Огнеупорный кирпич активно применяется в промышленном и частном строительстве. Он бывает четырех основных видов:

  1. Основный (от химического термина «основание», изготавливается из обожженных минералов);
  2. Углеродистый (изготавливается из каменноугольной смолы с добавлением антрацитового или коксового порошка);
  3. Шамотный (отличается повышенным содержанием оксида алюминия – от 28% до 45%);
  4. Кварцевый (производится на основе известкового молока и кварцевого порошка).

Шамотный кирпич больше всего интересен, поскольку обладает устойчивостью не только к действительно высоким температурам (до 1730 градусов), но и к различным химическим веществам, включая щелочи и кислоты.

Шамотный кирпич ША-5 является наиболее распространенной маркой шамотного кирпича. Он используется в равной степени как в частном, так и в промышленном строительстве. Он состоит из:

  1. Жароустойчивой тугоплавкой глины;
  2. Шамотного порошка;
  3. Кокса;
  4. Графита.

Содержание:

Преимущества и основные технические характеристики огнеупорного кирпича ША-5

Фото 1. Преимущества и основные технические характеристики огнеупорного кирпича ША-5

Для этого материала свойственны:

  1. Низкая гигроскопичность (коэффициент водопоглощения не превышает 7%);
  2. Долговечность;
  3. Способность легко выдерживать резкие перепады температур;
  4. Высокая прочность;
  5. Сохранение своей формы и габаритов вплоть до нагрева до 1300 градусов (показатель в 1300 градусов называется температурой начала деформации);
  6. Морозоустойчивость на высшем уровне;
  7. Широкая сфера применения и универсальность изделия;
  8. Способность выдерживать контакт с пламенем, большинством кислот и щелочей, а также любыми органическими растворителями;
  9. Устойчивость к образованию высолов, плесени, грибка;
  10. Способность выдерживать прямой контакт с пламенем;
  11. Точные геометрические параметры;
  12. Экологическая безопасность материала.

Рассмотрим также основные характеристики шамотного кирпича ША-5:

  1. Габариты 230х114х65 мм;
  2. Масса 3,6 килограмм;
  3. Марка прочности – о М-100 до М-120;
  4. Содержание алюминий оксида (Al2O3) – от 30% до 45% (именно алюминий оксид придает глине повышенную огнеупорность);
  5. Дополнительная линейная усадка – до 0,8%;
  6. Открытая пористость – до 30%
  7. Плотность – 1870 килограмм на метр кубический;
  8. Коэффициент водопоглощения – до 7%;
  9. Теплопроводность до 0,7 Вт/мК.

Печной Кирпич

Сфера применения

Фото 2. Сфера применения

Шамотный кирпич ША-5 по своим характеристикам разительно отличается от простых строительных материалов. Он нашел себе применение в частном строительстве для сооружения таких агрегатов, как:

  1. Доменные печи;
  2. Мангалы;
  3. Барбекю;
  4. Дымоходы;
  5. Дымовые трубы;
  6. Грубы;
  7. Плавильные печи;
  8. Камины (Кирпич ША-5 каминный);
  9. Домашние очаги;
  10. Тандыры;
  11. Русские бани;
  12. Топливные камеры;

Кроме того, данный стройматериал нашел себе применение в строительстве печей в металлургической промышленности. Печи для плавления железа, никеля, меди должны легко выдерживать температуру выше 1500 градусов.

Огнеупорный кирпич ША-5 также используется для строительства арок и футеровки печей, которые работают с кислыми веществами. Применяется шамот и в кладке печей в:

  1. Агрегатах стекловаренных заводов и др.;
  2. Теплоэнергетике;
  3. Изготовлении изделий из фарфора;
  4. Стеклодувной промышленности;
  5. Печах для обжига кокса;
  6. Химической промышленности.

Что обозначает марка ША-5?

Фото 3. Что обозначает марка ША-5?

Огнеупорные изделие делятся на марки в зависимости от температуры использования и физико-химического состава:

  1. ШАК;
  2. ШБ;
  3. ШУС;
  4. ПВ;
  5. ША;
  6. ШВ;
  7. ПБ.

В быту применяется именно кирпича марки ША. Цифра обозначает габариты изделия. Для ША-5 они составляют 230х114х65 мм, а для ША-8, например, 250х124х65 мм и так далее. При этом любой огнеупорный кирпич, включая ША-5, может быть прямым или клиновидным. Клиновидный кирпич применяется для кладки полукруглых арок и других конструкций округлых форм (например, колонн).

Не следует путать шамотный кирпича марки ША и кирпич марки ШБ. Последний имеет пониженное содержание алюминий оксида (Al2O3) – всего 28%, за счет чего огнеупорность снижается до 1650 градусов. Остальные показатели у кирпичей марок ША и ШБ не отличаются.

Особенности кладки

Фото 4. Особенности кладки

Обратите внимание, что при кладке шамотного кирпича ША-5 соседние элементы должны хорошо притереться, чтобы швы были максимально тонкими (около 2 мм).

Для кладки используется особый жаропрочный раствор, называемый мертелем. Он состоит из толченого огнеупорного кирпича и глины с небольшими добавками порошков кокса и графита.

Перед тем, как начать класть кирпич прямо на раствор мертель, проведите так называемую сухую укладку, чтобы можно было подобрать кирпичи и качественно подогнать их друг к другу, а затем притереть. Между каждым кирпичом нужно проверить величину зазора. Для этого используется щуп.

После того, как подготовка окончена, снимите все кирпичи по очереди и уложите их в обратном порядке. Разместите их так, чтобы верхний ряд обязательно закрывал промежутки между кирпичами предыдущего ряда. Благодаря этому удастся грамотно распределить нагрузку и сделать конструкцию более прочной.

Особое внимание уделите качественной и правильной расшивке швов. Если шов будет слишком заглубленным или незаделанным, в него попадет дождевая вода, которая проникнет в кладочный раствор и кирпич и при отрицательных температурах превратится в лед и расширится, разрушив материал изнутри.

Для огнеупорного кирпича ША-5 существуют несколько основных категорий кладки в зависимости от толщины швов:

  1. Первая категория – толщина шва не превышает 1 мм;
  2. Вторая категория – толщина шва равна 2 мм;
  3. Третья категория - толщина шва до 3 мм;
  4. Четвертая категория - толщина шва превышает 3 мм.

Выбор той или иной категории кладки определяется температурным режимом. При повышении температуры толщина шва должна быть минимальной. Например, для доменной печи, где рабочая температура составляет около 800-900 градусов, достаточно третьей или четвертой категории кладки, а для промышленных тепловых агрегатов, разогреваемых до 1400-1500 градусов, необходима первая категория.

Чтобы проверить качество выдержки шва, используйте щуп, ширина которого составляет 15 миллиметров. Толщина щупа должна равняться толщине шва. Щуп должен проникнуть в шов на глубину до 20 мм.

В процессе кладки каждый кирпич для правильного размещения немного подбивают при помощи рукоятки мастерка, а затем выравнивают. Для обеспечения ровной горизонтальной кладки и постоянной толщины швов установите специальные рейки-порядовки, а затем прикрепите к ним тонкий и прочный шнур. На него необходимо ориентироваться при укладке самого первого ряда.

Постоянно следите за тем, чтобы раствор был равномерно распределен. От этого зависят прочность, качество и плотность кладки.

Для обеспечения быстрого схватывания кирпича и кладочного раствора смочите кирпич. Если огнеупорный кирпич ША-5 будет сухим, при контакте с раствором материал просто впитает из него всю влагу, из-а чего мертель потеряет свои свойства.

Смачивание нужно проводить так: наберите воду в определенную емкость и опустите туда кирпич всего на две-три секунды, чтобы смыть пыль с его поверхности.

Кладка шамотного кирпича ША-5 является трудоемким процессом, который требует весьма большой ответственности. Зато если кладка получится качественной, печь или камин прослужат Вам десятки лет!

Технология производства шамотного кирпича ША-5

Фото 5. Технология производства шамотного кирпича ША-5

Изготовление данного материала определяет дальнейшие свойства огнеупорного кирпича ША-5. Следовательно, раз характеристики шамота значительно отличаются от таковых у простого рядового строительного кирпича, то и технология производства должна быть принципиально другой.

Технология изготовления шамотного кирпича ША-5 состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовка глиняной смеси. Сначала жаростойкая глина растирается до консистенции порошка, называемого шамотным.
  2. Фильтровка шамотного порошка через специальное сито и его засыпка в специальные резервуары.
  3. Смешивание порошка с водой и тщательное перемешивание.
  4. Добавление порошка графита и кокса в строго определенной пропорции, добавление крупных зерен кварца и перемешивание смеси.
  5. Формовка изделия.
  6. Сушка кирпича.
  7. Обжиг при температуре 200 градусов, которая постепенно увеличивается сначала до 600 градусов, затем – до 900, затем – до 1000-1100, и наконец, до 1500 градусов. Сам процесс обжига происходит в печах вращающегося или шахтного типа.
  8. После того, как кирпич спекся, его охлаждают, сортируют и транспортируют на склад.

В зависимости от температуры обжига подучаются высоко жженные или низко жженные кирпичи, которые отличаются между собой за счет разных показателей водопоглощения.

Формовка шамотного кирпича ША-5 осуществляется двумя способами:

  1. Метод полусухого прессования;
  2. Метод пластического формования.

Поэтапное повышение температуры обжига огнеупорного кирпича имеет глубокий смысл. Например, при 100-200 градусах из материала испаряется остаточная влага (вода затворения или гигроскопическая вода). Затем температура повышается до 600 градусов, чтобы в шамотной глине распался каолинит и выделилась химически связанная вода. При температуре 900 градусов происходит разложение карбонатов кальция и магния, а также окисление сульфидов и углеродных примесей. При 1000-1100 градусах происходит спекание кирпича. При 1350-1500 градусах происходит выдержка кирпича. Время выдержки составляет 5-6 часов.