Шамотна цегла і його види

1. Легкий шамотна цегла
2. Основні характеристики шамотного цегли
3. Переваги та недоліки шамотного цегли
4. Технологія виробництва шамотного цегли

цегла є одним з найбільш поширеним і популярних будівельних матеріалів з того самого дня, як його винайшли. А сталося це більше 5000 років тому! Звичайно, з тих пір технологія його виготовлення дещо змінилася. Замість полум'я багать для випалу сирцю використовуються спеціальні заводські печі. Також на сучасних цегляних заводах нарізка цегли на окремі блоки проводиться автоматично за допомогою спеціальних металевих струн підвищеної міцності.

цегла ділиться на безліч видів, завдяки чому сфера його застосування практично не обмежена. Він використовується для будівництва будинків і будинків, а також архітектурних споруд (стовпи, колони, арки, огорожі, віконні та дверні прорізи, склепіння), облицювання стін, укладання доріжок, споруди камінів, печей і промислових теплових агрегатів.

Основними видами цегли є:

1. рядовий будівельну ;
2. Лицьова (В свою чергу, ділиться на керамічна лицьова, гіперпрессованний, глазурований, ангобірованний, фасонний, фактурний та ін.);
3. клінкерна (Є різновидом облицювальної цегли, але завдяки своїм унікальним характеристикам виділено в окремий вид);
4. вогнетривкий ;
5. кислототривкий .

Вогнетривку цеглу ділиться на чотири види:

1. кварцовий;
2. вуглецевий;
3. основний;
4. Шамотна.

У цій статті ми поговоримо про шамотна клінкерну цеглу та його види, так як саме він є найбільш поширеним і затребуваним видом вогнетривкої цегли.

Шамотна цегла є найбільш стійким до високих температур і хімічних речовин одночасно. Він став таким завдяки особливому складу:

1. Шамотна глина;
2. Порошок коксу;
3. Порошок графіту;
4. Зерна кварцу коричневого кольору.

В ході виробництва шамотна цегла піддається випалу при різних температурах, які стартують від +200 градусів і поступово виростають до +1500 градусів. Завдяки таким заходам матеріал легко витримує прямий контакт з полум'ям протягом декількох годин. За рахунок особливості складу матеріал має характерний жовтий відтінок.

Залежно від пропорції глини та інших компонентів експлуатаційні характеристики цегли можуть істотно змінюватися. Велику роль відіграє також спосіб обробки, а саме - час запікання цегли. Наприклад, якщо матеріал перетримати в печі, на поверхні з'явиться характерна склоподібна плівка, яка додасть цеглі підвищену міцність, проте одночасно його вогнетривкість значно знизиться. Якщо, навпаки, недодержати цегла в печі, він буде мати підвищену гігроскопічність і буде вбирати багато вологи. Одночасно такий матеріал не буде мати достатню міцність на вигин і стиск. Тому важливо дотримуватися «золотої середини».

Щоб під час випалу не сталося розтріскування матеріалу, в нього додають шамотний порошок. Рідше замість нього додається коксовий порошок, крупнозернистий кварц або порошок графіту. Завдяки цьому утворюються різні види вогнетривкої цегли з різноманітними характеристиками. Результат залежить не тільки від способу обробки і сировинної маси, але і від характеристик палива для процесу випалу, і виділяється при випалюванні золи.

Виготовляється шамотна цегла згідно з вимогами, зазначеними в ГОСТ 390-69. Технологія виробництва дещо різниться в залежності від того, для чого буде використовуватися цегла. Габарити і вага матеріалу також можуть варіюватися. Наприклад, маса шамотного цегли коливається від 2,5 до 6 кг. Щільність також може бути різною, як і ступінь пористості. Єдиними стандартами в розмірах шамотного цегли є:

1. 230х113х65 мм;
2. 250х123х65 мм;
3. 300х150х65 мм.

Дані габарити вважаються найбільш зручними для транспортування і будівництва.

Найчастіше застосовуються такі марки шамотного цегли:

1. ПБ;
2. ША;
3. ШБ;
4. ШЛ;
5. Шус.

Для побутового застосування використовується цегла марок ША і ШБ. Перша буква позначає «шамотна», друга говорить про те, до якого класу вогнетривкості відноситься матеріал. Цифра говорить про співвідношення сторін.

Легкий шамотна цегла

Легкий шамот є відмінним утеплювачем. До складу входять кілька компонентів:

1. Жирна глина;
2. торф;
3. тирса;
4. Інші речовини органічного походження.

При випалюванні органічні речовини вигоряють, після них утворюються пори різних розмірів. Ця технологія дозволяє отримати матеріал підвищеної пористості, який має малу питому вагу. Він має високі енергоефективні показники.

Так як легкий цегла практично повністю складається з органіки, завдяки чому він є екологічно чистим і не завдає шкоди навколишньому середовищу або людині. Вогнетривкість даного матеріалу навіть вище, ніж у простого шамотного цегли - 1800 градусів в порівнянні з 1730-ю.

Форма легкого цегли може бути прямокутної або клиноподібної. Для збереження експлуатаційних властивостей матеріалу у нього повинна бути правильна структура, рівні грані і ідеально прямі кути.

Залежно від сфери застосування розрізняють такі види легкого цегли:

1. прямий;
2. фасонний;
3. Торцевої клин;
4. Ребрової клин;
5. Трапецеїдальних.

Маркування легкого цегли позначається літерами ШЛТ і ШЛ, де Т позначає наявність в складі тальку. Найчастіше його використовують при створенні теплоізоляційного шару в будівництві:

1. нагрівачів,
2. електропечей,
3. Теплообмінних котлів;
4. Випарних агрегатів;
5. Паропроводів.

Завдяки такому захисті тепловтрати скорочуються на 20-70%, а маса теплових пристроїв і їх габарити також зменшуються. При покупці шамотного цегли для облицювання печей і будівництва час охолодження і прогрівання зменшується в п'ять разів, витрата палива скорочується на 10% (для безперервно працюють печей) або 45% (для періодично працюючих).

Основні характеристики шамотного цегли

Крім стійкості до високих температур (до 1730 градусів), шамот також має стійкість до впливу агресивних хімічних речовин:

1. кислоти;
2. луги;
3. Органічні розчинники;
4. Виробничий або доменної шлак.

Саме це виділяє шамотна цегла на тлі інших видів огнеупора (вуглецевий, основний і кварцовий). Завдяки таким унікальних властивостях шамотна цегла використовується для обкладання внутрішніх стінок мартенівських і інших печей, використовуваних в:

1. металургії;
2. Хімічної промисловості;
3. теплоенергетиці;
4. Випалюванні порцеляни,
5. Скляному виробництві;
6. Різних хімічних комбінатах.

Найчастіше глиняний цегла витримує температуру до 1000 градусів, зате температура початку деформації у шамотного цегли становить 1300 градусів, а гранична вогнестійкість - 1650-1730 градусів. При цьому шамот марки ШБ має максимальну вогнетривкість до 1650 градусів, а марки ША - 1730 градусів.

За рахунок здатності витримувати високі температури шамотна цегла не може використовуватися разом з іншими матеріалами (керамічна або силікатна цегла та ін.). Це відбувається через надмірне відмінності в характеристиках матеріалів, які через тривалий час викличуть руйнування побудованого об'єкта.

Зате різні види вогнетривкої цегли вільно можна поєднувати з шамотною цеглою:

1. Кварцовий використовується в комплексі з шамотом в печах, внутрішні стінки яких контактують тільки з металами або відкритим вогнем. До складу кварцового цегли входить крупнозернистий кварц, через що матеріал просто не в змозі витримувати вплив лугів і хімікатів. Склепіння відбивних печей також складаються з кварцового цегли. Він володіє однорідною структурою, після випалу набуває властивостей, схожі на характеристики натурального піщаника.
2. Основний (від хімічного терміна «підставу») використовується разом з шамотною для будівництва печей, в яких обробляється фосфорна руда, а також утворюється бесемерівський сталь.
3. Вуглецевий цегла застосовується разом з шамотною тільки в вузько областях. До складу входять сильно спресований графіт і кокс. Матеріал підходить для будівництва промислових печей і володіє вогнетривкістю до 2000 градусів.

Переваги та недоліки шамотного цегли

шамотна цегла також здатний тривалий час зберігати тепло. За рахунок цього в приватному будівництві він використовується для будівництва:

1. мангалів;
2. грубий;
3. Барбекю;
4. Димових труб;
5. Камінів і доменних печей;
6. Російських лазень;
7. димоходів;
8. Домівок;
9. Котлів і котелень.

Додатковим гідністю шамоту є його привабливий зовнішній вигляд (піщаний відтінок). Даний колір сприяє створенню відчуття комфорту і затишку. Камін або піч створюють стиль інтер'єру всього будинку. За допомогою елементів нестандартних форм Ви зможете створити цікаві композиції і вельми незвичайні геометричні форми. Наприклад, для склепінь і арок застосовуються спеціальні клиновидні цеглу. Для печей і димоходів застосовуються класичні прямокутні цеглини, а також трапецеїдальні форми.

Ще однією перевагою шамоту є розмір. Деякі види цегли мають великі габарити (300х150х65 мм), ніж простий керамічна цегла, завдяки чому піч або камін можуть бути швидше побудовані. При будівництві печей і камінів нерідко використовуються цеглу марки ША-5, ШБ-5 або ШБ-8.

маса шамотного цегли дещо менше, ніж у простого рядового будівельного, завдяки чому знижується навантаження на фундамент печі або мангала. Так як укладання проводиться на тонкий шар розчину, вага всієї конструкції в цілому також буде менше. Для скріплення цегли простий цементно-піщаний розчин не підходить, так як він не володіє належною мірою огнеупорности. Для кладки печей і камінів використовується спеціальна жароміцний суміш - мертель.

Однак, крім очевидних переваг, шамот має і деякі недоліки. Наприклад, він добре вбирає вологу, через що страждає його міцність, а маса збільшується. Ця гігроскопічність не дозволяє використовувати його в приміщеннях, де рівень вологості високий (лазня, сауна, солярій).

Якщо піч, зведена з шамотної цегли, опалюється нерегулярно, або ж вона повністю остигає, з часом кладка цегли може почати кришитися. Тому до подібних конструкцій висловлюється ряд вимог.

В силу підвищеної щільності матеріалу з шамотною цеглою складно працювати. Його, наприклад, не можна розрізати за допомогою ножівки, як газоблок. Для цієї мети застосовується болгарка з сегментним алмазним диском, а також бакелітові диски для розпилу каменю.

Вартість шамотного цегли більш висока, ніж керамічної. Зате мала питома вага дозволяє заощадити на транспортуванні та фундаменті.

А тепер пару слів про МЕРТЕЛЬ. Цей розчин кладки містить в своєму складі товченого шамотного цегли і глини. Для кладки цегли ША-5 використовується мертель, який включає до складу подрібнений ША-5 і т.д.

Товщина кладки шару може змінюватися в залежності від максимальної робочої температури всередині експлуатованої печі. Чим вище буде температура, тим тонше будуть потрібні шви кладки. Іноді товщина швів складає всього 1 мм, тому також важливо, щоб мертель мав підвищені міцність і схвативаемость.

Технологія виробництва шамотного цегли

Технологія виробництва даного матеріалу включає кілька етапів:

1. Виготовлення сировинної маси;
2. Формування;
3. сушка;
4. випал;
5. охолодження;
6. Сортування і транспортування на склад, а також зберігання на складі.

Приготування сировинної маси має на увазі подрібнення шамотної глини (масова частка якої становить 70%), яка раніше була обпечена при високих температурах. Фракції неподрібнених глини бувають трьох видів:

1. Великі (розміром до 500 мм);
2. Середні (100-500 мм);
3. Дрібні (10-100 мм).

Дроблення і помел слід проводити на грохотах з набором сит. За допомогою дозаторів розсіяний за розміром фракція шамот сортую за обсягом і масі. Дозатори можуть бути декількох видів:

1. тарілчасті;
2. Барабанно-гвинтові;
3. порційні;
4. вагові;
5. Автоматичні.

Щоб отримати стійку однорідну суміш, всі компоненти, включаючи мінеральні добавки у вигляді оксиду алюмінію Al2O3 і шамот, перемішуються. Рідкі добавки дозують за об'ємом. Близько 30% сировинної маси припадає на порошок коксу і графіту, а також на зерна кварцу.

Формування відбувається в формах методом пластичного формування. За рахунок розподілу готової суміші в форми з'являється можливість створити той чи інший вид цегли. За умовами технологічного процесу, форми зсередини обробляються за допомогою розчинів і масел. За рахунок цього розігрів всього обсягу сировинної маси відбувається рівномірно, також не відбувається перегрів цегли на площинах, які стикаються з формою.

Після формування міцність цегли становить всього 0,05 МПа. Однак в ході сушіння вологість цегли зменшується до 10-12%, за рахунок чого відбувається збільшення механічної міцності до 0,2-0,5 МПа. Ця міцність достатня для того, щоб транспортувати виріб в піч для випалу. Цегла сирець необхідно сушити на пічних вагонетках в тунельних печах або ж у спеціальних сушарках на поличних вагонетках. Кінцева вологість шамоту після сушки складе до 4%.

Випал відбувається в кілька етапів:

1. При температурі від 100 до 200 градусів. Відбувається видалення гігроскопічної води.
2. При температурі від 400 до 600 градусів. Відбувається розпад каолинита і виділення хімічно зв'язаної води. На цьому етапі лінійна усадка становить 0,5%.
3. При температурі від 600 до 900 градусів. При такій температурі відбувається розкладання карбонату кальцію і карбонату магнію, а також окислення вуглецевих сумішей і сульфітів. Лінійна усадка становить від 2% до 2,5%.
4. При температурі від 1000 до 1100 градусів. Відбувається спікання глини.
5. При температурі від 1350 до 1400 градусів. Даний етап триває від 5 до 6 годин.

Якщо одне з технологічних умов порушується, шамотна цегла не матиме необхідних характеристик.

при охолодженні шамотного цегли відбувається незначне зменшення його обсягу. Зниження температури до 800-1000 градусів виробляється повільно, зі швидкістю від 25 до 45 градусів за годину. Це робиться для того, щоб не відбулося розтріскування матеріалу. Через наявність в печах тепла, накопиченого кладкою, зменшення температури потім знижується.

Сортування шамотного цегли виконується за його марками та розмірами в спеціальні пакети без піддонів. Потім пакети укладаються на піддони, а потім - в штабелі або контейнери. Пакети слід скріплювати спеціальної термозбіжною плівкою або пакувальної стрічкою.

Тріщини, відколи й відбитості на шамотном цеглі можуть виникати внаслідок неправильного транспортування. У деяких випадках цегла перевозять «навалом» і розвантажують за допомогою самоскида. Але найкраще складувати і транспортувати шамотна цегла на піддонах.

Зберігання проводиться в ангарах і неопалюваних складах, а також під навісом, щоб не відбулося попадання снігу, граду або дощу. Висота штабеля становить до 3,6 метра. Між штабелями повинні бути проходи шириною не менше 60 см. Зберігати шамотна цегла «розсипом» не можна.