Огнеупорный кирпич: производство, характеристики и свойства. Виды, размеры и примеры использования

Малоэтажные жилые дома по сей день принято отапливать разными конструкциями, которые изготавливаются из печного кирпича. Его свойства гарантируют высокую устойчивость материала к температурам. Но не только эта характеристика сделала материал столь популярным. Он способен защищать конструкции от негативных воздействий и выступает в качестве аккумулятора тепла. Это обстоятельство позволяет дополнительно экономить на топливе.

Примеры использования

Применяются данные изделия для формирования элементов, которые изолируют открытое пламя и защищают конструкцию от разрушения. Огнеупорный кирпич используется для облицовки внутренних стенок бытовых печей, дымоходных каналов, каминов и труб. Процесс его укладки называется футерованием. Именно поэтому кирпич еще иногда называется футеровочным.

Описываемый в статье строительный материал подходит для возведения стационарных наружных сооружений мангалов и барбекю. Шамот предназначен еще и для облицовки топочных камер отопительных котлов и твердотопливных водогрейных установок.

Состав печного кирпича

Когда твердое топливо сгорает, образуются особые условия, которым должен уметь противостоять печной кирпич. Поэтому его делают жаростойким, теплостойким и придают качество низкой теплопроводности. Материал должен переносить температуру в 1000 °С и больше, не теряя при этом своей прочности и выдерживая длительное воздействие негативных факторов.

Кирпич должен обладать незначительной теплопроводностью, ведь среди его функций следует выделить защиту строительных конструкций. Что касается термостойкости, то она требуется для того, чтобы материал был способен претерпевать внушительное число циклов охлаждения и нагревания. Огнеупорный кирпич выступает в качестве аккумулятора энергии, он способен быстро нагреваться и отдавать тепло в помещение.

Особенности производства

Изготавливаются данные изделия по технологии, предусмотренной ГОСТ 390-96. В качестве сырья, которое ложится в основе изделий, выступает тугоплавкая глина специальных сортов, среди ингредиентов ее должно содержаться до 70%.

Для получения блоков с разными характеристиками в формовочную массу вводят некоторые разновидности шихты, а именно:

• мелкофракционный кокс;
• графит;
• крупные фракции кварцевого порошка.

Технология производства предполагает использование метода полусухого прессования. На первом этапе подготавливается сырье, глина измельчается и тщательно разминается, вводится шихта, и смесь перемешивается до однородного состояния. В процессе к составу добавляется вода в количестве от 8 до 10%, это позволяет добиться необходимого уровня влажности.

Готовую массу помещают в бункер, откуда смесь поступает на каретку-дозатор, передвигающуюся вперед-назад. Как только изделия будут отформованы, они поступают на нижний пуансон формы, опускающийся одновременно с заготовкой. На кирпич на следующем этапе опускается верхняя часть пресса, на изделия оказывается давление, чтобы добиться уплотнения.

Нижний пуансон на заключительном этапе выталкивает кирпич из формы, в этот момент каретка двигается с очередной порцией сырья, передавая заготовку на ленту конвейера. Прессование повторяется, сырец отправляется на обжиг при температуре в 1000 °С. Когда огнеупорный кирпич изготавливается по такой технологии, исключается необходимость сушки, что сокращает время. Этот способ дешевле по сравнению с методом пластического формования.

Разновидности и характеристики огнеупорного кирпича

Ознакомившись с рынком строительных материалов, вы сможете отыскать огнеупорный кирпич в широком ассортименте. Он может быть:

• шамотным;
• полукислым;
• динасовым;
• легковесным;
• муллитокремнеземистым;
• муллитовым;
• корундовым;
• муллитокорундовым.

Технические характеристики будут зависеть от марки и вида кирпича. Если перед вами шамотный кирпич с маркировкой ШАК, то вы должны знать, что его огнеупорность составляет 1730 °С, тогда как пористость равна 23%, а вот предел прочности равен 23 Н/мм². В подобных изделиях содержится добавка в виде Al₂O₂ в количестве 33%. Если же речь перед вами шамотный кирпич с маркировкой ША, то у него будут несколько другие показатели огнеупорности – 1690 °С. Пористость несколько выше – 24%, тогда как предел прочности составляет 20 Н/мм². Al₂O₂ в кирпиче содержится в объеме 30%.

Шамотный кирпич ШБ имеет огнеупорность, равную 1650 °С, пористость остается такой же, как и в вышеописанной марке. А вот Al₂O₂ содержится в объеме 28%. Шамотный кирпич под маркировкой ШВ обладает огнеупорностью в 1630 °С , предел его прочности составляет 22 Н/мм² , а вот Al₂O₂ содержится в объеме 28%.

Полукислый огнеупорный кирпич под маркировкой ПБ имеет огнеупорность в пределах 1670 °С, его пористость равна 24%, а предел прочности составляет 20 Н/мм². Al₂O₃ может содержаться в виде добавки в объеме от 14 до 28%, тогда как SiO₂ используется в объеме от 65 до 85%.

Размеры огнеупорного кирпича

Огнеупорный кирпич для печи изготавливается с учетом строгих требований в отношении размеров. Точность форм регламентируется ГОСТ 8691-73. Для огнеупорного кирпича предусмотрено 11 типоразмеров, каждый из которых имеет определенное соотношение высоты, толщины и длины. Отклонения от размеров имеют следующие значения:

• по толщине – до 2 мм;
• по длине – до 5 мм;
• по ширине – до 3 мм.

Например, первый типоразмер обладает следующими параметрами: 230 x 65 x 65 мм. Для четвертого типоразмера актуальны следующие параметры 230 x 114 x 75 мм. Шестой типоразмер имеет следующие габариты: 230 x 114 x 40 мм. Восьмой и десятый типоразмеры обладают следующими параметрами: 250 x 124 x 65 мм и 345 x 150 x 75 мм соответственно.

Основные свойства: полнотелость, плотность и прочность

Размер огнеупорного кирпича – это не единственный параметр, который интересует потребителя. Важно знать еще и о других физико-химических характеристиках, которые определяются способом производства и используемым сырьем. Для возведения каминов и печей промышленного и бытового назначения принято использовать полнотелые изделия. Их плотность выступает в качестве одного из важных параметров, контролируемых в стенах заводов. Проверка производится в соответствии с ГОСТ 24468-80.

Внутренние стенки каминов и печей подвергаются высоким температурам и открытому огню. Огнеупорный кирпич, характеристики которого указаны в статье, имеет способность противостоять этим факторам. Предел прочности зависит от марки, технологии производства и соблюдения рецептуры. Максимальный предел прочности у шамотного кирпича, который выпускается под маркой ШАК, этот параметр в данном случае составляет 23 Н/мм². Подобные изделия широко используются для кладки печей разного назначения. Используют подобные изделия для возведения действующих каминов в частных домах.

Теплопроводность кирпича

Огнестойкие кирпичи, применяемые для кладки дымоходных каналов и топок, защищают прилегающие конструкции от высокотемпературного воздействия. Для того чтобы достичь этой цели, изделие должно иметь не столь высокую теплопроводность. В зависимости от вида, данный показатель может изменяться. Например, у шамотного кирпича он варьируется в пределах 1,8 – 1,9 Вт/(м*° С), тогда как у динасового – от 1,9 до 1,95 Вт/(м*°С).

Что касается магнезитового, то это значение изменяется у него варьируется от 2,6 до 2,8 Вт/(м*°С). Тогда как у хромомагнезитового – от 2,75 до 2,85 Вт/(м*°С). Таким образом, наименьшая степень теплопроводности свойственна шамотному кирпичу, который и обрел сегодня благодаря этому наиболее широкое распространение в строительстве. Такие изделия способны защитить конструкции здания от внушительных температур. Дополнительной способностью выступает накапливание тепла.

Устойчивость шамотного огнеупорного кирпича к воздействию агрессивных сред

Огнеупорный материал огнеупорного кирпича достаточно стоек при соприкосновении с огнем и продуктами сгорания. Однако при эксплуатации важно исключить воздействие щелочей, кислот и других агрессивных сред. Если этим требованием пренебречь, то изделие может начать преждевременно разрушаться.

Водопоглощение

Производство огнеупорного кирпича предполагает использование глины, которая обжигается. В процессе этого в изделиях образуются поры, а наличие пустот способствует водопоглощению из атмосферы. В зависимости от разновидности кирпича материал будет способен накапливать влагу в объеме от 15 до 30% от общего объема. Этот показатель считается достаточно высоким.

Данное свойство следует учитывать в процессе хранения и складирования кирпича. Изделия не должны находиться на открытых площадках в течение длительного времени, это особенно касается территорий, которые не защищены от снега и дождя. В противном случае кирпич может поглотить воду в значительном количестве, что негативно скажется на характеристиках и прочности.

Свойства и вес огнеупорного красного кирпича

Красный огнеупорный кирпич имеет довольно внушительную огнестойкость и превосходно переносит воздействие температур в пределах от 1400 до 1800 °С. Используются такие изделия для кладки каминов, внутренних частей печей, а также для строительства технических и производственных конструкций по типу доменных печей.

Тугоплавкий огнеупорный кирпич имеет следующие размеры: 250 x 123 x 65 мм. Стандартное изделие весит 3,4 кг. Однако для расчета грузоподъемности транспортного средства и характеристик фундамента необходимо пользоваться более точными данными. Вес огнеупорного кирпича красного, который еще называется тугоплавким, может изменяться в пределах от 3,6 до 3,8 кг, это верно, если размеры будут равны 228 x 115 x 64 мм.

Заключение

Кирпич шамотный огнеупорный используется для возведения каминов и печей в производственных и жилых зданиях. Такие изделия обладают выдающимися техническими характеристиками, но они не отличаются повышенной морозостойкостью, что обуславливается используемым сырьем и строением.

Например, для изделий марок ШАК, ШВ, ША, а также ШБ этот показатель не превышает 15 циклов. Поэтому огнеупорные кирпичи не рекомендуется использовать для формирования цокольных конструкций и внешней облицовки зданий. Эксплуатируя печное или каменное отопительное оборудование, в помещениях следует поддерживать положительные температуры. Это объясняется тем, что частое охлаждение сооружений до экстремальных температур в конечном итоге может стать причиной разрушения.