Вес шамотного кирпича: технические характеристики, стандарт в см

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.

Основные характеристики

Основные характеристики, которыми должен обладать огнеупорный кирпич:

Таблица сравнения огнеупорных матераилов.

  1. Низкая проводимость тепла — возможность сохранять температуру внутри тепловых печей.
  2. Термостойкость (жаропрочность) — возможность сохранения прочности и выдерживания формы при больших температурах, показатель огнестойкости кирпичной стены.
  3. Тепловая инерция — способность сохранять тепло и быстро греться.
  4. Теплоемкость — качество материала накопления тепла для дальнейшей отдачи.
  5. Химическая стойкость к воздействию горячих газов, шлака, металла. Постоянство объема, то есть характеристика огнеупорных камней не поддаваться усадке или росту в пределах от 0,5% до 1%.
  6. Простой красный кирпич под действием температуры 1200 градусов плавится, а при остывании рассыпается.

Огнеупорный кирпич характеристики имеет отличительные от обычного керамического или силикатного камня. Основной материал, входящий в состав, -глина, а от количества и состава дополнительных составляющих зависят свойства и виды кирпича. Но все они относятся к группе огнеупоры, а значит имеют способность сохранять свои характеристики при воздействии на них высоких температур, которые выше 1500ºС. Из-за чего они должны отвечать определенным техническим требованиям.

Из чего делают шамотный кирпич?

Как уже отмечалось, шамотный кирпич — очень прочный и устойчивый, хорошо выдерживает сильный нагрев, не боится перепадов температур. Эти качества обусловлены составом шамотного кирпича и технологии его производства, которая основана на обжиге глиняной смеси с добавлением шамотного порошка. В итоге, когда высокие температуры оказывают воздействие на кирпич, он становится серо-коричневого или желтоватого цвета, что является его отличительной чертой.

Составом шамотного кирпича определяются его эксплуатационные характеристики. Исходя из пропорций глины и порошка выделяются определенные сорты материала. Существенное влияние оказывает и метод, по которому обрабатывается материал, а если точнее — период времени, на протяжении которого запекаются кирпичи.

В случае передержания, на поверхности появится прочная стекловидная пленка, которая оказывает самое непосредственное влияние на прочность кирпича — она ее повысит. Однако показатели огнеупорности будут ниже.

Если же обжигать его не очень долго, то такой материал будет хорошо поглощать влагу, но лишится своей прочности. Именно поэтому необходимо строго придерживаться равнозначных пропорций, только так можно получить наиболее подходящий кирпич для укладки печей и каминов.

Для того, чтобы в процессе обжига изделия не растекались, в них нужно добавить специальную огнеупорную глину, имеющую название шамот. В редких случаях вместо нее добавляют коксовый порошок, графит или крупнозернистый кварц. В итоге образуются разные виды кирпичей с индивидуальными характеристиками.

Конечный результат находится в непосредственной зависимости не только от сырья и метода его обработки, но и от характеристик топлива для обжига и получаемой золы.

Производят шамотный кирпич в соответствии с ГОСТ 390-69, и в зависимости от его предназначения будут разниться способ изготовления, вес и размеры материала. Вес шамотного кирпича может варьироваться от 2,5 до 6 кг. Также различаются параметры прочности, плотности, пористости кирпичей. Выделяются единые стандарты размеров, которых придерживаются практически все производители: 230х113х65 мм, 250х120х65 мм и 300х150х65. Такие габариты являются наиболее подходящими для строительства.

Чаще всего обыватели отдают предпочтение таким маркировкам: ШБ №5, ШБ №9, ШБ №22, ШБ №44, ШБ №47.

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:

  • Высокий уровень прочности
  • Надежная термоизоляция
  • Усиление эксплуатационных характеристик в процессе работы
  • Простота приготовления (дополнительный обжиг не нужен)
  • Уменьшение затрат времени, финансов, труда
Читайте также:  Технология экологичной внутренней отделки блокхаусом

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:

  • 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:

  • +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.

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

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.

Разновидности и состав

В зависимости от добавляемого в состав кирпича компонента (элемента) выделяют различные серии шамотного кирпича, которые отличаются характеристиками, размерами и стоимостью.

В большом количестве в состав данного вида кирпича входит обожженная глина, которая называется шамота. Этот важный и главный компонент для изготовления огнеупорного кирпича составляет 70% всей смеси. Именно поэтому данная продукция получила название – шамотный кирпич. Данный глиняный порошок при обжиге и взаимодействии с огнем не дает кирпичу расколоться и обеспечивает его прочность.

Кроме того, в состав огнеупорного кирпича могут входить некоторые добавки, например, кокс или графит в виде порошка или зерна кварца. Также, в качестве добавочного компонента чаще всего используется оксид алюминия, который придает шамотному кирпичу прочность и стойкость к химическим воздействиям.

Разновидности и состав

Характеристики и технологические свойства шамотных изделий, произведенных по государственным нормативам, строго регламентируются и контролируются.

Огнеупорный кирпич подразделяется на 4 вида:

  1. Основной.
  2. Углеродистый – рекордсмен среди кирпичей по показателям жаростойкости. Сырьем служит прессованный графит или кокс.
  3. Кварцевый – используется лишь в тех местах, где соприкасается с огнем. Компонентами являются кварц или песчаник.
  4. Глиноземный.
Читайте также:  Преимущества и монтаж шпунтованной влагостойкой ДСП

Технология изготовления

Качественный шамотный кирпич можно получить только при четком соблюдении технологии его производства. В противном случае он теряет часть своих свойств. Продукт, соответствующий стандартам, определяется:

  • по правильной геометрической форме;
  • тонким граням;
  • шероховатой поверхности;
  • отчетливой зернистой структуре;
  • характерному песчаному цвету;
  • металлическом звону, который он издает при ударе.

Таблица сравнения огнеупорных материалов

Получение шамота

Особенности изготовления шамотного кирпича состоят в обжиге специальной огнеупорной глины с порошком шамота при высокой температуре. Все исходные материалы, используемые в исходной сырьевой смеси, обладают высокой огнеупорностью.

Технология изготовления

Шамот представляет собой порошок, получаемый при интенсивном обжиге каолина при 1300-1500 градусах. Водные силикаты алюминия, из которых он состоит, в процессе обжига теряют молекулы воды и частично спекаются. Глина теряет свою пластичность. В зависимости от состава используемого сырья шамот может быть:

  • высокоглиноземистым;
  • корундовым;
  • цирконовым.

Степень спекания определяет тип шамота:

  • высокожженный шамот обладает гигроскопичностью от 2 до 10%;
  • показатель гигроскопичности низкожженного кирпича – 20-25%.

Подготовка сырьевой массы для обжига

Огнеупорная глина при поступлении на производство состоит из разноразмерных кусков, которые подвергаются дроблению и помолу. А затем они сортируются по объему. После добавления всех компонентов сырьевая масса перемешивается до получения однородной массы, одновременно в нее вводятся жидкие компоненты.

На начальном этапе производится сушка блоков. Готовая масса распределяется по предварительно подготовленным формам. Их изнутри покрывают специальным составом, предотвращающим перегрев массы в какой-либо части. Во время сушки в шамотной массе проходят физико-химические процессы, связанные с разрушением связей и удалением молекул воды. В процессе сушки влажность изделий снижается до 2-4%.

Обжиг кирпича

Качество завершающего этапа производства зависит от условий его протекания. При обжиге кирпича-сырца происходят процессы:

Технология изготовления
  • испарения остаточной влаги;
  • распада каолинита, сопровождающегося небольшой усадкой изделий;
  • разложения солей кальция и магния;
  • спекания однородной массы.

Схема обжига кирпича

Нарушение хотя бы одного из заданных параметров процесса приведет к снижению качества шамотного блока. Гладкая, будто стеклянная, поверхность и более темный оттенок свидетельствуют о превышении времени обжига.

Передержка в печи придает кирпичам дополнительную прочность, однако уменьшает его огнеупорность, а гладкая пленка снижает схватываемость кирпича с раствором. Недодержанный в печи кирпич имеет повышенную гигроскопичность и низкую сопротивляемость деформациям.

Какой кирпич лучше для кладки печи – проверка на устойчивость

Особенность печи из кирпича в том, что она постоянно нагревается до очень высоких температур и происходит этот процесс не равномерно по всему объёму, а постепенно, начиная с топки.

А при нагреве, как известно, практически у всех материалов есть свойство увеличиваться в размерах, что приводит к давлению более разогретых блоков топки на холодные стенки конструкции печи.

Правильный кирпич в данном случае должен быть не только сам по себе термостойким и не трескаться при нагреве, но и обладать как можно меньшим коэффициентом расширения.

С выбором кирпича для кладки сложилась достаточно интересная ситуация.

Дело в том, что самый обычный полнотелый красный кирпич является полностью подходящим материалом, который можно использовать при строительстве печей, но только с одной поправкой: он должен быть изготовлен по ГОСТу. Любой кирпичный завод называл бы свою продукцию печным кирпичом, если он на 100% уверен в качестве выпускаемой продукции.

В то же время, не всё зависит только от производителя строительных материалов. Сам процесс топки печи, особенно если речь идёт о банных печах, имеет свои технологические особенности.

В большинстве случаев заказчики отопительных печей из кирпича не интересуются правильной техникой их использования, что со временем может привести к преждевременному растрескиванию даже качественных блоков, выбранных с соблюдением всех правил.

Обратите внимание

В итоге на практике мастера печных дел пришли к тому, что покупать кирпич нужно ориентируясь на конкретного производителя.

Экспериментально было установлено, что продукция определенных заводов даёт возможность изготавливать печи, которые в процессе эксплуатации с наименьшей вероятностью будут трескаться под воздействием регулярных значительных перепадов температур и кладка из них считается наиболее надежной.

Какой лучше выбрать?

Какой кирпич лучше для кладки печи – проверка на устойчивость

Хорошую печь можно изготовить и без использования специального «печного» кирпича, который всегда значительно дороже обычного. Главное — это правильно выбрать производителя, материал которого хотя и выпускается без указаний в спецификации, что может быть использован в печной кладке, отлично для этого подходит. Рассмотрим несколько наиболее распространенных производителей.

Основное требование в печном деле — стойкость к регулярному продолжительному воздействию высоких температур практически ни один производитель гарантировать не берется.

Поэтому, чтобы быть наверняка уверенным в целостности будущей печи, топку рекомендуется изготавливать из шамотного кирпича, а остальную часть конструкции класть из наиболее прочных керамических блоков марки М-200, доступных в продаже в ближайших строительных магазинах.

Читайте также:  Какой лак для паркета лучше выбрать: обзор и отзывы потребителей

Как видно, результатом продолжительного воздействия открытого пламени из газовой горелки стало то, что кирпич Лоде заметно растрескался, в то время как Витебский сохранил целостность. Далее треснувший образец был отпущен в свободное падение с высоты 15 см на твердую поверхность, что привело к его полному распаду.

Образец, выпущенный Витебским ОАО «Керамика» остыв после температурного теста также подвергся механическим ударным нагрузкам и раскололся только посл десяти ударов тяжелым камнем. Что, впрочем, скорее всего произошло бы и с любым другим блоком, даже без предварительного нагрева на открытом огне.

Важно

Хорошая репутация также у кирпича производства Боровичского кирпичного завода. Его продукция уступает по качеству витебским блокам, но также вполне подходит при использовании в печном деле.

Важно при покупке обращать внимание на то, чтобы каждая партия кирпича в поддонах имела хороший внешний вид. Этот производитель допускает в некоторых партиях небольшой дефект — мелкие трещины на поверхности блоков.

На качестве кладки данный недостаток никак не скажется, но внешний вид готовой печи пострадает.

В целом при выборе кирпича учитывайте также количество сил и времени, которые придется вложить в строительство печи. Работа с дешёвыми блоками потребует гораздо больше усилий по созданию качественной конструкции и в какой-то момент может прийти осознание, что лучше было бы переплатить, пусть даже в два раза, чем тратить такое количество нервов и сил на работу с дешевым материалом.

Варианты экранов для печи

Рекомендуют обкладывать банную печь в полкирпича, это оптимальный вариант. Если экран делать толщиной в кирпич, то нагреваться он будет достаточно долго. Помимо этого под такую кладку придется в обязательном порядке обустраивать фундамент. Если же прибегнуть к конструкции в четверть кирпича, то помещение бани будет прогреваться быстро, однако излучение будет отличаться жесткостью. Независимо от толщины кладки расстояние между поверхностью металлической печи и стеной варьируется в диапазоне до 10 см.

Варианты экранов для печи
Варианты экранов для печи
Варианты экранов для печи
Варианты экранов для печи
Варианты экранов для печи
Варианты экранов для печи

Экраны могут представлять собой сплошную конструкцию с вентиляционными окошками, при этом дымоход часто выполняют тоже кирпичным. Возможно и другое решение: обложить только определенные элементы печи.

Варианты экранов для печи
Варианты экранов для печи
Варианты экранов для печи

Что касается декора, то здесь есть немало разнообразных вариантов. Сама по себе аккуратно выполненная кладка выглядит достаточно красиво. Цвет красного кирпича вносит свою лепту в оформление печной конструкции. По желанию владельца банную печь моно облицевать керамогранитом, декоративным кирпичом, натуральным камнем, изразцами. Выбор – дело вкуса и планируемых на эти цели затрат.

Варианты экранов для печи

Какой раствор использовать при кладке?

Технология работы с шамотным кирпичом слегка отличается от технологии обычной кладки. Основное различие заключается в используемом для скрепления блоков растворе – для шамотной кладки потребуется специальная огнеупорная смесь, устойчивая к высокому температурному воздействию.

Основой такого раствора станет шамотный мертель – смесь, состоящая из шамотного песка, цемента и молотой огнеупорной глины. При использовании готовой сухой смеси понадобится чистая вода с минимальным количеством солей.

Какой раствор использовать при кладке?

В сухую смесь добавляется вода из расчета 40 кг шамотного мертеля на 100 блоков. Раствор перемешивается до загустения, готовая смесь должна по консистенции напоминать густую сметану. Смешивать лучше всего электродрелью или специальным миксером – это значительно сэкономит время и силы.

После замешивания раствор необходимо оставить на час, затем снова тщательно перемешать. После этого можно приступать к работе.

Какой вид кирпича выбрать

Попробуем разобраться в его видах, особенностях и границах применения, а также узнать, какой кирпич — какой марки применяется для кладки печей.

Виды кирпича

Прежде всего, следует разделить данный продукт по подвидам на основании материала, из которого он произведен:

  • керамический. производится из смеси различных глин путем обжига;
  • силикатный. состоит по большей части из песка и извести, плюс незначительный процент добавок. Полученную смесь делают твердой не в обжиговой печи, а в автоклаве. Путем добавки пигмента можно получить изделие любого необходимого цвета.

Следует сделать одно уточнение: толковый словарь говорит, что кирпич – это брусок из смеси обожженной глины. То есть, исходя из этих слов, силикатный и вовсе не является кирпичом.

Какой вид кирпича выбрать

Сами строители, равно как и печники проводят четкую границу между двумя видами кирпича. И даже ГОСТы на них различны. Соответственно, основная речь у нас пойдет именно о керамическом кирпиче.

Виды клинкеров, исходя из области применения:

  • рядовой полнотелый кирпич – собственно, сам строительный кирпич, из которого делается вся внутренняя кладка;
  • лицевой – он же отделочный – им делаются видимые глазу части законченного строения. Его делают более аккуратно, однородного цвета, с более четко выраженными и ровными гранями. Часто бывает пустотелым, для сохранения тепла.

Примеры лицевого кирпича