Наличие в продаже большого ассортимента отопительного оборудования не уменьшает привязанностей к добротно сделанным, привычным для всех печам. Умение складывать печь раньше передавалось из уст в уста.

Сейчас возможностей для обучения больше. Помимо кладки, мастер должен знать, как правильно выбрать и использовать материал.

Для возведения печи подходит не всякий, а только огнеупорный кирпич, имеющий особые характеристики. Ошибка, невнимательность при покупке могут свести всю работу насмарку.

Огнеупорные кирпичи

Обыкновенный строительный кирпич, в зависимости от сырья, используемого при его производстве, делят на:

1. Керамический — который делается из глины.
2. Силикатный — в нем применяется смесь песка и извести, прочие добавки.

Но, эти изделия кирпичного производства не везде можно применять. Например, при высокотемпературных технологиях (до 1800градусов С) в металлургической промышленности, в отраслях стекловарения (стеклоделии) тот же обыкновенный глиняный кирпич (в простонародье, «красный») долго не выдержит высокой температуры.

При сильном жаре и длительном воздействии высокой температуры он начнет плавиться, а затем, остывая, будет крошиться. Хотя, как кладочный и отделочный материал, его широко используют в комнатных каминах и печах бань, саун, жилых помещениях, где температура не выше 800 градусов С.

Многообразие огнеупорных конструкций и элементов

Виды огнестойких строительных материалов

В печах, где выдувают стекло, обжигают фарфор, в домнах, где плавят сталь, в топочном ядре очагов используют более стойкий, огнеустойчивый материал. Огнеупорный кирпич по ГОСТ 8691 – 73 выдерживают жар с температурой более 1000 градусов С.

Огнеупоры выпускают с разными свойствами и характеристиками для разных областей применения.

Огнестойкий материал по его физика – химическому составу, способам и методам производства, температурному диапазону разделяют на четыре класса:

Состав и области применения огнеупоров

1. Кварцевый кирпич – состоит из кварца (песчаника), с небольшими добавлениями глины. В результате обжига приобретает не содержащую полости, полнотелую структуру. В топках используется в местах, где он имеет контакт только с открытым пламенем (например, отражательные своды в топливниках камина, печи). Хорошо хранит накопленное тепло.

Важно помнить! Кварцевые огнеупоры не должны иметь контакта со щелочами, известью, железными окислами, которые его разрушают

1. Углеродистый – в упрощенном виде это спрессованный графит или кокс. У него самые высокие характеристики по прочности, огнестойкости. Применяется в узкоспециализированных областях строительства (например, в строительстве доменных сооружений).

1. Основной — включает в свой состав известково-магнезиальную массу, что позволяет использовать данный огнеупор для производства бессемеровской стали из фосфористых руд.

1. Глиноземный – из самого его наименования ясно, что в его основе глина составляет большую часть структурной составляющей (около 70%). Поэтому, он лучше (в отличии от кварцевых огнеупоров) противостоит разрушительному действию щелочей (извести). Легко переносит быстрые температурные перепады.

Он прост при производстве, его цена ниже других огнестойких материалов. Широко применяется в ядрах топок, где температура не выше 1300 градусов С. Кирпич этого сорта еще называют «шамотным». Он маркируется буквой «Ш», а цифры, следующие за ней, несут информацию о его размерах.

Обозначение, формы и размеры шамотных изделий (ГОСТ 390-96, ГОСТ 8691-73)

Размер огнеупорного кирпича и его форма может быть различна. Только по ГОСТ таких типоразмеров может быть более сотни.

Поэтому приведем только наиболее применяемые изделия в частном печном строительстве. Остальные можно посмотреть в самих стандартах.

Марка строительного материала зависит от максимальной температуры применения его в ходе эксплуатации.

Таблица: Предельные температуры применения шамотных изделий

Марка огнеупорного изделия

Таблицы: Клиновые шамоты

Таким образом, изделия из шамота для стандартизации разделяют, на:

• клиновые или прямые (нормальных размеров),
• большого либо малого форматов;
• фасонные крупноблочные, особо сложные, сложные, простые;
• специальные шамотные изделия для промышленного, лабораторного назначения.

Весовые характеристики огнеупорного (шамотного) кирпича ГОСТ 390 – 96

Вес огнеупорного кирпича зависит от сырья, из которого он изготовлен, от его формы и размера. Сколько весит огнеупорный кирпич из шамота самой популярной марки (ША, ШБ), и его упаковки (клетки) без учета массы поддона 30 – 40 (кг) смотрим в нижеприведенной таблице

Процесс производства разделен на несколько этапов

• Из просеянного, измельченного сырья с добавлением воды и вспомогательных связывающих веществ: электродов, кварцевого песка и других, готовят смесь, соблюдая строгие пропорции компонентов.
• Формируются изделия. Смесь заливается в металлические формы, и прессуется. Затем его вынимают из формы.

Существует и ручное формирование, при котором смесь, залитую в формы, уплотняют с помощью деревянного молотка или трамбовки.

Некоторые огнестойкие изделия подвергают изо- или гидростатическому прессованию.

А также существует вибрационный способ формирования и горячий, при котором происходит сразу прессование и спекание.

• Далее сформированные изделия сушатся естественным путем или же в специальных сушилках.
• После проходят обжиг, который способствует упрочнению и закреплению объёма. А также стойкости к внешним неблагоприятным факторам. Обжиг осуществляют в специальных печах. Изделия в зависимости от марки и свойств подвергается температуре 1200— 2000 °C. продолжительность обжигания до 40 часов, зависит от формы размеров и состава.

При производстве безобжиговых кирпичей термостойкость и прочность достигается при помощи химических веществ. Такие фабрикаты после обычной сушки, проходят термическую сушку при температуре 300—400 °C.

• После обжига изделия осматривают на предмет наличия трещин, сколов и несоответствия нормам. Несоответствующие стандартам считаются браком.
• Кирпичи успешно прошедшие отбор проходят завершающий этап поверхностной обработки. После чего считаются готовой продукцией.

Виды

Кирпич из шамота различается по ряду оснований:

• по формовке;
• по виду уже готового изделия;
• по пористости.

В зависимости от варианта формирования сырья, выделяют несколько разновидностей шамотного кирпича:

• формованный полусухим методом;
• расплавленный;
• термопластичный прессованный;
• литой;
• горячепрессованный.

По типу кирпича различают фасонный, фигурный, клиновой, а также арочный и трапецеидальный виды. Наиболее популярным принято считать шамот в форме прямоугольника, а вот при монтаже арочных конструкций лучше использовать клиновой материал. В зависимости от уровня пористости, различают:

• кирпич повышенной плотности – с показателями зернистости не выше 3%;
• высокоплотный – в таком случае зернистость дифференцируется от 3 до 10%;
• плотный – с параметром пористости от 10 до 16%;
• огнеупорный уплотненный – с параметром пористости на уровне примерно 16-20%;
• среднеплотный – отличается зернистостью на уровне 20-30%;
• высокопористый – в данном случае показатель зернистости соответствует 30-45%;
• легковесный – с повышенными параметрами зернистости 45-85%;
• ультралегковесный – в данном случае зернистость превышает 85%.

Отдельно нужно остановиться на таком варианте шамотных кирпичей, как довольно популярные легковесные изделия. Эти кирпичи обычно используют вместо утеплителя. Они состоят из специальной жирной глины, а также торфа, стружек или опилок и некоторых других органических компонентов. В процессе термической обработки они полностью выгорают, оставляя вместо себя поры самых различных размеров. В результате такой технологии получается пористый материал с высокой энергоэффективностью.

Легковесные кирпичи выполнены целиком из органических веществ, поэтому считаются экологически безопасными, они не выделяют вредных и токсичных веществ, а потому являются пригодными для использования в жилых помещениях. Кстати, особая структура никак не влияет на термостойкость материала: легковесный кирпич может выдержать даже экстремально повышенные воздействия до 1800°C.

Легковесный кирпич, как правило, используется для формирования слоя теплоизоляции при оборудовании электрических печей, а также выпарных установок и нагревателей. Довольно часто его приобретают для облицовки котлов теплообмена и паропроводов. При этом подобная защита позволяет значительно снизить тепловые потери (на 25-75%) и тем самым уменьшить габариты тепловых приборов. Специалисты отмечают, что если взять шамотные материалы для облицовки печей, то период нагревания и остывания уменьшится в 5 раз, при этом все расходы на обогрев сократятся на 10-15% в беспрерывно функционирующих печах и на 45% в тех, которые работают время от времени.

Достоинства и недостатки

Ключевое преимущество шамотного кирпича — это его способность хорошо переносить высокие температурные режимы и сохранять тепло на протяжении длительного периода времени. Благодаря таким свойствам подобные изделия применяются для строительства каминов, печей, мангалов, дымоходов и т.д.

Печной камин не только очень эффективный и производительный, он также очень привлекательный внешне.

Благодаря естественному песочному цвету в комнате, где установлен такой агрегат, сразу образуется комфортная и уютная атмосфера. Также, используя шамотные кирпичи, можно придумать и воплотить в жизнь интересные дизайнерские решения.

Дизайнерская печь из огнеупорного кирпича

Также к плюсам можно отнести размеры блоков — они превышают габариты стандартных глиняных кирпичей. В связи с этим число шамотных кирпичей, необходимых для строительства понадобится меньше. Для укладки печей чаще всего применяются изделия с маркировкой ШБ№5 и ШБ№8.

Вес одного шамотного кирпича намного меньше, чем у изделия из обычной глины. За счет этого нагрузка на фундамент для печи становится гораздо меньше. Учитывая тот факт, что укладываются элементы на тонкий слой клеящего раствора, вес всей постройки целиком становится меньше.

Для соединения кирпичей нельзя использовать обычный цементно-песчаный раствор, т.к. в таком случае он не сможет выдержать мощный нагрев. Обязательно нужно применять специально предназначенную для этого температуростойкую смесь.

Помимо достоинств выделяются и недочетов, которые скорее расцениваются как особенности. Шамотный кирпич очень сильно впитывает влагу, что негативно сказывается на прочности материала. Именно поэтому печи, изготовленные из такого материала, ни в коем случае нельзя устанавливать в помещениях с повышенной влажностью, например, в бане.

Если печку, которая выполнена из шамотного кирпича нерегулярно топить, то в скором времени она может начать крошиться. Такая неустойчивость промерзанию обязывает строго соблюдать правила эксплуатации таких изделий.

За счет того, что описываемые кирпичи имеют высокую плотность, с ними трудно работать — разрезать их ножовкой, например, не удастся. Для этого нужно будет воспользоваться болгаркой с сегментным алмазным диском или бакелитовыми дисками для камня.

Стоит шамотный кирпич — недешево, намного дороже, чем обычный. Однако, из-за более крупных размеров его потребуется намного меньше. За счет небольшой массы, вы сэкономите на фундаменте и транспортировке.

Технология изготовления

Среди всех разновидностей кирпичей шамотный является наиболее прочным и устойчивым к сильному нагреву и температурным перепадам. Этими качествами материал обязан своему составу и специфической технологии изготовления, заключающейся в обжиге глиняной смеси с добавлением шамотного порошка. В результате воздействия высокой температуры кирпич приобретает характерный серо-коричневый или желтоватый цвет, по которому его легко отличить от остальных разновидностей.

Состав шамотного кирпича определяет его эксплуатационные характеристики. В зависимости от пропорций глины и порошка различают несколько сортов материала. Колоссальную роль играет и способ обработки, а точнее – время запекания кирпичей. Так, если его передержать в печи, то на поверхности образуется прочная стекловидная пленка, которая сделает кирпич невероятно прочным, но менее огнеупорным. Если обжигать его недостаточно долго, то такой материал будет хорошо поглощать и удерживать влагу, но совершенно утратит свою прочность. Только если придерживаться «золотой середины», можно сделать кирпич, идеальный для укладки печей и каминов.

Чтобы в процессе обжига изделия не растрескались, в них добавляют определенное количество специальной огнеупорной глины – шамота. Иногда вместо нее кладут коксовый порошок, графит или крупнозернистый кварц. В результате получаются различные виды кирпичей с индивидуальными характеристиками. Причем результат зависит не только от сырья и способа обработки, но также от характеристик топлива для обжига и получаемой золы.

Производство шамотного кирпича осуществляется в соответствии с ГОСТ 390-69, и в зависимости от того, для чего он будет использоваться, различается технология производства, вес и размеры материала. Так, масса шамотного кирпича может варьироваться от 2,5 кг до 6 кг. Различия также заключаются в плотности, пористости и составе кирпичей. Существуют единые стандарты размеров, которых придерживается большинство производителей: 230х113х65 мм, 250х123х65 мм и 300х150х65. Это наиболее удобные габариты для строительства и транспортировки.

Самые часто используемые марки шамотного кирпича: ШБ №5, ШБ №9, ШБ №22, ШБ №44, ШБ №47. Буквы, стоящие перед номером могут быть разные, например, ПБ, ШБ, ШУС, ШЛ и другие, но для бытового применения лучше выбирать кирпичи с пометкой «ШБ». Первая буква говорит о том, что кирпич шамотный, вторая означает, к какому классу огнеупорности он относится, а цифра – соотношение сторон.

Легковесный кирпич

Легковесный шамотный кирпич зарекомендовал себя как хороший утеплитель. В его состав входят торф, жирная глина, опилки и другие компоненты органического происхождения. В процессе обжига они выгорают, оставляя после себя поры различных размеров. Такая технология изготовления позволяет получить очень легкий пористый материал, обладающий высокими энергоэффективными характеристиками.

Поскольку легковесные кирпичи сделаны целиком из органики, они являются экологически чистым материалом, не способным нанести вред здоровью человека или окружающей среде. При этом сохраняется высокая огнеупорность – кирпич может выдерживать экстремально высокую температуру до 1800°С.

По форме легковесные кирпичи могут быть прямоугольными или клиновидными. Чтобы материал в полной мере сохранил все свои эксплуатационные свойства, у него должна быть правильная структура с ровными гранями и совершенно прямыми углами.

Различают несколько разновидностей легковесного кирпича в зависимости от сферы применения:

• трапецеидальный;
• фасонный;
• прямой;
• ребровой клин;
• торцевой клин.

Маркировка легковесного кирпича обозначается буквами ШЛ и ШТЛ (Т – присутствие в составе талька). Обычно его применяют для создания теплоизоляционного слоя при строительстве электропечей, нагревателей, выпарных агрегатов, паропроводов, теплообменных котлов и т.д. Такая защита позволяет существенно сократить теплопотери на 20-70%, уменьшить массу тепловых устройств и их габариты. Если купить шамотный кирпич для строительства или облицовки печи, время прогревания и остывания сократится в 5 раз, а расходы на топливо уменьшатся на 10% в непрерывно работающих печах и на целых 45% — в периодически работающих.

Маркировка

Для удобства классификации и простоты в выборе этого строительного материала, была разработана маркировка, благодаря которой можно сразу определить свойства материала. Она отражает размеры изделий, температурные свойства и технические характеристики.

Наиболее популярные марки шамотного кирпича: ША, ШБ, ШАК, ШУС, ШВ, ПВ и ПБ.

На примере бруска с маркировкой ШБ 5 СЛ расшифруем данные от производителя.

Ш – буква, говорящая о принадлежности изделия к виду шамотных алюмосиликатных кирпичей; Б – кирпич, выполненный по требованиям ГОСТа, и относящийся к классу огнеупорности Б. Существует также класс А.

Шамотный кирпич класса А выдерживает температуру до 1350 С, а класс Б – 1400 С.

Отметка о ГОСТе гарантирует соответствие строительного изделия перечню из заданных параметров: целостность, соблюдение размеров, прочность, температура эксплуатации.

Если на этом месте находится цифра, без присутствия буквы после Ш, значит, что шамотный кирпич был произведен по ТУ производителя.

Сама цифра означает геометрические параметры, указанные в таблице ниже. Т. е. наш пример соответствует размерам 230х114х65 мм.

СЛ – указывает на производителя изделия. СЛ здесь – Сухоложский огнеупорный завод, а БГ – Богдановичский.

Есть и более глубокая классификация внутри каждой марки: по форме, размеру, теплопроводности.

Таблица с распространенными видами шамотных кирпичей, согласно ГОСТу 8691-73:

Кроме стандартной прямоугольной формы кирпича шамотного, существует еще трапециевидная и клиновая.

Особенности кладки из шамотного кирпича

Главной особенностью является то, что обычный цементный раствор для кладки данного вида кирпича не используется, поскольку не обладает достаточной жаростойкостью.

Раствор для кладки огнеупорного кирпича

В строительных магазинах можно приобрести готовый состав, обладающий всеми необходимыми свойствами, а именно:

• клей для кладки шамотных блоков обладает достаточной термостойкостью;
• после высыхания, свойства материала сходны с параметрами самого кирпича;
• материал обладает хорошей адгезией к шамотным блокам.

Если по каким-либо причинам купить готовый состав не удалось, его можно изготовить самостоятельно, для этого потребуются:

• огнестойкая глина мелкого помола;
• шамотный песок;
• очищенная вода.

Приготовление раствора производится в следующей последовательности:

1. Огнестойкая глина заливается водой на 24 – 72 часа и периодически перемешивается.
2. Отстоявшаяся глина протирается сетку с ячейкой не более 3х3 мм.
3. Песок просеивается, добавляется в глину в соотношении 2 части песка на одну часть глины. Полученный состав тщательно перемешивается.
4. В полученную смесь добавляют воду и снова перемешивают. Готовый к применению раствор должен иметь консистенцию сметаны.
5. Повысить качество смеси можно добавлением 3% жидкого стекла или соли.

Особенности кладки жаростойких блоков

Существует ряд правил, соблюдение которых обеспечит качественную и долговечную кладку:

• укладка стартового ряда производится «на сухую», без применения клеящего состава. При укладке последующих рядов, на нижние и торцевые поверхности наносится клеящая смесь, с таким расчетом, чтобы толщина готового шва после укладки не превышала 5 мм;
• как только подгонка кирпича закончена, излишки раствора следует немедленно удалить;
• прочность конструкции обеспечивается укладкой блоков с перекрытием (в шахматном порядке);
• швы должны заделываться заподлицо с боковой поверхностью блоков. Углубления и не заполненные швы неизбежно приведут к появлению трещин;
• при кладке углов и декоративных элементов блоки укладываются лицевой стороной наружу;
• порезку шамотного кирпича следует осуществлять болгаркой, оснащенной алмазным пильным диском; использование мастерка или кирки для коррекции размеров крайне нежелательно;
• готовая конструкция не нуждается ни в какой дополнительной обработке специальными составами, грунтовками и т.д.

Строгое соблюдение этих несложных правил обеспечит длительный срок службы и надежность конструкции.

Поскольку конструкции, работающие в условиях высоких и экстремальных температур, относятся к категории особо ответственных, правильный выбор материала имеет особое значение. Использование шамотного кирпича обеспечивает высокую жаростойкость, устойчивость к механическим воздействиям и достаточную пожарную безопасность конструкции. Кроме того, не следует забывать, что использование обычного керамического или силикатного кирпича при кладке жаростойких элементов, не только не даст желаемых результатов, но и существенно увеличит риск возникновения пожара.

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:

• Изучить готовые решения/примеры стандартных печей, исходя как из их внешнего вида, так и от размеров, прямо зависящих от площади отапливаемых помещений.
• Произвести выбор, привязку места размещения стационарного мангала, барбекю – по отношению к соседним строениям, с учетом наличия противопожарных разрывов; отопительной печи, камина – по близости к сгораемым конструкциям стен, потолка строительного объекта, учитывая необходимость создания противопожарных разделок и отступок.
• Первый этап работ – это подготовка кирпича, состоящая из отбраковки, раскладки, резки, которую выполняют карборундовыми дисками. При кладке правильно располагать кирпичи отесанной стороной внутрь печи, мангала, а наружу – с неповрежденной поверхностью.

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 эту тему ▼

Пожарная безопасность при строительстве

Здания, частного дома, бани

• Огнеупорная глина, которую будет необходимо замочить в воде на 1-2 суток.
• После этого ее нужно тщательно перемешать, протереть через металлическое сито.
• Добавить в раствор мелкоизмельченный шамотный песок в пропорции – 1:2 (глина/песок).
• Затем при интенсивном равномерном размешивании добавляется вода до приобретения огнеупорным раствором сметанообразного состояния.

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»:

Вид кирпича	Толщина стен в кирпичах
0,5 (12 см)	1 (25 см)	1,5 (38 см)	2 (51 см)	2,5 (64 см)
Обычный (250x120x65 см)	Кирпич, шт.	420	400	395	394	392
Раствор, м3	0,189	0,221	0,234	0,240	0,245
Модулированный (250х120х88 см)	Кирпич, шт.	322	308	296	294	292
Раствор, м3	0,160	0,200	0,216	0,222	0,227

Для печей и массивных каминов предлагаются следующие критерии по толщине шва:

• 1 категория – 0,5-1 мм;
• 2 категория – до 2-х мм;
• 3 категория – стандарт 3 мм;
• простая – более 3-х мм.

Свойства и технические характеристики шамотного кирпича

При выборе той или иной модификации шамотных жаростойких блоков для возведения конкретной конструкции, необходимо учитывать следующие характеристики:

Показатели	Ед.изм.	Значение	Примечания
Удельный вес	кг/м3	1500 — 1900	Используется при расчете статической нагрузки на опорную поверхность или конструкцию
Рабочий температурный диапазон	С	1100 — 1800	Учитывается при оценке температурных режимов работы и определении среднего срока эксплуатации до первого ремонта
Теплопроводность	Вт/м*С	0,5 – 0,6	Определяет количество тепловой энергии, проходящей сквозь шамотную кладку. Необходима при оценке температурного воздействия на защищенные элементы
Прочность	единиц	75 — 250	Помогает определить допускаемые статические нагрузки при сжатии
Замерзание/оттаивание	циклов	50	Влияет на продолжительность эксплуатации при амплитудных колебаниях температуры
Пористость	%	до 85	Эта характеристика влияет на удельный вес материала, его теплопроводность и прочность.

Ниже приводятся различные типы пористости шамотного кирпича:

Название	Пористость, %
Особоплотные блоки	3
Высокоплотные блоки	3 — 10
Плотные блоки	10 — 16
Уплотненные блоки	16 — 20
Среднеплотные блоки	20 — 30
Блоки с повышенной пористостью	30 — 45
Легковесные блоки	45 — 85

Советы

1. Кладка огнеупорных кирпичей применяется для определенных мест, чтобы точно рассчитать количество необходимого материала желательно проконсультироваться с печным мастером.
2. Для постройки печей и каминов нужно очень тщательно выбирать материал. Так как от этого зависит надежность, прочность, срок эксплуатации, а также безопасность. Использование некачественного или не предназначенного для этих целей материала может привести к плачевным последствиям — строение вскоре разрушится.

Учтите все рекомендации и у вас всё получится!

Область применения

Шамотный кирпич повсеместно используется в промышленности, а также часто применяется для строительства топливных камер разных типов и технологических котлов. Именно в них сжигается каменный уголь.

Материал также распространен в быту, здесь он нашел свое применение для возведения каминных топок, кухонных очагов и дровяных печей. Для дымовых труб специалисты также рекомендуют брать именно огнестойкие шамотные блоки, они могут выдержать не только раскаленный воздух, но и неблагоприятные виды атмосферных воздействий.

Вокруг особенностей материала ходит немало слухов и мифов. Бытует мнение, что при нагревании он начинает выделять вредные компоненты и даже радиацию. Специалисты полностью опровергают все эти теории. Причем если последнее утверждение еще в принципе возможно в теории (в случае, если кирпич произведен из глины, добытой в местности, подвергнутой радиационному заражению), то в первое поверить невозможно. Вероятнее всего, причина появления таких слухов состоит в следующем: некоторые виды огнестойких материалов и вправду при воздействии горячего воздуха начинают выделять токсичные вещества. Однако к шамотному блоку это никак не относится, поскольку он изначально создавался, как материал для бытового использования.

Критерии выбора

Правила здесь просты – необходимо найти, выбрать качественный материал:

• Без трещин, сколов.
• При ударе качественный огнестойкий кирпич не раскалывается, слышен характерный металлический звук.
• Использование шамотного кирпича, уже бывшего в употреблении, возможно только специалистами, способными оценить его пригодность.

Нельзя также использовать сырой огнеупорный кирпич, так как при сильном нагреве он будет разрушаться.

Применение шамотного кирпича

Шамотный кирпич лучше других огнеупорных изделий выдерживает контакт со щелочами, например, с известью. Поэтому он может использоваться в различных промышленных установках, где продукты горения содержат активные химические вещества (кладка и футеровка котлов, топливных камер, доменных печей и т. д.).

Особое значение для придания тепловым агрегатам устойчивости к высоким температурам имеет используемый раствор. Обычно для его приготовления применяются те же компоненты, что и при производстве самого кирпича. При работе с марками ШБ-5 или ШБ-8 используют огнеупорную глину, в которую добавляют толченый кирпич. Такой состав обычно называется «шамотная глина» или мертель.

Так выглядит мертель в сухом виде

При особенно высоких температурах может потребоваться толщина менее 1 мм. Подобные работы требуют особого качества приготовления смеси и высокой квалификации исполнителей. Кроме того, заметно повышается расход и стоимость материала (необходимо применять только специальные марки с повышенной огнестойкостью, кирпич ШБ-8 или ШБ-5 не выдержит нагрузки), а также увеличивается общий вес готового изделия.

При всех своих достоинствах шамотный кирпич имеет и ряд недостатков, ограничивающих его применение:

• Гигроскопичность. Он хорошо впитывает влагу, при этом увеличивается вес и снижается прочность при нагреве;
• Неустойчивость к промерзанию. Обычно для кладки бытовых печей используется шамотный кирпич марок ШБ-5, ШБ-45, ШБ-94, ШБ-8, который часто крошится при нерегулярном использовании и периодическом остывании печи;
• Высокая плотность. Материал с трудом поддается резке при необходимости обеспечить нужные размеры;
• Сравнительно высокая цена, долгое время прогрева, необходимость готовить специальный раствор.

Подводя итоги, отметим, что применение шамотного кирпича оптимально для облицовки зон, подверженных сильному термическому воздействию. Вместе с тем, его использование в качестве основного строительного материала для бытовых печей сдерживается наличием ряда недостатков, вызванных технологическими особенностями производства.

Сырье и состав

В массу для производства кирпича включают около 70% шамота — огнеупорной глины. Это главный компонент смеси. Белая каолиновая глина податливая и пластичная в природном виде, поэтому не подходит для производства твердых продуктов с постоянной формой. Сначала вещество обжигают, а после затвердения его размалывают до порошкообразного вида. В итоге получается огнеупорная глина со всеми необходимыми характеристиками надежности и прочности.

Шамот делают из компонентов:

• огнеупорная шамотная глина;
• песок
• вода.

Песок берут кварцевых пород с содержанием кремнезема на уровне 75 – 80%, его измельчают перед введением в сырьевую массу.

Виды, формы, марки и назначение

По методу формирования кирпичных блоков виды шамотного камня бывают литые из шликера, изготовленные полусухим или пластичным методом, плавленые, горячепрессованные и термопластичнопрессованные. По геометрической форме различают такие подгруппы шамотного печного кирпича:

• Прямой — прямоугольной формы с гладкими краями.
• Трапециевидный.
• Кирпич клиновидный, он же арочный или дуговой: клиновой ребровой;
• клиновой торцевой.

Фасонный — имеет широкий выбор форм, позволяет возводить сложные по конструкции сооружения.Подвесной — используют для промышленных печей.

Печной кирпич имеет широкий спектр применения и, по ГОСТу, на каждом блоке стоит маркировка. Первые заглавные буквы — обозначение материала в составе и класс огнеупорности. После них стоит цифра, которая обозначает размер блока. Например, кирпич ША-5 содержит оксидов алюминия 30%, а размер — 230×114×65 мм. Кирпич ША-8 такой же по составу, отличие только в размере — 250×124×65 мм. После обозначения размеров ставится аббревиатура завода-изготовителя.

Марки кирпича, используемого в частном строительстве

ША, ШБ — обладают огнеупорностью +1690 градусов по Цельсию и содержат 30% оксида алюминия в варианте ША, в ШБ — +1350 градусов и 28% соответственно, довольно плотные. При укладке сводов печей в котельных, для внутренней облицовки печных труб применяют кирпич ШБ-8 (прямой). Те же свойства имеет марка ША-10, но значительно большие размеры камня: 300×150×75, что облегчает строительство в производственных масштабах. Класть арки, тандыр и закругленные конструкции поможет кирпич клиновой ША-25 (торцевой), ША-44 и ША-47 — ребровые. Он обладает одинаковыми характеристиками, обозначенными в маркировке, только отличается размерами.

ПБ и ПВ — полукислый шамотный кирпич (маркировка ПБ (ПВ)-5) с большим содержанием оксида кремния и с меньшим количеством оксида алюминия, а значит чуть менее прочный при сжатии и имеет более низкую огнеупорность. Выдерживает максимальную температуру +1350 градусов, полнотелый, с менее идеальной геометрией, чем марка ША. Вполне может заменить марку в облицовке труб, возведении каминов, барбекю, печей. Цена на строительном рынке этого огнеупора дешевле марки кирпича ША.

ШЛ — шамотный легковесный блок с огнеупорностью от +1100 до+1300 градусов. Имеет также большое количество форм и размеров, невысокий коэффициент линейного расширения. Если на маркировке (ШЛ-0) цифры с 0 до 1 означают, что изделие ультралегковесное — весом до 1 кг. Индекс 1,0 и выше говорит о легковесном камне — пределы веса 1,7—2,2 кг.

Промышленные

ШВ и ШУС — шамотный материал выдерживающий максимум +1250 градусов. Используются только на предприятиях. Блоками проводится укладка газоходовых шахт на теплостанциях, парогенераторов. Имеют высокую цену, но небольшой ассортимент. ШКУ и ШК — шамотные ковшевые изделия и оборудующие агрегаты по производству кокса. ШЦУ — торцевые двусторонние изделия, с огнеупорностью до +1710 градусов. Назначение — кладка защитной облицовки во вращающихся тепловых сооружениях. ШПД — используют для доменных печей. Температура плавления +1750 градусов.

Характеристики

Качественные показатели, характеризующие шамотный кирпич, строго контролируются со стороны государства. В ГОСТе прописаны показатели, отражающие вес шамотного кирпича и его размеры, состав сырья с процентным содержанием оксида алюминия, а также технологические свойства: прочность, геометрические параметры, огнеупорность, пористость.

Основные показатели приведены в таблице:

При изготовлении изделий многие производители ориентируются на собственные ТУ вместо условий, прописанных ГОСТом. Поэтому при выборе материала возникает вопрос, какой кирпич брать. Ведь по ряду характеристик изделия, произведенные по ГОСТу и по ТУ производителя, очень часто не совпадают. В таком случае лучше по возможности приобретать товар с ГОСТовской отметкой, т. к. он качественней.

Что касается геометрических параметров, в ГОСТе прописан размер стандартного прямоугольного изделия 230х113х65 мм, и это считается оптимальным материалом для строительства кирпичных сооружений. Но сегодня допустимы и другие размерные характеристики, поэтому рынок заполнен разнообразной продукцией от разных производителей.

Масса изделий также имеет различные показатели, и колеблется в диапазоне от 2,8 кг до 4,5 кг, при допустимой массе по ГОСТу – 3,7 кг. При закупке не стоит забывать об этом, т. к. от массы зависит теплопроводность материала. Для сохранения тепла в помещении нужно выбирать материал с большей массой, потому что маленький вес увеличивает его теплопроводность.

От количественного содержания в составе строительного материала оксида алюминия зависит устойчивость к влиянию химических веществ, щелочей и высокой температуры. Содержание этого элемента в составе влияет на структуру материала, делая его пористым. А пористый кирпич нагревается достаточно долго, но и остывает дольше обычного, сохраняя полученное тепло.

Как выбрать?

Шамотный кирпич стоит довольно дорого, поэтому отнестись к его покупке нужно со всей серьезностью. Если вы приобретете некачественный материал, то рискуете попросту потерять все свои деньги

Если вы оказались в строительном магазине с хорошей репутацией, это совсем не гарантирует того, что вам предложат идеальный товар без внешних дефектов, поэтому при выборе обращайте внимание на все важные детали

• Базовый показатель качества продукции – это ее цвет, он непременно должен быть соломенно-желтым. Если перед вами более светлые, почти белые блоки, скорее всего, вы видите перед собой недожженный в печи кирпич, который хорошо впитывает влагу и подвержен разрушению изнутри. Да и тепло в нем аккумулируется гораздо хуже, а значит, функциональность будет под большим вопросом.
• Кирпич должен иметь довольно ровное покрытие и идеальную форму. Многие полагают, что эти требования диктуются эстетической составляющей проекта, но это далеко не так. Дело в том, что при обустройстве камина или печки внутренняя поверхность должна быть гладкой, всякий рельеф, полученный вследствие сохранения остатков раствора либо вспучивания кирпича, ведет к созданию преград для потока нагретого газа. Если дефект не устранить, то начинается неравномерное распределение тепла, как следствие уровень тяги будет недостаточным, и теплоотдача сильно упадет.
• Печная кладка отличается весьма крепкой стыковкой шамотных кирпичей, малым количеством швов и плотностью заделки. Если используемый материал имеет трещины, сколы и прочие недочеты, то обеспечить надежное сцепление невозможно. В связи с этим, покупая кирпичи, обязательно выбирайте их из одной партии. В противном случае вы рискуете получить совершенно неоднородный материал, что может самым плачевным образом сказаться на эксплуатационных особенностях вашего будущего теплового элемента.

Правила кладки

Сначала кладку осуществляют без раствора. Проверяют величину зазора, при необходимости подтирают.

Потом кирпичи складываются в том порядке, в котором будут лежать. И можно приступать к укладке уже с применением раствора.

Толщина швов варьируется 1-5 мм. Чем выше предполагаемая степень нагрева, тем тоньше должен быть шов.

При укладке кирпича его прижимают так, чтоб раствор выступал со всех сторон, это предотвращает образование пустот в швах. После того как выложен ряд его проверяют правилом.

При возведении печей сначала кладутся кирпичи, которые образовывают углы, после чего от них ведется кладка ряда.

Плюсы и минусы продукции

У продукции имеются достоинства и недостатки, зависящие от свойств конкретной разновидности.

Преимущества:

1. Точная геометрия всех деталей. Это особенно актуально для элементов с клиновидным скосом.
2. Огнеупорность и жаростойкость. Длительное воздействие температуры не оказывает влияние на структуру. Кирпич способен держать показатели свыше 1500 градусов.

   Температуру выше 1000ºС способна выдержать только шамотная футеровка

3. Прочность. Переносит существенное механическое воздействие.
4. Теплопроводность. За счет низких показателей и небольшой плотности некоторых разновидностей материал может использоваться для дымоходов и труб.
5. Способность противостоять химическим реагентам.

Имеются и отрицательные моменты:

• При нарушении технологии производства меняется качество и размер изделий.
• Стоимость продукции довольно высока.
• Для кладки необходим специальный раствор – мертель, слой смеси должен быть очень тонким.
• Высокая прочность ограничивает резку.