Шамотный кирпич: основные виды и характеристики

Шамотный кирпич: основные виды и характеристики

Поскольку огнеупорный кирпич служит для изоляции огня и для удержания тепла внутри печи или камина, его главными свойствами должны быть жаростойкость (кирпич должен выдерживать долгий нагрев вплоть до 1800 градусов по Цельсию и сохранять при этом все свои прочностные характеристики) и способность выдерживать много циклов раскаливания — остывания, не меняя при этом физических свойств.

Итак, огнеупорность кирпича определяется в целом просто: при нагреве до огромных температур он не трескается и не раскалывается. При этом, как правило, он спокойно выдерживает воздействие щелочей, извести и других агрессивных реагентов. А его высокая теплопроводность позволяет комфортно и быстро прогревать помещение.

Силикатный кирпич для кладки печей и каминов не используют: годится только керамический. Популярны на российском рынке кирпичи из тугоплавкой глины из Гжели или с Боровичского комбината огнеупоров. В этих местах добывают особую глину, изделия из которой обладают высокой стойкостью к воздействию пламени.

Но самый популярный огнеупорный кирпич изготавливается из смеси огнеупорной глины и шамотного порошка, содержание которого может быть до 60% от общей массы. В свою очередь, шамотный порошок делают из огнестойких глин особых сортов: в них много силикатного песка (как, например, в Гжели). Кирпич-сырец формируется методом прессовки, выдерживается в сушилках, а потом обжигается при высоких температурах. Итоговый результат называется шамотным кирпичом. Как правило, на российском рынке именно он имеется в виду, когда говорят об огнеупорном кирпиче.

Шамотный кирпич можно опознать и «по облику»: у него светлые оттенки (белый или желтый) и зернистая структура.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое шамотный кирпич

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. Мн.: Издательство «Наука и техника», 1971. — 120 с. М.: Издательство «Энергия», 1975. — 488 с. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. М.: Высшая школа, 1983. — С.  86 . — 208 с.

Какие основные виды шамотного кирпича существуют

Производство шамотного кирпича контролируется государственным стандартом. На сегодняшний день действующим нормативом является ГОСТ 390-69 «Изделия огнеупорные шамотные общего назначения».

В нормативе указаны требования к:

· процессу изготовления материала;

· исходному сырью;

· физико-техническим характеристикам;

· свойствам;

· проведению лабораторных испытаний изделия;

· транспортировке, хранению и маркировке кирпича.

В соответствии с упомянутым стандартом, процесс производства шамотного кирпича состоит из следующих этапов:

· подготовка исходного сырья и смеси из него;

· специальные формы смазываются маслом, и в них укладывается смесь;

· на протяжении от 3 до 20 суток происходит сушка изделия при определенной температуре;

· после сушки наступает этап обжига. При этом на изделие действует температура от 1300º С до 1500º С;

· далее изделия охлаждают.

В ходе производства применяют следующее оборудование:

· смесители;

· транспортеры;

· сушильные камеры;

· печь;

· специальные формы.

После охлаждения из каждой готовой новой партии выбирают несколько изделий и отправляют на испытания, в ходе проведения которых должны подтвердиться свойства и характеристики продукции.

Самым последним этапом является нанесение маркировки на готовые к эксплуатации кирпичи. Маркировка наносится в соответствии с требованиями ГОСТ 8691-73.

Основным материалом для изготовления огнеупорного шамотного кирпича являются:

· шамотная глина;

· оксид алюминия;

· порошок графика и кокса;

· крупнозернистый кварц.

Процентное соотношение вышеперечисленных ингредиентов может меняться. Состав влияет на свойства и характеристики изделия.

Какие характеристики отличают один вид шамотного кирпича от другого

Пустотелые кирпичи из шамота или керамики отличаются повышенной тепло-и шумоизоляцией, низким весом. Показатель пустотности для керамических исполнений достигает 45 %, выпускают кирпичи с 4, 6, 8, 10 воздушными камерами квадратной, прямоугольной или сложной формы. С пустотами выпускают керамический обычный, облицовочный и декоративный кирпич, соответствующий ГОСТ 530-2012. Производители предлагают большой выбор цветов от песочного до шоколадного с разнообразием текстур (накатки).

Для шамота максимальный показатель пустотелости — 30 %. Это огнеупорные изделия, которые применяются в зонах повышенных температур. Изготавливают огнеупор по регламенту ГОСТ 390-96, используя до 70 % каолиновой белой тугоплавкой глины и шамотного порошка. Обжигается шамотный кладочный камень при температуре +1300…1400 °C. Из шамотного пустотелого кирпича с тремя равными круглыми отверстиями, расположенными по продольной осевой линии, возводят стены в банях, саунах, бойлерных, используют его для футеровки стальных печек, уличных мангалов. Любую грань, кроме клейменной, используют в качестве лицевой. Шамотная кладка привлекает колоритностью. Структура шамота зернистая, текстура шероховатая, цвет — от соломенно-желтого до светло- коричневого. Оттенки зависят от состава исходного сырья.

Для каминов и печей производят полнотелые кирпичи с пористостью в переделах 5 % с морозостойкостью от F-50 до F-100. Они отличаются высокой плотностью (удельным весом), низким водопоглощением, прочностью на изгиб, устойчивостью к растрескиванию при резком нагревании или охлаждении. Печной шамотный огнеупорный и керамический клинкерный кирпич бывает прямым и клиновой формы. Его используют для возведения топок, дымоходов, печных труб, а также для сооружения открытых мангальных и каминных конструкций. Решая, что выбрать для дачи — керамику или шамот — учитывают эксплуатационные характеристики изделий. От правильности выбора кладочного материала напрямую зависит долговечность и надежность печей.

Как выбрать подходящий вид шамотного кирпича для своего строительства

Выбор кирпича для печей и каминов

Шамотный кирпич – это материал с высокой прочностью, а главное термостойкостью. Строительный материал устойчив к высокой температуре. Именно поэтому, шамотный кирпич используют на производствах. В бытовой сфере кирпич часто применяют для конструкции печи, камина, барбекю-комплексов, мангалов и других видов печей для загородных зон отдыха.

Шамотный кирпич часто применяют для печей барбекю, каминов, тандыров и мангалов не только из-за огнестойкости. Есть и другие особенности кирпича:
1. Сильная устойчивость к механическим и химическим повреждениям;
2. Шамотный кирпич не только выдерживает высокую температуру, но и низкую;
3. Материал быстро нагревается и медленно остывает. Именно из-за этого в комнате долго держаться тепло от камина или печи;
4. Шамотный кирпич так же очень водостойкий;
5. Кирпич при нагревании и в процессе эксплуатации не выделяет вредных, опасных для здоровья веществ;
6. Большой ассортимент размера, формы кирпича.
Конечно, у материала есть и недостатки. Специалисты выделяют лишь 2 минуса:
1. Высокая прочность. Если понадобиться для конструкции камина или печи половинка кирпича, то разделить материал будет очень затруднительно. Это можно избежав, заранее правильно выбрав и рассчитать конструкцию камина или печи.
2. Шамотный кирпич имеет более высокую цену, чем красный. Но, положительных показателей у кирпича выше, чем у других схожих материалов.

Какие факторы влияют на выбор вида шамотного кирпича

Для кладки топки чаще всего используется шамотная разновидность огнеупорных кирпичей. При выборе следует обращаться внимание на параметры изделия. Кирпич не должен иметь сколов и трещин. Все повреждения при воздействии высоких температур могут привести к нарушению целостности печи.

Огнеупорный кирпич не должен иметь полостей, для кладки печей не используется пустотелый (со щелями) кирпич, так как при воздействии высоких температур такой материал будет быстро разрушаться. Также из-за низкой теплопроводности пустотелый кирпич хуже нагревается.

При падении кирпич должен разбиваться на крупные куски, а не на мелкую глиняную крошку. Также стоит обратить внимание на различные неоднородные включения. Белые пятна свидетельствуют о присутствии известняковых включений, такой кирпич использовать для кладки печи нельзя.

Недостаточная термическая обработка сказывается на огнеупорных свойствах кирпича, такой кирпич называется недожжённый. Пережжённый кирпич покрывается пленкой, превращаясь в железняк. В результате этого материал теряет свою прочность.

Керамический кирпич, который используется для кладки других элементов печи тоже должен не иметь внешних повреждений. Прочность изделия должна соответствовать марке М125 или М150. Если строевой или печной кирпич планируется использовать для строительства дымохода, необходимо обратить внимание на морозостойкость материала.

Кирпич бывает двух видов в зависимости от способа производства пластичный и прессованный. Пластичный изготавливается непосредственно из глины, из которой формуются привычные нам прямоугольные бруски, после этого сырец подвергается высокотемпературному обжигу. Прессованный кирпич изготавливается из сухой глиняной массы. Количество содержания воды в смеси минимальное, смесь прессуется, затем подвергается обжигу. Для кладки печей лучше выбирать пластичный кирпич.

При выборе размера огнеупорного кирпича стоит ориентироваться на размеры кирпича, из которого будут выложены стены и остальные смежные элементы печи. Если кладка основного каркаса будет производиться одинарным кирпичом (250х120х65 мм) или печным керамическим кирпичом (230х114х40), то лучше всего выбрать модель шамотных изделий соответствующей конфигурации (ШБ-8, ШБ-5).

Какие виды шамотного кирпича наиболее распространены на рынке

Для изготовления различных тепловых агрегатов применяются жаропрочные материалы. Наиболее распространённым для этих целей является шамотный огнеупорный кирпич, относящийся к алюмосиликатному типу огнеупоров. Данный материал является незаменимым для возведения кирпичной кладки, работающей при температурах до 1400 °C.

Особенности шамотного кирпича

Изготавливается такой кирпич из шамота, получаемого методом обжига и последующего измельчения жёлтой огнестойкой глины. Её основу составляет SiO₂, а в качестве главной добавки выступает оксид алюминия Al₂O₃, способствующий устойчивости к кислотно-щелочным средам, повышению плотности материала и общему упрочнению, а также крупнозернистый кварц и другие элементы. После формования всех компонентов и сушки кирпич подвергается обжигу при температуре 1600 °C.

Возможны варианты изготовления шамотного кирпича разных форм и размеров согласно действующим стандартам. Самыми востребованными марками данного огнеупора являются ШБ и ША. Основные характеристики этих и других марок приведены в таблице.

Характеристики огнеупорных кирпичей из шамота

Стандартные размеры нормального прямоугольного шамотного кирпича составляют 230×114×64 мм, а также 230×114×75 мм. Изделие, толщина которого в 2 раза меньше толщины нормального кирпича, называется лещадкой. У двойного кирпича и длина, и ширина равны 230 мм. Кроме перечисленных размеров изготавливаются кирпичи широкого размерного ряда и разной формы.

Свойства шамотного кирпича для печи

Для кирпичей алюмосиликатных характерны следующие свойства:

• высокая прочность;
• повышенная термостойкость и теплоёмкость;
• морозостойкость;
• разнообразие форм, размеров и оттенков;
• устойчивость к действию щелочных и кислотных сред;
• огнестойкость;
• хорошая теплопроводность;
• высокая плотность и вес;
• износостойкость
• долговечность;
• экологичность.

Шамотный кирпич может выпускаться различной плотности: от легковесного с повышенной пористостью до особо плотного и тяжёлого. Возможно изготовление кирпичей со специальными отверстиями и углублениями. На производстве осуществляется контроль качества изготавливаемого кирпича. Его структура должна быть однородной без наличия расслоений и пустот.

Применение кирпичей шамотных огнеупорных

Шамотный кирпич используют в различных отраслях промышленности. Хороший комплекс свойств наряду с высокой огнестойкостью позволяют применять его для изготовления ответственной кладки.

Печные кирпичи из шамота применимы для кладки:

• доменной печи и различных нагревательных печей;
• аппаратов нефтехимической и химической промышленности;
• каминов и котельных установок;
• заплечиков, горна, распара, колошника и охлаждаемой части печной шахты;
• футеровки разнообразных тепловых агрегатов.

В разных устройствах и агрегатах шамотный кирпич выполняет защитную функцию от теплового и химического воздействия твёрдых, жидких и газообразных агрессивных реагентов. Поставляется он партиями одной марки весом до 300 т в случае нормального прямоугольного кирпича и до 150 т — других шамотных изделий. Из всех кирпичей шамотный является самым огнестойким и прочным, и цена его выше.

Какие виды шамотного кирпича наиболее популярны для наружных работ

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.

Какие виды шамотного кирпича наиболее популярны для внутренних работ

Продукция на 70% состоит из шамотной огнеупорной глины, а остальные 30% — это компоненты, которые могут изменяться в зависимости от классификации огнеупорного кирпича.

Все ингредиенты отправляются в печь для запекания, что обеспечивает между ними крепкую связь. После чего изделия формуются различными способами, подвергаются многоуровневому обжигу.

Огнеупорный кирпич по способу изготовления делится на следующие разновидности:

1. Основной. Это классический вариант, который широко используется во многих сферах деятельности человека, хорошо переносит любые перепады температуры.
2. Углеродистый. Это огнестойкая продукция, которая не боится максимального нагрева, так как в ее состав входит большое количество графитового кокса, каменного угля.
3. Глиноземный. Такие кирпичи изготовлены на основе особой породы глины.
4. Кварцевый. В состав такой продукции входит, конечно же, кварцевый песок либо песчаник. Это отличный вариант для обустройства дымоходов, печей, внутренних стенок каминов.

Характеристики огнеупорного кирпича можно определить еще до покупки по его специальной маркировке:

• ША, ШБ, ШАК — это универсальная продукция, которая используется для кладки разных каминов, печей;
• кирпичи ШУС, ШВ отличаются повышенным уровнем теплоемкости, пользуются огромным спросом в промышленной области при обустройстве конвективных шахт;
• продукция ПБ больше всего подходит для кладки печей, каминов бытового назначения;
• кирпич ПВ — легковесный материал, который в основном используется при возведении дымоходов;
• продукцию с маркировкой ШЛ можно нагревать до 1300°С, она широко применяется при футеровке разных печей;
• кирпичи ШЦУ — это двухсторонние изделия, применяемые при выкладке вращающихся печных конструкций.