Содержание статьи
Для сооружения тепловых строительных конструкций используются особые строительные материалы. Наиболее известным из них является шамотный, или печной кирпич. Благодаря своим качественным и техническим параметрам, он подходит как для индустриального, так и для частного строительства. В промышленности шамот применяется для сооружения доменных печей, топливных камер, котлов, а в частном строительстве – для устройства каминов, печей, топок, дымоходов.
Прогрев бытовой печи составляет 800о С. Глина, из которой изготавливается красный керамический кирпич, начинает плавиться при температуре 1200о С, поэтому теоретически из обычного кирпича можно сооружать печи, но только корпуса и те места, которые не соприкасаются с чугунными плитами и дверцами. Железные части печи, нагреваясь до максимума, разрушают обычный кирпич. Поэтому в местах соприкосновения с металлическими элементами лучше применять кирпич шамотный.
Что представляет собой шамотный кирпич?
Шамотный кирпич относится к разновидностям глиноземных материалов. Сырьем для его производства является особый вид глины (шамота) — обожженный каолин, а также некоторые дополнительные компоненты. Кирпич шамотный имеет желтовато-песочный цвет и однородную зернистую структуру. Материал отличается тем, что хорошо переносит сильные температурные перепады.
При постукивании хороший печной кирпич издает металлический звук. Глухой звук свидетельствует о недостаточном обжиге кирпича в процессе изготовления. При сильном ударе качественный печной кирпич раскалывается на несколько кусков, а бракованное изделие рассыпается на мелкие крошки.
В ГОСТе 8691-73 прописаны такие параметры этого материала, как вес (3,7 кг), размеры (230х113х65 мм или 230х123х65 мм), сырьевой состав, прочность (75-250), огнеупорность (1100° С — 1800° С), пористость (3-85 %), теплопроводность (0,6 Вт/м °С), морозостойкость (15-50), геометрические отклонения, марка и пр. У качественного кирпича все эти показатели должны строго соблюдаться. Но, помимо этого, некоторые производители разрабатывают собственные ТУ и придерживаются их при производстве шамотного кирпича. Так, может изменяться размер блоков, их масса, содержание в составе оксида алюминия и прочие параметры.
Маркировка шамотного кирпича
Чаще всего шамотный кирпич маркируется буквой «Ш». Другие буквы и цифры указывают на размеры, технические характеристики, температурные свойства и другие параметры изделий. Каждая марка шамотного кирпича имеет свои технические характеристики, а также вес и размеры изделий. Соответственно, разнится и их цена.
Например, что обозначает маркировка ШБ 5 СЛ?
Ш – шамотный алюмосиликатный кирпич, Б – класс огнеупорности в соответствии с ГОСТом (до 1400° С), 5 – геометрические параметры (230х113х65 мм), СЛ – производитель изделия (Сухоложский огнеупорный завод).
Если вторая буква после Ш в маркировке отсутствует, скорее всего этот печной кирпич изготовлен не по ГОСТу, а по ТУ завода-производителя. Внутри каждой марки существует и более глубокая классификация: по размеру, форме, теплопроводности.
Маркировка наиболее популярных шамотных кирпичных изделий:
- ША, ШБ, ШАК – наиболее популярные, универсальные шамотные блоки, используемые для сооружения печей и каминов, они очень прочные, огнеустойчивые и обладающие лучшим соотношением цена/качество;
- ШВ, ШУС – печной кирпич с высокой теплоемкостью, чаще всего применяется в промышленности для обмуровки стен газоходов парогенераторов и конвективных шахт;
- ШК – шамотные изделия, используемые в промышленности для сооружения оборудования по производству кокса;
- ШЛ – легковесный, высокопористый печной кирпич с огнеупорностью до 1300° С и невысоким коэффициентом расширения, используется для облицовки подов, имеет порядка 50 типоразмеров;
- ШЦУ – двусторонние торцевые шамотные блоки, используемые при сооружении вращающихся печных конструкций;
- ПБ – шамотные кирпичи, наиболее подходящие для сооружения бытовых печей-барбекю;
- ПВ – шамотные кирпичи, которые чаще всего применяются для возведения внутренних стен каминов и дымоходов.
Отличные свойства печного кирпича обеспечивает технология его производства. Сырьевую смесь подвергают формовке и обжигу при высокой температуре. Специалисты строго контролируют показатели температуры и время обработки кирпичей на каждой стадии производства. Если кирпичный блок продержать в печи недостаточное количество времени, то он получится хрупким. Бракованный печной кирпич отличается от качественного более светлым оттенком.
Выбирая печной кирпич, следует отдать предпочтение материалу, произведенному по ГОСТу, поскольку он более качественный. Кроме этого, размер блоков с ГОСТовской отметкой оптимален для возведения кирпичных сооружений. Также необходимо обращать внимание на маркировку.
Характеристики шамотного кирпича
Масса изделий различных производителей колеблется от 2,8 кг до 4,5 кг. Этот показатель влияет на теплопроводность материала: чем выше вес печного кирпича, тем ниже его теплопроводность. Таким образом, более тяжелый кирпич позволит дольше сохранить тепло в вашем доме.
Количество содержания в материале оксида алюминия определяет его устойчивость к агрессивному воздействию высокой температуры, щелочей и химических веществ. Оксид алюминия также делает печной кирпич пористым. За счет этого он нагревается довольно долго, но, в то же время, дольше удерживает тепло.
Кроме этого, чем выше пористость материала, тем ниже его прочность: под воздействием больших нагрузок чрезмерно пористый кирпич деформируется и крошится. Для того чтобы определить, какой из различных вариантов кирпича имеет большую пористость, достаточно подержать изделия в руках.
Особо плотный кирпич имеет пористость ниже 3 %, высокоплотный – 3-10 %, плотный – 10-16 %, уплотненный – 16-20 %, среднеплотный – 20-30 %, повышеннопористый – 30-45 %, легковесный – 45-85 %, ультралегковесный – выше 85 %.
Данные характеристики шамотных блоков помогут выбрать марку изделий, идеально подходящих для создания конкретных строительных конструкций. Оптимальная плотность для шамотного кирпича составляет 1700-1900 кг/м3. Этот параметр влияет на водопоглощение, теплоизоляционные свойства, сцепление с монтажным раствором и массу кирпичных блоков.
По способу формования блоков шамот может быть литым из шликера, формованным полусухим или пластичным методом, плавленым, термопластичнопрессованным или горячепрессованным. Традиционно печной кирпич имеет прямоугольные геометрические параметры. Но, идя навстречу потребителям, заводы выпускают его также арочной, трапециевидной или клиновидной формы. Существующие стандарты это допускают. Разнообразие форм и размеров печного кирпича позволяет возводить различные по конструкции сооружения.
Изготовители шамотного кирпича постоянно совершенствуют технологии производства данного материала. Они изменяют форму изделий, применяют специальные добавки, улучшающие характеристики кирпича. Так, недавно появился печной кирпич, способный выдерживать максимально низкие температуры.
Но, помимо положительных, у печного кирпича есть и отрицательные свойства. Во-первых, очень плотные блоки не поддаются резке. Во-вторых, изделия даже из одной партии часто имеют разные размеры. В-третьих, высокая гигроскопичность увеличивает массу печного кирпича и снижает его прочность при нагревании. В-четвертых, обладая низкой устойчивостью к замерзанию, при остывании теплового устройства шамотный кирпич начинает крошиться. В-пятых, для укладки шамотных кирпичей требуется особый монтажный раствор. В-шестых, данный материал относится к разряду дорогих.
Особенности укладки шамотных кирпичей
Укладывать шамотные кирпичи необходимо таким образом, чтобы швы между ними были как можно тоньше. Чем выше рабочая температура будущей конструкции, тем тоньше должен быть кладочный шов. В некоторых случаях его толщина не должна превышать 1 мм. При этом расход материала, естественно, увеличивается.
Таким образом, укладка шамотного кирпича представляет собой ювелирную работу, справиться с которой в состоянии только самый лучший мастер. Именно поэтому печи из шамотных блоков обходятся достаточно дорого, но зато они и служат очень долго практически без износа. Для сооружения некоторых тепловых устройств могут потребоваться шамотные кирпичи разных видов, чаще всего – имеющие разную огнеупорность.
Также большое значение имеет состав раствора, применяемый для сооружения тепловых устройств. Для скрепления блоков используется раствор огнеупорной глины с добавлением толченого огнеупорного кирпича. Этот раствор называется «шамотная глина» или «Мертель».
Среди некоторых обывателей бытует мнение, что шамотный кирпич вреден для здоровья, поскольку при эксплуатации конструкций из него происходит выделение в атмосферу вредных веществ. Но это не соответствует действительности. Печной кирпич изготавливается из глины, которая является экологически чистым материалом. Добавки, которые вносятся в основное сырье на этапе производства, также не представляют никакого вреда для здоровья человека. Более того, вредность шамотного кирпича не подтверждена никакими исследованиями.
