Шамотный кирпич: что это такое

Шамотный кирпич: что это такое

Шамотный кирпич, являющийся наиболее распространенным видом такой продукции, состоит из следующих компонентов:

• Огнеупорная глина, имеющая желтый цвет, в отличие от красной, идущей на изготовление строительных видов кирпича. Основное химическое вещество в ее составе – SiO₂, поэтому шамотный кирпич относят к кремнеземистым огнестойкими материалам.
• Al₂O₃– это основная добавка, которую получает огнеупорная смесь, до 70% состоящая из шамотной глины. Оксид алюминия как значительно увеличивает прочностные характеристики получаемого огнеупорного материала, уменьшая пористость, так и что очень важно, придает ему стойкость к щелочной, кислотной среде.

Готовый шамотный кирпич имеет ярко выраженный желтоватый оттенок, плотную мелкозернистую структуру. К его свойствам относят стойкость к резкому сильному нагреву, что важно при его использовании в качестве основного материала для возведения различного вида печей; а также быстрый равномерный прогрев, высокую теплоемкость, способность длительный период поддерживать комфортную температуру в помещениях после окончания топки.

Другие виды огнеупорного кирпича в основном также изготавливают из горных пород, о чем будет рассказано в следующей главе.

Свойства огнеупорных видов кирпичной продукции, имеющих важное значение при их выборе, в частности для проектной защиты корпусов различного бытового, промышленного оборудования:

• Огнестойкость. Как и все другие виды огнеупоров, жаростойкие кирпичи могут быть огнеупорными, с температурным диапазоном эксплуатации в диапазоне 1580-1770 ℃; высокоогнеупорными – 1770-2000 ℃; с высшей огнеупорностью – 2000-3000 ℃; сверх огнеупорными – больше 3000 ℃.
• Прочность на сжатие, ударную нагрузку.
• Плотность и пористость – эти свойства неразрывно связаны, так как чем выше пористость, тем ниже становится прочность огнеупорного кирпичного изделия. Выпускают как особо плотные – с пористостью до 3%, так и легковесные кирпичи, у которых этот показатель может превышать 30%.
• Степень спекания. Этот показатель выше у тех огнеупорных изделий, что были произведены при более высоких температурах.
• Влагостойкость тем ниже – до 25%, чем меньше температура спекания; и тем выше – от 3 до 7%, при высокой степени спекания.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое шамотный кирпич и для чего он используется

На самом деле- это один из видов огнеупорного кирпича. Название свое он получил от использования шамотного песка.

Шамотный песок или шамотный порошек - натуральный материал, получаемый путем обжига из огнеупорных глин, широко используется как для изготовления различных изделий, вроде статуэток, декоративной посуды, колон и пилонов, так и для создания растворных наполнителей.

В состав шамотного кирпича входит шамотный порошек-песок и огнестойкая глина. При нагревании в печи под определенной температурой и смешанный с глиной данный состав используется для основы шамотного кирпича. Температурный режим здесь очень важен - так как свои свойства шамотный кирпич приобретает только при запекании на протяжении нескольких часов при определенной температуре.

Размер и вес шамотного кирпича может быть разный. Марки шамотного кирпича ШБ-5 , Шб-6, ШБ-8, ШЦУ кирпич, ШЦУ-3 кирпич и т.д.

Шамотный кирпич применяют для изготовления каминов или печей, мангалов, барбекю в загородных домах и прочих строительных конструкциях где требуется кирпич, способный выдерживать высокую температуру. Шамотный кирпич подготовлен для того, чтобы взаимодействовать с открытым пламенем и способен выдерживать резкие перепады температур и продолжительные циклы нагрева-охлаждения.

При этом такой кирпич еще и очень хорошо противостоит воздействию различных химических веществ. Это делает его весьма часто используемым в химической промышленности и металлургии – во всех тех случаях, когда на данный строительный материал может воздействовать кислота или щелочь.

Из-за внешнего вида и цвета иногда данный кирпич используют и в декоративных целях, в ландшатфтном дизайне и т.д.

Технические параметры изделия

• Огнестойкость – 1100-1800 градусов по Цельсию в зависимости от модели;
• Теплопроводность — 0,6 Вт/м·°С;
• Плотность — 1700 – 1900 кг/м³;
• Прочность М75 – М250;
• Теплоемкость — 1,04 кДж/кг·°С;
• Морозостойкость — F15 – 50.

Преимущества шамотного кирпича

• Один из самых устойчивых к воздействию высоких температур строительных материалов. В создании печей и прочих подобных конструкций лучше отдать предпочтение именно этому варианту;
• Высокая теплоемкость. Кирпич подобной модели не только противостоит воздействию высоких температур, но и может накапливать в себе большое количество тепла. Даже после прекращения топки той же печи, созданной из этого материала, кирпич будет отдавать тепло в помещение еще очень долго;
• Прочность на высоком уровне. Несмотря на хрупкость, как и у многих других кирпичей, материал способен без разрушения переносить воздействие большого давления;
• В процессе эксплуатации шамотный кирпич не деформируется и не изнашивается в течение максимального временного периода. При этом кирпич способен выдерживать самые серьезные внешние воздействия;
• Привлекательные внешние данные позволяют создавать камины и печи с высокими дизайнерскими качествами без необходимости проведения внешней отделки.

Из каких материалов изготовляется шамотный кирпич

Обычный способ производства шамотных кирпичей заключается в том, что сухая смесь шамота со связующей глиной увлажняется, масса пропускается через тоншнейдер и полученные „валюшки", после вылеживания или непосредственно, поступают на допрессовку. При так называемом сухом способе производства шамотного кирпича сухая смесь шамота с глиной, после равномерного увлажнения и тщательного смешивания, поступает на пресс (пресс Бойда, Ридделя, гидравлический и другого типа прессов).

Существенным недостатком указанных способов подготовки массы является то, что структура изделий неоднородна, вокруг зерен шамота наблюдается трещиноватость, слоистость и т.д., что значительно понижает качество продукции - такой кирпич более быстро изнашивается в печных аггрегатах под влиянием химических воздействий (действия шлаков, зол, газов и других агентов).

Произведенные исследования показывают, что улучшить структуру шамотного кирпича, изготовляемого допрессовкой, сухим или полусухим способом формования, можно путем особого метода подготовки шамотной массы, а именно добавкой к шамоту электролита, а к полученной шамотной массе - коагулятора.

Раствор электролита обычно добавляют сначала к глине, которая при этом „разжижается”. Полученным шликером затем обливают шамот и всю массу перемешивают. Этим способом, однако, не удается достигнуть высоких качеств продукции, так как при смешивании массы отдельные зерна шамота не вполне обволакиваются коллоидной массой глины.

Предлагается раствор электролита добавлять не к глине и не к смеси глины с шамотом, а непосредственно к шамоту.

Шамот, облитый раствором электролита (например смесь гумуса с содой или растворимым стеклом, растворимое стекло и пр.), равномерно им покрывается. Количество электролита берется примерно 0,2% веса глины, что зависит от природы последней. Добавленные затем частички глины прилипают к шамотным зернам и разжижаются (полного разжижения здесь даже и не требуется), благодаря чему происходит равномерное обволакивание зерен шамота пленкой глины.

После смачивания шамота (под бегунами, в массомеске или др.) раствором электролита к шамоту добавляют измельченную сухую глину и всю массу продолжают тщательно перемешивать.

В момент перемешивания к массе добавляют раствор коагулятора (AlCl_3,СaCl₂, FeCl₃, FeSo₄и др.) в количестве примерно 0,1% веса глины, который вызывает на поверхности шамотных зерен коагуляцию коллоидных частиц глины, благодаря чему вся масса приобретает значительную плотность.

Шамотные изделия, изготовленные из такой массы сухим или пластическим способом формования, имеют плотную структуру, в которой шамотные зерна прочно сидят в связующей массе глины; при этом трещиноватость в готовых изделиях отсутствует. Благодаря введению коагулятора, помимо указанных преимуществ, последующая сушка изделия значительно сокращается.

Какие основные свойства шамотного кирпича

Шамотный кирпич – нужен или нет? Давайте разбираться!

Мы не полезем в дебри технических процессов изготовления шамотного кирпича и других огнеупорных изделий, нам это не нужно. Скажем лишь об основном его качестве, а именно, шамотный кирпич и шамотная глина – это материал, выдерживающий температуру в 2 раза превышающую рабочую температуру красного кирпича и глины.

Зачем нужен шамотный кирпич?

Теперь давайте разбираться зачем и где он нужен. Шамотный кирпич обладает отличными теплоизоляционными свойствами, поэтому чаще всего применяется при возведении топок каминов и барбекю. В котлах шамот используется для покрытия внутренней поверхности металлургических печей и топок котлов.

Разобравшись, зачем необходим шамотный кирпич, мы можем сделать вывод – данный вид материала необходим для теплоизоляции и работы с высокими температурами (до 1500 °C).

Где применяется шамотный кирпич?

В каких отраслях промышленности применяется шамотный кирпич

Кирпич легковесный огнеупорный применяют при обустройстве каминов, печей, которые постоянно подвергаются воздействию высоких температур. Незаменим материал в промышленности – на химических и металлургических производствах, для реализации операций по плавлению элементов. Фарфоровая, стеклодувная промышленность задействуют шамотные печи для плавления песка, металлов, сжигания угля.

Огнеупорный кирпич состав может иметь разный, но главное, что нужно учитывать при выборе блоков для проведения работ – их сорт. Основные рекомендации:

• Первый сорт обжигается максимально продолжительное время, имеет отличную плотность. Поверхности гладкие, оттенок насыщенный, выраженный. Присутствие стекловидных пятен допустимо – они образуются в результате обжига. Обычно кирпичи огнеупорной категории первого сорта применяют для создания печного фундамента.
• Цвет огнеупорного кирпича второго сорта не такой насыщенный. Если постучать по поверхности изделия, можно услышать характерный глухой звук. Обжиг в процессе производства делается не до конца, второй сорт огнеупорного кирпича подвергается воздействию сравнительно невысоких температур. Структура пористая, теплоемкость средняя, поэтому морозостойкость не самая высокая.
• Третий сорт – это золотая середина в плане технологий обжига. Блоки плотные, не особо пористые, имеют хорошие параметры тепловой проводности. Материал подходит для закладки печных фундаментов.
• Четвертый класс либо шамотный используют в обустройстве самой печи, где располагается очаг. Материал не боится открытого огня, выдерживает температуры 1600 градусов и выше.

Чем шамотный кирпич отличается от обычного огнеупорного кирпича

Огнеупорный кирпич  —, предназначенный для внутренней облицовки,,и, длягазоходов и(например,для). Огнеупорные кирпичи, бывшие в употреблении, называютсяи используются в переработке.

Огнеупорные кирпичи служат для изоляции огня . Огнеупорные кирпичи образуют оболочку, которая защищает кладку печи от прямого огня или раскалённых углей, поэтому их должна отличать:

Но на деле шамотный кирпич обладает высоким коэффициентом теплопроводности (0,5—0,85 Вт/м⋅К), равным приблизительно красному полнотелому кирпичу (0,67 Вт/м⋅К), а зачастую даже выше.

Огнеупорные кирпичи служат для . Печи и камины создают уют в доме — они накапливают и постепенно отдают тепло, поддерживая в доме комфортную температуру, поэтому огнеупорные кирпичи должна отличать:

Теплоёмкость — это количество тепла в джоулях, которое надо передать веществу, чтобы повысить его температуру на 1 °C, то есть чем теплоёмкость выше, тем вещество нагревается медленнее (при той же мощности нагрева). Действительно, шамотный кирпич имеет более высокую теплоёмкость, нежели красный кирпич, причём она линейно возрастает с ростом температуры, то есть при 100 °C она приблизительно равна красному кирпичу, а при 500 °C она на 25—30 % выше, таким образом, шамотный кирпич нагревается медленнее, чем красный кирпич; но при этом он поглощает больше тепла, которое в процессе остывания он отдаст обратно в печь.

Данный кирпич запрещается применять при высокой влажности воздуха (свыше 80 %).

М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с. М.: Энергоатомиздат, 2000. — 456 с.: ил. М.: НИИ строительной физики, 1969. — 142 с. М., 1995. М.: Издательство «Энергия», 1975. — 488 с. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. М.: Высшая школа, 1983. — С.  86 . — 208 с.

Какие преимущества шамотного кирпича перед другими строительными материалами

Шамотный кирпич — это незаменимый материал для строительства печей , каминов , барбекю и других объектов , подвергающихся высоким температурам. Он обладает уникальными свойствами : высокой жаропрочностью , устойчивостью к температурным перепадам и химической стойкостью.

Но чтобы шамотный кирпич сохранил свои ценные качества и служил вам долгие годы , важно обеспечить ему правильное хранение.

Шамотный кирпич — это основа для многих печей, каминов и других сооружений, требующих жаропрочности и стойкости к высоким температурам. Но как правильно хранить этот ценный материал?
Специалисты категорически не рекомендуют хранить шамотный кирпич непосредственно на земле! Почему? Дело в том, что кирпич, как губка, впитывает влагу из почвы, особенно при дождливой погоде. ️ Этот процесс называется капиллярным подсосом, и он приводит к печальным последствиям.
Вода, проникая в поры кирпича, расширяется при замерзании. Это приводит к появлению трещин, которые нарушают структуру материала и снижают его прочность. Кроме того, влажный кирпич становится более хрупким и легко крошится.
Важно помнить, что шамотный кирпич, предназначенный для высоких температур, теряет свои теплоизоляционные свойства при контакте с влагой. ️ Это может привести к снижению эффективности печи или камина, а также к появлению трещин в кладке.
Чтобы избежать этих неприятных последствий, рекомендуется хранить шамотный кирпич на деревянных поддонах, под навесом или в сухом помещении. Важно обеспечить хорошую вентиляцию, чтобы материал мог проветриваться и не подвергался воздействию влаги.

Можно ли использовать шамотный кирпич на открытом воздухе

Несмотря на более современные способы обогрева помещений с использованием газа и  электроэнергии – кирпичные печи, камины, бани, грили имеют большое распространение. Для их устройства используют огнеупорный шамотный кирпич .

От его качества зависит не только функциональность конструкции, но и зачастую жизнь людей в случае возникновения пожара или отравления угарным газом. Чтобы избежать таких последствий, желательно ознакомиться с технологией кладки из огнеупорного кирпича.

Технология производства, основные характеристики, разновидности шамотного кирпича

Основным компонентом для производства такого кирпича является шамот, состоящий из каолиновой глины, которая обжигается, дробится на мелкие фракции. Чтобы придать сырью огнестойкость, в шихту добавляют огнеупорную глину, оксид алюминия, графит, кокс, кварцевый песок, обжигают во вращающихся печах при температуре 1300-1500 ⁰С и размалывают в шаровых мельницах. Из полученного шлама изделия формуют методом литья, горячего, полусухого, термопластичного прессования.

В зависимости от способа производства, содержания огнестойких глин, добавок, шамотный кирпич делится на следующие разновидности:

1. Углеродистый. В его состав входит большое количество графитового кокса, который придает материалу максимальную огнестойкость;
2. Кварцевый. Содержит определенное количество кварцевого песка. Им обкладывают внутренние стенки дымоходов, печей, каминов;
3. Глиноземный. Содержит особые породы глины. Может длительное время сохранять тепло. Используется в основном для устройства печей, предназначенных для обогрева помещений.

Качественный шамотный кирпич имеет маркировку. Первая буква «Ш» обозначает, что изделие изготовлено из шамота. Следующие буквы «А», «Б», «Л» характеризуют степень огнестойкости. Кирпич должен иметь четкие геометрические размеры, равномерную бежевую окраску, шероховатую поверхность без сколов. При сильном ударе не рассыпаться, а раскалываться на большие куски, издавать чистый металлический звук при слабом простукивании. Размеры указываются в конце маркировки.

Технология кладки шамотного кирпича

Прежде чем приступить к кладке на раствор, необходимо выполнить сухую укладку первых рядов, чтобы выбрать кирпичи, подобрать их друг к другу и притереть. Величина зазора между ними проверяется щупом и должна соответствовать категории кладки, но не более 5 мм. После подгонки, кирпичи снимаются в обратной последовательности и складываются в стороне.

Приготовление раствора

Для кладки из шамотного кирпича лучше всего использовать сухие жаростойкие смеси. Они присутствуют на рынках в большом ассортименте. Их можно приобрести в комплекте с кирпичом, что гарантирует высокое качество готового раствора.

Можно заказать глино-шамотную жаростойкую кладочную смесь «Терракот». Она используется для кладки печей, каминов, дымоходов. Для конструкций, которые подвергаются воздействию высокой температуры, лучше всего использовать смесь, содержащую 99% каолиновой глины.

Для заделки швов можно приобрести жаростойкую затирку «Терракот». В ее состав входит белый цемент, микрокальцит, жаростойкое свяжующее, различные добавки.

Сухую смесь смешиваются с чистой водой до состояния густой сметаны и выдерживаются в течение 1 часа. Затем добавляется вода до нужной консистенции с тщательным перемешиванием. Готовый раствор можно использовать в течение 1 часа.

Использовать раствор, изготовленный из карьерной глины и мелкого песка можно в исключительных случаях для неответственных конструкций. В этом случае смешивают глину, песок в равных частях. Воду добавляют до нужной консистенции. Цементный раствор используется только для закладки первых рядов.

Кладка

Для первого ряда используется кирпич , прошедший сухую укладку и подгонку. Он предварительно замачивается, чтобы снять пыль с его поверхности. Кладка из огнеупорного кирпича не перевязывается с глиняным. Между ними обязательно оставляется сухой шов толщиной 2-3 мм, чтобы компенсировать неравномерность линейного расширения из-за нагрева.

Чтобы кладка рядов была ровной, на углах устанавливают рейки-порядовики. К ним крепят тонкий, прочный шнур, по которому укладывают и выравнивают кирпичи. Раствор равномерно наносится мастерком на торцевую, ложковую часть кирпича, слегка прибивается рукояткой, выравнивается по шнуру.

Заделка швов должна препятствовать проникновению влаги в саму кладку, что может привести к ее разрушению при воздействии отрицательной температуры. Качественная расшивка придает конструкции особый эстетический вид. Резка, шлифовка кирпичей выполняется с помощью специальных станков, угло-шлифовальных машин с корундовыми дисками.