,5
Высота, см	6,5	8,5	11,4				12,4		15
Ширина, см	6,5		10	7,5	6,5	4	7,5	6,5		7,5

Показания можно увидеть в индексе сразу после буквенной символики.

Отраслевые стандарты подразделяются на несколько типов и моделей, к которым производителем предусмотрены отдельные технические характеристики:

• Прямоугольной формы – средние размеры 23х11,4/23х17,2 см. Высота может варьироваться в пределах 6,4-7,6 см.
• Лещадка – предусматривается две категории размерного ряда: 23х11,4х6,4 и 23х11,4х3,8 см.
• Плитка на печь – шамотное изделие квадратной формы 23х23 см или с высотой 6,5-7,6 см.

Где применяют

Виды огнеупорного кирпича отличаются способом производства: литье из такого материала, как шликер или расплав полусухого формирования, горячего, термопластичного опрессовывания. Однако это далеко не все технологии производства стройматериала, большинство из них имеют подобные способы изготовления, но с внедрением инновационных разработок. При выборе следует уделить внимание тем моделям, которые выделяются не только легкостью, но и стойкостью к агрессивной среде.

Производство огнеупорного кирпича выпускает три наиболее востребованные классификации для потребителей: клиновидной или прямой формы, фасонного вида и подвесного.

ВИДЕО: Почему нельзя строить печь или камин без огнеупорного кирпича

В каких случаях требуется огнеупорный материал

Предназначается огнеупорный кирпич для печи, создания футеровки топок, дымоходных сооружений. Другие строительные изделия в процессе построения данных конструкций не принесут пользы, поскольку впоследствии они не смогут выдержать температурный режим. При сжигании топлива в топке и выведении горячих газов значительно увеличивается температура компонентов, состоящих из металла, контактирование газов с обычным блоком приведет к его плавлению, потере пластичности, а после – рассыпанию.

Даже при использовании огнеупоров при строительстве дымоходов, их отдельно изолируют металлическими листами, асбестоцементными плитами или штукатуркой. Выбор способа зависит от назначения помещения, но во всех случаях отдельно рекомендуется теплоизолировать трубу.

Цены на кирпич

Рассмотрим стоимостную политику популярных производителей кирпича огнеупорного цена за штуку.

Производитель	Маркировка	Габариты, см	Цена, руб./шт.
КЭМП	ША5	23х11,4х6,5	50
	ША6	23х11,4х4	41
	ША8	25х12,4х6,5	51
Боровичская компания	ШБ5	23х11,4х6,5	37
	ШБ8	25х12,4х6,5	43
Огнеупор-Энерго-Холдинг	ШЛ5	23х11,4х6,5	74
	ШЛ8	25х12,4х6,5	87
Витебский-КЗ	ПБ5	23х11,4х6,5	26

Требования к раствору

Для кладки используется однородный мягкий раствор, задача которого в надежной сцепке и относительно быстром затвердевании. Если речь идет о бытовом применении, то готовится раствор из глины и песка в соотношении 1:1 или 1:2. Пропорции подбираются индивидуально после небольшого теста:

1. Из разных пропорций глины и песка делается несколько шариков. Оставляют на некоторое время для застывания.
2. После того, как шарики высохли, их кидают на каменный пол с высоты человеческого роста, но без усилия.
3. Выбирают тот шарик и, соответственно, ту пропорцию, при которой экспериментальный образец не потрескался и не раскрошился.

При большом количестве песка от шарика откалываются куски (тощий). При избытке глины образец трескается (жирный).

Как определить жирность раствора для кладки

В промышленных масштабах для кладки огнеупоров используются специальные растворы на основе известняка – мертель.

Фундамент делают из других материалов и пропорция. Оптимальным считается известковый раствор с добавлением цемента в соотношении 1:2, 1:3, 1:4. Не добавляют известняк, если строится тяжелый монолит или слишком близко залегают грунтовые воды.

nagdak.ru