Что такое шамотный кирпич и для чего он необходим?

Огнеупорный бетон – жаропрочный материал, который способен на протяжении достаточно длительного времени не менять своих характеристик под воздействием огня и высоких температур. Такой бетон применяется в самых разных сферах, но всегда там, где есть риск воспламенения или необходимость обеспечить стойкость конструкции к огню, повышенной температуре.

Общие сведения: материалы и характеристики жаростойких бетонов

Жаростойкий бетон – особый вид бетонного материала, который способен долго выдерживать воздействие температуры в диапазоне +1580-1770С максимум без потери эксплуатационных и механических свойств (огнеупорный бетон, в свою очередь, выдерживает недолговременный нагрев и до температуры максимум +200С).

Бетон используют в строительстве жилых и промышленных объектов. Из огнеупорного и жаропрочного бетона делают мангалы, домашние отопительные печи, сауны, бани, дымовые трубы, камины и т.д.

После достижения предельной температуры и по прошествии определенного времени жаростойкие бетоны начинают высыхать, покрываться трещинами, разрушаться.Главные свойства огнеупорных бетонов:

Общие сведения: материалы и характеристики жаростойких бетонов
  • Высокий уровень прочности
  • Надежная термоизоляция
  • Усиление эксплуатационных характеристик в процессе работы
  • Простота приготовления (дополнительный обжиг не нужен)
  • Уменьшение затрат времени, финансов, труда

Жаростойкий бетон может быть конструкционным и теплоизоляционным. По структуре бывает легким поризованным, плотным, ячеистым.

Состав плотных огнестойких растворов

Благодаря применению тяжелых смесей удается существенно сократить время на выполнение строительства и ремонта тепловых агрегатов, заметно понизить себестоимость, уменьшить объем трудозатрат.

Вяжущие

Жаростойкие бетоны производятся в соответствии с ГОСТ 20910 90. Данный документ предполагает возможность использования различных вяжущих в приготовлении раствора.

Виды вяжущего для производства:

Общие сведения: материалы и характеристики жаростойких бетонов
  • Жидкое стекло
  • Глиноземистый (сюда можно включить и высокоглиноземистый) цемент
  • Шлакопортландцемент со специальными микронаполнителями
  • Портландцемент с обязательным включением в состав микронаполнителя (тонкомолотой добавки)

В нейтральной/щелочной среде обычно применяют смесь на шлакопортландцементе и портландцементе. Для газовой кислой среды подойдет жидкое стекло. Для водородной, фосфорной, углеродной среды лучше выбирать глиноземистые и высокоглиноземистые цементы.

Возможно добавление минеральных компонентов (доменный шлак в гранулах, бой шамотного/магнезитового кирпича, лессовидный суглинок, андезит и т.д.) с целью улучшения структуры и упрочнения состава.

Заполнители

Огнеупорные бетоны предполагают введение в состав не только специальных вяжущих, но и правильных заполнителей, которые должны равномерно расширяться и таким образом выдерживать воздействие огня и высоких температур. Обыкновенные заполнители гарантируют стойкость при максимум +200С, дальше они становятся менее прочными и при +600С полностью деформируются.

Когда готовят огнеупорный бетон, состав предполагает в качестве заполнителей использование материала, который не будет разрушаться/размягчаться при высоких температурах, а также не станет причиной появления высоких напряжений во внутренней структуре монолита.

Выбор заполнителя в соответствии с температурой:

Общие сведения: материалы и характеристики жаростойких бетонов
  • +600 – 800С: горные породы (диабаз, андезит, базальт), пористые материалы из горных вулканических пород, это могут быть доменные гранулированные шлаки, бой кирпича, искусственные пористые структуры (вспученный перлит, керамзит, подойдет шлаковая пемза и т.д.).
  • +1200 – 1700С: добавляют дробленые огнеупорные материалы – хромит, шамотный кирпич, магнезит, часто выбирают корунд, обожженный каолин.
  • Возможно добавление специальных материалов, полученных посредством обжига при высокой температуре смеси огнеупорной глины и магнезита – алюмосиликаты, которые отличаются минимальной деформацией, хорошей огнеупорностью.

Технические требования

Марка огнестойкого бетона должна включать такие параметры:

  • Тип бетона: жаростойкий обозначается буквами BR
  • Вяжущее: алюминатный (А), портландцемент (Р), силикаты (S)
  • Класс прочности на сжатие/растяжение – B1-В40
  • Температура эксплуатации – ИЗ-И18

Пример: жаростойкий бетон на базе портландцемента с прочностью В20, способный выдерживать +1200С, будет обозначаться BR Р В20 И12.

Что касается плотности, то материал с показателем 1100 кг/м3 применяют в качестве теплоизоляции для ограждающих конструкций ненагруженного типа, >1400 – для возведения ограждающих несущих конструкций общественных/жилых зданий. По уровню предельной температуры бетоны могут принадлежать к одному из 18 классов: И13-И18 используют лишь для ненесущих конструкций.

Если плотность бетона составляет 1500 кг/м3, он должен обладать водонепроницаемостью в диапазоне W-W8. Морозостойкость находится на уровне F-F75. Остаточная прочность и показатель температуры деформации при воздействии механической нагрузки напрямую зависят от вида вяжущих и точной температуры нагрева.

Общие сведения: материалы и характеристики жаростойких бетонов

Что касается класса прочности, то для напряженных жаростойких конструкций показатель должен быть минимум В30, без нагрузки – допускается минимум В12.5.

Преимущества и недостатки

К плюсам относится:

  1. Прочность.
  2. Огнеупорность.
  3. Высокая теплоемкость.
  4. Не утрачивает свои свойства при резких перепадах температурных режимов. Способен выдерживать очень высокую температуру, при этом обладает морозоустойчивостью.
  5. Экологически чистое изделие, поскольку производится из глины. При соприкосновении с огнем и высокой температурой, не выделяет вредоносных веществ в атмосферу.
Читайте также:  Виды стекловаты и их характеристики. Стекловата

Ограничить использование шамотного кирпича могут его недостатки:

  1. Явным недостатком является цена продукции. В сравнении с другими видами, шамотный кирпич стоит дороже.
  2. Из-за высокой плотности, шамотный материал плохо поддается резке, чтобы получить необходимый размер. В соответствии с этим изделия выпускаются различных форм по стандартным размерам согласно ГОСТ.
  3. Практически всегда имеет разницу в размерах примерно на 1 см.
  4. Он хорошо впитывает влагу, при этом увеличивается вес, и снижается прочность при нагреве.
Преимущества и недостатки

Технические характеристики:

  1. Благодаря стойкости к перепадам температур и воздействию открытого огня, шамотный кирпич обладает главным свойством – огнеупорностью. Он способен выдерживать очень высокие температуры, при этом не разрушаться.
  2. Обладает высокой тепловодностью. Накапливает, долго сохраняет и отдает тепло помещению.
  3. Стойкий к перепадам температурного режима.
  4. Имеет достаточно легкий вес, что позволяет значительно уменьшить нагрузку на фундамент.
  5. Устойчив к воздействию щелочей и кислот.
  6. Обладает высокой прочностью.
  7. Выпускается разной формы. Многообразие форм позволяет возводить различные конструкции и сооружения.
  8. Бывает в разных стандартных размерах. При проектировании конструкции необходимо учитывать типовые размеры данного материала.

Очень важна правильно выполненная технология изготовления шамотного кирпича. При несоблюдении технологии изготовления многие характеристики материала теряются.

Виды огнеупорного кирпича

Огнеупорный кирпич делится на виды:

Виды огнеупорного кирпича.

  • основной;
  • глиноземный (шамотный легковесный кирпич);
  • углеродистый;
  • кварцевый.

Основным он называется потому, что его химический состав более простой и был назван от химического термина «основание». Основной огнеупорный и углеродистый кирпичи применяют на заводах, изготавливающих сталь или при ее выплавке.

Углеродистый кирпич содержит до 90% примеси графита, обладает высокой огнеупорностью. Используют для выкладки лещади доменных печей на заводах, электролизных ванн для получения алюминия, тиглей для плавки и разливки медных сплавов.

Глиноземный, или шамотный. Состав включает смесь коксового (или антрацитового) порошка и каменноугольной смолы. Этот кирпич делается из графита или его прессованного порошка с примесью шамота на глиняной основе или из чистого углерода, пройденного обработку при высоких температурах. Данный кирпич огнеупорный запрещается применять при высокой влажности воздуха свыше 80%.

По способу изготовления их делят на несколько типов:

  • литые;
  • плавленые;
  • полусухие;
  • пластичного формирования.

По методу термообработки различают:

  • без обжига;
  • обожженные.

Огнеупорный кирпич размеры может иметь различные, как и их форму.

Размеры кирпича можно узнать из артикула или маркировки. Сначала идет буква, например, Ш, далее указывается буква, обозначающая температуру применения, затем указываются размеры огнеупорного кирпича, например, ШБ 230х120х65. Вес его зависит от размера и формы. Обычно вес 1 кирпича 2,5-6 кг. Формы тоже могут быть различными: прямоугольный и клиновидный, фасонный, сложный, простой, особой сложности, декоративный кирпич. Фасонный и декоративный применяются для облицовки.

Сколько стоит такое изделие

Итак, сколько стоит печной красный кирпич керамический полнотелый и пустотелый? Цена на каменный блок зависит от марки, производителя и составляет примерно 20 рублей за одну штуку. Высокая стоимость обуславливается качеством изделия. Печной конструкции придется выдерживать огромную температуру. Поэтому кирпич для ее возведения изготавливается по высокой технологии и с необходимым составом.

Для того чтобы приобрести кирпич по более выгодной цене, нужно проанализировать цены на определенную марку у нескольких производителей. Они могут отличаться. Но, нужно помнить, что низкая стоимость может говорить о плохом качестве изделия. Приобретать подобный продукт для кладки печи недопустимо.

Сколько стоит такое изделие

Достоинства и недостатки

Ключевое преимущество шамотного кирпича — это его способность хорошо переносить высокие температурные режимы и сохранять тепло на протяжении длительного периода времени. Благодаря таким свойствам подобные изделия применяются для строительства каминов, печей, мангалов, дымоходов и т.д.

Печной камин не только очень эффективный и производительный, он также очень привлекательный внешне.

Благодаря естественному песочному цвету в комнате, где установлен такой агрегат, сразу образуется комфортная и уютная атмосфера. Также, используя шамотные кирпичи, можно придумать и воплотить в жизнь интересные дизайнерские решения.

Дизайнерская печь из огнеупорного кирпича

Также к плюсам можно отнести размеры блоков — они превышают габариты стандартных глиняных кирпичей. В связи с этим число шамотных кирпичей, необходимых для строительства понадобится меньше. Для укладки печей чаще всего применяются изделия с маркировкой ШБ№5 и ШБ№8.

Вес одного шамотного кирпича намного меньше, чем у изделия из обычной глины. За счет этого нагрузка на фундамент для печи становится гораздо меньше. Учитывая тот факт, что укладываются элементы на тонкий слой клеящего раствора, вес всей постройки целиком становится меньше.

Достоинства и недостатки

Для соединения кирпичей нельзя использовать обычный цементно-песчаный раствор, т.к. в таком случае он не сможет выдержать мощный нагрев. Обязательно нужно применять специально предназначенную для этого температуростойкую смесь.

Читайте также:  Керамзитобетонные блоки и их технические характеристики

Помимо достоинств выделяются и недочетов, которые скорее расцениваются как особенности. Шамотный кирпич очень сильно впитывает влагу, что негативно сказывается на прочности материала. Именно поэтому печи, изготовленные из такого материала, ни в коем случае нельзя устанавливать в помещениях с повышенной влажностью, например, в бане.

Если печку, которая выполнена из шамотного кирпича нерегулярно топить, то в скором времени она может начать крошиться. Такая неустойчивость промерзанию обязывает строго соблюдать правила эксплуатации таких изделий.

За счет того, что описываемые кирпичи имеют высокую плотность, с ними трудно работать — разрезать их ножовкой, например, не удастся. Для этого нужно будет воспользоваться болгаркой с сегментным алмазным диском или бакелитовыми дисками для камня.

Стоит шамотный кирпич — недешево, намного дороже, чем обычный. Однако, из-за более крупных размеров его потребуется намного меньше. За счет небольшой массы, вы сэкономите на фундаменте и транспортировке.

Шамотный огнеупорный кирпич: производство, марки, укладка и отличительные свойства

Строительство дымоходов, печей домашних и промышленных, каминов, барбекю и печных труб – требует применение специальных материалов с огнеупорными свойствами.

Шамотный кирпич – самых востребованный из них.

Производство

Шамотный огнеупорный кирпич: производство, марки, укладка и отличительные свойства

Основной компонент для производства шамотного огнеупорного кирпича – порошок шамот и глина огнеупорная в примерной пропорции 50%/50%.

Шамот – по существу, та же глина, прошедшая обжиг для потери пластичности при температуре 1320-1340° C и размельчённая в дробильных камерах и мельницах до состояния порошка мелкого помола.

Ингредиенты сырца перемешиваются в смесителях, а затем прессуется в формах под давлением.

Посмотрите видео про шамотный кирпич

Заполненные пресс-формы отправляются на сушку и обжиг.

Шамотный огнеупорный кирпич: производство, марки, укладка и отличительные свойства

Шамотный сырец подвергается обжигу при t= 1300 — 1500°С в туннельных печах. Этот процесс длится от двух до четырёх суток.

Готовые огнеупорные кирпичи постепенно охлаждают и складируют.

Классификация шамотного кирпича по маркам

Разделяется шамотный кирпич на виды по классам огнеупорности и маркируется буквенно-цифровым кодом.

Марка ША – обладает огнеупорностью не менее 1730°С.

Шамотный огнеупорный кирпич: производство, марки, укладка и отличительные свойства

Марка ШБ — имеет огнеупорность не менее 1670°С.

Марки ШВ — не менее 1630°С и ШУС — 1580°С соответственно.

Изделия с кодами ША и ШБ подходят для возведения домашних печей и каминов.

ШВ и ШУС – маркировка для кирпичей, применяемых для промышленных установок.

На рынке существуют шамотные кирпичи с маркировкой ПБ, которые используются для барбекю и открытых очагов, и ПВ – для дымоходов и каминов.

Шамотный огнеупорный кирпич: производство, марки, укладка и отличительные свойства

Рядом с этими кодами указываются цифры от 5 до 47, которые означают размерность кирпича, соответствующие ГОСТу 390-69.

Укладка шамотного кирпича

Для возведения сооружений из шамотного кирпича применяется только специальный раствор, не содержащий цемента – мертель. Он при нагреве, как и кирпич, выдерживает температуру до 1700°C.

Мертель имеется в продаже или его можно самостоятельно изготовить из огнеупорного гипса и порошка шамота в пропорции 1 к 2.

При строительстве печей важным этапом является подгонка кирпичей друг к другу. Для этого выполняется предварительная сухая выкладка изделия. Это важный момент, если его проигнорировать, в плохо пригнанные швы будет проходить дым и газы.

Шамотный огнеупорный кирпич: производство, марки, укладка и отличительные свойства

На этом этапе выполняется резка кирпича по размеру с помощью электроинструментов с насадками из алмазных или бакелитовых дисков.

После подгонки, изделие разбирается в обратном порядке, каждый кирпич маркируется.

Основная трудность при строительстве печей – достигнуть минимальных размеров швов. В идеальном варианте он должен быть не более 1 мм.

Схемы выкладки зависят от вида печи или камина, их расположения и размера.

Укладка шамотного кирпича требует больших навыков и специальных знаний.

Шамотный огнеупорный кирпич: производство, марки, укладка и отличительные свойства

Отличительные свойства шамотного кирпича

Кирпич из шамотной глины всегда можно отличить по светло-бежевому цвету. Если постучать по качественному шамоту, он издаёт звонкий звук.

Из-за повышенной прочности шамотный кирпич практически не поддаётся обработке, поэтому перед строительством нужно просчитать все параметры, чтобы минимизировать работы по резке.

Конструкции из шамота долго сохраняют тепло благодаря необычайно высокой теплоёмкости кирпича.

Шамотный кирпич: маркировка, выбор, кладка

Что такое шамотный кирпич? В состав этого строительного материала входят молотая огнеупорная глина и шамот. Они смешиваются, заливаются в формы и затем обжигаются при высокой температуре. Таким образом, получается огнеупорный и прочный материал. Чтобы использовать его наилучшим способом, следует понять, где он применяется, на какие виды делится, и как укладывается.

Читайте также:  Как правильно заливать бетон при отрицательных температурах

Применение и виды шамотного кирпича

Этот вид самый прочный по сравнению с другими огнеупорными кирпичами. Именно его чаще других используют для кладки каминов, печей и других строений, связанных с высокой температурой. Также его успешно применяют в промышленной отрасли. Шамотный (огнеупорный) кирпич выдерживает до 1800°С.

Существует множество марок шамотного кирпича. Но достаточно разобраться в основных обозначениях этого стройматериала. Всегда пишутся 2 буквы, первая из которых Ш – шамотный. Вторая буква означает класс огнеупорности, и указывает на максимальную температуру, которую выдержит состав кирпича. Буква А или АК — 1400°С, Б – 1350°С, В – 1250°С. По цифрам в конце марки, можно понять размеры и форму изделия.

Однако чаще всего нет смысла заучивать их. Достаточно, чтобы не ошибиться с выбором, обратить внимание на технические характеристики кирпича.

  • Размеры. Это один из отличительных параметров, которые влияют на выбор покупателя. Больше всех используются 2 группы размеров, которые имеют марки: ШБ-5 и ШБ-8. Первый вариант подразумевает, что кирпич имеет следующие размеры – 230мм х 114мм х 65мм. А обозначение ШБ-8 подразумевает габариты – 250мм х 124мм х 65мм.
  • Форма. Очень удобно, что не нужно резать кирпич, пытаясь придать ему необходимый вид. На сегодняшний день существует множество вариантов – стандартный прямоугольный, трапецеидальный, клиновидный и т. д.
  • Пористость и плотность. Эти характеристики влияют на теплопроводность и вес кирпича. Например, чем больше пористость, тем легче шамотный кирпич, и больше способность проводить тепло.
  • Вес. У разных марок кирпича, свои показатели массы. Но в целом, этот материал сам по себе пористый и лёгкий, что уменьшает давление на фундамент, когда строится какая-нибудь конструкция.

Подбирая для себя шамотный кирпич, необходимо всегда помнить эти 4 главные характеристики. Именно по ним легче всего подобрать оптимальный вид огнеупорного материала.

Как укладывать кирпич своими руками?

Чтобы сделать успешную кладку своими руками, понадобиться придерживаться нескольких советов.

В разных ситуациях кирпич кладётся определённым способом. Когда делаются стены, выстилки и т. п., его кладут на плашку. Если стены закруглённые, то ставят ребром. А на торец кирпич кладётся при выполнении подин, лещади и т. д.

Укладка осуществляется на раствор, который близок по составу к кирпичу. Его делают из шамотного порошка и огнеупорной глины. Есть 4 вида кладки по толщине шва. 1 вариант – шов между кирпичами не больше 1 мм, 2 способ – 2 мм, 3 вид – 3 мм, и 4 категория – больше 3 мм. Однако есть ещё и особый вид кладки, когда шов меньше 5 мм.

Кроме основных принципов кладки, следует знать, какой приготовить инструмент. В основном он недорогой, и многие мужчины имеют его в хозяйстве.

  • Кельма или мастерок. Это один из самых главных приспособлений при любой кладке. Он используется как для нанесения раствора на кирпич, так и размешивания смеси.
  • Молоток каменщика. Хорошо применять именно такой вид молотка, так как его верхней частью легко откалываются или стёсываются ненужные части кирпича.
  • Отвес. Незаменимый инструмент для каменщика. Благодаря ему, можно контролировать, чтобы вертикаль была по уровню.
  • Строительный уровень. Хорошее устройство для измерения горизонтального уровня.
  • Болгарка. Этот аппарат значительно облегчает обрезку кирпича. С его помощью можно это сделать не только быстро, но и ровно.
  • Капроновый шнур. Он применяется для того, чтобы сделать отвесы по углам.
  • Миксер с венчиком. Такой агрегат является отличным вариантом для замешивания раствора.

Если придерживаться руководства этой статьи, то можно правильно выбрать себе шамотный кирпич, и выполнить успешную кладку.

Характеристики

Шамотный кирпич просто незаменим в сфере частного строительства при возведении печей и каминов. Но для того, чтобы конструкция эксплуатировалась долгие годы, необходим качественный материал. Это особенно актуально именно для частников, так как крупные промышленные предприятия имеют больше возможностей по контролю применяемых в строительстве материалов.

Все показатели шамотного кирпича — от прочности до морозостойкости, от пористости до плотности строго регламентируются государственными стандартами. Стоит отметить, что в последние годы часть производителей при производстве шамотного кирпича руководствуется собственными техническими условиями. В результате по ряду параметров возможны некоторые расхождения. Поэтому при приобретении материала необходимо в обязательном порядке проверять сертификат соответствия на качество продукции.

Следует обратить особое внимание на вес кирпичей. Чем он меньше, тем выше теплопроводность и, соответственно, ниже теплоемкость. Оптимальная масса огнеупорного блока определена ГОСТом в пределах 3,7 кг.