Как режут шамотный кирпич

Вредный ли современный шамотный кирпич?

Прежде чем ответить на главный вопрос — вредный ли шамотный кирпич, необходимо понять, что это за строительный материал, в каких областях и конструкциях применяется и из каких компонентов производится.

Чаще всего шамотный кирпич используется при сооружении печей и каминов.

Обычный кирпич, используемый в строительстве, не подходит для конструкций, которые постоянно подвергаются действию высоких температур. Для подобных условий применяются кирпичи из огнеупорных материалов, самым популярным из которых является шамотный кирпич. Без его использования сложно представить и частное, и промышленное строительство.

Особенности

Специфичный песочно-желтый окрас и крупнозернистая структура делают шамотный кирпич легко узнаваемым. Необычные свойства материалу придает технология изготовления, в ходе которого исходное сырье формуется и обжигается при высоких температурах. Причем их уровень на каждой стадии в обязательном порядке строго контролируется.

Изготавливается шамотный кирпич из особого сорта глины.

Высокие показатели (теплоемкость и огнестойкость) достигаются особым составом исходного сырья. Шамотный кирпич изготавливают из специальных марок глины (которые и носят название «шамот») с применением некоторых добавок, в частности, оксида алюминия. Именно он «отвечает» за прочность и стойкость строительного материала и, самое главное, пористость, от которой напрямую зависит теплоемкость шамотного кирпича.

Понятно, что чем больше добавляется оксида алюминия, тем выше пористость материала и, соответственно, ниже прочность. Найти баланс между этими двумя показателями — самое главное в производстве шамотного кирпича, да и теплоемкость от этого тоже зависит.

Недостатки

Исходя из вышесказанного, можно сделать однозначный вывод — миф о вредности шамотного кирпича не имеет под собой никакого фактического обоснования. Более того, трудно даже просто объяснить причину его возникновения. Вполне возможно, что материал невольно «пострадал» из-за того, что само производство шамотного кирпича, как и большинства других строительных материалов, особенно до прихода современных технологий, зачастую не являлось образцом для подражания защитникам окружающей среды.

Как бы то ни было, опыт многолетней эксплуатации материала позволяет однозначно утверждать, что при воздействии высоких температур (даже предельно высоких) не происходит выделения абсолютно никаких вредных для человека веществ. Трудно ожидать иного, особенно учитывая то, что при производстве шамотного кирпича применяется материал, в экологической чистоте которого сложно усомниться, а именно глина. Можно даже провести параллель с глиняной посудой, которая сопровождает человека множество сотен лет.

Возможные формы шамотного кирпича.

Означает ли это, что шамотный кирпич не имеет недостатков? Конечно же, нет. Можно отметить несколько основных:

Характеристики

Шамотный кирпич просто незаменим в сфере частного строительства при возведении печей и каминов. Но для того, чтобы конструкция эксплуатировалась долгие годы, необходим качественный материал. Это особенно актуально именно для частников, так как крупные промышленные предприятия имеют больше возможностей по контролю применяемых в строительстве материалов.

Все показатели шамотного кирпича — от прочности до морозостойкости, от пористости до плотности строго регламентируются государственными стандартами. Стоит отметить, что в последние годы часть производителей при производстве шамотного кирпича руководствуется собственными техническими условиями. В результате по ряду параметров возможны некоторые расхождения. Поэтому при приобретении материала необходимо в обязательном порядке проверять сертификат соответствия на качество продукции.

Следует обратить особое внимание на вес кирпичей. Чем он меньше, тем выше теплопроводность и, соответственно, ниже теплоемкость. Оптимальная масса огнеупорного блока определена ГОСТом в пределах 3,7 кг.

Виды и маркировка

Современные заводы-производители предлагают большое количество самых различных видов шамотного кирпича, которые различаются по массе и форме, технологии производства и степени пористости.

Стандартными по форме прямым и арочным блоками разнообразие форм шамотного кирпича далеко не заканчивается.

Большое распространение получили трапецеидальный и клиновидный, способные удовлетворить любые требования к конструктивным элементам.

В зависимости от показателя степени пористости, шамотный кирпич может варьироваться от особо плотного (менее 3% пористости) до ультралегковесного (пористость — 85% и более).

Основные характеристики очень просто определить по маркировке огнеупорного кирпича, которая в обязательном порядке наносится на каждый блок. В настоящее время выпускаются следующие марки:

Теплопроводность шамотного кирпича этих разновидностей позволяет применять их в промышленности — для футеровки стен газоходов парогенераторов и конвективных шахт.

Размеры и огнеупорность разных марок шамотного кирпича.

1. ША, ШБ, ШАК.

Самые универсальные и в силу этого популярные огнеупорные блоки, используемые в большинстве своем частниками. Применяются особенно часто при кладке каминов и печей. Могут использоваться при температурах до 1690 градусов. Кроме того, обладают высокой прочностью.

Используются при строительстве агрегатов по производству кокса.

Легковесная разновидность материала, используемая для футеровки печей с относительно невысокой температурой нагрева — не более 1300 градусов. Небольшой вес огнеупорных блоков достигается ростом показателя пористости.

Используются при строительстве дымоходов. Также могут применяться для кладки внутренних каминных стен.

Чаще всего используются в конструкциях бытового назначения, примером такой конструкции может быть печь-барбекю.

Именно маркировку при приобретении материала необходимо изучать в первую очередь, что позволит любому строителю выбрать именно тот вид шамотного кирпича, который наиболее подходит для особенностей конструкции. А изучив приведенную информацию, любой может быть уверен в том, что шамотный кирпич не представляет никакой опасности для человека, а тем более мифического вреда.

Как правильно класть шамотный кирпич?

Многие печники, самостройщики и даже заказчики, реализующие мои проекты, интересуются – как правильно класть шамотный кирпич. Мне часто приходится отвечать на вопросы: на каком растворе класть шамот, как приготовить этот раствор, можно ли использовать для кладки шамотного ядра такую-то смесь, какой толщины делать швы и многие другие.

Я занимаюсь проектированием печей для кулинарии — русских, помпейских, мангалов, плит под казан и т. п. В качества топлива в моих печах используются сухие дрова. Температура внутри топливника вряд ли может превысить 800 оС. Это слишком высокая температура, чтобы ее выдержал современный керамический кирпич, поэтому внутрення часть топливников во всех моих проектах выполняется из шамотного кирпича, который необходимо укладывать на смесях с аналогичными физико-химическими свойствами. Наиболее распространенная смесь для кладки огнеупорного кирпича — мертель МШ-28, представляющий собой смесь порошка огнеупорной глины и молотого шамота (обожженой шамотной глины). Мертель спекается при температуре от 1200 оС, которая без специальных ухищрений не может быть достигнута в дровяной печи. Поэтому если кладку вести на мертеле, затворенном на обычной воде, то он постепенно высыпается из шва, что негативно влияет на прочность изделия и газоплотность швов. Для устранения этого недостатка в воду, используемую для затворения кладочной смеси, добавляют жидкое стекло (силикат натрия или кальция). Швы получаются более прочными и не подвержены высыпанию.

В состав мертеля входит огнеупорная глина, которая после высыхания раствора связывает частички заполнителя (молотого шамота). Для того, чтобы эта связь была прочнее, глину перед употреблением следует насытить водой. Производители рекомендуют растворам, затворенным на готовых смесях, выстоять в течение нескольких (от шести) часов. Если в жидкость добавлено жидкое стекло, то раствор должен находиться в герметичной емкости. Непосредственно перед применением раствора, для обеспечения его требуемой консистенции (жидкая сметана) в него следует добавить некоторое количество жидкости и еще раз тщательно перемешать.

Шамотные кирпичи в том виде, как они поступают на объект, покрыты хорошим слоем шамотной пыли, также на них могут осесть различные загрязнители. Адгезия загрязненного кирпича к раствору плохо прогнозируема, как правило, хуже чем у чистого. Поэтому перед укладкой шамотный кирпич должен быть очищен от загрязнений. Не стоит его замачивать, достаточно протереть чистой влажной тряпочкой. См. видео, начиная с 1 мин. 50с.

После завершения грунтовки поверхностей на них наносится раствор и кирпич осаживается (пристукивается киянкой или молотком). При этом толщина швов должна быть не более 3мм.

Для демонстрации необходимости грунтовки кирпича и оценки влияния на качество шамотной кладки добавления жидкого стекла был проведен эксперимент. Было склеено 9 образцов из пластин Боровичевского шамотного кирпича ШБ-8 размером 250х20 мм на мертель МШ-28, затворенный на смеси воды и жидкого стекла. Содержание жидкого стекла в жидкости, используемой для затворения мертеля, было – 0, 5, 10, 25, 50, 90, 100 объемных процентов. Для всех концентраций жидкого стекла были сделаны образцы, склеенные по «правильной» технологии, т. е. протирка влажной тряпкой, грунтовка жидким раствором мертеля, склеивание методом выдавливания.
Образцы были высушены в течение месяца

Для концентрации 0, 50 и 100 % были изготовлены образцы, уложенные без протирки и грунтовки. Склеенные пластины получены мокрой алмазной резкой, поэтому для «чистоты» эксперимента присыпаны шамотной полью, получилось как реальный кирпич на заводском поддоне. Необходимость грунтовки подтверждается результатами испытаний, которые можно посмотреть начиная с 13 мин 02 с видео. Не протертый и негрунтованный кирпич имеет худшую адгезию к раствору, и как следствие, меньшую газоплотность и прочность шва.

В результате испытания швов на прочность было показано, что прочность швов возрастает с увеличением концентрации жидкого стекла в жидкости, используемой для затворения мертеля. Результаты испытаний наглядно представлены на видео, начиная 13 мин 02.

Высыпание мертеля из швов готовой кладки вряд ли возможно при концентрации жидкого стекла более десяти объемных процентов. См. начиная с с17 мин. 14с.

Многие боятся прочных швов в кладке, по той причине, что кирпичи не смогут перемещаться относительно друг друга и кладка разрушится. Это не совсем верно. Например, в доменных печах и подобных агрегатах швы спекаются с кирпичами и образуются монолитная конструкция и ничего все прекрасно работает. Тоже можно сказать и про монолитные конструкции из жаропрочных бетонов.

Сколько же добавлять жидкого стекла в жидкость для затворения кладочных растворов на основе мертеля используемого для строительства кулинарных печей? Если речь идет о небольших элементах конструкции, например, топливника плиты под казан «Стоунхендж», по которым возможны удары поленом, кочергой ит.п., то настоятельно рекомендую затваривать мертель на жидком стекле.

Если речь идет о больших конструкциях, где исключены механические воздействия для исключения высыпания швов для затворения мертеля достаточно использования раствора жидкого стекла в воде с концентрацией 10 объемных процентов.

Авторские проекты печных комплексов

Нравится мой проект? Слишком сложный, не поместится в вашей беседке, летней кухне? Закажите проект печного комплекса: мангала, барбекю, русской, помпейской печи у меня. Сделаю быстро и качественно, в соответствии с вашими кулинарными предпочтениями, финансовыми возможностями.

Огнеупорный кирпич для печи – характеристики и правила выбора

Если вы решили построить надежную кирпичную печь для загородного дома, вам поможет знание правил выбора основного материала для работы – огнеупорного кирпича и средние цены в вашем регионе. Материал от отечественных и белорусских производителей наиболее востребован, но важно не погнаться за рекламным журавлем и не купить брак.

• Краткое описание
• Классификация и характеристики
• Шамотный
• Облицовочный
• Какой огнеупорный кирпич подойдет для печи?
• Как выбрать качественный кирпич?
• Производители и цены
• Где купить?

Краткое описание

Огнеупорный кирпич для печки способен не разрушаться и деформироваться под воздействием высоких температур – основное отличие от обычных строительных материалов. Производится из нескольких сортов глины с добавками веществ, увеличивающих жаропрочность изделий.

Рекомендуется применять несколько сортов строительных материалов при кладке отдельных частей печи. Для обкладки наружного слоя используют красный керамический или белый силикатный, а топку обкладывают шамотными кирпичами. Важно выдерживать общую цветовую гамму отопителя с наружной и с внутренней сторон.

Чтобы не переплачивать, для бытовой печи не стоит покупать детали с маркой свыше М-300. Цифровое значение указывает запас прочности изделий. Если марка ниже 100, такой материал плохого качества с не соблюденной геометрией и плотностью материала. Кирпичи М-500 используют при кладке промышленных или мощных агрегатов.

Классификация и характеристики

Этот вид строительных материалов подразделяется на печной рядовой (шамотный) и облицовочный.

Шамотный

Фото шамотного кирпича для печи вы видите выше. Это полнотелые изделия должны изготавливаться по определенным размерам, без сколов и пустот. Такие изделия выдерживают температуру нагрева до 1500 0 и не подвергаются деформации и разрушению от таких температур.

По требованиям ГОСТа выпускается несколько видов шамотного кирпича:

• ША – обычные блоки, выдерживающие температуру нагрева от 1750 0 ;
• ШБ – самый востребованный вид для домашнего строительства, способный выдерживать температуру нагрева до 1600 0 ;
• маркировка «ПБ» и «ПВ» принадлежит полукислым блокам, в составе которых увеличено содержание оксида кремния. Этот строительный материал может изготавливаться с 30% пустотами – это значительно увеличивает время его нагрева и остывания. Лучший вариант при сооружении дымохода, мангала или тандыра;
• «ШЛ» – облегченный кирпич с высоким уровнем огнестойкости.

По размерам, многое зависит от серии и вида блоков. Прямоугольные имеют габариты (Ш, Д,В) – 114/230/64 мм или 172/230/76 мм. если основные габариты 114/345 мм такие блоки выполнены толщиной только 76 мм. блоки, вида «Лещадка» изготавливаются по 2 основным размерам – 114/230/64 и 114 /230/38 мм. Квадратные блоки выпускаются размером 230/230 мм, толщиной 64 мм и 76 мм.

Облицовочный

В состав этих блоков дополнительно вносится порошок кокса, кварца, прессованного графита. Эти добавки повышают уровень стойкости к высоким температурам до 1000 0 , по сравнению с обычными строительными блоками. Такой материал используется для обкладки наружной стороны печи, его не рассматривают как огнестойкий материал. Но такой материал способен выдерживать невысокие температуры, накапливать и постепенно отдавать тепло в помещение.

Несколько видов таких блоков выпускаются со шлифованными поверхностями и снятыми фасками для укладки декоративных барельефов. Размеры огнеупорного кирпича для печей имеют один стандарт – 120/250/65 мм, но производится несколько видов отличных по форме и виду таких блоков. Для возведения арки или формирования угла производят фигурную или радиальную продукцию.

Все остальные характеристики следует подбирать согласно вашей климатической зоне и мощности печи.

Какой огнеупорный кирпич подойдет для печи?

Жаростойкий кирпич для печи требуется подбирать исходя из мощности и размерам агрегата. Для домашней или банной каменки – на внутреннюю отделку топочного отсека и варочной полости лучше использовать шамотные блоки с маркировкой ШБ, для дымохода подойдут блоки с индексом «ПБ».

Обложить наружный слой, в зависимости от общей цветовой гаммы вашего помещения можно печным кирпичом с маркировкой М-150.

Возведение топки при помощи шамотного кирпича

Каждая деталь может изготавливаться из лучшего материала. Для изготовления наружной стены, которая будет оштукатуриваться или фундамента можно использовать огнеупорный кирпич с отклонениями по геометрии. Такой низкосортный кирпич стоит значительно дешевле, но потребует большего внимания при укладке.

Для банной каменки потребуется купить не шамотный и не кварцевый материал – это работа для керамических водонепроницаемых марок блоков. Для этого лучше всего подойдет клинкерная плитка – но такой материал дорогой.

Как выбрать качественный кирпич?

При покупке обязательно обследуем выборочно всю партию блоков, выполняем визуальный осмотр материала. Опытные строители рекомендуют обратить особое внимание на несколько пунктов таблицы.

Раствор для кладки шамотного кирпича

Кладка огнеупорного блока — одна из самых трудных профессиональных задач для любого каменщика, чаще всего у каждого печника свои проверенные секреты приготовления и использования раствора для кладки шамотного кирпича. Многое в таких секретах не имеет внятного объяснения, но при наличии терпения и здравого смысла можно подобрать состав раствора для кладки без всяких потаенных премудростей.

Химия и тепломеханика огнеупорных смесей очень непроста для восприятия и понимания. В бытовых условиях нет возможности проверить и скорректировать состав раствора для кладки шамотного кирпича, поэтому много делается «на глазок» и частенько переделывается несколько раз, пока не будет получен требуемый результат.

Отличие шамота от обычного керамического кирпича

Шамотный кирпич не спутаешь ни с каким другим блоком, даже с другими огнеупорами. Преимущественно желтого или даже светло–желтого цвета, с белесым оттенком. Главное отличие шамотного кирпича – большое содержание окиси алюминия в разных химических формах и модификациях.

В сравнении с керамическим кирпичом, с большим содержанием оксида железа и окиси кремния, у шамотного кирпича, есть свои особенности, влияющие на его стойкость:

• Высокая пористость поверхности блока, но поры эти очень мелкие, в них плохо проникает раствор, но хорошо – влага и воздух;
• Коэффициент теплового расширения каждого кирпича строго индивидуален, что потребует трудной и кропотливой подборки состава раствора для кладки;
• Огнеупорность и пластичность шамотного кирпича во многом зависит от режима работы печи, а не от состава раствора или способа кладки.

.

Хороший способ укладки шамота на растворах разной рецептуры

Метод не очень популярен среди профессиональных печников, многие его ругают за излишнюю, ненужную сложность и трудоемкость, но для любителя зачастую это единственный способ компенсировать ошибки кладки.

Шамот — хороший теплоизолятор, очень жесткий и напряженный кирпич, он с успехом выдерживает высокую температуру в течение длительного времени. Но при одном условии – постепенный прогрев и остывание, тем самым уменьшить разрушительное действие внутренних напряжений. Но на практике это возможно только для промышленных печей.

Суть способа заключается в том, что выбор, на какой смеси кладут шамот, определяется его местоположением в печи. Для поддона, боковых стенок и свода топки лучше использовать разные рецептуры раствора. Это неудобно, потребуется втрое больше времени для выполнения работы, но дает неплохие результаты. Если все положить на одном составе раствора, скорее всего, через год придется перекладывать свод топки или пояс кладки кирпича рядом с поддувалом.

В домашней печке продлить жизнь шамоту можно, варьируя толщину шва связки и состав раствора для кладки. Если печка рассчитана на дрова, например, для небольшого дачного варианта, шамот можно сложить на одном составе с 10% содержанием глины и заменить 15% песка мелким шамотным порошком.

В растворе для кладки кирпича в бане, идущем на кладку рядов под каменку и нагрев парилки, лучше уменьшить содержание шамота до минимума и увеличить вдвое содержание глины, укладку шамота выполнять «на торец» с перевязкой керамическим кирпичом на глиняном растворе.

Составы раствора для кладки различных частей печи

Тепловой режим каждого из элементов печи требует применения своего раствора. Например, нет смысла использовать пропорции состава связки футеровки из шамота в приготовлении раствора для кладки дымохода из кирпича. Мало того, сама кладка даже простых печей или каминов занимает не менее пяти-семи дней, и приготовленный раствор в течение дня необходимо как можно чаще перемешивать – перебивать и корректировать на содержание влаги.

Глиняные рецепты раствора для кладки шамотного кирпича

В печном деле классическим считается состав на основе глины и цементно-песчаных составов. Глина, из-за высокого содержания воды, делает раствор мягким и пластичным. Таким же примерно получается шов, поэтому ее обязательно необходимо добавлять при кладке шамотного кирпича в угловых связках, в местах подвода воздуха и отвода продуктов сгорания.

Для более холодного поддувала и нижнего ряда шамота, примыкающего к поддону, количество глины в растворе должно быть максимальным из предложенных рецептур. Обычно в смеси на две части цемента добавляют одну часть глины и две части шамотного порошка фракцией от 1мм до 0,1мм.

Если шов получается излишне ломким, в глину добавляют очень небольшое количество мытого белого песка, примерно в 1/5 от количества глины, 1/10 тонкого шамотного порошка и 15-20гр хозяйственного мыла.

Глину заливают небольшим количеством воды с растворенным мылом и в течение часа рубят штыковой, саперной лопаткой или аналогичным подходящим инструментом, добавляя песок и шамот небольшими порциями. Подобная процедура сделает глину более «легкой» и пластичной, но использовать раствор необходимо в течение не более 3-х часов.

Раствор для кладки стен из шамота

Кладку из шамота основных стенок топки следует делать не более двух рядов в день, а первый ряд лучше вообще выдержать пару дней для выравнивания и осадки шва. Для приготовления смеси используется предыдущая методика, но песок из состава лучше исключить полностью. Укладку первых трех рядов топки желательно выполнить на смеси с добавкой жидкого стекла, и повысить содержание шамотного порошка минимум вдвое, это увеличит прочность и жесткость шва, но увеличит склонность к образованию трещин.

Как и в случае с керамикой, стойкость кладки и прочность шва зависит от качества глины. Нельзя брать очень жирную и пластичную глину, у нее большое содержание гидратированных соединений кремния и железа, что плохо сказывается на дальнейшем состоянии кладки, увеличивается усадка и появляются трещины.

Тощие сорта глины не подходят для раствора, они не дадут усадки, но и прочности не будет, раствор выкрошится в течение пары недель после застывания. Разумный баланс можно определить только практическими пробами с высушиванием и прогревом.

Жирная глина будет переходить в раствор, подобно мылу, тощие сорта очень плохо раскисают даже под воздействием механических усилий.

Сложность приготовления смеси для кладки связана с необходимостью поддержания необходимой консистенции раствора. Силикат натрия дает смеси повышенную адгезию, но ухудшает ее пластичность. Чаще всего вязкость состава подбирают опытным путем таким образом, чтобы высота шва под весом шамотного кирпича не уменьшалась более 10мм.

Примерно такой же состав раствора используется для дымохода из кирпича, но более вязкой консистенции.

Раствор для кладки поддона топки

Условия работы шамотного кирпича требуют повышенной теплостойкости соединения с минимальными размерами швов при максимально высокой прочности сцепления. Чаще всего шамотные кирпичи, укладываемые в основание топки, склеивают специфическим раствором из смеси жидкого стекла — 1часть, тонкого порошка из опила кирпича – 5 частей, шамотной глины — 2 части.

Консистенция раствора – сметанообразная, вязкие смеси – тоже неплохо, но они не дадут минимальных размеров шва, а это важно. Для проверки качества сцепления связующего кирпич увлажняют водой и набрасывают на торец небольшую порцию из замеса. Соответственно, при правильно подобранных консистенции и пропорциях раствор для шамотного кирпича не должен стекать или отваливаться с кирпичной поверхности.

Использование составов для кладки шамота промышленного приготовления

В промышленности производят готовую сухую смесь для приготовления замеса под шамотный кирпич. Такая смесь называется мертель и представляет собой механическую смесь из следующих компонентов:

1. Шамотная сухая пыль, как правило, получаемая при обжиге на заводах огнеупорных материалов, она более активна в сцеплении, чем порошок от размола некондиционного шамотного кирпича;
2. Сухомолотой белой бентонитовой глины, с большим содержанием, до 25%, альфа-оксида алюминия;
3. Сухой порошок силиката натрия или жидкого стекла;
4. Пластифицирующие добавки на основе водорастворимых полимеров.

Средний расход составляет около 20 кг на сотню шамотного кирпича. При правильной консистенции дает шов в 6-8мм.

Заключение

Если у вас нет опыта работы с приготовлением связки и кладкой шамота, используйте готовые смеси и старый советский шамотный огнеупор. По отзывам печников, среднее качество раствора на основе мертеля и хороший советский шамот не подведут даже в любительской кладке.