для чего используют огнеупорный кирпич
Шамотный кирпич: знакомство со свойствами и областью применения материалов
Шамотный кирпич производят на основании специальной огнестойкой глины и шамота. В процессе производства основные компоненты смешиваются, помещаются в специальные формы и поддаются обработке высокими температурами. В результате получаются блоки повышенной прочности и огнеупорности. Правильно выбрать и использовать данный материал получится после детального изучения его свойств, области применения и способов укладки.
Преимущества и недостатки
Свойства шамотного кирпича делают его уникальным материалом. Для некоторых сооружений он подойдёт как нельзя лучше, а для некоторых его использование будет бессмысленным. Для начала необходимо изучить его положительные и отрицательные стороны.
Шамотный кирпич, характеристики которого достаточно своеобразны, вряд ли подойдёт для постройки дачи или гаража, ведь стоит слишком дорого. Но для мангала или печной зоны подойдёт идеально.
Применение и основные характеристики шамотного кирпича
Шамотный кирпич, что это такое и где используется – для многих до сих пор остаётся загадкой. Во-первых, нужно знать, что среди всех огнеупорных кирпичей именно шамотный считается самым прочным. Это позволяет применять его в любых сооружениях, которые поддаются высоким температурам. Шамотный кирпич применяется даже в промышленных предприятиях.
Основные характеристики материала обозначены двумя буквами в его названии. Первая буква Ш, она значит, что материал шамотный. Вторая буква отвечает за степень огнеупорности, где А – наивысший показатель, Б – средний, В – самый низкий. При этом даже кирпичи ШВ выдержат воздействие 1250°С. Цифры в конце кода модели – это размеры и форма, но данные характеристики будут понятны и по внешнему виду.
Именно эти четыре характеристики позволят выбрать идеальный материал для возведения домашней коптильни, печи или мангальной зоны.
Огнеупорный кирпич. Свойства, характеристики, применение и цена огнеупорного кирпича
Огнеупорный кирпич предназначен вовсе не для «устойчивости к пожарам», как многие, далекие от строительства люди полагают, он выпускается для постройки каминов, печей, стационарных «летних» кухонь и всего остального, в чем разводится огонь, приносящий гармонию и умиротворение людям, или же способствующий приготовлению вкусного шашлыка.
Описание и характеристики
Огнеупорный кирпич для печи хоть и делается, так же, как простой, из глины, но в глиняную смесь на этапе производства, то есть перед заливкой ее в формы, добавляется ряд веществ, которые и делают конечный продукт устойчивым к влиянию огня и эти же примеси определяют принадлежность готовых кирпичей к тому или иному виду.
Любой разновидности таких кирпичей присущи следующие характеризующие черты:
В целом, для целевого использования, то есть для обустройства стационарный строений в которых будут «разводиться костры», данный вид кирпича подходит идеально, но строить из него дом полностью смысла нет, разумеется.
Торговые марки огнеупорного кирпича, которые можно приобрести или прямо у изготовителя или же в магазинах:
Помимо такого разделения, обусловленного используемыми при «варке» кирпичей примесями, есть и распределение по категориям связанное с химическими свойствами:
К безусловным преимуществам для целевого, разумеется, использования, которыми обладает кирпич шамотный огнеупорный, нужно отнести:
Что же касается наличия минусов, которые есть у любого абсолютно материала, то наиболее значимы такие:
Других недостатков у этих кирпичей нет. При изготовлении шамотного типа используется алюмосиликатная, то есть изначально обогащенная глина и различного типа примеси, что делает кирпич не только практически универсальным, но и значительно снижает его вес.
Применение
Кладка огнеупорного кирпича ничем не отличается от строительства из кирпичей простых, а для большего удобства в самостоятельном целевом применении производители маркируют свой товар следующим образом:
Что касается практического строительства, то хоть сама кладка аналогична той, которой столетиями пользуются все строители, а маленький вес огнеупорного кирпича делает этот процесс еще легче, чем, допустим, укладка тяжелых силикатных, между ними все же есть и различие.
Укладка данного типа кирпичей обязательно должна осуществляться на специальные виды раствора. Конечно, можно воспользоваться и обыкновенным цементом, но в таком случае, камин быстро рухнет, так как растрескается соединяющий кирпичики раствор.
Впрочем, можно пойти на некоторую хитрость – добавить в простой цемент растолчённую огнеупорную глину, это простое действие полностью изменит свойства строительного раствора.
К такой хитрости часто прибегают при дачном строительстве, так как стоимость раствора специального достаточно высока, и покупать его для камина, который разжигается лишь несколько раз в сезон, смысла нет.
Цена огнеупорного кирпича составляется из таких параметров, как его разновидность, форма, то есть стандартные стоят дешевле, чем необычные, наличие или отсутствие усиленных показателей. Производитель, а именно его «титулованность» при формировании стоимости особого значения не имеет.
Так же важен объем покупки. К примеру стоимость у производителя дешевле, чем в магазине, но прикупить на заводе пару-тройку кирпичиков невозможно, нужно брать оптом. В среднем, покупая у производителей, потратиться придется следующим образом – по 19 рублей за штуку при минимальной партии («пакет») в 400 кирпичей. Разумеется, с самовывозом.
При покупке с доставкой стоимость вырастает, но, если приобретается большое количество «пакетов», она наоборот снижается. Есть смысл просчитать не только количество, которое потребуется для постройки к примеру камина, но и прикинуть сколько уйдет на укладку «летней» кухни и так далее. То есть купить «с запасом». Хранится кирпич любое количество времени и никаких особых условий для своего хранения не требует.
Что же касается магазинов, то стоимость в них в среднем составляет от 23,5 до 32 рублей за один кирпич. Удобство в том, что количество не ограничивается. К примеру, можно приобрести 25 штук и выложить платформу для костра.
Что же касается доставки, то вес действительно небольшой и теоретически какое-то количество можно просто унести в рюкзаке, а если практически, то объем в 20-30 кирпичей в сумке уже не унести, но их можно отвезти на простом легковом автомобиле, грузовые машины не потребуются.
Огнеупорный кирпич: виды, характеристики, маркировка
Не все знают о том, что любые виды рядового, отделочного кирпича, используемые в строительстве зданий, неприменимы для возведения бытового печного, промышленного котельного оборудования, плавильных агрегатов в металлургии, так как они разрушаются при высокой температуре.
Поэтому в таких случаях используют различные виды огнеупорных материалов (изделий), включая формовую штучную продукцию – кирпич, фасонные изделия, а также огнеупорный (огнестойкий) бетон.
Какой кирпич является огнеупорным – ответ на этот вопрос дает ГОСТ Р 52918-2008, относя его к неметаллическим материалам, обладающим неразрушимыми огнеупорными свойствами при нагревании их не меньше 1580 ℃.
Назначением огнеупорной кирпичной продукции служит надежная защита от воздействия высокотемпературного тепла, агрессивной среды как промышленного, так и бытового оборудования, создаваемого для эксплуатации в таких жестких условиях.
Камин из шамотного кирпича
Состав и свойства
Шамотный кирпич, являющийся наиболее распространенным видом такой продукции, состоит из следующих компонентов:
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:
Виды и характеристики
Массово производятся несколько видов огнеупорной кирпичной продукции:
Основные виды огнеупорного кирпича
К их основным техническим характеристикам относят:
Для сравнения стоит рассмотреть основные технические характеристики, различия между несколькими наиболее распространенными марками огнеупорной кирпичной продукции:
Существует большое количество других марок огнеупорной кирпичной продукции, форм и размеров, поэтому для серьезных, объемных отопительных, других сооружений, эксплуатирующихся при высокотемпературных технологических режимах, требуется предварительное проектирование, советы специалистов.
Размеры, маркировка, форма
Основные виды изделий по размерам и формам
Классификация по форме:
Со всеми существующими видами шамотного кирпича по форме и размерам можно ознакомиться в ГОСТ 8691-73.
Назначение шамотного кирпича определяется по его маркировке:
Следующие за буквой значения необходимы для разделения продукции по размерам. Например, прямое изделие Ш-5 имеют габариты 230 х 114 х 65, торцевое Ш-22 – 230 х 114 х 55, ребровое Ш-45 – 220 х 114 х 45 мм.
Марка
Размеры, мм
Существуют и другие виды огнеупоров, но они более востребованы в металлургической и химической промышленности.
Производство
Сырьем для изготовления огнеупорных видов кирпичной продукции служат в основном горные породы с огнеупорностью не меньше 1580 ℃, а также возвращенные в технологический процесс мелкоизмельченные бракованные изделия, неформованные материалы, отходы.
Чтоб составить общее представление о технологическом процессе изготовления огнеупорного кирпича, стоит перечислить основные этапы его производства:
Это наиболее распространенный алгоритм технологического производства, которым изготавливается основная масса такой кирпичной продукции, но часть штучных изделий – это результат распиливания, шлифовки крупных блоков огнеупоров, или горных пород, обладающих высокой огнеупорностью.
Связано это как с отличными техническими характеристиками получаемой огнеупорной продукции, так и с эстетическими соображениями, например, для кладки наружной поверхности каминов.
Особенности укладки
Кладка шамотного кирпича
Если в промышленном строительстве, например, при возведении плавильных агрегатов для выпуска цветных, черных металлов, этот вопрос не имеет особого значения, так как кладку огнеупорной продукции всегда ведут высококвалифицированные специалисты; то для тех, кто решил самостоятельно уложить данный материал, строя стационарный мангал, барбекю, печь, камин в жилом доме или бане – это крайне важно.
После того как заказчиком выбрано место возведения печи – дом, баня; закуплен печной огнеупорный материал, чаще всего исходя из стоимости, приятного желтого цвета, мелкозернистой структуры – это шамотный кирпич, необходимо:
Важнейшим компонентом для грамотной укладки огнеупорного кирпича является кладочный раствор. Фатальной ошибкой может послужить выбор обычных строительных смесей, содержащих цемент, так как они не выдерживают высокотемпературных воздействий, разрушаясь, что называется, на молекулы. Естественно, что печной агрегат, созданный с их применением, долго не простоит, обязательно появятся трещины, разрушения.
Для возведения отопительных агрегатов используют специальный кладочный раствор, являющийся огнеупорным неформованным материалом, затворяемым водой. Он называется мертелем.
В его составе огнеупорная глина, мелкоизмельченный шамотный бой, ряд других компонентов, которые компании производители перед покупателями обычно не раскрывают. Поставка осуществляется как в сухом виде, так в двухкомпонентном состоянии – жидкая смесь на основе глины и сухой порошок.
Можно приобрести готовый мертель, и после тщательного перемешивания, приступить к укладке огнеупорного кирпича, или попробовать сделать его своими руками, для чего понадобится:
На огнеупорный кирпич самостоятельно полученный мертель наносят шпателем, сначала грунтуя, а затем тонким слоем – до 3 мм, убирая подтеки, тщательно расшивая швы.
Класс кирпича, его марка, толщина стен и шва определяются по технической документации, а при ее отсутствии – на основании универсальных таблиц: «Соотношение толщины стен и необходимого количества материалов»:
Огнеупорный кирпич: выбор и кладка
Печка – один из главных атрибутов загородного дома. Она обеспечивает дом теплом и может помочь при готовке пищи. Строительство этого сооружения требует определенных знаний и навыков. В первую очередь стоит обратить внимание на выбор материала. Для топочных камер используется особая разновидность кирпичей, способных выдерживать воздействие пламени и высоких температур.
В этой статье мы рассмотрим основные особенности и разновидности огнеупорных кирпичей, а также расскажем о кладке этого материала. Подробнее про разновидности печей можно прочитать в статье «Домашние печи: обзор».
Виды огнеупорных кирпичей
Огнеупорные кирпичи изготавливаются из разных материалов. В зависимости от этого они бывают динасовые, полукислые, корундовые, углеродистые. Большинство из этих разновидностей применяются в специальных областях, мы рассмотрим два самых распространенных вида общего назначения – шамотные и кварцевые кирпичи.
Цифра после маркировки обозначает размеры и форму. Государственными стандартами предусмотрено более сотни различных форм и размеров для огнеупорных изделий, поэтому перечислять все не имеет смысла. Назовем только самые распространенные группы:
Прямой кирпич имеет прямоугольную форму, маркируется цифрами от одного до десяти. Минимальный размер прямого кирпича 230х65х65, максимальный – 345х150х75. Прямой кирпич может быть полуторный и трехчетвертной.
К другим формам кирпичей относятся подвесные кирпичи, оконные, пятовые, плиты и бруски. При этом самыми востребованными остаются обычные прямоугольные бруски или клинья. Наиболее распространенными разновидностями, используемыми для кладки печей, считаются марки ШБ-5 (230х114х65 мм) и ШБ-8 (250х124х65 мм).
Кварцевый кирпич имеет розоватый оттенок
Рекомендации по выбору огнеупорного 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).
Расчет потребности
Рассчитать необходимое количество кирпича можно на основе схемы и порядовки. Сама печь редко делается полностью из огнеупорного кирпича, это не очень оправдано с финансовой точки зрения. К тому же несущие элементы печи подвержены слабому температурному воздействию – его может выдержать и обычный строевой или печной кирпич.
Не стоит путать печной кирпич и шамотный. Печной, как и строевой, изготавливается из красной глины и не имеет огнеупорных свойств. От строевого он отличается размерами.
На расход материала влияет конструкция и габариты печи. Если планируется класть отопительную или отопительно-варочную печь, то от размеров топки будут зависеть и площадь отапливаемого дома, соответственно материала на неё уйдет больше.
Для общего расчета варочных печей можно использовать коэффициент заполнения 0,8, а для варочных – 0,6. Перемножаем коэффициент, количество кирпичей в первом ряду и количество рядов, получаем приблизительный расход без дымохода. Такие подсчеты будут только приблизительными, так как не учитывается разделение на печные кирпичи и огнеупорные. 
Пример порядовки для уличной печи
Внутреннее устройство печи тоже имеет определенные нюансы. Канальные печи имеют сложную систему конвекции воздуха, на возведение перегородок потребуется дополнительный расход кирпича, хотя в этом случае можно обойтись печным керамическим или строевым кирпичом.
Печь может быть снабжена двухканальным дымоходом, один рассчитан на летнее время года, другой – на зимнее.
Система печных каналов для конвекции воздуха
При кладке уличных печей (мангалов) используется фундамент из плит или монолитная заливка из бетона. Основная конструкция выполняется из печного кирпича, и только верхняя часть мангала и жаровня изготавливаются из огнеупорного кирпича. При этом на расход серьезно влияет проект. Если предполагается выложить не только простую прямоугольную жаровню для решетки и шампуров, а еще и полноценную печь для запекания, то огнеупорный кирпич потребуется еще и на печной свод.
При кладке камина площадь портала должна составлять примерно 2 % от площади всего помещения, высота портала обычно составляет 60% от его ширины. Большая топка требует большего расхода огнеупорного кирпича, также в некоторых порядовках предполагается использование кварцевого кирпича для «зеркала».
В некоторых порядовках уже имеется расчет необходимого количества кирпича Схема элементов камина
Русская печь имеет самые крупные габариты, соответственно и расход кирпича будет самым большим. Кладка потребует серьезного владения навыками каменщика. Под и горнило занимают большую площадь под лежанкой, при этом вся топка должна быть выложена огнеупорным кирпичом.
Расчет необходимого количества кирпичей можно производить с помощью компьютерных программ. К сожалению, на их освоение потребуется время, поэтому для новичков такой метод не подойдет. Если пользоваться готовый порядовкой или проектом, то к ней часто уже прилагается точный расчет количества кирпичей. При этом все равно необходимо добавить еще 10% на брак и бой.
Кладка огнеупорного кирпича
Кладка печи по своим принципам схожа с кладкой стен, но есть и особенности (подробнее про кирпичную кладку можно прочитать в статьях «Кладка облицовочного кирпича» и «Кирпичная кладка: возведение стен из кирпича»). Огнеупорный кирпич, как и строевой, имеет три основные плоскости: тычок, ложок и постель. Кирпич кладется рядами. В зависимости от плоскости ряды бывают тычковыми и ложковыми. Кладка на ложок, когда ряд формируется постельной стороной кирпича, не допускается, иногда она используется для ненагруженных конструкций.
Расстояние, заполненное раствором, между кирпичами называется швы. В печной кладке необходимо выдерживать шов 2 – 3 мм. Кладка производится на смесь из глины и песка, которые смешиваются в пропорции 1 к 4 или 1 к 3 в зависимости от жирности глины. Нанесение смеси производится с помощью кельмы или руками. Смесь кладется только для одного кирпича. После установки на раствор кирпич не двигают и не подстукивают.
Для увеличения адгезии между материалами, перед укладкой кирпич предварительно смачивают водой.
Важным моментом в печной кладке является перевязка швов. Это система, когда верхние ряды «перевязывают» нижние. Для этого каждый кирпич укладывают со смещением на половину постели (в разбежку), при этом вертикальные швы не соединяются друг с другом в одну линию. Сплошной вертикальный шов говорит о нарушении технологии, из-за этого даже небольшая трещина разрастется на всю печь. Соседние швы тоже перевязываются друг с другом. Их поверхность должна закрывать не менее 25 % соседнего ряда.
Для этого при кладке чередуют ложковые и тычковые ряды (однорядная перевязка швов). Если через шесть ложковых рядов идет один тычковый, то такая перевязка называется многорядной. В печном деле кладка начинается и заканчивается тычковыми рядами.
Примеры многорядной перевязки
Кладка сводов – одна из самых сложных процедур при кладке печи. Округлый свод называется полуциркульным. Под крылья свода устанавливаются подпятники, под будущий свод устанавливают шаблон из дерева (кружало и опалубка). Предварительно производятся работы по обрезке кирпичей под кладку крыльев свода. Свод скрепляется замковым камнем из клиновидного кирпича.
Опалубка для кладки свода топки
Вывод
Для большинства печей не используется одного единственного типа кирпичей. При кладке чаще всего комбинируются огнеупорные, строевые и печные разновидности. Шамотный кирпич считается самым распространенным огнеупором для кладки печей. Материал устойчив к высоким температурам и не боится контактов со щелочами. Рассчитывать количество кирпичей следует из проекта и порядовки. При этом новичкам в печном деле не стоит сразу браться за сложные проекты – лучше начать с более простых или доверить кладку профессиональным печникам.