Шамотный кирпич под фундамент

Шамотный кирпич

Шамотный кирпич относится к узкоспециализированным, его применение ограничено по ряду показателей. Одна из особенностей шамотного кирпича – высокая гигроскопичность – становится причиной разрушения при нагреве после попадания в поры воды. Та же причина – водопоглощение – вызывает повреждения структуры при замерзании-оттаивании. Печи, футеровка которых выполнена шамотным кирпичом, при частых промерзаниях могут частично терять футеровку. Еще одна трудность состоит в том, что не всегда возможна точная подгонка шамотного кирпича«по месту». Материал шамота очень плотен, и удар не приводит к крошению, а только к непредсказуемому разлому. Обеспечить нужную форму скалыванием невозможно. И немаловажный минус шамотных кирпичей – достаточно высокая стоимость, не позволяет применять этот вид огнестойкого кирпича как основной материал для устройства печей и каминов.

Шамотный кирпич для печи

Красный керамический кирпич при условии надлежащего качества способен выдержать температуры при нагреве до 900⁰С, клинкер – до 1200⁰С. Но для отдела топки и внутренних каналов печи этих параметров мало, поскольку открытый контакт с пламенем и раскаленным топливом обуславливает температуры свыше 1300⁰С. Предел рабочих температур шамотного огнеупора марок ШБ не менее 1200⁰С — 1250⁰С, в то время как красный кирпич начинает плавиться уже при 1000⁰С. Температура плавления шамота более 1600⁰С. Поэтому без применения шамотного кирпича для кладки самых горячих отделов печей и каминов не обойтись.

Из многих существующих видов огнеупоров в бытовых печах и каминах применяют только шамотный, и реже – кварцевые блоки. Кварцевый кирпич сходен с шамотным по свойствам, но имеет еще большую плотность, а структура его более однородна. Высокая стоимость кварцевых блоков, а также недостаток – не очень хорошая сопротивляемость химически агрессивным средам, ограничивает его применение в строительстве бытовых печей. Но свойство кварцевого блока – пониженное линейное расширение – отлично используется в участках, где нужно заложить металлические детали. Для выкладки каминного зуба (участок над топкой, фигурный элемент в форме зуба, отражающий тепловой поток из камина в помещение) ничего нет лучше кварцевого кирпича.

Шамотный кирпич не применяется в русских печах, где происходит приготовление пищи. При нагреве излучение и испарение данного материала, имеющего присадки, может быть неблагоприятным для здоровья человека.

Сырье и производство шамотного кирпича

Технология производства шамотного кирпича – высокотемпературный обжиг. Формовка проводится методами литья, пластическим и горячим прессованием. От метода формовки зависят особые свойства изделий. Термообработка так же может проводиться по различным схемам – безобжиговая, обжиг в печи, и литье расплавом. В результате любой из технологий шамот получает теплопроводные свойства порядка в два раза выше, по сравнению со стеновым кирпичом. Сырье – смесь каолиновых тугоплавких глин до 70% и до 30% шамотного порошка (тугоплавкая глина, подвергнутая высокотемпературному обжигу от 1500⁰С, измельченная после спекания в мелкий порошок). Возможны добавки огнестойких горных пород (кварц, песчаник) в виде мелкодисперсного порошка. Обжиг дает блок с хорошей геометрией, гладкими поверхностями, очень плотный, звонкий при ударе. Качественный обжиг дает кирпич, недожог – брак и потерю огнеупорных свойств. Пережог дает другой брак – стекловидная пленка на поверхности не позволит кирпичу сцепится с клеющим раствором, и кладка не получит прочности.

Цвета отличают шамот от всех других видов кирпича – серовато-желтые, кремовые, могут наблюдаться оранжевые вкрапления. Но внешний вид шамота не особенно эстетичен, и для лицевой отделки этот кирпич не применяют не только по экономическим, но и по архитектурным соображениям.

Подгонка шамотного блока прирезкой и сколом невозможна, и это свойство учитывается при выпуске изделий. Кладочные растворы в печных кладках должны наноситься слоями не более 3 мм, поэтому гостовские допуски на геометрию шамота достаточно жесткие: по длине предельное отклонение до 5 мм, по ширине 4 мм, по толщине 3 мм. Предел линейного расширения при нагреве до 1250⁰С — 0,5% от линейных размеров.

Маркировка и размеры шамотных кирпичей

Марки шамотного кирпича определяют прочность, плотность, и косвенно пористость. Разброс плотностей шамота невысок (1700-1900 кг/м3) и зависит как от сырья, получаемого из определенного месторождения, так и от температур обжига. В соответствии с ГОСТ выпускают плотные блоки с пористостью не больше 3%, и пористые до ультрапористых, с объемом пустот до 80-85%. Вес одного шамотного блока соответственно от 2 до 6 кг.

Маркируются шамотные изделия по ГОСТ8691-73. Признак соответствия ГОСТ, а не техническим условиям (ТУ) – вторая буква русского алфавита после маркировки Ш.

Типоразмеры шамотных блоков дают возможность выкладывать различные арки, эллиптические своды отделов топок, выполнять футеровки по плоскостям криволинейной геометрии под камеры сгорания. Стандарт прямоугольного блока 230*114*65 мм, при широкой линейке размерного ряда. Имеется стандарт на полуторные, клиновидные, торцовые, ребровые и пирамидальные блоки.

Кладка шамотным кирпичом

Особенность кладки шамотного кирпича обусловлена его линейным термическим расширением, отличающимся от аналогичного свойства керамического кирпича. Перевязка красного и шамотного кирпича в кладке недопустима, совмещение этих видов блоков в один конструктив крайне негативно влияет на общую стабильность кладки и может вызвать разрушение швов и деформации печи. Между шамотом и красным кирпичом необходимы температурные зазоры, что достигается прокладками негорючих материалов, чаще листов на основе базальта, каолина или асбеста. В некоторых случаях оставляют воздушный зазор не менее 10 мм.

Применение шамотных изделий

Шамотные изделия в виде панелей применяются для футеровки различных видов бытовых печей из металла, каминов, а также котлов методом клеевых соединений, специальными огнеупорными видами клея на основе алюмосиликатов. Такой же клей применяют для кладки шамота наряду с другими видами жаростойких мастик и обмазок. Огнеупорные смеси для кладки шамота и футеровки содержат шамотный порошок, микроармирующее волокно и упрочняющие присадки.

Банные металлические печи-каменки футеруются шамотными изделиями, для защиты металла и повышения теплоэффективности.

Популярность шамотных изделий для кладки и футеровки обусловлена не только их свойствами, проверенными временем, но и относительно доступной, по сравнению с другими жаростойкими материалами, ценой.

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.

Как правильно приготовить раствор для шамотного кирпича

Когда возникает необходимость сооружения мангала, русской бани или печи в ход идут огнеупорные кирпичи – их еще называют шамотными. Этот незаменимый материал производят из специальной огнеупорной глины с добавлением шамотового порошка, за что тот и получил свое название.

Его достоинства на огнеупорности нисколько не ограничиваются. Кроме высокой стойкости к высокой температуре, он обладает и следующими полезными в строительстве качествами:

• он невосприимчив к воздействию кислот;
• невосприимчив к щелочам;
• стойко сопротивляется низким температурам.

Исследования установили, что огнеупорный кирпич способен выдержать температуру 1700 градусов по Цельсию без потери своих качеств. Вес одного такого кирпича достигает трех килограмм. Один из его недостатков – он крайне трудно поддается распиливанию. Дабы работать с ним, необходимо иметь под руками болгарку с алмазным диском.

Однако его качества не спасут, если при монтаже был неправильно положен кладочный шов. Раствору следует уделить особенное внимание. Но прежде чем мы перейдем к такой теме, как раствор для шамотного кирпича, важно узнать, как правильно выбрать данный строительный материал, дабы не стать жертвой брака.

Как выбрать кирпич

Помните: чем темнее цвет кирпича, тем большие перепады температуры он способен выдержать без потери своих качеств. Обратите внимание на его внешний вид – он должен быть ровным, без трещин, царапин, вмятин. Очень важно проверить его с помощью молотка. Если после удара кирпич раскрошится – это очень плохой материал. Если же он просто распадется – все хорошо, такой материал подходит для строительства.

Как правило, на кирпиче есть маркировка. Нам для обустройства печи или бани нужен материал с буквой «Ш» – это шамотный огнеупорный. Это крайне важно, ведь существует несколько видов кирпича, и каждый подходит для определенного типа зданий.

Многие задают вопрос: какой лучше? И хотя красный кирпич в большинстве уступает шамотному, необходимо учитывать, что последний стоит значительно дороже. Использовать его для больших объемов строительства крайне не выгодно.

Приготовление раствора

Если вы имеете хоть малейшие познания в строительстве, то приготовить раствор можно без особых проблем своими руками. Конечно, когда нет охоты тратить время и самостоятельно мешать раствор, и на то позволяют средства – проще купить специальный шамотный мартель.

Прежде чем приготовить раствор, необходимо узнать список необходимых материалов. Перед приготовлением повторно убедитесь в качестве всех элементов, которые войдут в состав раствора, ведь от этого зависит его долговечность.

1. Чистая вода без каких-либо примесей (рекомендуется использовать дождевую воду).
2. Пачка огнеупорной глины, которую лучше всего стоит замачивать не менее чем два дня (после ее нужно просеять через сито 3 мм).
3. Затем можно добавлять песок – в идеале он должны быть шамотным, также разрешается брать горный, так как в нем меньше примесей, но ни в коем случае не кварцевый. Пропорции глины и пека – 1:2.

Теперь можно добавлять воду и перемешивать. Масса должна быть словно густая сметана. Качество получившегося раствора крайне просто проверить. Для этого необходимо взять металлический мастерок и немного зачерпнуть. Если он будет медленно сползать, не оставляя следов, то задача удалась.

Как улучшить качества раствора

Правильно приготовленный раствор не требует никаких дополнительных добавок – он и без них будет предельно прочным. Однако если вы все же сомневаетесь в его прочности, то рекомендуется добавить поваренную соль. Ее количество не должно превышать 150 грамм на одно ведро раствора.

Разумным является также улучшение пластичности кладки. Для этого рекомендуется добавлять не более 1-3% жидкого стекла от общей массы. Во время укладки нужно обязательно следить, чтобы в раствор не попали потусторонние предметы – гвозди, осколки стекла. Слой кладки должен составлять не более 3 мм.

Итак, в представленной статье мы узнали, что существует множество видов кирпича. Огнеупорный лучше всего подойдет для сооружения:

• печи;
• бани;
• мангала и других сооружений, которые постоянно подвержены воздействию высоких и очень низких температур.

Кроме того, он обладает и другими крайне важными для строительства качествами. Во-первых, он имеет более привлекательные эстетические качества, а во-вторых – он значительно прочнее, а потому прослужит гораздо дольше при правильной эксплуатации.

Однако не стоит забывать и о минусах. Как уже говорилось, с ним тяжелее работать – без болгарки с алмазным диском при монтаже никак не обойтись. Кроме того, необходимо уметь правильно выбрать кирпич, ведь иногда могут попасться плохо опаленные экземпляры, а иногда и чересчур. Потому при покупке лучше всего заручиться помощью специалиста.

Да будет огонь: выбираем кирпич и раствор для печей и каминов

Высокие температуры способны привести к быстрому разрушению материалов. Поэтому правильный выбор кирпича является основополагающим моментом при возведении домашнего очага.

КИРПИЧ

Для начала необходимо определиться с типом кирпича, потому что печной кирпич отличается от обычного жаростойкого. Он обязан выдерживать температуру выше 1000 °С и не должен растрескиваться при нагревании и резком охлаждении. Кладочный материал представляет собой искусственный камень, изготавливаемый из природных минеральных компонентов и имеющий правильную геометрическую форму. Для производства такого кирпича используют обожжённую глину, содержащую оксид алюминия, глинозём и кремнезём, шамот, а также ряд других примесей. Размеры изделий 230 × 114 или 250 × 120 см, высота 65 см.

При возведении печей и каминов используют три основных типа кирпича — шамотный, печной и облицовочный. Шамотный (огнеупорный) кирпич считается лучшим для топки и дымохода печей и каминов. Если материал хорошего качества, из него можно сложить и всю печь целиком. Кирпич выдерживает температуру до 1600 °С без растрескивания и потери теплоизоляционных качеств благодаря наличию в своём составе огнеупорной глины, сохраняет свойства после многократных циклов нагрева-остывания. Кроме того, слабо реагирует на воздействие щелочей и кислотной среды. Отличить шамотный кирпич довольно просто: в его маркировке присутствует буква Ш. Камень, выдерживающий температуру до 1400 °С, помечен буквой А. Кирпич с обозначением Б кладут на участках, подвергающихся нагреву до 1350 °С.

Определить, что материал обожжён, можно по двум признакам. Во-первых, при ударе изделие издаёт громкий металлический звук и разбивается на отдельные куски без крошек, а не рассыпается. Во- вторых, имеет соломенно-жёлтый цвет. Более светлый оттенок говорит о недостаточном обжиге. Печной камень предназначен для кладки оболочки печи, именно этот тип кирпича обеспечивает равномерность прогревания очага и дальнейшего распространения тепла по всему помещению. Это полнотелый красный кирпич, имеющий высокую плотность и низкий коэффициент водопоглощения. Для печей обычно используют изделия марки М200, М250 с коэффициентом теплопроводимости не менее 0,61 Вт/(м*°C). Только в таком случае конструкция будет обладать необходимыми теплоёмкостью и долговечностью.

Для отделки печи применяют, как правило, облицовочный (декоративный камень), отличающийся широким выбором цветов и форм. Он может иметь шероховатую или гладкую поверхность, матовую или с отблеском. Фигурные элементы придают камину или печи индивидуальность и свое образный шарм. Облицовочный кирпич бывает двух видов — лицевой и нелицевой. Лицевой кирпич отличается ровной поверхностью и чёткими размерами. Кроме изделий традиционной формы производители дополнительно выпускают угловые или клиновидные элементы, камни со скруглёнными краями, с волнистой либо шероховатой поверхностью и т. д. Цвет может варьироваться от светло-жёлтого до чёрного. Чаще всего для облицовки печей и каминов выбирают именно лицевой камень. Нелицевой кирпич имеет неоднородные оттенок и структуру. Его стоимость, разумеется, ниже, но при укладке появляются некоторые трудности из-за наличия на поверхности изделий вздутий и трещин. Шамотный кирпич не используют для облицовки по причине того, что у него высокий коэффициент температурной деформации, а значит, стенки камина или печки будут сильно перегреваться.

РАСТВОР ДЛЯ КЛАДКИ ПЕЧЕЙ

Раствор для кладки печи должен обеспечивать надёжное сцепление кирпичей между собой, а также быть устойчивым к воздействию высоких температур. Уже много веков в качестве такого состава выступает смесь глины и песка. Самым простым, но и дорогим вариантом будет покупка готового раствора. Качественный продукт имеет нормальную пластичность, не трескается при высыхании, не разрушается под воздействием высоких температур. Существуют готовые смеси, компоненты которых уже очищены и просеяны, достаточно их просто перемешать миксером. Если же вы хотите сэкономить и у вас есть возможность накопать глины недалеко от места строительства, можно изготовить раствор самостоятельно. Но сначала нужно провести несложный опыт, чтобы определить оптимальное соотношение песка и глины. Компоненты просеивают и перемешивают. При этом лучше пользоваться строительным ситом с ячейками 3 × 3 мм, чтобы отсеять крупные частицы. Далее затворяют глину. Насыпают её слоем толщиной около 10–20 см и заливают водой до тех пор, пока жидкость равномерно не покроет глину. Сверху делают ещё один слой таким же образом. Через сутки в затвор добавляют песок в соотношении, полученном в результате опыта. Можно провести эксперимент, который покажет качество приготовленной смеси. На кирпич наносят слой раствора и после его высыхания с помощью мастерка проверяют прочность их сцепления. Появление трещин указывает, что необходимо изменить количество добавляемого песка.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА

Качество одинакового по маркировке кирпича может заметно различаться. Поставьте рядом несколько разных кирпичей и постучите по ним молотком. При ударе правильный кирпич издаёт звонкий и чистый звук, похожий на звон хрустальных бокалов. Плохой кирпич будет звучать глухо, как стеклянный стакан. На изделиях не должно оставаться следов от молотка. Качественный кирпич ровный, правильной формы, не имеет сколов, трещин.

ПЕРВАЯ РАСТОПКА

Грамотно выложенная из качественного кирпича печь не коптит и служит не один десяток лет. Многое зависит от правильности первой растопки. Для этого несколько раз повторяют цикл растопки-прогорания-остывания с неполной, но равномерной загрузкой топки дровами. Циклы следует проводить с минимальным перерывом, практически друг за другом. В этом случае избыточная влага, находящаяся в кладке, постепенно испарится, а кирпич и раствор приобретут монолитность.