Классификация и характеристики
Этот вид строительных материалов подразделяется на печной рядовой (шамотный) и облицовочный.
Шамотный
Фото шамотного кирпича для печи вы видите выше. Это полнотелые изделия должны изготавливаться по определенным размерам, без сколов и пустот. Такие изделия выдерживают температуру нагрева до 15000 и не подвергаются деформации и разрушению от таких температур.
В его составе содержится до 70% огнеупорной глины с добавлением шамотной крошки. После формовки, детали подвергаются сильному разогреву, на поверхности образуется окись алюминия, придающая материалу дополнительную прочность.
| Уровень прочности на сжатие | 15-23 Н/мм2. |
| Значение теплопроводности материала | 0,84-1,28 Вт/м2. |
| Величина средней рабочей температуры | От 13500. |
| Масса | В среднем от 3,7 кг. |
| Уровень водопоглощения | 7%. |
По требованиям ГОСТа выпускается несколько видов шамотного кирпича:
- ША – обычные блоки, выдерживающие температуру нагрева от 17500;
- ШБ – самый востребованный вид для домашнего строительства, способный выдерживать температуру нагрева до 16000;
- маркировка «ПБ» и «ПВ» принадлежит полукислым блокам, в составе которых увеличено содержание оксида кремния. Этот строительный материал может изготавливаться с 30% пустотами – это значительно увеличивает время его нагрева и остывания. Лучший вариант при сооружении дымохода, мангала или тандыра;
- «ШЛ» – облегченный кирпич с высоким уровнем огнестойкости.
По размерам, многое зависит от серии и вида блоков. Прямоугольные имеют габариты (Ш, Д,В) – 114/230/64 мм или 172/230/76 мм. если основные габариты 114/345 мм такие блоки выполнены толщиной только 76 мм. блоки, вида «Лещадка» изготавливаются по 2 основным размерам – 114/230/64 и 114 /230/38 мм. Квадратные блоки выпускаются размером 230/230 мм, толщиной 64 мм и 76 мм.
Облицовочный
В состав этих блоков дополнительно вносится порошок кокса, кварца, прессованного графита. Эти добавки повышают уровень стойкости к высоким температурам до 10000, по сравнению с обычными строительными блоками. Такой материал используется для обкладки наружной стороны печи, его не рассматривают как огнестойкий материал. Но такой материал способен выдерживать невысокие температуры, накапливать и постепенно отдавать тепло в помещение.
Несколько видов таких блоков выпускаются со шлифованными поверхностями и снятыми фасками для укладки декоративных барельефов. Размеры огнеупорного кирпича для печей имеют один стандарт – 120/250/65 мм, но производится несколько видов отличных по форме и виду таких блоков. Для возведения арки или формирования угла производят фигурную или радиальную продукцию.
По цветам можно подобрать подходящий оттенок – от соломенного до традиционного красного. По прочности – максимально допустимая маркировка блоков для кладки печи М-150.
Все остальные характеристики следует подбирать согласно вашей климатической зоне и мощности печи.
Кладка шамотных кирпичей
Особых ограничений при его использовании нет. Главное, чтобы он не был использован в помещениях с повышенной влажностью — более 80%. Чтобы сделать кладку, — достаточно тех навыков, которые вы могли получить при работе с обычными кирпичами. Но процесс приготовления раствора несколько специфичен.
Необходимо замочить огнеупорную глину в воде на срок до трех суток. Вода должна полностью покрыть материал, при этом ее следует помешивать хотя бы раз в десять часов.
После этой процедуры глину нужно пропустить через сито с диаметром ячеек 3×3 мм. Затем нужно подмешать песок, что также прошел процедуру просевки. Пропорции глины и песка в идеале должны быть следующими: 1:2, то есть, — одна часть глины к двум частям песка.
Эти два компонента следует тщательно перемешать, после чего — добавить воду, при этом — постоянно перемешивая состав. Вода добавляется до тех пор, пока состав не будет похож на густой майонез по консистенции. Для увеличения прочности желательно добавить соль — 150 г на ведро (10 л), цемент (не более одного мастерка) марки не ниже 150. Также можно подмешать и жидкого стекла в количестве не более 3% от общей массы.
Процесс кладки не подразумевает ничего специфичного. Просто кирпичи укладываются на раствор в перевязку. При этом в процессе сооружения кладки — необходимо контролировать ее ровность. Сначала кирпичи необходимо смочить. Затем — нанести раствор тонким слоем, как бы грунтуя поверхность. Это необходимо, чтобы раствор проник в структуру огнеупорного кирпича. При чем, наносить раствор следует как на тот кирпич, который будет уложен, так и на то место, куда он будет помещен. А уже после этого «грунтования», — нужно нанести основной слой раствора — и, наконец — уложить кирпич и пристучать его молотком сверху, да так, чтобы из щели вышли излишки скрепляющего раствора. После завершения работы кладку следует протереть влажной тряпкой, чтобы очистить от загрязнения раствором.
В зависимости от температурного режима, можно выделить четыре категории швов. Различаются между собой они, естественно, по толщине:
- Не более 1 мм.
- 2 мм.
- 3 мм.
- 4 мм и более.
Чем выше будет температура, — тем тоньше следует делать шов. Как говорится, — лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать/прочитать. Потому ниже представлено видео на тему «Как укладывать огнеупорный кирпич своими руками»:
Сколько стоит шамотный кирпич? Цена в среднем может варьироваться от 20 ₽ до 40 ₽ или 5–20 ₴. Во всяком случае, такие цены были в 2017 году. Но при желании можно найти дешевле иди дороже
При закупке партии примите во внимание факт, что по-настоящему качественная продукция слишком дешево стоить не может. А, как правило, этого стройматериала требуется не так много, чтобы существенно сэкономить
Потому не покупайте подозрительно дешевые стройматериалы. И это касается не только кирпичей, но и других строительных материалов.
Размеры, масса, маркировка
При строительстве промышленных печей используются огнеупорные кирпичи повышенной прочности, мы же поговорим о наиболее распространенных и популярных видах, применяемых в частном строительстве.
Для выполнения кирпичной кладки любого типа удобная простая форма параллелепипеда, которая может разниться только размерами и весом. Но иногда некоторые элементы печного дизайна, например своды, арки, колоны или закругления, требуют применение изделий другой конфигурации. И в таких случаях универсальной деталью считаются клиновидные кирпичики, позволяющие обыгрывать любые сложные повороты.
Таблица наиболее востребованных марок и размеры шамотного кирпича:
класс, марка ША | длина, в сантиметрах | ширина, в сантиметрах | высота, в сантиметрах | вес, в кг |
5 | 23 | 11,4 | 6,5 | 3,5 |
6 | 23 | 11,4 | 4,0 | 2,4 |
8 | 25 | 12,4 | 6,5 | 4,2 |
9 | 30 | 15 | 6,5 | 6,2 |
10 | 34,5 | 15 | 7,5 | 7,8 |
Данные изделия обладают не только устойчивостью к высоким температурам, но и не подвержены разрушениям вследствие воздействия агрессивных сред – щелочей или кислот.
Способ изготовления и состав огнеупорного кирпича сказывается на его плотности, а следовательно и массе. Поэтому при его использовании нужно учитывать будущую нагрузку и продумать укрепление фундамента. Но, учитывая их вес, да и повышенную стоимость, такой материал чаще применяют для облицовки поверхностей, подвергающиеся накаливанию – внутренние стены и своды печей, топок, каминов. Это позволяет защитить следующий слой кирпичей от излишних перегревов, которые в противном случае вряд ли обошлись без разрушительных последствий.
Нужно также упомянуть и о марках огнеупорного кирпича клиновидных форм (торцевой, ребровой):
класс, марка ША | длина, в сантиметрах | ширина, в сантиметрах | высота, в сантиметрах | высота, в сантиметрах | вес, в кг |
44 | 23 | 11,4 | 6,5 | 5,5 | 3,3 |
45 | 23 | 11,4 | 6,5 | 4,5 | 3,1 |
46 | 25 | 12,4 | 7,5 | 6,5 | 4,6 |
Важно! Другая масса или объем кирпичей, при соблюдении необходимых размеров, согласно ГОСТу не считается браком, и продукция может быть использована в строительстве
Также существуют еще один вариант печного оформления и облицовки нагреваемых поверхностей – шамотные плиты. Их удобно использовать в том случае, когда основной корпус теплонакопительных устройств выложен из обычного кирпича и дополнительное использование полноценных огнеупорных элементов будет громоздко и излишне. Также у них меньший вес и их проще нарезать.
Итак, марки огнеупорных плит:
класс, марка ША | длина, в сантиметрах | ширина, в сантиметрах | высота, в сантиметрах | масса, в кг |
94 | 46 | 23 | 6,5 | 16,7 |
95 | 57,5 | 17 | 8 | 16,4 |
96 | 60 | 23 | 9 | 26,1 |
Обзор шамотного кирпича: виды, вес, размер, маркировка
Поскольку самая обычная бытовая печь прогревается примерно до 800ºС, то для ее корпуса можно использовать красный кирпич, но только в местах, не касающихся к дверцам или чугунным плитам. Металлические элементы нагреваются до максимума, и тем самым могут разрушить простой кирпич. В этих местах лучше использовать огнеупорный материал.
Огнеупоры делятся на несколько подвидов:
- основной;
- углеродистый;
- кварцевый;
- глиноземный.
Одна из разновидностей глиноземного вида – шамотный кирпич. Это распространенный материал, хорошо переносящий любые перепады температуры. Благодаря своим техническим свойствам шамотный кирпич пригоден как для частного строительства, так и в масштабах промышленности. Дальше можно подробнее ознакомиться с основными характеристиками шамотного кирпича.
Характеристики
Качественные показатели, характеризующие шамотный кирпич, строго контролируются со стороны государства. В ГОСТе прописаны показатели, отражающие вес шамотного кирпича и его размеры, состав сырья с процентным содержанием оксида алюминия, а также технологические свойства: прочность, геометрические параметры, огнеупорность, пористость.
Основные показатели приведены в таблице:
При изготовлении изделий многие производители ориентируются на собственные ТУ вместо условий, прописанных ГОСТом. Поэтому при выборе материала возникает вопрос, какой кирпич брать. Ведь по ряду характеристик изделия, произведенные по ГОСТу и по ТУ производителя, очень часто не совпадают. В таком случае лучше по возможности приобретать товар с ГОСТовской отметкой, т. к. он качественней.
Что касается геометрических параметров, в ГОСТе прописан размер стандартного прямоугольного изделия 230х113х65 мм, и это считается оптимальным материалом для строительства кирпичных сооружений. Но сегодня допустимы и другие размерные характеристики, поэтому рынок заполнен разнообразной продукцией от разных производителей.
Масса изделий также имеет различные показатели, и колеблется в диапазоне от 2,8 кг до 4,5 кг, при допустимой массе по ГОСТу – 3,7 кг. При закупке не стоит забывать об этом, т. к. от массы зависит теплопроводность материала. Для сохранения тепла в помещении нужно выбирать материал с большей массой, потому что маленький вес увеличивает его теплопроводность.
От количественного содержания в составе строительного материала оксида алюминия зависит устойчивость к влиянию химических веществ, щелочей и высокой температуры. Содержание этого элемента в составе влияет на структуру материала, делая его пористым. А пористый кирпич нагревается достаточно долго, но и остывает дольше обычного, сохраняя полученное тепло.
В то же время с увеличением пористости снижается прочность. Поэтому стоит подбирать
материал с оптимальной плотностью от 1700–1900 кг/м. Такжеплотность влияет на такие свойства, как: влагопоглощение, теплоизоляция, сцепление с монтажным раствором и вес шамотного кирпича. Определить пористость кирпича можно, всего лишь подержав различные варианты в руках.
Подведя итог, можно сказать, что при выборе такого строительного материала следует брать во внимание стандарты выпуска, размеры, массу, содержание оксида алюминия и плотность
Маркировка
Для удобства классификации и простоты в выборе этого строительного материала, была разработана маркировка, благодаря которой можно сразу определить свойства материала. Она отражает размеры изделий, температурные свойства и технические характеристики.
Наиболее популярные марки шамотного кирпича: ША, ШБ, ШАК, ШУС, ШВ, ПВ и ПБ.
На примере бруска с маркировкой ШБ 5 СЛ расшифруем данные от производителя.
Ш – буква, говорящая о принадлежности изделия к виду шамотных алюмосиликатных кирпичей; Б – кирпич, выполненный по требованиям ГОСТа, и относящийся к классу огнеупорности Б. Существует также класс А.
Шамотный кирпич класса А выдерживает температуру до 1350 С, а класс Б – 1400 С.
Отметка о ГОСТе гарантирует соответствие строительного изделия перечню из заданных параметров: целостность, соблюдение размеров, прочность, температура эксплуатации.
Если на этом месте находится цифра, без присутствия буквы после Ш, значит, что шамотный кирпич был произведен по ТУ производителя.
Сама цифра означает геометрические параметры, указанные в таблице ниже. Т. е. наш пример соответствует размерам 230х114х65 мм.
СЛ – указывает на производителя изделия. СЛ здесь – Сухоложский огнеупорный завод, а БГ – Богдановичский.
Есть и более глубокая классификация внутри каждой марки: по форме, размеру, теплопроводности.
Таблица с распространенными видами шамотных кирпичей, согласно ГОСТу 8691-73:
Маркировка жаростойких блоков
Сведения о марке термостойкого материала и его производителе наносятся на каменный блок в виде круглого клейма. Наибольшим спросом для самодеятельного строительства пользуются марки ША, ШБ, ШВ, ПВ.
«Ш» обозначает материал, в данном случае шамот, вторая буква — класс огнеупорности. Отличие между марками жаростойкого кирпича марки ША от ШБ заключается в том, что «А» рассчитана на максимальную температуру 1350оС, серия «Б» выдерживает нагрев до 1400оС.
Если в маркировке жаростойкого блока приводится сокращенное обозначение типа «Ш5», то это означает, что материал был выпущен не в рамках требований ГОСТа, а на основе технических условий завода-производителя огнеупоров.
Цифра внутри маркировки определяет геометрические размеры блока. В данном случае пятерка по ГОСТу №8691-73 соответствует габаритам 230х114х65 мм. В том же документе приведены все основные формы и габариты стандартного блока и фасонных изделий, используемых для футеровки камер и топок. Последние две буквы являются кодировкой наименования производителя термостойких блоков.
Вырезать вручную деталь нестандартной формы из огнеупорного шамота еще труднее, чем из динаса. Некоторые кустари используют мокрый способ нарезки блоков. Для этого нужно всего лишь обработать поверхность мыльным раствором и в процессе резки абразивным диском подавать воду в зону резания. Способ достаточно сложный и требует умелого обращения с болгаркой. Кроме того, чрезмерное увлажнение шамота может привести к деградации матрицы.
При этом кирпич не режут в полный профиль, как металл или обычный керамический блок, а прорезают на глубину 20-25 мм по контуру линии реза. Далее в пропил вставляют клин из алюминия или твердой древесины и резким ударом откалывают необходимую часть блока. Правда, на то, чтобы отрезать часть огнеупорного кирпича, иногда уходит целый диск.
Основные характеристики
Основные функции шамотного кирпича – изоляция от огня и сохранение тепла. В связи с этим можно сделать вывод, что от обычных керамических материалов он отличается такими качествами:
жаростойкость – устойчивость к продолжительному нагреву до температуры не менее 1000 °C без потери прочностных характеристик;
- термостойкость – устойчивость к многократному попеременному раскаливанию и остыванию;
- низкий коэффициент теплопроводности – сохранение тепла внутри камина или печи на протяжении длительного времени;
- повышенная тепловая инерция – материал долго нагревается и медленно остывает;
- большая теплоемкость – способность накапливать большое количество тепла и отдавать его, что значительно повышает общее КПД печи либо камина;
- устойчивость к воздействию щелочей и извести;
- стойкость к усадке и расширению при нагревании и охлаждении – допустимый диапазон составляет 0,5-1,0%.
Фото 3. Топка печи выкладывается из огнеупорного материала
Также в отличие от классического керамического материала, который выпускается в разных цветовых решениях, огнеупорный кирпич бывает только характерного песочно-желтого цвета – может меняться лишь оттенок (от более темного к светлому).
Физико-механические свойства
Технические характеристики напрямую зависят от марки шамотного кирпича, поэтому предлагаем вам ознакомиться с усредненными физико-механическими свойствами огнеупорного материала.
Таблица 1. Технические характеристики шамотного огнеупорного кирпича
Наименование | Показатель |
Огнестойкость, °C | 1200-1600 |
Плотность, кг/м3 | 1700-1900 |
Прочность, кг/см2 | 75-250 |
Морозостойкость, циклов замерзания/оттаивания | от 15 до 50 |
Пористость, % | от 3 до 85 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К) | 0,6 |
Плотность материала влияет на скорость нагрева и охлаждения материала – чем она выше, тем медленнее кирпич не только нагревается, но и охлаждается. Основным преимуществом печи, выложенной из плотного материала, является продолжительное сохранение тепла после сгорания топлива. Но в этом заключается и недостаток – на разогрев тоже уходит довольно много времени (в особенности при низкой температуре).
Морозостойкость важна при выборе шамотного кирпича для дымоходов, особенно той их части, которая находится снаружи помещения. Все дело в том, что именно эти участки подвержены воздействию не только высоких, но и низких температур. При этом температурные перепады бывают довольно большие и огнеупорные изделия должны их выдержать.
От пористости материала зависит его прочность – чем меньше пор, тем выше прочностные характеристики. Это необходимо учитывать при выборе огнеупорного кирпича для строительства конструкций, подверженных относительно высоким нагрузкам (например, от собственного веса при возведении дымоходов).
Виды огнеупорного кирпича.
В основном огнеупорный кирпич изготавливается из известково-магнезиальной смеси и широко применяется в промышленности металлургической.
Кварцевый кирпич
– кварцевый – в его состав входит песчаник либо кварц, усиленные добавлением глины. За счет того, что данный вид кирпича не переносит прямого контакта с химическими соединениями, широкое применение он получил при кладке каминных и печных сводов;
Углеродистый кирпич
– углеродистый – говоря простым языком, это сильно спрессованный кокс или графит. Этот огнеупорный кирпич применяется довольно редко и имеет узкую область применения (например, кладка доменных печей);
Шамотный кирпич
– шамотный – это самая распространенная версия кирпича огнеупорного. Название данного вида возникло благодаря его составу, ведь на 70% кирпича составляет огнеупорная глина, которая в простонародье имеет название «шамот». Все другие виды печного кирпича имеют определенную сферу использования, то шамотный кирпич практически универсален и идеально подходит для бытового применения. Он довольно легко может переносить максимумы различных температур и способен выдержать до 1300°С, а также устойчив к воздействию различных химических соединений. К тому же, шамотному кирпичу приписывают простоту в изготовлении, что выгодно выделяет его среди других видов печного кирпича.
Почему шамотному кирпичу предпочтительнее
Все же стоит ответить на вопрос – почему именно шамотному кирпичу стоит отдать свое предпочтение при строительстве камина или печи дома? Конечно в основном из-за его технических характеристик. Мало того, что шамотный кирпич устойчив к высокой температуре, так он еще и хорошо проводит тепло, способен за считанные минуты нагреть любое помещение – гостиная, баня. К тому же его внешний вид может придать особое изящество помещению. Эти идеально ровные кирпичики светло-коричневого или желтого в крапинку цвета способны предать вашему камину особый вид и уж точно не оставят никого равнодушным к этой красоте.
Кроме классического шамотного кирпича вполне допустимо использовать другие его формы – трапеции, арочной или клиновидной формы.
Кладочный раствор для шамотного кирпича
Поэтому, если вы любитель романтизма, в интерьер которого обязательно входит камин, или же большой поклонник русской баньки, то шамотный кирпич это то, что вам нужно. Но также при кладке каминов и печей важную роль, кроме материала, играет и соединительный раствор. В состав кладочного раствора для постройки камина или печи обычно входит огнеупорный сорт глины с толченым шамотным кирпичом. Если вы подойдете к кладке камина ответственно и не станете экономить на материале, то они будут радовать вас своим качеством не один десяток лет. Поэтому не стоит экономить, ведь экономия в данном варианте может вызвать еще большие траты.
Классификация огнеупоров
Шамотные изделия классифицируется по разным показателям. Все они регламентируются соответствующими ГОСТами, в которых прописаны размерные и весовые характеристики и технологические свойства. Однако многие производители устанавливают собственные параметры ТУ. Стоимость такого продукта, а соответственно, и качество, будут заметно ниже.
Типы огнеупорных блоков
В зависимости от состава, различают четыре вида шамотного кирпича.
Основной тип огнеупоров применяется в промышленности, так как удерживает tC до 1600 градусов. Его главная особенность – термоустойчивость.
Виды огнеупорных изделий
Углеродистый – отличается высоким содержанием графита или кокса, которые увеличивают его жаропрочность и шлакоустойчивость. Данный вид широко используется в сооружении доменных печей.
Кварцевым кирпичом обычно выкладывают своды печей или каминов, то есть места, соприкасающиеся с открытым огнем. Его получают с добавлением кварцевого порошка и небольшого количества глины.
Глиноземный – выдерживает температуры до 1300 градусов, а также их резкие перепады. Применяется, в основном, при кладке бытовых печей.
Размерные параметры
До 19 столетия огнеупорный кирпич не имел нормированных характеристик, а каждая мастерская производила его по собственным образцам. В России первые стандарты для огнеупоров появились лишь в конце 20-х годов прошлого столетия. В качестве образца для них были выбраны немецкие стандарты, которые и внесли в ГОСТ. Огнеупорный кирпич с размерами 250х120х65 считается нормальным форматом и имеет маркировку «НФ».
Размеры огнеупорных изделий зависят также от их разновидности:
- для одинарного блока они составляют 250х120х65 мм;
- для полуторного – 250х120х88 мм;
- для двойного – 250х120х138 мм.
Размерные параметры шамотного кирпича
Форма и вес
Однако все типы огнеупорного кирпича сложно привести к одинаковому стандарту. Поэтому для каждого из них установлены собственные параметры. Разнообразие форм шамотных блоков обусловлено сложной криволинейной конфигурацией печных конструкций. Различают:
- стандартную прямоугольную форму кирпича;
- трапецеидальную;
- клиновую;
- арочную.
От пористости зависит период нагрева или теплоотдачи материала. Чем меньше плотность материала, тем больше его пористость, и тем медленнее он отдает тепло. Вместе с тем снижается и прочность огнеупорного изделия. Поэтому оптимальной считается плотность, находящаяся в пределах 1700-1900 кг/куб. м.
При соответствии ГОСТу вес одного кирпича должен быть в пределах 2,8-3,0 кг. Однако изделия, производящиеся по ТУ, могут значительно отличаться по весовым характеристикам.
Маркировка и стоимость
Каждый вид шамотного кирпича имеет собственную маркировку:
- принадлежность к шамотному классу определяется первой буквой «Ш»;
- следующая – указывает на показатель термоустойчивости, например, ША – до 1400 градусов, ШБ – 1350;
- далее следуют цифры, обозначающие размеры и форму кирпича;
- в самом конце указана аббревиатура завода, где был произведен кирпич.
Стоимость шамотного кирпича заметно выше, чем обычного, и определяется его маркой или размерами. В значительной степени цена зависит также от производителя. В среднем, стоимость одного кирпича начинается от 55 руб.
Стоимость
Для возведения каминов, барбекю, печей используется огнеупорный кирпич. Цена материала зависит от марки, размеров, конструктивных особенностей и производителя. Для сравнения цен на октябрь 2015 года по Украине и России было выбрано 4 вида популярного шамотного кирпича. При заказе поддона насчитывается 350-360 штук кирпича. Стоимость указана за 1 шт.
- Прямоугольной формы изделие ША-5 в России оценено в 39,9 рубля.
- Аналогичный предыдущему огнеупору, ША-8, отличающийся чуть большими размерами, стоит 47,9 рубля.
- ША-22 (клин торцевой): цена в России – 49 рублей.
- ША-45 (клин торцевой): стоимость изделия в России – 41,2 рубля.
