Огнестойкий кирпич для строительства печей называют в народе печным, а в документах шамотным. Вставки из шамота, устанавливаемые в отопительные приборы — идея не новая. Это решение успешно применяется не один десяток лет. Все благодаря особым свойствам этого материала — устройства типа печей и каминов получают соответствующие свойства и безупречно противостоят огню и жару. Что такое шамотный кирпич, какие у него свойства и параметры рассмотрим в этой статье.
Что такое шамотный кирпич?
Как следует из названия, шамот — это особый вид кирпича. Еще он выпускается в виде плитки. В отличие от традиционных решений, шамотные изделия гораздо более устойчивы к высоким температурам. И благодаря этому этот материал используется в местах, которые сильно подвержены воздействию огня.
Чем он отличается от обычного кирпича? Разница в составе и способе производства. Шамотный кирпич, так же как и плитку, делают из глины специальных сортов с добавлением шамотного порошка. Глину добывают и заготавливают в виде кусков или прессованных брикетов. Состав шлифуют, формуют и несколько раз обжигают. В результате шамот отлично эксплуатируется при высоких температурах, достигающих даже 1300° C. По российскому ГОСТ он регламентируется как «изделие для доменных печей». Печных дел мастера все чаще его используют при кладке.
Свойства шамота
Шамот обладает рядом важных параметров, относящихся к аккумуляции тепла, функциональности и мест применения. Рассмотрим самые важные из них:
Плотность
Как правило, шамотные кирпичи тяжелее стандартных. Это особенно заметно при сравнении их плотностей. Плотность стандартного кирпича составляет 0,6 — 2 кг/дм3. В свою очередь, у шамота показатели от 2,15 до 2,5 кг/дм3.
Прочность на сжатие
Популярные шамотные камни характеризуются очень высокой прочностью на сжатие, что дает возможность использовать их при строительстве каминов, печей и других отопительных приборов с относительно большими размерами. У традиционных шамотных изделий значение этого параметра колеблется в районе 20 Н/мм2.
Линейный коэффициент теплового расширения
Это очень важный параметр, который оказывает огромное влияние на качество шамотных элементов. Он определяется для заданной температуры. В данном случае берется 1000° C и в случае шамота составляет около 0,55 процента. Что очень мало с учетом значения температуры. Важно чтобы расстояние между отдельными кирпичами не было слишком большим, а это следует учитывать при кладке.
Теплопроводность
Этот параметр определяет сколько энергии проводится через кирпичи при заданном значении температуры. У хорошего кирпича значение не превышает 1,2 Вт/м*К (для 400 ° C), 1,3 Вт/м*К (для 700° C) и 1,4 Вт/м*К (для 1000° C). На практике это означает, что шамот очень хороший изолятор и отлично аккумулирует тепло.
Открытая пористость
Этот параметр, в первую очередь, определяет количество открытых пор, которые сильно влияют на впитываемость кирпича или шамотной плитки. Как правило, для этих продуктов он относительно высокий — около 20 процентов. Такие показатели также важны в отношении использования. Например, шамотные кирпичи лучше не использовать для компонентов дымоходов из-за высокой открытой пористости материала. В открытые поры материала будут проникать различные примеси дыма и сажи, что нежелательно.
Огнестойкость
От класса шамотного кирпича зависит его огнестойкость. Самый востребованный класс Б, который выдерживает максимальную температуру около 1650° C. В каминах и печах нагревание не превышает 1400° C. У кирпича высшего класса А огнеупорность уже от 1690° C.
Стойкость к истиранию
Шамотный кирпич долго сохраняет свои свойства после многократного физического воздействия в виде трения. У шамотных изделий класса Б этот параметр варьируется от 30 до 35 Н на мм2. Свойства печного кирпича отчетливо себя проявляют при нагревании до очень высоких температур. Его структура не меняется даже при воздействии температур выше 1000° C. Материал не окисляется и не трескается даже при эксплуатации в таких предельных условиях. И также он обладает высокой теплоемкостью, которая намного выше, чем у других подобных материалов. Эта емкость настолько велика, что позволяет сохранять тепло даже по истечении нескольких часов после нагрева. Шамотные кирпичи и плитки относительно легко обрабатывать механически. Это особенно важно на поверхностях сложной формы, которые необходимо облицовывать кирпичом.
Размеры и вес шамотных изделий
Кирпич шамотный используется не только как накопительный носитель тепловой энергии. Благодаря своим интересным свойствам его можно применять для самых разных целей. Это означает, что при систематизации размеров отдельных кирпичей их можно будет использовать в конкретных устройствах и установках.
Что касается размеров, то чаще всего материал доступен в нескольких основных форматах. На рынке можно найти традиционные кирпичи размером 230х114х64 мм. Эти размеры наиболее распространены из-за своей универсальности.
Однако сами кирпичи — это еще не все. Кроме них на рынке есть шамотные плитки, первые два размера которых такие же, как и у кирпичей. Но плитки различаются последним размером, то есть толщиной. В зависимости от выбранной модели толщина может составлять 25, 32 или 44 мм.
Иногда бывает, что оба вышеперечисленных формата слишком малы, чтобы покрыть, например, внутренние поверхности камина. В такой ситуации обычно используются шамотные плитки гораздо большего размера, размеры которых варьируются в пределах:
- 500x300x30 мм,
- 500x250x30 мм,
- 320x210x30 мм,
- 460x230x65 мм.
Строительство шамотных конструкций из материалов такого большого размера полностью оправдано, поскольку, как уже было сказано ранее, температурное расширение относительно невелико. Тем не менее материал расширяется, что следует учитывать при кладке.
Как правило, определить удельную массу материала непросто, в основном из-за его разных размеров, плотности и закрытой пористости. У стандартных шамотных кирпичей размеры — ширина 11,5 см x длина 23 см x толщина 6,5 см, весит примерно 3,3 кг. Для сравнения: шамотная плитка размером 11,5 см x длина 23 см x толщина 3,2 см весит вдвое больше. Как на этом фоне смотрятся большие шамотные плитки? Например, 500х250х30 мм весит чуть более 7 кг. Чуть более крупные объекты, размеры которых достигают даже 600x300x30 мм, весят около 11,5 килограмм.