Rozměry a další vlastnosti šamotových cihel

Ne každý ví, že jakékoli typy obyčejných, dokončovacích cihel používaných při stavbě budov nejsou použitelné pro stavbu domácích kamen, průmyslových kotlů, tavících jednotek v metalurgii, protože se ničí při vysokých teplotách.

Proto se v takových případech používají různé druhy žáruvzdorných materiálů (výrobků), včetně tvarových výrobků – cihel, tvarových výrobků a také žáruvzdorných (ohnivzdorných) betonů.

Která cihla je žáruvzdorná – Odpověď na tuto otázku je dána GOST R 52918-2008 s odkazem na nekovové materiály, které mají nezničitelné žáruvzdorné vlastnosti při zahřátí na alespoň 1580 ℃.

Účelem žárovzdorných cihelných výrobků je poskytnout spolehlivou ochranu před účinky vysokoteplotního tepla, agresivního prostředí průmyslových i domácích zařízení určených pro provoz v takto náročných podmínkách.

krb ze šamotových cihel

Složení a vlastnosti

Šamotová cihla, která je nejběžnějším typem takových výrobků, se skládá z následujících složek:

• Žáruvzdorná hlína, která má žlutou barvu, na rozdíl od červené, která se používá k výrobě stavebních typů cihel. Hlavní chemickou látkou v jeho složení je SiO₂šamotové cihly jsou proto klasifikovány jako křemičité ohnivzdorné materiály.
• Al₂O₃ – to je hlavní přísada, kterou žáruvzdorná směs přijímá, až 70% se skládá ze šamotové hlíny. Oxid hlinitý jak výrazně zvyšuje pevnostní charakteristiky výsledného žáruvzdorného materiálu, snižuje poréznost, a co je velmi důležité, dodává mu odolnost vůči alkalickému, kyselému prostředí.

Hotová šamotová cihla má výrazný nažloutlý odstín, hustou jemnozrnnou strukturu. Mezi jeho vlastnosti patří odolnost proti prudkému silnému ohřevu, což je důležité při jeho použití jako hlavního materiálu pro stavbu různých typů pecí; stejně jako rychlé rovnoměrné vytápění, vysoká tepelná kapacita, schopnost udržovat příjemnou teplotu v prostorách po dlouhou dobu po ukončení pece.

Jiné typy žáruvzdorných cihel se také vyrábějí převážně z hornin, jak bude probráno v další kapitole.

Vlastnosti žárovzdorných typů cihelných výrobků, které jsou důležité při jejich výběru, zejména pro designovou ochranu budov různého vybavení domácnosti a průmyslu:

• Ohnivzdornost. Stejně jako všechny ostatní typy žáruvzdorných materiálů mohou být žáruvzdorné cihly žáruvzdorné s teplotním rozsahem provozu v rozmezí 1580-1770 ℃; vysoce žáruvzdorný – 1770-2000 ℃; s nejvyšší žáruvzdorností – 2000-3000 ℃; super žáruvzdorný – více než 3000 ℃.
• Pevnost v tlaku, rázové zatížení.
• Hustota a pórovitost – tyto vlastnosti jsou neoddělitelně spojeny, protože čím vyšší je pórovitost, tím nižší je pevnost žáruvzdorného cihlového výrobku. Vyrábějí jak zvláště husté – s pórovitostí až 3%, tak lehké cihly, u kterých může toto číslo přesáhnout 30%.
• stupeň slinování. Toto číslo je vyšší u těch žáruvzdorných výrobků, které byly vyrobeny při vyšších teplotách.
• Odolnost proti vlhkosti je tím nižší – do 25 %, čím nižší je teplota slinování; a vyšší – od 3 do 7%, s vysokým stupněm slinování.

Typy a vlastnosti

Masově se vyrábí několik typů žárovzdorných cihel:

• Primární, tak často nazývaný hlinitá šamotová cihla, neboť se jedná o nejdéle vyráběný, praxí ověřený typ kusových žáruvzdorných výrobků. Důležitým faktorem jsou náklady na jeho pořízení, které stojí zákazníky méně než jiné druhy tohoto žáruvzdorného materiálu. Šamotová cihla je hlavním pecním materiálem ve stavebnictví, komunální infrastruktuře sídel, včetně kotelen, tepelných elektráren.
• uhlík nebo grafitvytvořené na bázi volného uhlíku. Žáruvzdornost takovýchto kusových výrobků získaných pražením směsi černouhelného dehtu s grafitem do 2000 ℃ je prostě obrovská – až 3500 ℃, takže není divu, že jsou žádané pro vyzdívky tavicích pecí v metalurgii, v energetických podnicích, včetně jaderných elektráren.
• křemen nebo dinasprovozní až do maximální provozní teploty šamotových cihel – 1730 ℃. Používají se pro obložení průmyslových topných těles.
• korund (odolává teplotám do 1750°C) – používá se v provozech určených k výrobě kyseliny sírové, pecích s oxidačním prostředím.
• Magnesian, který vydrží dlouhodobé zahřívání až na 1900 ℃, má vysokou mechanickou pevnost, včetně otěru, takže je široce používán v metalurgii.
• Dolomit získává se vypalováním směsi oxidů Ca, Mg. Má požární odolnost do 2300 ℃.
• Chromická, vyrobený z horniny – chromitu. Je inertní vůči kyselému, alkalickému prostředí, včetně účinků strusek vznikajících při svařování kovových slitin. Limitní provozní teplota je 2180 ℃.
• oxid zirkoničitý – vyrobeno z minerálu baddeleyit, s požární odolností do 2700℃.

Hlavní typy žáruvzdorných cihel

Mezi jejich hlavní technické vlastnosti patří:

• Tepelná odolnost / tepelná odolnost, protože tento důležitý parametr určuje rozsah použití jednoho nebo druhého typu žáruvzdorných cihel. Například pro pokládku domácí topné pece nebo stavbu ocelářské jednotky na otryskávání kyslíkem budou zapotřebí různé typy cihel.
• Nízký koeficient tepelné vodivosti, který neumožňuje zahřátí vnějších povrchů topných zařízení na kritické teploty.
• Odolnost proti prudkému silnému ohřevu, nízký koeficient lineární, objemové roztažnosti, který zajišťuje pevnost, celistvost žáruvzdorného zdiva.
• Odolnost vůči agresivnímu prostředí – od kyselin po zásady, stejně jako vůči záření, což umožňuje použití cihelných žáruvzdorných materiálů nejen při stavbě pecí – od domácností po kotle tepelných elektráren, ale také při výrobě přístrojů, chemického průmyslu zařízení, reaktory jaderných elektráren.
• Průměrná provozní teplota je důležitou charakteristikou při výběru cihly pro zařízení s dlouhým provozním cyklem.
• Tepelná setrvačnost – schopnost rychle se zahřívat, pomalu ochlazovat.
• Tepelná kapacita – schopnost akumulovat tepelnou energii pro následný přenos.

Pro srovnání stojí za zvážení hlavních technických vlastností, rozdílů mezi několika nejběžnějšími značkami žáruvzdorných cihel:

• SHA – šamotová cihla o hustotě až 2,1 t/m 3 s maximální provozní teplotou 1730 ℃.
• ShB je také šamotový výrobek, ale s nižší hustotou – do 2 t / m 3, pracovní teplotou – do 1670 ℃.
• PV a PB jsou polokyselé šamotové výrobky s velkým množstvím oxidu křemičitého o hustotě 1 t/m 9 a poréznosti do 3 %. Taková žáruvzdorná cihla se pomalu zahřívá, dlouho se ochlazuje, proto je žádaná při stavbě grilů, grilů a komínů kamen.
• ShL – šamotová lehká cihla s odhadovanou hustotou 0,4-1,3 t / m 3 v závislosti na úpravě.

Existuje velké množství jiných značek žárovzdorných cihelných výrobků, tvarů a velikostí, proto je pro seriózní, objemové vytápění a jiné konstrukce provozované za vysokoteplotních technologických podmínek vyžadován předběžný návrh a odborné poradenství.

Rozměry, značení, tvar

Hlavní typy výrobků podle velikosti a tvaru

Klasifikace formuláře:

• Přímo.
• Lichoběžníkové, klínové, obloukové – používá se pro zakládání obloukových otvorů a kleneb).
• Tvarovaný – našel uplatnění při dokončovacích pracích.
• Závěsné – jděte také do vnitřních oblouků, ale již ve výkonných průmyslových pecích.

Všechny existující typy šamotových cihel ve tvaru a velikosti lze nalézt v GOST 8691-73.

Účel šamotových cihel je určen jejich označením:

• ША, ШБ, ШКА – univerzální materiál používaný nejčastěji pro pokládku topenišť pro krby a kamna. Výrobky tohoto typu se vyznačují optimálním poměrem ceny a kvality.
• ShKU – cihla koshevy, používaná pro obložení litinových pánví. Nejznámější značky jsou ShKU-32, 37, 39.
• ShUS, ShV – má nejvyšší tepelnou kapacitu, díky čemuž se používá především pro obložení stěn konvekčních šachet a plynovodů parogenerátorů.
• ShAV – účel: obložení kupole.
• Širokopásmový přístup – nutný pro pokládku vysokých pecí, topenišť.
• ShK – používá se především při výrobě koksu.
• ShL je lehký materiál pro vyzdívky pecí pracujících při teplotách nepřesahujících 1300 °C.
• ШЦУ – oboustranné koncové produkty určené pro pokládku rotačních pecí.
• PV a PB – jsou určeny zejména pro stavbu komínů, grilů a grilů.

Hodnoty za písmenem jsou nutné k oddělení produktů podle velikosti. Například rovný výrobek Sh-5 má rozměry 230 x 114 x 65, konec Sh-22 – 230 x 114 x 55, žebrovaný Sh-45 – 220 x 114 x 45 mm.

Označit

Velikost mm

Existují i ​​jiné typy žáruvzdorných materiálů, ale ty jsou více žádané v metalurgickém a chemickém průmyslu.

Výroba

Surovinou pro výrobu žáruvzdorných typů cihlářských výrobků jsou především horniny s požární odolností minimálně 1580 ℃, dále jemně mleté ​​vadné výrobky vrácené do technologického procesu, netvarované materiály a odpady.

Chcete-li získat obecnou představu o technologickém procesu výroby žáruvzdorných cihel, stojí za to uvést hlavní fáze jeho výroby:

• Drcení, mletí, třídění surovin.
• V případě potřeby předehřejte.
• Příprava vsázkové hmoty.
• Lisování kusových výrobků pomocí průmyslového lití do hotových forem, lisování, vytlačování s konečným lisováním.
• Pražení / kalení surových cihlářských výrobků v plynových, tunelových pecích.
• Skladování, balení hotových výrobků.

Jedná se o nejběžnější technologický výrobní algoritmus, kterým se vyrábí velká část takových cihlářských výrobků, ale některé kusové výrobky jsou výsledkem řezání, broušení velkých bloků žáruvzdorných materiálů nebo hornin s vysokou žáruvzdorností.

To je způsobeno jak vynikajícími technickými vlastnostmi výsledných žáruvzdorných výrobků, tak estetickými hledisky, například při pokládce vnějšího povrchu krbů.

Stylingové funkce

Pokládka šamotových cihel

Pokud v průmyslové výstavbě, například při stavbě tavicích jednotek pro výrobu neželezných, železných kovů, není tento problém zvláště důležitý, protože pokládku žáruvzdorných výrobků vždy provádějí vysoce kvalifikovaní odborníci; pak pro ty, kteří se rozhodnou položit tento materiál na vlastní pěst, postavit stacionární gril, gril, sporák, krb v obytné budově nebo koupelně – to je nesmírně důležité.

Poté, co si zákazník vybral místo pro stavbu pece – dům, lázeňský dům; byl zakoupen žáruvzdorný materiál pece, nejčastěji na základě nákladů, příjemná žlutá barva, jemnozrnná struktura – jedná se o šamotovou cihlu, je nutné:

• Studovat hotová řešení / příklady standardních kamen na základě jejich vzhledu a rozměrů, které přímo závisí na ploše vytápěných prostor.
• Vyberte si, propojte umístění stacionárního grilu, grilování – ve vztahu k sousedním budovám, s ohledem na přítomnost protipožárních přestávek; topení kamna, krb – v blízkosti hořlavých konstrukcí stěn, stropu staveniště s přihlédnutím k nutnosti vytvoření protipožárních přestávek a ústupů.
• První etapou práce je příprava cihel, sestávající z odmítnutí, rozložení, řezání, které se provádí karborundovými kotouči. Při pokládce je správné umístit cihly tesanou stranou dovnitř trouby, grilu a venku – s nepoškozeným povrchem.

Nejdůležitější složkou pro kompetentní pokládku žáruvzdorných cihel je zdicí malta. Fatální chybou může být volba běžných stavebních směsí s obsahem cementu, které neodolají účinkům vysokých teplot, jak se říká, srážejí se do molekul. Přirozeně, pecní jednotka vytvořená s jejich použitím nebude stát dlouho nečinná, určitě se objeví praskliny a zničení.

Pro stavbu topných těles se používá speciální zdicí malta, což je žáruvzdorný netvarovaný materiál, který se mísí s vodou. Říká se tomu smrtelník.

Obsahuje žáruvzdornou hlínu, jemně mletý šamot, řadu dalších složek, které výrobci většinou kupujícím neprozrazují. Dodávka se provádí jak v suché formě, tak ve dvousložkovém stavu – tekutá směs na bázi jílu a suchého prášku.

Můžete si koupit hotovou maltu a po důkladném promíchání začít pokládat žáruvzdorné cihly nebo si ji zkusit vyrobit sami, k čemuž budete potřebovat:

• Žáruvzdorný jíl, který bude muset být namočený ve vodě po dobu 1-2 dnů.
• Poté se musí důkladně promíchat, protřít kovovým sítem.
• Do roztoku přidejte jemně mletý šamotový písek v poměru 1: 2 (jíl / písek).
• Poté se za intenzivního rovnoměrného míchání přidává voda, dokud žáruvzdorný roztok nezíská krémový stav.

Na žáruvzdornou cihlu se špachtlí nanese vlastnoručně vyrobená malta, nejprve základní nátěr a poté tenká vrstva – do 3 mm, odstranění šmouh, pečlivé vyšívání švů.

Třída cihel, její značka, tloušťka stěn a šev jsou určeny podle technické dokumentace a v případě její nepřítomnosti – na základě univerzálních tabulek: “Poměr tloušťky stěny a požadovaného množství materiálů”:

Při stavbě kamen nebo topeniště z cihel je třeba poznamenat, že červená cihla pro tyto účely není nejlepším řešením. Navzdory praktičnosti a oblíbenosti tohoto stavebního materiálu může mít působení vysokých teplot devastující vliv na hlínu, ze které je vyroben. Po dosažení 1200 ºС se hlína začne tavit a po ochlazení se rozpadne.

Protože nejběžnější domácí trouba se zahřívá přibližně až 800ºС, pak lze na jeho korpus použít červenou cihlu, ale pouze v místech, která nesouvisejí s dveřmi nebo litinovými kamny. Kovové prvky se zahřívají na maximum, a tak mohou zničit jednoduchou cihlu. V těchto místech je lepší použít žáruvzdorný materiál.

Žáruvzdorné materiály se dělí na několik poddruhů:

• hlavní;
• uhlíkaté;
• křemen;
• oxid hlinitý.

Jedna z odrůd druhů oxidu hlinitého – šamotová cihla. Jedná se o běžný materiál, který dobře snáší jakékoli změny teplot. Vzhledem ke svým technickým vlastnostem šamotové cihly Vhodné jak pro soukromé stavby, tak pro průmyslové použití.

Dále se můžete dozvědět více o hlavních vlastnostech šamotových cihel.

Vlastnosti

Kvalitativní ukazatele charakterizující šamotové cihly jsou přísně kontrolovány státem. GOST obsahuje ukazatele, které odrážejí hmotnost šamotových cihel a její rozměry, složení surovin s procentem oxidu hlinitého, jakož i technologické vlastnosti: pevnost, geometrické parametry, požární odolnost, pórovitost.

Hlavní ukazatele jsou uvedeny v tabulce:

Při výrobě produktů se mnoho výrobců řídí svými vlastními specifikacemi namísto podmínek předepsaných GOST. Proto při výběru materiálu vyvstává otázka, kterou cihlu vzít. Podle řady charakteristik se výrobky vyrobené v souladu s GOST a podle specifikací výrobce velmi často neshodují. V tom případě je nejlepší nákup zboží se značkou GOST, protože je to lepší.

Pokud jde o geometrické parametry, GOST specifikuje velikost standardního obdélníkového výrobku 230x113x65 mm, což je považováno za optimální materiál pro stavbu cihelných konstrukcí. Ale dnes jsou přijatelné i jiné rozměrové charakteristiky, takže trh je naplněn řadou produktů od různých výrobců.

Množství produktů má také různé ukazatele a liší se v rozsahu od 2,8 kg do 4,5 kg, s přípustnou hmotností podle GOST – 3,7 kg. Při nákupu na to nezapomeňte, protože tepelná vodivost materiálu závisí na hmotnosti. Pro udržení tepla v místnosti je třeba zvolit materiál s větší hmotností, protože malá hmotnost zvyšuje jeho tepelnou vodivost.

Z kvantitativního obsahu ve složení stavebního materiálu oxid hlinitý závisí na odolnosti vůči chemikáliím, alkáliím a vysokým teplotám. Obsah tohoto prvku ve složení ovlivňuje strukturu materiálu, což ho činí porézní. Porézní cihla se dlouho zahřívá, ale také déle než obvykle chladne a výsledné teplo si udrží.

Pevnost zároveň klesá s rostoucí pórovitostí. Proto se vyplatí zvolit materiál s optimální hustotou 1700–1900 kg/m. Taky hustota ovlivňuje takové vlastnosti jako: absorpce vlhkosti, tepelná izolace, přilnavost k montážní maltě a hmotnost šamotových cihel.

Pórovitost cihly můžete určit pouhým držením různých možností v rukou.

Souhrnně lze říci, že při výběru takového stavebního materiálu je třeba vzít v úvahu výrobní normy, rozměry, hmotnost, obsah oxidu hlinitého a hustotu.

značkování

Pro usnadnění klasifikace a snadného výběru tohoto stavebního materiálu, a označení, díky kterému můžete okamžitě určit vlastnosti materiálu. Odráží rozměry výrobků, teplotní vlastnosti a technické vlastnosti.

Nejoblíbenější značky šamotových cihel: SHA, SHB, SHAK, SHUS, SHV, PV a PB.

Na příkladu lišty označené ShB 5 SL rozluštíme údaje od výrobce.

Ш – písmeno označující, že výrobek patří k typu šamotových hlinitokřemičitých cihel;
Б – cihla vyrobená podle požadavků GOST a patřící do třídy požární odolnosti B. Existuje také třída A.

Šamotová cihla třídy A odolává teplotám do 1350 C a třídy B – 1400 C.

značka GOST zaručuje shodu stavebního výrobku se seznamem stanovených parametrů: celistvost, rozměrová shoda, pevnost, provozní teplota.

Pokud je na tomto místě číslo, bez přítomnosti písmene za Ш, znamená to, že šamotová cihla byla vyrobena podle specifikací výrobce.

Samotný obrázek znamená geometrické parametry uvedené v tabulce níže. To znamená, že náš příklad odpovídá rozměrům 230x114x65 mm.

SL – označuje výrobce produktu. SL je zde žáruvzdorný závod Sucholožsk a BG je Bogdanovičskij.

V rámci každé značky existuje hlubší klasifikace: tvar, velikost, tepelná vodivost.

Tabulka s běžnými typy šamotových cihel podle GOST 8691-73:

Kromě standardního obdélníkového tvaru šamotových cihel existuje také lichoběžníkové a klínové.

Aplikace

Šamotové cihly mají díky své odolnosti vůči teplotním změnám a působení alkálií a chemikálií široké uplatnění. Používá se v průmyslových závodech v instalacích, které při spalování emitují aktivní chemikálie: vysoké pece, kotle, palivové komory.

Důležité je také řešení použité k vytvoření tepelných zařízení. Obvykle se pro míchání používají stejné přísady jako při výrobě cihel. Díky tomu má trouba vysokou úroveň tepelné odolnosti.

K pokládce šamotových cihel značky ShB-5 nebo ShB-8 se používá žáruvzdorná hlína obsahující drcenou cihlu. Výsledné řešení se nazývá “Mertel” nebo “šamotová hlína”.

Před položením zařízení pece by měla být vypočtena provozní teplota budoucí konstrukce. Na tomto indikátoru závisí šířka montážního švu mezi šamotovými cihlami. Čím vyšší je provozní teplota, tím tenčí je vrstva zdiva. Někdy nepřesahuje 1 mm. Taková práce vyžaduje vysokou úroveň dovedností výkonného umělce a dobrou kvalitu připraveného řešení.

V důsledku toho se zvyšuje spotřeba a náklady na potřebné materiály a je třeba zvolit značku produktu s vyšší odolností proti ohni.

Navzdory všem výhodám existují nuance, které omezují použití šamotových cihel ( záporné body ):

• hygroskopičnost – schopnost absorbovat vlhkost. Tato kvalita snižuje pevnost výrobku při zahřívání a zvyšuje jeho hmotnost.
• Nízká odolnost proti mrazu. Nejlepší ze všeho je, že šamotové cihly značek ShB-5, ShB-45, ShB-94 odolávají nízkým teplotám. Nevhodné pro domácí kamna ShB-8, protože během přerušovaného provozu se kamna, ochlazující se, začínají drolit.
• Vysoká hustota produktu. Takový materiál je obtížné řezat, pokud potřebujete změnit původní rozměry.
• Vysoká cena, dlouhá doba zahřívání a nutnost přípravy speciální montážní směsi.

Jak rozlišit manželství

Na kvalitu šamotových cihel jsou kladeny zvláštní požadavky, protože závisí na síla budoucí pec, ji vysoká teplotní odolnost и schopnost zadržovat teplo. Proto je nutné vyloučit i sebemenší vadu výrobku.

Je velmi snadné to zkontrolovat. Pokud zaklepete na cihlu, kvalitní výrobek vydá kovový zvonivý zvuk. Tupý zvuk signalizuje nedostatečnou střelbu během výroby.

Chcete-li otestovat sílu, musíte do ní zasáhnout tvrději. Kvalitní briketa se rozpadne na velké kusy a malé drobky nakonec mluví o manželství.

Pro pokládku pecí by se neměly používat cihly nízké kvality. Získávají přirozené vlastnosti absorbovat a zadržovat vlhkost. Takový materiál na rozdíl od suchého ztrácí tři čtvrtiny užitných vlastností.

Závěr

Při nákupu šamotového materiálu byste měli věnovat pozornost informacím o značení, abyste měli představu o výrobci a třídě žáruvzdorného materiálu. Pro stavbu některých objektů může být nutné kombinovat více druhů šamotu v závislosti na umístění materiálu a funkcích, které jsou mu přiřazeny.

Pro výpočet optimálního množství šamotových cihel různých značek a velikostí možná budete potřebovat pomoc specialistů, kteří vám pomohou ušetřit peníze při nákupu stavebních materiálů.