Вогнетривка цеглаактивно застосовується в промисловому та приватному будівництві. Вона буває чотирьох основних видів:

  1. Основна (від хімічного терміну «основа», виготовляється з обпалених мінералів);
  2. Вуглецева (виготовляється з кам'яновугільної смоли з додаванням антрацитового або коксового порошку);
  3. Шамотна (відрізняється підвищеним вмістом оксиду алюмінію – від 28% до 45%);
  4. Кварцова (виготовляється на основі вапняного молока і кварцового порошку).

Шамотна цегла найбільше цікава, оскільки володіє стійкістю не тільки до дійсно високих температур (до 1730 градусів), але і до різних хімічних речовин, включаючи луги та кислоти.

Шамотна цегла ША-5 є найбільш поширеною маркою шамотної цегли. Вона використовується в рівній мірі як в приватному, так і в промисловому будівництві. Вона складається з:

  1. Жаростійкої тугоплавкої глини;
  2. Шамотного порошку;
  3. Коксу;
  4. Графіту.

Зміст:

Переваги та основні технічні характеристики вогнетривкої цегли ША-5

Фото 1. Переваги та основні технічні характеристики вогнетривкої цегли ША-5

Для цього матеріалу властиві:

  1. Низька гігроскопічність (коефіцієнт водопоглинання не перевищує 7%);
  2. Довговічність;
  3. Здатність легко витримувати різкі перепади температур;
  4. Висока міцність;
  5. Збереження своєї форми і габаритів аж до нагрівання до 1300 градусів (показник 1300 градусів називається температурою початку деформації);
  6. Морозостійкість на вищому рівні;
  7. Широка сфера застосування та універсальність виробу;
  8. Здатність витримувати контакт з полум'ям, більшістю кислот і лугів, а також будь-якими органічними розчинниками;
  9. Стійкість до утворення висолів, цвілі, грибка;
  10. Здатність витримувати прямий контакт з полум'ям;
  11. Точні геометричні параметри;
  12. Екологічна безпека матеріалу.

Розглянемо також основні характеристики шамотної цегли ША-5:

  1. Габарити 230х114х65 мм;
  2. Маса 3,6 кілограм;
  3. Марка міцності: М-100 і М-120;
  4. Вміст алюміній оксиду (Al2O3) – від 30% до 45% (саме алюміній оксид надає глині підвищену вогнестійкість);
  5. Додаткова лінійна усадка – до 0,8%;
  6. Відкрита пористість – до 30%
  7. Щільність – 1870 кілограм на метр кубічний;
  8. Коефіцієнт водопоглинання – до 7%;
  9. Теплопровідність до 0,7 Вт/мК.

Пічна цегла

Сфера застосування

Фото 2. Сфера застосування

Шамотна цегла ША-5 за своїми характеристиками суттєво відрізняється від простих будівельних матеріалів. Вона знайшла собі застосування в приватному будівництві для спорудження таких агрегатів, як:

  1. Доменні печі;
  2. Мангали;
  3. Барбекю;
  4. Димоходи;
  5. Димові труби;
  6. Груби;
  7. Плавильні печі;
  8. Каміни (цегла ША-5 камінна);
  9. Домашні вогнища;
  10. Тандири;
  11. Російські лазні;
  12. Паливні камери;

Крім того, даний будматеріал знайшов собі застосування в будівництві печей в металургійній промисловості. Печі для плавлення заліза, нікелю, міді повинні легко витримувати температуру вище 1500 градусів.

Вогнетривка цегла ША-5 також використовується для будівництва арок і футеровки печей, які працюють з кислими речовинами. Застосовується шамот і в кладці печей в:

  1. Агрегатах скловарних заводів та ін.;
  2. Теплоенергетиці;
  3. Виготовленні виробів з порцеляни;
  4. Склодувній промисловості;
  5. Печах для випалу коксу;
  6. Хімічній промисловості.

Що позначає марка ША-5?

Фото 3. Що позначає марка ША-5?

Вогнетривкі вироби діляться на марки в залежності від температури використання та фізико-хімічного складу:

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

У побуті застосовується саме цегла марки ША. Цифра позначає габарити виробу. Для ША-5 вони складають 230х114х65 мм, а для ША-8, наприклад, 250х124х65 мм і так далі. При цьому будь-яка вогнетривка цегла, включаючи ША-5, може бути прямою або клиновидною. Клиновидна цегла застосовується для кладки напівкруглих арок і інших конструкцій округлих форм (наприклад, колон).

Не слід плутати шамотну цеглу марки ША і цеглу марки ШБ. Остання має знижений вміст алюміній оксиду (Al2O3) – всього 28%, за рахунок чого вогнетривкість знижується до 1650 градусів. Інші показники у цегли марок ША і ШБ не відрізняються.

Особливості кладки

Фото 4. Особливості кладки

Зверніть увагу, що при кладці шамотної цегли ША-5 сусідні елементи повинні добре притертися, щоб шви були максимально тонкими (близько 2 мм).

Використовується для кладки особливий жароміцний розчин, званий мертелем. Він складається з товченої вогнетривкої цегли та глини з невеликими добавками порошків коксу і графіту.

Перед тим, як почати класти цеглу прямо на розчин мертель, проведіть так звану суху укладку, щоб можна було підібрати цеглу та якісно підігнати їх один до одного, а потім притерти. Між кожною цеглою потрібно перевірити величину зазору. Для цього використовується щуп.

Після того, як підготовка закінчена, зніміть всі цеглини по черзі і укладіть їх у зворотному порядку. Розмістіть їх так, щоб верхній ряд обов'язково закривав проміжки між цеглинами попереднього ряду. Завдяки цьому вдасться грамотно розподілити навантаження і зробити конструкцію більш міцною.

Особливу увагу приділіть якісній і правильній розшивці швів. Якщо шов буде занадто заглибленим або незаділаним, у нього потрапить дощова вода, яка проникне в кладочний розчин і цеглу і при негативних температурах перетвориться на лід і розшириться, зруйнувавши матеріал зсередини.

Для вогнетривкої цегли ША-5 існують кілька основних категорій кладки залежно від товщини швів:

  1. Перша категорія – товщина шва не перевищує 1 мм;
  2. Друга категорія – товщина шва дорівнює 2 мм;
  3. Третя категорія - товщина шва до 3 мм;
  4. Четверта категорія - товщина шва перевищує 3 мм.

Вибір тієї чи іншої категорії кладки  визначається температурним режимом. При підвищенні температури товщина шва повинна бути мінімальною. Наприклад, для доменної печі, де робоча температура становить близько 800-900 градусів, досить третьої або четвертої категорії кладки, а для промислових теплових агрегатів, що розігріваються до 1400-1500 градусів, необхідна перша категорія.

Щоб перевірити якість витримки шва, використовуйте щуп, ширина якого становить 15 міліметрів. Товщина щупа повинна дорівнювати товщині шва. Щуп повинен проникнути в шов на глибину до 20 мм.

В процесі кладки кожну цеглину для правильного розміщення трохи підбивають за допомогою рукоятки кельні, а потім вирівнюють. Для забезпечення рівної горизонтальної кладки і постійної товщини швів встановіть спеціальні рейки-порядовки, а потім прикріпіть до них тонкий і міцний шнур. На нього необхідно орієнтуватися при укладанні самого першого ряду.

Постійно стежте за тим, щоб розчин був рівномірно розподілений. Від цього залежать міцність, якість і щільність кладки.

Для забезпечення швидкого схоплювання цегли і розчину змочіть цеглу. Якщо вогнетривка цегла ША-5 буде сухою, при контакті з розчином матеріал просто вбере з нього всю вологу, від чого мертель втратить свої властивості.

Змочування потрібно проводити так: наберіть воду у певну ємність і опустіть туди цеглу всього на дві-три секунди, щоб змити пил з її поверхні.

Кладка шамотної цегли ША-5 є трудомістким процесом, який вимагає досить великої відповідальності. Зате якщо кладка вийде якісною, піч або камін прослужать Вам десятки років!

Технологія виробництва шамотної цегли ША-5

Фото 5. Технологія виробництва шамотної цегли ША-5

Виготовлення даного матеріалу визначає подальші властивості вогнетривкої цегли ША-5. Отже, раз характеристики шамоту значно відрізняються від таких у простої рядової будівельної цегли, то і технологія виробництва повинна бути принципово іншою.

Технологія виготовлення шамотної цегли ША-5 складається з декількох етапів:

  1. Підготовка глиняної суміші. Спочатку жаростійка глина розтирається до консистенції порошку, званого шамотним.
  2. Фільтрування шамотного порошку через спеціальне сито і його засипання в спеціальні резервуари.
  3. Змішування порошку з водою і ретельне перемішування.
  4. Додавання порошку графіту і коксу в строго певній пропорції, додавання великих зерен кварцу і перемішування суміші.
  5. Формування виробу.
  6. Сушіння цегли.
  7. Випал при температурі 200 градусів, яка поступово збільшується спочатку до 600 градусів, потім – до 900, потім – до 1000-1100, і нарешті, до 1500 градусів. Сам процес випалу відбувається в печах обертового або шахтного типу.
  8. Після того, як цегла спіклася, її охолоджують, сортують і транспортують на склад.

В залежності від температури випалу отримують високо жжені або низько жжені цеглини, які відрізняються між собою за рахунок різних показників водопоглинання.

Формування шамотної цегли ША-5 здійснюється двома способами:

  1. Метод напівсухого пресування;
  2. Метод пластичного формування.

Поетапне підвищення температури випалу вогнетривкої цегли має глибокий сенс. Наприклад, при 100-200 градусах з матеріалу випаровується залишкова волога (вода замішування або гігроскопічна вода). Потім температура підвищується до 600 градусів, щоб у шамотної глини розпався каолініт і виділилась хімічно зв'язана вода. При температурі 900 градусів відбувається розкладання карбонатів кальцію і магнію, а також окислення сульфідів і вуглецевих домішок. При 1000-1100 градусах відбувається спікання цегли. При 1350-1500 градусах відбувається витримка цегли. Час витримки складає 5-6 годин.