Хим состав шамотного кирпича

Шамотный огнеупорный кирпич — лучший материал для печных конструкций

Несмотря на постоянную разработку новых видов стройматериалов, немногие из них способны сравниться по надежности с привычным для всех кирпичом. Традиционный керамический, более современный силикатный или огнеупорный печной, он пользуется стабильным спросом у строительных организаций и частных застройщиков. И если первые два вида хорошо известны всем, то использование последнего нередко вызывает вопросы у непрофессиональных строителей.

Состав и основные свойства огнеупорного материала

Называемый часто шамотным, огнеупорный кирпич согласно ГОСТ имеет размеры 230х114х65 или 250х124х65 и вес, зависящий еще и от пористости, в диапазоне 2,4-6,0 кг. Материал обладает зернистой структурой и более светлым, чем у традиционного строительного кирпича, оттенком цвета: от песочно-желтого до белого.

По составу он только на 70% состоит из глины (специальной огнеупорной), а на 30% из графитных и коксовых добавок. Как и любой другой кирпич, огнеупорный изготавливается не только в форме стандартного параллелепипеда, но и трапецеидальной, клиновидной и другой.

Важнейшим свойством этого материала является его стойкость к огню, сильному нагреванию и резким колебаниям температур. Его также отличают высокая теплопроводность, способность накапливать и отдавать тепло. Поэтому из такого кирпича опытные мастера советуют выкладывать не только топочную часть, а все сооружение целиком, включая дымоход.

Помимо хорошей термической инерции и теплоемкости, кирпич огнеупорный шамотный обладает значительной прочностью, что делает его незаменимым не только для кладки печей и каминов в жилых домах, но и для промышленных производств, работающих на энергии сгорания топлива.

Выдерживающий температуры в диапазоне от до 1800°С, он не крошится, не подвергается плавлению, а также устойчив к действию химических реагентов (извести, щелочей и других). Поэтому его используют для кладки печей доменных и предназначенных для обжига различных изделий, что находит широкое применение в металлургии, стеклодувной и фарфоровой отраслях промышленности.

Особые свойства такого кирпича достигаются благодаря специальной технологии его производства. Она заключается в формовке и термическом обжиге шамотного состава: огнеупорной глины с добавками. Смесь содержит много глинозема, кремнезема, богата карбидом кремния, бокситом, доломитом, цирконом и другими минералами, благодаря которым получаемый кирпич обладает повышенной стойкостью к огню и перепадам температур. При этом его высокая прочность является не только достоинством, но и отчасти недостатком, так как затрудняет нарезку и обработку материала в процессе строительства.

Особенности производства и классфикация шамотного кирпича

Технология производства огнеупорного кирпича требует точности соблюдения. Если его в процессе обжига продержать в печи чуть дольше, поверхность изделий приобретет вид и свойства стекловидной пленки, что неприемлемо для проведения строительных работ.

В противном случае, когда время обжига было недостаточным, полученный стройматериал потеряет свою прочность из-за способности впитывать и удерживать влагу. Поэтому в отличие от обычного керамического кирпича шамотные огнеупорные изделия даже популярных марок ША-5, ША-8 выпускается в меньших объемах, цена их выше, но требуется их относительно немного.

По составу огнестойкие каменные материалы делят на четыре группы. Это кирпич основной, получаемый из известково-магнезиальной смеси. Он широко используется в металлургии, например, для выплавки сталей. Углеродистый кирпич, также применяемый в доменных печах сталелитейного производства, представляет собой кокс или графит, подвергнутый прессованию.

В основе кварцевого огнеупорного кирпича лежит смесь из песчаника или кварца, в которую с целью скрепления добавляется глина. Для этого материала нежелателен контакт со щелочами, поэтому его использование ограничивается производством металлических сплавов и кладкой печных (каминных) сводов.

Не имеет узкой специфики эксплуатации, благодаря чему пользуется наибольшим спросом, кирпич глиноземный. Его диапазон выдерживаемых температур несколько ниже (до 1300°С), чем у других видов огнеупорных материалов, зато он хорошо переносит многократные перепады температур и подходит для большинства топок бытовых печей. Он наиболее универсален и обладает самым широким спектром областей применения. При этом его изготовление отличается относительно простым процессом производства.

В быту чаще всего для возведения печей и каминов используют стандартные разновидности кирпича огнеупорного ШБ-5 и ШБ-8 прямой формы. Маркировка данной продукции включает первую букву слова «шамотный» и вторую, означающую класс огнеупорности, соответствующий предельно возможной температуре использования. Цифра марки кирпича говорит о соотношении размеров его сторон.

Производство кирпича огнеупорного шамотного, вес и другие характеристики по ГОСТ

ГОСТ кирпич огнеупорный шамотный: производство, таблица размеров, вес и другие характеристики изделий

Кирпич был изобретен человечеством в незапамятные времена и до сей поры является одним из самых востребованных и популярных строительных материалов. Благодаря своим достоинствам он используется во многих сферах строительства.

Отдельно стоит упомянуть специальный огнеупорный кирпич, незаменимый для обустройства промышленных и домашних печей, каминов, барбекю и т.п. Он бывает основным, кварцевым, углеродистым и шамотным. Изготовление и характеристики последнего, которые указаны в ГОСТ 8691-2018, мы рассмотрим в этой статье.

Параметры

Шамотный кирпич изготавливается по стандарту и имеет такие размеры (в мм):

Кроме стандартного прямоугольного параллелепипеда шамотные изделия могут выпускаться и в других формах: клиновидной, трапециевидной и фигурной.

Вес изделий колеблется в зависимости от размеров в диапазоне от 2,8 до 3,7 кг.

Кирпич обладает такими замечательными характеристиками:

• • огнеупорность от 1100 до 1800 °C;
• • плотность 1700–1900 кг/см2;
• • Теплопроводность – 0,6 Вт/м °С;
• • морозостойкость – от 15 до 50 циклов заморозки и оттаивания;
• • пористость от 3 до 85%.

Некоторые производители вместо ГОСТов используют ТУ, поэтому стоит обратить пристальное внимание на маркировку изделия. Следует иметь в виду, что продукция, изготовленная по ТУ, может отличаться по размерам, весу и характеристикам.

Изготовление

Производство огнеупорного кирпича кардинально отличается от другой продукции этого вида. Важнейшее отличие играет материалы, которые применяются в качестве сырья. Все компоненты, которые используются, должны иметь огнеупорность не менее 1580 °С. Это графит, кварц, шамотный порошок, кокс.

Изготовление шамотного кирпича состоит из нескольких этапов:

1. • Подготовка. На этой фазе осуществляется дробление и смешивание компонентов. Самой главной составной частью является шамотный порошок, содержание которого в смеси может достигать 70%. Перемалывание ингредиентов происходит в специальных механизмах с набором сит. Далее их смешивают и добавляют различные жидкие добавки.
2. • Формовка. Может применяться метод прессования полусухого либо пластического формирования. Для получения изделий заданных размеров подготовленную смесь направляют в формы. Внутри они обрабатываются специальными маслами или другими растворами, это нужно для того, чтобы обжиг проходил равномерно, и не было пережога кирпичей.
3. • Обжиг. Важнейший процесс, от которого зависит огнеупорность кирпича.

На нем стоит остановится более подробно, так как он во многом отличается от обжиг других видов кирпичей. И происходит в несколько этапов:

• • температура в печи подымается до 200 °С в это время испаряется лишняя влага. Для того, чтобы не произошла деформация изделия, температуру нужно подымать на 15–20°С в час;
• • далее постепенно происходит, в режиме 45–50°С в час, поднимают температуру до 400°С. Это и нужно для распада органических соединений и контроля усадки;
• • нагрев от 400 до 1400°С происходит со скоростью 80°С в час. За это время все органические компоненты выгорают и получается огнеупорный кирпич. Последний этап довольно длительный и может продолжаться около 6 часов.

1. • остывание. Этот процесс тоже происходит постепенно, чтобы кирпич не потрескался. Для начала температура с помощью мощнейших вентиляторов снижается до 800–1000 °С. Скорость падения температуры составляет до 45°С в час.

Большое значение для качества кирпича имеет соблюдение технологии производства согласно ГОСТ 390-2018. Малейшее несоблюдение требований нарушит свойства изделия.

Шамотный кирпич: применение и характеристики

Самым известным материалом в сфере строительства является кирпич. Основное его назначение заключается в кладке стен сооружений и зданий. Шамотный кирпич, применение его и использование широко известно в промышленном строительстве и в быту.

Огнеупорный шамотный кирпич можно и нужно использовать для постройки каминов и печей.

Технология производства огнеупорных кирпичей имеет отличительную особенность. Формовочная смесь состоит из огнеупорной обожженной и измельченной глины. Кирпич, который состоит только из огнеупорной глины, в процессе обжига подвергается усадке и растрескиванию. Для формования заготовок шамотного кирпича используется метод полусухого прессования.

Технологический процесс производства должен исключать вероятность брака, поскольку данный материал применяется в самых огнестойких местах. Процесс изготовления требует соблюдения всех норм и правил. Если кирпич передержан, в результате образовывается металлическая пленка. Передержанные шамотные кирпичи могут применяться в закладке фундамента зданий. А для использования в кладке печей и каминов их применять нельзя. Брак изделий определяется глухим звуком при постукивании.

Шамотный кирпич имеет ярко выраженную зернистую основу и желтый песочный цвет.

Огнеупорный вид имеет отличительные признаки:

1. Качественный огнеупорный кирпич любого вида имеет металлический звук при постукивании поверхности.
2. Огнеупорный кирпич имеет свойство раскалываться, а не крошиться.
3. Имеет зернистую основу и желтый песочный цвет.
4. Влагостойкость.

Свойства и область применения

Шамотный кирпич является прекрасным огнеупорным материалом. Он имеет высокие показатели прочности в группе данного вида материалов. Способен выдерживать температуру до 1500° и, напротив, обладает морозоустойчивостью. Сохраняет свои свойства и характеристики при резких перепадах температурных режимов. Поэтому незаменим при строительстве дымоходов. Имеет низкий коэффициент теплопроводности, значит, возможности сохранения и отдачи тепла.

Из шамотной глины производят разнообразные керамические изделия, способные украсить дом и помочь в быту.

Шамот также обладает привлекательным внешним видом. По цвету этот материал представлен светло-коричневым, соломенно-желтым с включениями коричневого оттенка. Еще одним свойством является устойчивость к различным видам кислот и щелочам. Благодаря этому значительно расширяется область применения. Также шамотный кирпич находит применение в металлургическом производстве, химической промышленности, стеклоделии и обжиге фарфора. Температуры на таких производствах достигают 1400° – 1800°С.

Строительство сводов, порогов доменных и прочих заводских печей не обходится без применения подобных материалов. В кладке цокольных этажей малоэтажных зданий так же используется шамотный вид. Физико-химический состав и температура использования подразделяют данный материал на марки ШАК, ША, ШБ. Огнеупорный кирпич получил свое название благодаря составу. Он состоит из 70% шамота. Шамотом называют еще обожженную огнеупорную глину.

Шамотный кирпич применяют при строительстве доменных печей.

Шамот обладает свойством предохранять материалы от растрескивания. Реже в смеси для производства добавляются порошки кокса и графита, крупные зерна кварца. В итоге есть возможность получения разных сортов изделий, которые находят применение повсеместно. Выбор необходимого сорта зависит и от температуры, в которой будет использоваться данный материал. Промышленное производство выделяет четыре вида кирпича:

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

Кварцевый огнеупорный материал

Применение подобных элементов необходимо в производствах, где возникает соприкосновение стенок печей с огнем и металлами. Такой вид плохо взаимодействует с такими веществами, как: щелочи, известь, окислы железа. Данный компонент, в отличие от обычного кирпича, имеет однородную текстуру, не содержит пустот. В производстве используются песчаник и кварц, которые цементируются незначительным количеством глины. Когда заканчивается процесс обжига, данный вид приобретает естественные характеристики.

Основные типы

Основной материал имеет сверхогнестойкую известково-магнезиальную массу. Благодаря этому, находит свое применение в металлургическом производстве.

Углеродистый огнеупорный аналог

Лишь некоторые области производства используют углеродистый кирпич. Он имеет массу прессованного графита и кокса и находит применение в доменных печах.

Область использования

Формы кирпича: а) — целый кирпич, б, в, г, д) — трехчетвертки,
е, ж, з, и) — четвертки, к, л, м) — половинки.

Данный вид кирпича имеет маркировку «Ш». Шамотный огнеупорный кирпич – распространенный класс огнеупорных конструкций. Используется в частном и бытовом строительстве. В составе имеется большая часть глины. В отличие от кварцевого, обладает лучшей сопротивляемостью к щелочам. Этот вид строительного материала легче переносит колебания температурных режимов. Выпускается в различных формах: прямых, клиновидных и трапециевидных.

При кладке каминов или кухонных печей, планировка их конструкций не вызывает проблем. В арках и сводах полукруглой формы и с различными радиусами кривизны с успехом применяется клиновидная форма. Изделия отличаются легкостью в производстве и популярностью. Данная группа может применяться при температуре до 1000-1300° С. Следует отметить, что кладка требует тщательной притирки. Это необходимо для получения тонких швов. Кладка скрепляется раствором, в состав которого входит глина и размельченный шамотный кирпич. Такой раствор носит название мертель или «шамотная глина».

Залог качества печной кладки – минимальность зазоров между кирпичами. Толщина хорошего шва составляет 3-5 мм. Именно при такой толщине швов достигается максимальная прочная связь изделий и раствора, обеспечивается достойная надежность кладки. Рабочая температура мертеля может достигать 1750°С. Этого показателя температуры хватит для кладки бытовых печей, каминов и большинства промышленных систем.

Итак, можно сделать вывод, что шамотный кирпич, используемый при различных ремонтных процессах обладает высокой теплостойкостью, огнеупорностью, невысокой стоимостью и экологичностью.

Покупая данный строительный материал, следует помнить, что существуют отличия в маркировке. Различные производители выпускают шамотный кирпич под определенной маркой. Поэтому, если ход строительства требует комбинирования нескольких видов материала, необходимо изучение всех характеристик. Стоимость этого вида кирпичей немного дороже обычных. Специалисты в этой области помогут сделать правильный выбор по поводу использования и размера материала. В результате есть возможность сократить расходы при покупке и кладке шамотного кирпича.

Применение и основные характеристики шамотного кирпича

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.

Готовая мангальная зона из шамотного кирпича

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.

• Высокие показатели огнеупорности. Помещения или другие сооружения из шамотного кирпича будут отвечать всем требованиям пожарной безопасности.
• Сохраняет свою структуру под влиянием температур до 1500 °С. Для сравнения – обычный кирпич не выдержит и 1000 °С.
• Обладает высокой теплоотдачей. Очень важная характеристика для печи или камина.
• Удерживает тепло в себе. Уникальная структура материала позволяет кирпичу ещё долго не остывать после нагревания.
• Длительный срок службы. Материал отлично справляется с высокими температурами, а также не поддаётся воздействию грибка и плесени.

Шамотный кирпич готов к суровым условиям эксплуатации

• Широкая палитра оттенков. Можно выбрать кирпич именно того цвета, который лучше впишется в интерьер.

• Высокая стоимость. Шамотный кирпич стоит в несколько раз дороже обычного, поэтому редко используется для постройки домов.
• Высокая прочность. Эта характеристика является преимуществом при эксплуатации, но будет недостатком при работе с материалом. С порезкой шамотного кирпича порой можно справиться лишь при наличии специальных инструментов.

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.

Кирпич с маркировкой

• Габариты. ШБ-5 – самый популярный размер огнеупорного кирпича, стандарт в см которого составляет 23×11,4×6,5. Ещё один популярный вид ШБ-8, его габариты составляют 25×12,4×6,5 см.
• Форма. Одним из главных недостатков шамотного кирпича является сложность его порезки для получения блоков необходимой формы. Проблему решают производители, выпуская прямоугольные, клиновидные, трапецеидальные и другие вариации кирпичей.

Шамотные кирпичи разных размеров и формы

• Пористость. Характеристика, от которой зависит теплопроводность. Чем выше показатели пористости, тем лучше материал проводит тепло.
• Масса. Эта характеристика, в свою очередь зависит и от пористости. В целом, ШБ – достаточно лёгкий материал, поэтому не будет создавать давления на фундамент.

Именно эти четыре характеристики позволят выбрать идеальный материал для возведения домашней коптильни, печи или мангальной зоны.

Как выбрать хороший шамотный кирпич

Состав шамотного кирпича, его размеры и пористость – это главные характеристики, но также важно выбрать и качественной сделанный материал. На бумаге все может быть красиво, а на практике неправильно изготовленный кирпич принесёт проблемы. При выборе необходимо обращать внимание на:

• Внешний вид. Кирпич должен быть однородного оттенка, без явных переходов светлых и темных участков. Поверхности ШБ должны быть ровными, но без образовавшейся из-за долгого держания в печи, плёнки. Само собой, любые сколы, трещины и другие явные повреждения тоже нежелательны;

Лишь ровный и твёрдый кирпич будет качественным

• Звук. Помогает определить внутренние повреждения. При соударении со стальным предметом должен возникать чистый звук без лишних вибраций;
• Вид в разрезе. Внешняя часть кирпича должна обладать более насыщенным цветом, нежели внутренняя. Если в материале есть тёмная сердцевина, есть опасность, что кирпич пережгли в печи.

Особенности укладки

Существует несколько способов укладки шамотного кирпича. Если сооружается стена или выстилка, то его укладывают на плашку. При закруглённости стен кирпичные блоки устанавливаются ребром. В некоторых ситуациях кладут материал и на торец, при сооружении подин, лещади.

Укладывать ШБ необходимо на близкий по составу раствор, в основе которого шамотный песок и специальная огнеупорная глина. Размер шва между кирпичами при этом может составлять от 1 до 5 мм.

Укладка шамотного кирпича

Шамотная глина – особенности и состав

Глина шамотная огнеупорная производится на основании чистого каолина, он обжигается в специальной печи при температуре около 1500°С. В результате такой обработки падает показатель пластичности и влажности глины. Материал получается твёрдым с разными показателями плотности. После обжига происходит измельчения глины для получения разделённой на фракции массы.

Измельчённая глина в упаковке

В составе огнеупорной глины ещё есть и такие компоненты:

• кварц;
• алюмосиликатная керамика;
• оксиды калия, натрия, железа, кальция и магния.

Такой химический состав повышает прочность глины, переносимость сложных условий эксплуатации и пластичность. Это позволило найти материалу применение не только в строительстве, но и в искусстве.

Использование глины для раствора кладки

Чтобы соорудить что-либо из шамотного кирпича, потребуется использование специального раствора. Он состоит из таких компонентов:

1. Огнеупорная глина измельчённая.
2. Шамотная добавка.
3. Вода.

Как развести шамотную глину правильно:

1. Залить глину водой и оставить для размокания на 1-3 сутки. При этом её придётся время от времени перемешивать.
2. Если глина не измельчённая, её придётся перетереть. Для этого специалисты рекомендуют применять решето с ячейками 3×3 мм.
3. Добавить шамотный песок к глине и тщательно перемешать смесь.
4. Постепенно добавлять воду к смеси и перемешивать. В результате должна получиться смесь, которая по консистенции напоминает сметану.

Приготовление раствора

Пропорции глины и песка должны использоваться 1 к 2. Иногда в раствор могут добавлять жидкое стекло или немного соли, это улучшает его качества.

Применение глины для штукатурки

Шамотная глина в качестве штукатурки в процессе нанесения мало чем отличается от обычного оштукатуривания цементом. Для выполнения работ потребуются лишь большой и средний шпателя.

Раствор приготовляется в пропорции 7:2:1, где в порядке от большей к меньшей, идут следующие материалы:

1. Карьерный песок.
2. Шамотный песок.
3. Портландцемент.

Портландцемент – обязательный компонент в составе

Как и в случае с раствором для кладки, может добавляться соль для улучшения свойств. На ведро хватит всего 100 грам.

Глина шамотная, применение которой – штукатурка, наносится шпателем. В процессе нужно оперативно подбирать все мелкие капли ы выравнивать поверхность. Толщина слоя штукатурки должна составлять 1-2 мм. После этого – оставить для высыхания, точное время которого будет указано на упаковке от шамотной глины.

Применение шамотной глины в искусстве

Уникальные свойства материала понравились представителям искусства, поэтому сегодня можно увидеть самые разнообразные изделия из шамотной глины. Из неё делают сувенирные статуэтки, керамическую посуду. Изделия подойдут для украшения частного дома, кабинета, ресторана в национальном стиле.

Изделия из шамотной глины

Высокая пластичность материала позволяет создавать детализированные фигурки. Люди и животные с характерными чертами лица и фрагменты орнамента встречаются даже на самых маленьких фигурах. Важную роль играет и экологичность материала.

Чтобы создать статуэтку или другое художественное произведение из керамики применяют пластичную глину с добавлением шамотного песка (до 40%). Процесс начинается с разработки эскиза, составления формы и заливки материала в неё. После полного высыхания изделия будет готово.

Шамотная глина и шамотный кирпич – уникальны по своим свойствам материалы. Долгий срок службы при высокой температуре, позволили использовать их для сооружения мангалов, печей, коптильней, каминов.

При этом кладка кирпича или оштукатуривание глиной не составят никаких трудностей, ведь не требуют наличия специальных инструментов.