Для чего нужен шамотный кирпич

Шамотный кирпич: какой бывает и зачем нужен

Шамотный кирпич: какой бывает и зачем нужен

В тех случаях, когда сооружение подвержено нагреваемости очень высокой степени, для его устройства используется специальный огнеупорный материал. Во всех видах строительства вместо обыкновенного кирпича для подобных конструкций пускают в дело шамотный.

Среди всех видов кирпичного строительного материала этот можно узнать сразу по песочному цвету и крупнозернистой структуре. Небольшое количество тепла, необходимое для его качественного нагрева, устойчивость и сохранение необходимых функций под воздействием самых больших температур объясняются видом сырья, из которого он изготовлен. Больше, чем наполовину его состав представлен огнеупорной глиной, которая и придаёт этому стройматериалу прочность и одновременно высокопористость. Ввиду натуральности и экологичности глины даже длительная эксплуатация строений из шамотного кирпича исключает любое негативное воздействие на здоровье человека.

Применяется шамот и в промышленности, и частными лицами. Самое важное, чтобы качество используемого материала было высоким. Его производство имеет чётко установленные нормы и стандарты, которые определяют все присущие ему свойства: крепость, пористость, холодостойкость и выдерживание огромной температуры. На сегодняшний день многие изготовители этого вида кирпича используют различные технологии, в связи с чем его нормативные показатели отличаются. А значит при покупке нужно обязательно требовать соответствующие сертификаты качества. Первое, что необходимо отметить – это вес. Меньший по размеру кирпич обладает лучшей способностью проводить тепло. Но одновременно с этим для его нагрева потребуется большее количество тепловой энергии. ГОСТ устанавливает не более 3,7 килограмма.

В настоящее время покупатель имеет большой выбор видов шамотного кирпича. В зависимости от формы можно приобрести прямой, арочный, клиновой, трапецеидальный. Ассортимент представлен также вариантами от очень плотных, имеющих до 3% пористости, до легковесных с пористостью более 85 %. Их применение вполне возможно при выстраивании различных элементов сооружения.

На каждый блок этого огнеупорного материала должна быть нанесена маркировка, по которой несложно установить его характеристику. Именно по ней каждый строитель, исходя из особенностей постройки, сможет установить и выбрать нужный ему вид кирпича.

Качества марок ШВ, ШУС делают возможным применение их для отделки в парогенераторах, конвективных шахтах.

Если выкладывается печь или камин, то можно использовать ША, ШБ, ШАК. Эти обладающие большой крепостью многофункциональные изделия довольно востребованы частниками. Выдерживают температуры более, чем полторы тысячи градусов.

В установках в коксовом производстве в ход идёт тип ШК.

Если не требуется большой нагрев (не выше 1 300 град.) вполне можно пустить в эксплуатацию блоки ШЛ, обладающие небольшим весом, что говорит об их высокой пористости.

В дымоходах и на внутренних стенах каминов прибегают к виду ПВ.

В бытовых стройконструкциях пользуются маркой ПБ (например, в печи-барбекю).

Какой кирпич нужен для кладки печи — правильный выбор материала

Для возведения отопительных печей в индивидуальных жилых домах широко используются керамические кирпичи. Строительная индустрия выпускает широкий ассортимент кирпича для кладки печи, но какой выбрать из предложенной номенклатуры? Прежде чем мы рассмотрим данный вопрос, вам необходимо понять тот факт, что для кладки печи используется два вида кирпича — это простой керамический кирпич, но обладающий определенными характеристиками, который используется для кладки внешних элементов печи, дымоходов и огнеупорный или шамотный кирпич, который используется для кладки топки печи.

Какими свойствами должен обладать кирпич использующийся для кладки печи

Печной кирпич должен соответствовать следующим техническим требованиям:

• Стойкость к высоким температурам и воздействию открытого пламени.
• Способность накапливать тепло и сохранять его в течение длительного времени.
• Достаточная механическая прочность.
• Устойчивость к значительным колебаниям температур.

Твердотопливные печи строятся из керамического кирпича, отвечающего требованиям ГОСТ 390-96. Данный стандарт введен в действие 1 июля 1997 года и устанавливает технические условия, которым должны соответствовать данные изделия по форме и размерам. Нормативный документ также определяет требования по применению изделий в зависимости от максимальной температуры среды.

К керамическим кирпичам, предназначенным для возведения тепловых агрегатов, применяются более жесткие требования, нежели к другим строительным материалам. В топке печей температура пламени может превышать 1000 °C, соответственно стенки ее подвергаются значительным тепловым нагрузкам. Теплофизические параметры используемого материала должны быть выше указанного значения.

В процессе эксплуатации печей происходит их регулярное охлаждение в отдельных случаях и до отрицательных температур. Кирпич при этом подвергается значительному перепаду температур внешней среды, что приводит к тепловому расширению с последующим сжатием. Изделие должно иметь достаточный запас прочности, чтобы успешно противостоять данному явлению и избежать деформацию и разрушение.

Кирпич, применяемый для кладки печей должен, обладать достаточно высокой теплопроводностью и способностью аккумулировать тепло. Первое свойство необходимо для быстрого нагрева помещения и передачи энергии сгоревшего топлива во внешнюю среду. Второе качество позволяет поддерживать этот процесс после прекращения горения в топке в течение длительного времени. Это позволяет достаточно долго поддерживать комфортный тепловой режим.

Применение разных видов кирпича для кладки различных элементов печи

Твердотопливные печи имеют достаточно сложную конструкцию, составные части которой работают в определенных условиях. Возникает вопрос, какой кирпич нужен для кладки печи и ее элементов?

Устройство отопительной печи следующее:

1. Топка и поддувало.

Камера сгорания преимущественно имеет двухслойные стенки, внутренняя выполняется из огнеупорных (шамотных) кирпичей, наружная – из облицовочных керамических кирпичей. Топку возводят из шамотного кирпича с максимальными огнеупорными свойствами. Наружная отделка печи работает в менее напряженных условиях и для нее возможно использование облицовочных кирпичей, имеющих отличные декоративные характеристики.

2. Дымовые каналы.

Дымовые каналы представляют собой большой теплообменник и температура в них хоть и ниже нежели, в топке, но все же достаточно высока. Для кладки данных элементов печи используется шамотный кирпич. Снаружи конструкция может быть облицована керамической плиткой или облицовочным кирпичом.

3. Дымовая труба.

Дымовая труба непосредственно соприкасается с атмосферой и испытывает большие перепады температур. Следовательно, для нее применяется керамический кирпич с максимально возможным показателем морозостойкости. Обычно данный элемент также имеет двухслойную структуру с декоративной наружной отделкой из керамического кирпича или металлического короба.

Процесс кладки печи и пример использования шамотного кирпича для построения высоконагруженных элементов и внейшней облицовки керамическим кирпичем.

Использование кирпича с соответствующими характеристиками для устройства отдельных элементов печи обеспечит максимальную долговечность и отличные теплофизические свойства. Опытные печники при подборе материала уделяют данному вопросу особое внимание. При этом производится тщательный осмотр и выбраковки кирпичей с крупными трещинами и глубокими повреждениями и сколами.

Какими характеристиками должен обладать керамический кирпич для кладки печи и шамотный кирпич для кладки топки

Характеристики керамического кирпича для кладки внешних элементов печи, дымовых каналов и труб

Как мы уже говорили ранее, на кладку печи идет определенный вид керамического кирпича, сейчас рассмотрим какими основными характеристиками должен обладать этот кирпич.

Марка по плотности. Первое на что необходимо смотреть при выборе керамического кирпича для печи это марка по плотности. Марка керамического кирпича по плотности устанавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 530-2012. Для ее обозначения используется буквенно-цифровая кодировка, состоящая из литеры «М» и числа от 25 до 1000. Обратите внимание на то, что данный показатель не указывает на качество кирпича, а лишь показывает его плотность при надавливании.

Данный показатель важен потому, что чем более плотный кирпич, тем медленнее он нагревается, а следовательно и медленнее остывает. То, что кирпич будет медленно остывать это конечно хорошо, т. к. печь будет отдавать тепло более длительное время. Но вот натопить печь сложенную из слишком плотного кирпича труднее, особенно когда она полностью остыла. Здесь важен баланс, поэтому для кладки печи используют кирпич с плотностью не ниже М-150 и не выше М-250.

Морозостойкость. Морозостойкость изделия определяется, как способность выдерживать определенное количество циклов нагрева и охлаждения. Данный показатель обозначается латинской буквой F с добавлением цифры от 25 до 300. Показатель морозостойкости керамического кирпича важен при возведении внешних элементов отопительной печи, таких как дымовые трубы.

Все дело в том, что эта неотъемлемая часть печи находится в очень жестких условиях постоянного перепада температур. Это оказывает огромное воздействие на кирпич применяемый для кладки трубы. Для возведения таких сооружений лучше всего использовать керамический кирпич с морозостойкостью от F75 до F100.

Теплопроводность. Теплопроводность керамического кирпича будет зависеть от его плотности и для изделий применяемых для кладки печи она должна быть в пределах от 0,59 до 0,72 Вт/(м×°С).

Полнотелость. Для кладки печи используется только полнотелый керамический кирпич.

Керамический печной кирпич.

Для кладки камеры сгорания печей используется шамотный кирпич со следующими характеристиками

• Марка изделия: ШАК, ПБ, ША, ШБ, ПВ, ШВ и ШУС.
• Температура размягчения не ниже 1300 °C.
• Однородность блоков по всему объему.
• Высокая плотность и малая пористость изделий.

Эксплуатационные характеристики печи и длительность ее использования по назначению напрямую зависит от качества огнеупорных кирпичей, из которых построена топка.

Рынок строительных материалов предлагает обширный ассортимент изделий, пригодных для кладки топливников. Возникает вопрос, из какого кирпича лучше сложить печь, чтобы она была долговечной и сохраняла свои свойства в течение длительного времени. Специалисты рекомендуют использовать кирпич огнеупорный шамотный полукислый. Данные изделия имеют наилучшее соотношение характеристик по стоимости и теплофизическим свойствам и качеству.

Основные технические характеристики керамического кирпича, применяемого для строительства твердотопливных печей, сведены в таблице:

Шамотный кирпич.

Как выбрать печной кирпич

Строительство печи – дело не столько сложное, сколько требующее определенных знаний и квалификации. Вот почему мастеровитые ныне печники сначала несколько лет стажировались в качестве подмастерья, затем под контролем наставника самостоятельно выкладывали печи и только после нескольких удачных объектов отправлялись в самостоятельное «плавание». Однако при наличии специальной литературы, сложить неплохую печку может попробовать любой.

Проект есть, порядовка есть, фундамент для печи залит и выдержан для набора прочности – что дальше? А выбрали ли Вы печной кирпич?

Из какого кирпича не стоит строить печь?

Несмотря на уверения диванных «знатоков», строить кирпичную печь можно далеко не из любого кирпича. НЕ подходит:

• силикатный кирпич, прессованный из гранитной крошки и другие виды не керамического кирпича;
• пустотелый кирпич (с технологическими отверстиями);
• обычный строительный рядовой кирпич;
• кирпич б/у или ломаный.

А какой же тогда кирпич используют для печной кладки?

1. Для начала, нужно учесть, что температура печи не по всему ее массиву однородная. В топочной части (где сжигается топливо), а также в дымоходе, где лишний жар уходит в трубу, она достигает очень больших значений, до 1500 градусов (в зависимости от вида топлива). Вот почему обычный кирпич здесь не годится – ведь он начинает разрушаться уже при температуре 800 градусов. Для внутренней части печи (топки и дымохода) необходим жаростойкий печной кирпич. Шамотный – именно он способен выдерживать жар до 1650 градусов.

2. Шамотный кирпич дороже по стоимости, чем строительный и керамический огнеупорный. Но не только ценой обусловлен выбор кирпича для наружного ряда. Шамот долго нагревается и плохо отдает тепло. Это сообщает ему пожаробезопасность, именно поэтому продукция используется для облицовки каминов. Но данное свойство и делает шамотный кирпич непригодным для печного отопления домов. Нужен искусственный камень, который аккумулирует тепло, исходящее от топки, и постепенно отдает его в жилое пространство. Лучше всего для этих целей подходит керамический огнеупорный кирпич, который используют в строительстве и облицовке домов. Им же можно выложить противопожарный щит у стены, примыкающей к печи.

3. Если старую печь перекладывают, то часть хорошо сохранившихся кирпичей от нее – с ровными гранями, без сколов и деформации – можно использовать в новой кладке, но закопченной частью их лучше класть внутрь, чтобы сажа не проступала сквозь наружную отделку печи.

Какой он – шамотный кирпич?

Шамот – продукт обжига белой каолиновой тугоплавкой глины. Обожженные черепки измельчают в порошок, и около 70% в составе глиняного замеса составляет именно он. Вот почему цвет шамотного кирпича – соломенно-желтый с коричневатыми крапинками, а структура прочная, зернистая.

При постукивании изделие издает слабый звенящий звук, что говорит о его плотности и качестве. При сильном ударе хороший шамотный кирпич раскалывается на куски без образования крошек и кирпичной пыли.

Плоскости шамотного кирпича ровные, гладкие, без дефектов и деформации. Грани острые без намека на крошку и шелушение. Это важно для образования хорошей тяги в будущей печи.

Если Вы задумали выстроить новую печь или переложить старую, все необходимое для печной кладки найдете в интернет-магазине стройматериалов БлокСПБ.

А также на сайте есть калькулятор расчета нужного объема кирпича, собственный автопарк компании осуществляет недорогую оперативную доставку, а опытные радушные менеджеры всегда подскажут сопутствующие товары и актуальные акции.

Шамотный кирпич

Шамотный кирпич относится к узкоспециализированным, его применение ограничено по ряду показателей. Одна из особенностей шамотного кирпича – высокая гигроскопичность – становится причиной разрушения при нагреве после попадания в поры воды. Та же причина – водопоглощение – вызывает повреждения структуры при замерзании-оттаивании. Печи, футеровка которых выполнена шамотным кирпичом, при частых промерзаниях могут частично терять футеровку. Еще одна трудность состоит в том, что не всегда возможна точная подгонка шамотного кирпича«по месту». Материал шамота очень плотен, и удар не приводит к крошению, а только к непредсказуемому разлому. Обеспечить нужную форму скалыванием невозможно. И немаловажный минус шамотных кирпичей – достаточно высокая стоимость, не позволяет применять этот вид огнестойкого кирпича как основной материал для устройства печей и каминов.

Шамотный кирпич для печи

Красный керамический кирпич при условии надлежащего качества способен выдержать температуры при нагреве до 900⁰С, клинкер – до 1200⁰С. Но для отдела топки и внутренних каналов печи этих параметров мало, поскольку открытый контакт с пламенем и раскаленным топливом обуславливает температуры свыше 1300⁰С. Предел рабочих температур шамотного огнеупора марок ШБ не менее 1200⁰С — 1250⁰С, в то время как красный кирпич начинает плавиться уже при 1000⁰С. Температура плавления шамота более 1600⁰С. Поэтому без применения шамотного кирпича для кладки самых горячих отделов печей и каминов не обойтись.

Из многих существующих видов огнеупоров в бытовых печах и каминах применяют только шамотный, и реже – кварцевые блоки. Кварцевый кирпич сходен с шамотным по свойствам, но имеет еще большую плотность, а структура его более однородна. Высокая стоимость кварцевых блоков, а также недостаток – не очень хорошая сопротивляемость химически агрессивным средам, ограничивает его применение в строительстве бытовых печей. Но свойство кварцевого блока – пониженное линейное расширение – отлично используется в участках, где нужно заложить металлические детали. Для выкладки каминного зуба (участок над топкой, фигурный элемент в форме зуба, отражающий тепловой поток из камина в помещение) ничего нет лучше кварцевого кирпича.

Шамотный кирпич не применяется в русских печах, где происходит приготовление пищи. При нагреве излучение и испарение данного материала, имеющего присадки, может быть неблагоприятным для здоровья человека.

Сырье и производство шамотного кирпича

Технология производства шамотного кирпича – высокотемпературный обжиг. Формовка проводится методами литья, пластическим и горячим прессованием. От метода формовки зависят особые свойства изделий. Термообработка так же может проводиться по различным схемам – безобжиговая, обжиг в печи, и литье расплавом. В результате любой из технологий шамот получает теплопроводные свойства порядка в два раза выше, по сравнению со стеновым кирпичом. Сырье – смесь каолиновых тугоплавких глин до 70% и до 30% шамотного порошка (тугоплавкая глина, подвергнутая высокотемпературному обжигу от 1500⁰С, измельченная после спекания в мелкий порошок). Возможны добавки огнестойких горных пород (кварц, песчаник) в виде мелкодисперсного порошка. Обжиг дает блок с хорошей геометрией, гладкими поверхностями, очень плотный, звонкий при ударе. Качественный обжиг дает кирпич, недожог – брак и потерю огнеупорных свойств. Пережог дает другой брак – стекловидная пленка на поверхности не позволит кирпичу сцепится с клеющим раствором, и кладка не получит прочности.

Цвета отличают шамот от всех других видов кирпича – серовато-желтые, кремовые, могут наблюдаться оранжевые вкрапления. Но внешний вид шамота не особенно эстетичен, и для лицевой отделки этот кирпич не применяют не только по экономическим, но и по архитектурным соображениям.

Подгонка шамотного блока прирезкой и сколом невозможна, и это свойство учитывается при выпуске изделий. Кладочные растворы в печных кладках должны наноситься слоями не более 3 мм, поэтому гостовские допуски на геометрию шамота достаточно жесткие: по длине предельное отклонение до 5 мм, по ширине 4 мм, по толщине 3 мм. Предел линейного расширения при нагреве до 1250⁰С — 0,5% от линейных размеров.

Маркировка и размеры шамотных кирпичей

Марки шамотного кирпича определяют прочность, плотность, и косвенно пористость. Разброс плотностей шамота невысок (1700-1900 кг/м3) и зависит как от сырья, получаемого из определенного месторождения, так и от температур обжига. В соответствии с ГОСТ выпускают плотные блоки с пористостью не больше 3%, и пористые до ультрапористых, с объемом пустот до 80-85%. Вес одного шамотного блока соответственно от 2 до 6 кг.

Маркируются шамотные изделия по ГОСТ8691-73. Признак соответствия ГОСТ, а не техническим условиям (ТУ) – вторая буква русского алфавита после маркировки Ш.

Типоразмеры шамотных блоков дают возможность выкладывать различные арки, эллиптические своды отделов топок, выполнять футеровки по плоскостям криволинейной геометрии под камеры сгорания. Стандарт прямоугольного блока 230*114*65 мм, при широкой линейке размерного ряда. Имеется стандарт на полуторные, клиновидные, торцовые, ребровые и пирамидальные блоки.

Кладка шамотным кирпичом

Особенность кладки шамотного кирпича обусловлена его линейным термическим расширением, отличающимся от аналогичного свойства керамического кирпича. Перевязка красного и шамотного кирпича в кладке недопустима, совмещение этих видов блоков в один конструктив крайне негативно влияет на общую стабильность кладки и может вызвать разрушение швов и деформации печи. Между шамотом и красным кирпичом необходимы температурные зазоры, что достигается прокладками негорючих материалов, чаще листов на основе базальта, каолина или асбеста. В некоторых случаях оставляют воздушный зазор не менее 10 мм.

Применение шамотных изделий

Шамотные изделия в виде панелей применяются для футеровки различных видов бытовых печей из металла, каминов, а также котлов методом клеевых соединений, специальными огнеупорными видами клея на основе алюмосиликатов. Такой же клей применяют для кладки шамота наряду с другими видами жаростойких мастик и обмазок. Огнеупорные смеси для кладки шамота и футеровки содержат шамотный порошок, микроармирующее волокно и упрочняющие присадки.

Банные металлические печи-каменки футеруются шамотными изделиями, для защиты металла и повышения теплоэффективности.

Популярность шамотных изделий для кладки и футеровки обусловлена не только их свойствами, проверенными временем, но и относительно доступной, по сравнению с другими жаростойкими материалами, ценой.

Шамотный кирпич и его размеры

При возведении стен применяется красный строительный кирпич. Но свойства его таковы, что для кладки камер печей, каминов, дымоходов он не подходит, нужен огнеупорный кирпич. Самым распространённым видом огнеупорного материала является шамотный. В бытовых целях применяется только этот вид огнеупорных изделий.

Свойства и состав шамотного блока

Производится шамотный кирпич путём обжига смеси 70% каолиновой глины с 30% порошка шамота. При обжиге с соблюдением температурных и временных параметров получается звонкое изделие с гладкими поверхностями, светло-жёлтое с вкраплениями оранжевого цвета. Очень плотный материал, при ударах не крошится, сколоть невозможно, от сильного удара блок просто разломится, но придать нужную форму не удастся.

Применяемый огнеупорный кирпич имеет температуру плавления выше 1600 градусов. Рабочая температура шамотных огнеупоров марки ШБ составляет 1250 градусов, в то время как красный строительный кирпич плавится при 1000. Поэтому самые горячие части печей и каминов выкладывают шамотными изделиями.

Если кирпич имеет недожог, он теряет свои огнеупорные свойства. Пережжённое изделие покрыто сверху стеклянным налётом и не принимает крепящий раствор.

Использование шамотного изделия при футеровке печных камер горения, каминов и дымоходов оправдано, так как основная кладка из красного кирпича будет защищена от высоких температур. Выкладывать всю конструкцию из шамотного материала невыгодно по экономическим показателям.

Стандарты изделий

Свойства шамотного блока не позволяют вести его подгонку по месту кладки. Поэтому изделия выпускаются различных форм со стандартными размерами. Проектировщики эту особенность материала учитываются и создают конструкции, в которых используются типоразмеры согласно ГОСТ 390–96 . Этот документ регламентирует все типы и формы изделий.

Соблюдаемая точность размеров является гарантом выполнения кладки без затруднений. С учётом того, что кладочный раствор не может наноситься слоем, толще 3 мм, на шамотный кирпич предусмотрены допуски по размерам:

• длина блока — отклонение в 5 мм;
• ширина — в 4 мм;
• толщина — в 3 мм.

Линейное расширение при нагревании до температуры 1250 градусов должно быть не более 0,5% от линейных размеров.

Плотность изделий в зависимости от марок составляет 1700−1900 кг/куб. м. Она зависит от используемой глины, а она отличается на разных месторождениях, и температуры обжига. Плотность зависит от пористости изделия. ГОСТ допускает пористость от особо плотной, где пустоты в теле составляют не более 3%, до ультралегковесных блоков, с пористостью до 85%. Вес шамотного кирпича в зависимости от пористости может быть от 2 до 6 кг.

Способы формования блока применяются различные — литые, пластичного формования, горячепрессованные. Каждый способ формования блока привносит в изделия особые качества.

В дальнейшем формованный блок проходит термообработку, которая тоже подразделяется:

1. Безобжиговые.
2. Обожжённые в печах.
3. Плавленолитые.

Теплопроводность шамотного материала вдвое выше, чем строительного того же размера.

Форма и размер шамотного блока соответствует ГОСТ 8691–73 . Стандарт перечисляет все имеющиеся типоразмеры изделий. Общей в маркировке кирпича, является первая буква Ш. Если второй на маркировке стоит русская буква — означает, что кирпич выпущен по ГОСТу, сразу идёт цифра, изделие отвечает стандарту Т. У. Например , марка ШБ 5 означает, что шамотный кирпич отвечает ГОСТу по всем показателям и может быть использован в бытовых целях. Также есть марки ША, ШАК, ШУС и другие.

Размерный ряд

Используемый в быту шамотный кирпич ШБ 5 представляет прямоугольные блоки размером в 230*114*65 мм. Однако размерный ряд прямоугольных изделий широк. Только одинарный прямоугольный блок имеет приведённый размерный ряд. Цифра после буквенного изображения указывает, какая именно строчка, номер изделия, соответствует типоразмеру блока.

Также будут представлены размеры полуторных, клиновидных, торцовых, ребровых, пирамидальных изделий. Разновидности выпускаемой продукции позволяют выкладывать полукруглый свод топочной камеры, и футеровать различные геометрические плоскости под камеры сгорания.

Недостатки шамотного блока

Использование шамотов ограничено по многим показателям. Кирпич гигроскопичен, попавшая в поры вода станет разрушать материал при последующем нагревании. По этой же причине кирпич при промерзании также получает повреждение своей структуры. Поэтому печи с такой футеровкой при периодическом промерзании могут потерять часть футеровки.

Невозможность подогнать блок по месту и его высокая цена не позволяет использовать материал в качестве основного при возведении каминов и печей.