Особый кирпич который идет на кладку заводских печей с высокой температурой

Обновлено: 04.05.2024

Огнеупорный кирпич включает кварцевые, углеродистые, основные виды кладочных камней, к этой же категории относят и шамотный кирпич. Его чаще всего применяют для футеровки при обустройстве топочных камер, т. к. материал имеет высокую температурную стойкость и малую теплопроводность. Кирпичная оболочка предохраняет печную кладку от непосредственного взаимодействия с пламенем, элементы выдерживают долгий нагрев до показателей +1000°С, не теряя при этом прочности.

Описание шамотного кирпича

Изделия производят обжигом смеси из шамотного порошка и мелкодисперсной глины с огнеупорными свойствами. Для процедуры используют высокие температуры на разных этапах от сушки при +200°С до спекания при +1450°С.

В процессе нагревания выходят остатки влаги. При интенсивном выделении изделие может покрыться трещинами, поэтому температуру повышают постепенно. При +400° — +600°С в растворе разлагается каолинит с дополнительным выделением воды. Общая усадка в процессе производства составляет 2,5 – 3,0%.

Как выглядит шамотный кирпич:

поверхность имеет песочно-желтый цвет;
на ложке, тычке и боковой плоскости наблюдается зернистость;
размеры огнеупорного кирпича соответствуют параметрам: 230 х 113 х 65 мм или 230 х 123 х 65 мм.

Для лицевой кладки печи выпускают клиновидные, трапециевидные и прямоугольные элементы.

Технология не предусматривает передержку больше положенного времени в критических условиях, т. к. на поверхности образуется стекловидная пленка. Такие элементы (железняки) прочные, но плохо соединяются раствором, их в печи не применяют, только для фундаментов. Шамотный кирпич в маркировке содержит букву «Ш».

Разные виды обладают отличными друг от друга характеристиками, но можно выделить усредненный диапазон показателей, характеризующих шамотный огнеупорный кирпич:

огнестойкость в пределах +1000° — +1600°С;
плотность изделий колеблется от 1700 до 1900 кг/м³;
прочность на сжатие — 75 – 250 кг/см²;
морозостойкость — выдерживает 15 – 20 этапов замораживания/таяния;
пористость материала — 3 – 85%;
коэффициент проводимости тепла 0,5 – 0,85 Вт/(м·К).

Шамотный кирпич отличается большей стойкостью к щелочам, в отличие от кварцевых камней.

Шамотные изделия в конструкции печи медленно накапливают тепловую энергию, затем постепенно отдают ее при остывании. Нельзя устанавливать материал, если высокая температура сочетается с влажностью более 80%.

Сфера применения

Используется в наиболее ответственных местах кирпичной кладки, поэтому уделяют внимание качеству при производстве продукции. Шамотный кирпич предназначается чаще всего для обкладки и футеровки камер в конструкции печи для сжигания дров, угля. Тело очага может быть выполнено из рядового красного кирпича, а для топки внутри ставят жаропрочный кирпич.

Футеровка представляет собой внутреннюю облицовку материалом, стойким к химии, износу, огнеупорным. Он должен иметь низкую проводимость тепла. Футеровку применяют на закрытых поверхностях металлоплавильных печей, разливных промышленных ковшей, топок котлов, домен, шахт.

Функции внутренней футеровки:

защищает плоскость стены от термического, механического, химического воздействия;
в горной металлургии слой предохраняет оборудование от ударов, налипания спекшихся веществ, истирания;
усиливает стойкость к прямому огню основных материалов кладки печей, очагов;
в домнах защищает кожухи от критических температур разрушения, взаимодействия с раскаленным металлом, шлаками.

Перед кладкой печи делают проект с порядовочными чертежами. На схемах жаростойкий кирпич показывают заштрихованными элементами, чтобы просчитать нужное количество деталей для установки в печи. Стоимость таких элементов выше рядовых керамических камней, поэтому точность подсчетов выходит на первый план.

По условиям работы огнеупорных деталей в металлоплавильных агрегатах выделяют зоны:

нижняя, где располагают горн, область фурм, характеризуется температурой +1300° — +1600°С;
верхняя, где находится шахта, распар и колошник, в ней нагрев идет до +200° — +1300°С.

На обоих участках применяют шамотный термостойкий кирпич с большим содержанием белой глины. Характеристики материала играют в этих местах первостепенную роль.

Устойчиво переносит длительный разогрев до температуры +1000°С, при этом не снижается прочность, плотность, не происходит просадка по размерам

Сохраняет размеры и выдерживает изменение габаритов соседних материалов и деталей до 0,5 – 1,0 % от их объема

Не вступает в реакцию с химически активными компонентами, которые содержатся в отработанных газах и конденсате

Твердость материала мешает в процессе обработки и строительства. Для резки нужны специальные пилы и станки с абразивными дисками

Кладку производят с более точным соблюдением технических рекомендаций и условий, по сравнению со стандартным кладочным массивом

Срок службы материала (во многом зависит от условий):

в домнах — 3 – 10 лет;
в зоне передвижения сталей — 40 – 1500 часов;
в миксерах, передвижных ковшах 20 – 1500 минут.

Сырье и состав

В массу для производства кирпича включают около 70% шамота — огнеупорной глины. Это главный компонент смеси. Белая каолиновая глина податливая и пластичная в природном виде, поэтому не подходит для производства твердых продуктов с постоянной формой. Сначала вещество обжигают, а после затвердения его размалывают до порошкообразного вида. В итоге получается огнеупорная глина со всеми необходимыми характеристиками надежности и прочности.

Шамот делают из компонентов:

огнеупорная шамотная глина;
песок
вода.

Песок берут кварцевых пород с содержанием кремнезема на уровне 75 – 80%, его измельчают перед введением в сырьевую массу.

Виды шамотного кирпича

Метод формирования камней служит для подразделения продукции на виды: литая из шликера, выпущенная пластичным или полусухим способом, плавленая, термопластичная, прессованная под действием высоких температур.

По плотности кирпичи с огнестойкими качествами бывают:

особо плотные, в них пустот содержится не больше 3%;
высокоплотные изделия — пористость не больше 10%;
плотные, с показателем в диапазоне 10 – 16%;
уплотненные — до 20%;
средней плотности — 20 – 30%;
повышенно пористые — 30 – 45%;
легковесные кирпичи — концентрация пустот 45 – 85%;
ультралегкие материалы — пор свыше 85%.

Некоторые пользователи волнуются, что стройматериал может оказать вредное действие на здоровье, но многочисленные исследования этого не подтверждают, наоборот, натуральный состав говорит об экологической чистоте материала.

Выпускают разные марки шамотных камней, обозначение ставится на каждом изделии:

ША, ШАК, ШБ относят к универсальной категории, из элементов делают камины, бытовые печи. Прочные камни имеют идеальное сочетание стоимости и качества.
ШУС, ШВ отличаются большой теплоемкостью. Их устанавливают в промышленных агрегатах-печах для выкладки поверхностей внутри газоходов и шахт.
ПБ чаще всего применяют в конструкции барбекюшниц, жаровен.
ПВ также применяют внутри бытовых очагов и каминных печей. Из них делают газовые емкости в колпаковых агрегатах.
ШК — эта марка остается незаменимой при возведении производственных домен по переработке кокса.
ШЛ относят к легковесным категориям большой ячеистости, используют в очагах и печках с невысокой температурой накала (до +1300°С). Чаще ставят в домашних и небольших промышленных агрегатах.
ШЦУ используют в передвижных ковшах с раскаленным металлом, также во вращающихся топках.

Для ячеистых материалов применяют пористые типы глин и шамота, последнего должно содержаться в массе не больше 15 – 20%. Для легких разновидностей используют глину с включением перлитовых частиц, поэтому такие изделия не способны выдерживать промышленных температур, их применяют для домашних печек, устройства дымоходов. Пористые кирпичи значительно повышают возможность скоростного нагрева футеровки, поэтому реже трескаются от возникающего пара.

Особенности применения огнеупорного кирпича

Высококачественные кирпичи для металлоплавильных печей должны иметь большой коэффициент химической и температурной устойчивости, не проводить выделяемых газов от сгорания топливной массы и преобразования шлаков. Увеличение срока работы шахт и домен является основным направлением, поэтому упор делают на применение огнеупорных видов футеровки. Кроме этого, материал должен переносить тепловые удары и агрессивное сочетание жары, пара и агрессивной химии (шлака, щелочи, кислот).

Для бытового использования имеет значение небольшой вес блоков, одно изделие имеет массу 3,4 – 4,0 кг. В соответствии с ГОСТ 390 такие продукты не должны весить больше четырех килограммов.

Топка домашней печи с огнестойкой футеровкой сохраняет на 15 – 20% больше энергии, чем без обкладки.

Имеет значение период остывания печного очага. Наружные стенки получают накопленную внутреннюю энергию от шамотной оболочки, поэтому длительное время сохраняются теплыми. Применение кирпичей уменьшает количество открывания дверки камеры сгорания и подкидывания дров, угля.

Раствор для кладки огнеупорных камней

Кладку ведут с применением специальной смеси, компоненты которой обладают аналогичными свойствами с кирпичом. Стандартный цементно-песчаный раствор не применяют, т. к. он не соответствует предъявляемым требованиям. В процессе работы камина или печи он от нагревания трескается, распадается. В итоге целостность стенок нарушается, выделяется ядовитый угарный газ.

Требования к раствору:

вязкость, адгезия к шамотному кирпичу;
прочность наравне с кладочным материалом;
привлекательный вид (для наружных стенок);
длительность работы;
термостойкость.

Готовые сухие смеси продают в строительных магазинах. Их разводят водой и тщательно перемешивают. Недостатком является высокая стоимость, поэтому такие растворы готовят собственноручно.

Берут компоненты:

шамотная огнеупорная глина;
шамотный песок;
вода, она должна быть мягкой, например, дождевая, в ней не допускают жирных и соленых примесей.

Глину замачивают в емкости на 2 – 3 суток так, чтобы покрыть все вещество. Перемешивают 2 – 4 раза в день, после окончания выдержки глину протирают сквозь сито с отверстиями 3 х 3 мм.

После этого вводят тонкопросеянный шамотный песок в концентрации 1:2, а воду вливают так, чтобы получить раствор в виде густой сметаны. Проверяют, положив на лопату и перевернув вертикально — при этом идеальная масса медленно сползает, и не оставляет следа на инструменте.

Правила выбора и отбраковки кирпича

Способы проверки описывают в нормативных документах, одним из которых является ГОСТ 54.02.1 – 2000 или ГОСТ 40.69 – 1969. Для проверки соответствия прочности, плотности и других показателей нужно сложное оборудование, которого у покупателя быть не может. Поэтому продавец должен предоставить качественный сертификат о пройденных испытаниях в заводских лабораторных условиях.

Осмотр на месте включает:

выявление сколов, наплывов, растрескивания поверхности;
проверку ровности граней, кромок, прямоугольности;
проверку звучания — при ударе по элементу молотком должен быть звонкий металлический отзвук;
контроль линейных отклонений от размеров шамотного кирпича — не должны превышать 2 мм от нормативных.

Недожженный материал при ударе звучит глухо. Опасность приобретения таких изделий в том, что изменены прочностные характеристики, поэтому печка может развалиться при отопительном процессе. Обращают внимание на плотность кирпича — пористые разновидности быстрее нагреваются и остывают.

При сжигании дров в камине температура в топочной камере достигает +1200°С, а при использовании угля и того больше. Выбирая кирпич нужен для кладки печи в доме, следует учитывать термическую и прочностную нагрузку, которая будет на него воздействовать. Чтобы сделать правильный выбор, нужно изучить ассортимент доступного материала, его особенности и правила использования.

Виды печного кирпича

Требования к кирпичу для кладки печей расписаны в ГОСТ 390-2018.

В соответствии с положением документа допускается использование продукции такого типа:

Основной (известково-магнезиевый). Изготавливается с использованием магнезита, благодаря чему имеет температуру плавления +2000°С. Больше применяется в промышленном производстве.
Шамотный (глиноземистый). Состоит из особого сорта глины — шамот. Имеет высокую сопротивляемость жару, блеклый вид, поэтому идет только на обустройство топок и каналов.
Клинкерный. Блоки делают из глины сорта клинкер, закаленной при высокой температуре, до появления керамического слоя, защищающего поверхность. Материал универсальный, но и стоит дороже.
Кварцевый. Представляет собой смесь песка и незначительного объема гончарной глины. В ходе обжига образуется полнотелое изделие с оплавленными гранями. Негативно реагирует на вещества, образующиеся после смешивания конденсата и сажи.
Углеродистый. В глиняную смесь добавляется графит и кокс. Готовый материал отличается высокой прочностью, жаростойкостью и устойчивостью к химически активным веществам.

Решая, какой печной кирпич лучше использовать для печи, можно остановиться и на бывшем в употреблении. На нем допускается наличие поверхностных щелей. Не разрешается использовать для сооружения печки пережженные, силикатные, декоративные и строительные материалы.

Печь из кирпича делается на десятилетия, поэтому к выбору материала нужно подходить грамотно и ответственно. Каждый его вид имеет определенные особенности и цену. Чтобы снизить расходы, очаг кладут участками.

Рассчитывая, сколько нужно кирпича на печь для дома с плитой, отдельно определяется количество для топки, дымохода и тела. Зная размер печного кирпича, проводится сложение числа камней в порядовках. При этом учитывается, что размер топки при одинаковых габаритах корпуса может существенно различаться. Если в шведке есть духовка, установлен водяной контур пятиоборотка или трехоборотка, на нее пойдет больше шамотных блоков. Когда делается голландка с лежанкой, увеличится расход уже красного кирпича.

Как правило, для жаровни используются шамотные марки, корпус выкладывается из красных, а дымоход — из клинкерных кирпичей.

Сравнительные характеристики красного и шамотного кирпича

Для кладки печки используются блоки разного состава, размера и формы. Как правило, на создание тела очага используется красные и серые шамотные кирпичи. Каждый из материалов имеет несколько разновидностей, различающихся по техническим характеристикам.

Размеры красного кирпича для печи 120х250х65 мм. Типы:

Вес красного печного кирпича составляет 3,4-3,6 кг, двойной модели — 6,9-7,2 кг.

Шамотные блоки классифицируются по таким классам:

ША. Используются для формирования топок, рассчитаны на температуру +1800°С.
ШБ. Универсальный, относительно недорогой материал, выдерживающий нагрев до +1600°С, чего вполне достаточно для бытового устройства.
ШЛ. Облегченный вариант, востребованный при строительстве без тяжелого фундамента. Уровень огнестойкости составляет +1500°С.

При проектировании очага можно выбрать укороченные и удлиненные блоки, фасонные, крупные, специальные и сложные. Это облегчит кладку и уменьшит объем дополнительных работ по подгонке.

Определение качества и расчет количества кирпича

При покупке материала нужно внимательно отнестись к проверке его качества. Самое главное — это целостность и прочность. Хороший блок выдерживает сильный удар молотка, издавая при этом звонкий звук высокой тональности. Один из фрагментов следует расколоть — внутри он должен быть однородного цвета, а скол ровным. Бороздки и неровности на поверхности являются следствием технологического процесса и не считаются браком.

Подсчет блоков проводится по порядовкам. Другого способа получения точного результата просто не существует. Печь является пустотелой конструкцией, потребность высчитывается в штуках, которые затем переводятся в кубометры. Именно в таких единицах отпускается и отгружается продукция.

Поскольку в строительстве будут использоваться разные сорта камней, их количество следует рассчитывать по таким направлениям:

основание;
стены;
облицовочный слой;
каналы;
дымоход;
топки;
декоративные элементы.

Если предполагается резать блок, он считается как целый.

Поскольку шамот лучше сохраняет тепловую энергию, целесообразно немного переплатить и использовать его для возведения всего сооружения.

Пример расчета

Простым вариантом определения количества камней является уравнение, где число блоков в первом уровне умножается на число рядов и на коэффициент заполнения. Он составляет 0,8 на отопительные и 0,65 на варочные конструкции. На дымоход нужно 56 фрагментов на метр, плюс 15% на брак и ошибки.

Пример: очаг размером 100Х100 см, что составляет 4х4 кирпича. Высота 30 рядов. Дымоход высотой 400 см.

печь — 32х30х0,65 = 624;
дымоход — 4х56=224;
итого — 848.

Добавив 15% (127) получаем 975 штук. Дальше учитывается глина (30 кг/100 штук) = 300 кг, песок (70 кг/100 штук) = 700 кг. Добавляется проволока, дверки и элементы декора.

Печка – один из главных атрибутов загородного дома. Она обеспечивает дом теплом и может помочь при готовке пищи. Строительство этого сооружения требует определенных знаний и навыков. В первую очередь стоит обратить внимание на выбор материала. Для топочных камер используется особая разновидность кирпичей, способных выдерживать воздействие пламени и высоких температур.

В этой статье мы рассмотрим основные особенности и разновидности огнеупорных кирпичей, а также расскажем о кладке этого материала. Подробнее про разновидности печей можно прочитать в статье «Домашние печи: обзор».

Огнеупорные кирпичи изготавливаются из разных материалов. В зависимости от этого они бывают динасовые, полукислые, корундовые, углеродистые. Большинство из этих разновидностей применяются в специальных областях, мы рассмотрим два самых распространенных вида общего назначения – шамотные и кварцевые кирпичи.

- главный огнеупорный материал для кладки печи. Он изготавливается из огнеупорной глины и шамотного порошка. Природные цвета шамотного кирпича от песчаного до оранжевого, различные добавки могут сделать кирпич красным или серым. Огнеупорные свойства материала определяются содержанием в материале оксида алюминия (Al2O3). О наличии у кирпича огнеупорных свойств говорит буква Ш в маркировке. Вторая буква обычно указывает на максимальную температуру, при которой можно использовать изделие. По ГОСТу огнеупорные кирпичи маркируются следующим образом: материал с маркировкой ШАК выдерживает не менее 1730, ША – 1690, ШБ – 1650, ШВ – 1630, ШУС – 1580. По пористости и по прочности на сжатие кирпичи делятся на две подгруппы, которые обозначаются римскими цифрами I и II.

Цифра после маркировки обозначает размеры и форму. Государственными стандартами предусмотрено более сотни различных форм и размеров для огнеупорных изделий, поэтому перечислять все не имеет смысла. Назовем только самые распространенные группы:

Прямой кирпич имеет прямоугольную форму, маркируется цифрами от одного до десяти. Минимальный размер прямого кирпича 230х65х65, максимальный – 345х150х75. Прямой кирпич может быть полуторный и трехчетвертной.

Клин - трапециевидная разновидность кирпича, бывает двусторонний и односторонний клин. Бывают торцевые клинья, они используются в качестве замковых камней при кладке полукруглых арок. Маркируется торцевые клинья номерами 20 – 32 и 33 – 41 – клинья полуторные. Ребровый клин используется для кладки прямоугольных арок с закругленными углами (номера изделий 42 - 48). Ширина ребрового клина составляет 114 – 150 мм, высота – 75 – 65 мм, длина – 230 – 250 мм

К другим формам кирпичей относятся подвесные кирпичи, оконные, пятовые, плиты и бруски. При этом самыми востребованными остаются обычные прямоугольные бруски или клинья. Наиболее распространенными разновидностями, используемыми для кладки печей, считаются марки ШБ-5 (230х114х65 мм) и ШБ-8 (250х124х65 мм).

Кварцевый кирпич изготавливается из кварцевого песка и глины. Особенностью кварцевых кирпичей является отсутствие пористости структуры и минимальное тепловое расширение. Кварцевый кирпич используется для кладки в местах, соприкасающимися с различными металлическими элементами. Кварцевый кирпич нельзя использовать для кладки в щелочной среде. Чаще всего этот материал применяется в тех местах, где важны отражающие свойства при обогреве с помощью лучистого тепла (инфракрасного излучения). Такие места встречаются в каминах, в них задняя стенка из кварцевого кирпича может играть роль рефлектора («зеркала»).

Кварцевый кирпич имеет розоватый оттенок

Для кладки топки чаще всего используется шамотная разновидность огнеупорных кирпичей. При выборе следует обращаться внимание на параметры изделия. Кирпич не должен иметь сколов и трещин. Все повреждения при воздействии высоких температур могут привести к нарушению целостности печи.

Огнеупорный кирпич не должен иметь полостей, для кладки печей не используется пустотелый (со щелями) кирпич, так как при воздействии высоких температур такой материал будет быстро разрушаться. Также из-за низкой теплопроводности пустотелый кирпич хуже нагревается.

При падении кирпич должен разбиваться на крупные куски, а не на мелкую глиняную крошку. Также стоит обратить внимание на различные неоднородные включения. Белые пятна свидетельствуют о присутствии известняковых включений, такой кирпич использовать для кладки печи нельзя.

Недостаточная термическая обработка сказывается на огнеупорных свойствах кирпича, такой кирпич называется недожжённый. Пережжённый кирпич покрывается пленкой, превращаясь в железняк. В результате этого материал теряет свою прочность.

Керамический кирпич, который используется для кладки других элементов печи тоже должен не иметь внешних повреждений. Прочность изделия должна соответствовать марке М125 или М150. Если строевой или печной кирпич планируется использовать для строительства дымохода, необходимо обратить внимание на морозостойкость материала.

Кирпич бывает двух видов в зависимости от способа производства пластичный и прессованный. Пластичный изготавливается непосредственно из глины, из которой формуются привычные нам прямоугольные бруски, после этого сырец подвергается высокотемпературному обжигу. Прессованный кирпич изготавливается из сухой глиняной массы. Количество содержания воды в смеси минимальное, смесь прессуется, затем подвергается обжигу. Для кладки печей лучше выбирать пластичный кирпич.

При выборе размера огнеупорного кирпича стоит ориентироваться на размеры кирпича, из которого будут выложены стены и остальные смежные элементы печи. Если кладка основного каркаса будет производиться одинарным кирпичом (250х120х65 мм) или печным керамическим кирпичом (230х114х40), то лучше всего выбрать модель шамотных изделий соответствующей конфигурации (ШБ-8, ШБ-5).

Не стоит путать печной кирпич и шамотный. Печной, как и строевой, изготавливается из красной глины и не имеет огнеупорных свойств. От строевого он отличается размерами.

На расход материала влияет конструкция и габариты печи. Если планируется класть отопительную или отопительно-варочную печь, то от размеров топки будут зависеть и площадь отапливаемого дома, соответственно материала на неё уйдет больше.

Для общего расчета варочных печей можно использовать коэффициент заполнения 0,8, а для варочных – 0,6. Перемножаем коэффициент, количество кирпичей в первом ряду и количество рядов, получаем приблизительный расход без дымохода. Такие подсчеты будут только приблизительными, так как не учитывается разделение на печные кирпичи и огнеупорные.

Пример порядовки для уличной печи

Внутреннее устройство печи тоже имеет определенные нюансы. Канальные печи имеют сложную систему конвекции воздуха, на возведение перегородок потребуется дополнительный расход кирпича, хотя в этом случае можно обойтись печным керамическим или строевым кирпичом.

Печь может быть снабжена двухканальным дымоходом, один рассчитан на летнее время года, другой – на зимнее.

Система печных каналов для конвекции воздуха

При кладке уличных печей (мангалов) используется фундамент из плит или монолитная заливка из бетона. Основная конструкция выполняется из печного кирпича, и только верхняя часть мангала и жаровня изготавливаются из огнеупорного кирпича. При этом на расход серьезно влияет проект. Если предполагается выложить не только простую прямоугольную жаровню для решетки и шампуров, а еще и полноценную печь для запекания, то огнеупорный кирпич потребуется еще и на печной свод.

При кладке камина площадь портала должна составлять примерно 2 % от площади всего помещения, высота портала обычно составляет 60% от его ширины. Большая топка требует большего расхода огнеупорного кирпича, также в некоторых порядовках предполагается использование кварцевого кирпича для «зеркала».

В некоторых порядовках уже имеется расчет необходимого количества кирпича Схема элементов камина

Русская печь имеет самые крупные габариты, соответственно и расход кирпича будет самым большим. Кладка потребует серьезного владения навыками каменщика. Под и горнило занимают большую площадь под лежанкой, при этом вся топка должна быть выложена огнеупорным кирпичом.

Расчет необходимого количества кирпичей можно производить с помощью компьютерных программ. К сожалению, на их освоение потребуется время, поэтому для новичков такой метод не подойдет. Если пользоваться готовый порядовкой или проектом, то к ней часто уже прилагается точный расчет количества кирпичей. При этом все равно необходимо добавить еще 10% на брак и бой.

Кладка печи по своим принципам схожа с кладкой стен, но есть и особенности (подробнее про кирпичную кладку можно прочитать в статьях «Кладка облицовочного кирпича» и «Кирпичная кладка: возведение стен из кирпича»). Огнеупорный кирпич, как и строевой, имеет три основные плоскости: тычок, ложок и постель. Кирпич кладется рядами. В зависимости от плоскости ряды бывают тычковыми и ложковыми. Кладка на ложок, когда ряд формируется постельной стороной кирпича, не допускается, иногда она используется для ненагруженных конструкций.

Расстояние, заполненное раствором, между кирпичами называется швы. В печной кладке необходимо выдерживать шов 2 – 3 мм. Кладка производится на смесь из глины и песка, которые смешиваются в пропорции 1 к 4 или 1 к 3 в зависимости от жирности глины. Нанесение смеси производится с помощью кельмы или руками. Смесь кладется только для одного кирпича. После установки на раствор кирпич не двигают и не подстукивают.

Для увеличения адгезии между материалами, перед укладкой кирпич предварительно смачивают водой.

Важным моментом в печной кладке является перевязка швов. Это система, когда верхние ряды «перевязывают» нижние. Для этого каждый кирпич укладывают со смещением на половину постели (в разбежку), при этом вертикальные швы не соединяются друг с другом в одну линию. Сплошной вертикальный шов говорит о нарушении технологии, из-за этого даже небольшая трещина разрастется на всю печь. Соседние швы тоже перевязываются друг с другом. Их поверхность должна закрывать не менее 25 % соседнего ряда.

Для этого при кладке чередуют ложковые и тычковые ряды (однорядная перевязка швов). Если через шесть ложковых рядов идет один тычковый, то такая перевязка называется многорядной. В печном деле кладка начинается и заканчивается тычковыми рядами.

Примеры многорядной перевязки

Кладка сводов – одна из самых сложных процедур при кладке печи. Округлый свод называется полуциркульным. Под крылья свода устанавливаются подпятники, под будущий свод устанавливают шаблон из дерева (кружало и опалубка). Предварительно производятся работы по обрезке кирпичей под кладку крыльев свода. Свод скрепляется замковым камнем из клиновидного кирпича.

Опалубка для кладки свода топки

Для большинства печей не используется одного единственного типа кирпичей. При кладке чаще всего комбинируются огнеупорные, строевые и печные разновидности. Шамотный кирпич считается самым распространенным огнеупором для кладки печей. Материал устойчив к высоким температурам и не боится контактов со щелочами. Рассчитывать количество кирпичей следует из проекта и порядовки. При этом новичкам в печном деле не стоит сразу браться за сложные проекты – лучше начать с более простых или доверить кладку профессиональным печникам.

Температура горения внутри топочной камеры при сжигании дров, достигает 1000-1200°С. При принятии решения относительно того, какой кирпич для печи лучше, учитывают интенсивную термическую и прочностную нагрузку, которую будет испытывать кладочный материал.

Виды печного кирпича

Для печи лучше использовать кирпич, специально предназначенный для этой цели. К материалу предъявляется несколько требований:

Чтобы снизить расходы, печь кладут участками. Отдельно подбирают материал для топки, основной конструкции, дымохода.

Основной кирпич (известково-магнезиевый)

Полнотелый известково-магнезиевый керамический кирпич, в основном применяют в строительных целях, в том числе и для изготовления металлургических печей. Магнезит – огнеупорный состав, обладающий гидротермическими и инфильтрационными свойствами. Обжиг проводится при температуре 1500 – 1650°С.

Вес полнотелого красного кирпича, меняется, в зависимости от марки и производителя и варьируется от 3,6-3,8 кг. После окончательной формовки и обжига, температура плавления магнезитового состава увеличивается до 2000°С. При существенной механической нагрузке, выдерживает нагрев до 1400-1500°С. Не подходит для стен и сводов печи, так как не выдерживает механической нагрузки.

Известково-магнезиевый – это особый кирпич, который идет на кладку печей, имеющих высокую температуру. В бытовых условиях, материал используется редко.

Шамотный кирпич (глиноземистый / огнеупорный)

Выбрать шамотный кирпич для кладки печи – оптимальное решение в бытовом строительстве. Особая глина шамот, после обжига хорошо переносит высокие температуры и нейтральна к воздействию химических, и кислотных соединений. Огнеупорный глиноземный кирпич для кладки печей, выпускается в нескольких цветовых гаммах.

Ввиду особенностей производства и стоимости, продукция из шамотной глины стоит дороже обычного керамического кирпича. Чтобы снизить цену печи, из шамота делают топочную камеру и некоторые элементы дымохода.

Огнеупорный шамотный кирпич подходит для изготовления и других элементов конструкции печки. Не всех устраивает внешний вид материала. После кладки, можно выполнить конечную облицовку керамической или клинкерной плиткой.

Размеры шамотного печного кирпича, 120*250*65 мм. Кроме стандартных образцов, производители выпускают следующую продукцию:

Использование огнеупорного кирпича для наружной кладки печи возможно, но не пользуется популярностью по двум причинам:

Благодаря тому, что современные изготовители научились изменять цвет кирпича без существенных ухудшений в качестве продукции, все больше потребителей решают класть печь исключительно из шамота.

Клинкер – еще один материал, имеющий схожие параметры с шамотом. Клинкерный кирпич изготавливают из особой глины, закаленной при высокой температуре, до появления керамического слоя, защищающего поверхность.

На территории РФ, практически нет залежей подходящей глины для изготовления клинкерной продукции. Клинкерный кирпич, предлагаемый отечественному потребителю, в основном изготавливают зарубежные компании, что объясняет его высокую стоимость. Клинкер подходит для кладки печи, но обходится в 1,5-2 раза дороже, чем шамот.

ГОСТ 390-2018 , описывает основные требования на огнеупорный на кирпич: длину и ширину, плотность и состав. Согласно ГОСТу, рассчитываются предельные термические нагрузки, которые сможет выдержать кладка. Любые нарушения в составе, приводят к снижению термической способности и кислотоустойчивости керамического кирпича.

Кварцевый кирпич

Кварцевый кирпич – изготавливается из песчаника. Во время производства, используется незначительное
количество глины. После обжига, получается прочный глазурованный кирпич, подходящий для печек. Готовое изделие исключительно полнотелое.

Недостаток кирпича из кварца – подверженность разрушению при воздействии на поверхность извести, щелочей или окислов металлов.

Жаростойкий кирпич из кварца, используют для изготовления теплоотражающих сводов и очагов. Для дымохода, материал применять не рекомендуется, по причине того, что продуцируемый конденсат быстро разрушит внутреннюю полость стенок.

Углеродистый кирпич

Еще один вариант, используемый в промышленных целях – это углеродистый кирпич. Во время производства, в состав добавляют кокс или графит. Получается кладочный материал, способный выдержать рекордно большие температуры и тепловые нагрузки.

Для кладки доменных печей, используется углеродистый кирпич. В бытовых условиях, необходимость в его применении сводится к минимуму.

Применение кирпича, бывшего в употреблении

Ввиду дороговизны нового строительного материала, допускается использовать повторно печной кирпич, бывший в употреблении. Предъявляются строгие критерии отбора:

Вес красного кирпича 3,7 кг. Уменьшение массы более чем на 300-500гр., указывает на недостаточное качество кладочного материала.

Какой кирпич нельзя использовать для кладки печи

Для кладки печи нельзя использовать несколько видов продукции, по причине низкой термоустойчивости и неподходящего состава:

При изготовлении печи нельзя экономить. Низкое качество строительного материала, обязательно скажется на сроках эксплуатации.

Какая марка кирпича лучше для печи

Марка печного кирпича зависит от его состава. Шамотный материал маркируется буквой Ш и цифровым индексом, указывающим на термостойкость. Для печи подойдет маркировка кирпича Ш-5 и Ш-8.

Огнеупорный кирпич, отличающийся высоким качеством и пользующийся особой популярностью отечественного покупателя, изготавливают несколько заводов:

Рейтинг кирпича возглавляет продукция, выпускаемая российскими заводами. Зарубежная продукция, стоит дороже и применяется для эксклюзивной декоративной отделки.

При выборе кладочного материала, учитывают рекомендации каменщика. Специалист сможет подобрать камень, оптимально подходящий в каждом конкретном случае.

Сколько стоит печной кирпич

Для кладки печей используют полнотелый глиняный кирпич. У разных производителей, цена за единицу варьируется от 40-60 руб. за единицу. Стоимость кирпича для печи за штуку, увеличивается в среднем на 20%, если в материал были добавлены различные присадки, увеличивающие термостойкость и другие характеристики.

Кирпич, бывший в употреблении, разрешается применять в кладке печей, если он не имеет трещин, видимых механических повреждений. Стоимость ниже на 30-50%, в зависимости от качества.

Отдельной категорией идет фигурный кирпич. Стоимость за единицу варьируется от 120-150 руб. Затраты на покупку можно узнать, если предварительно рассчитать количество кирпичей для печи. Опытный мастер делает расчеты с погрешностью не более 1-2%.

Резка печного кирпича

Размер стандартного красного кирпича для печи 120*250*65 мм. Допускаются отклонения по ширине и длине 5 мм, в большую или меньшую сторону. Обязательно потребуется подгонять материал по размерам.

Пилить лучше на специализированном станке с подачей водяного охлаждения. Место реза получается чистым, без сколов и выбоин.

Решить проблему резки можно еще несколькими способами:

Обязательно потребуется шлифовка реза. Для этой цели предусмотрены специальные насадки на дрель или шлифмашинку. После обработки, остается идеально гладкая поверхность.

Надо ли замачивать кирпич перед кладкой печи

Мастера, изготавливающие кирпичную кладку уже не одно десятилетие, раньше вымачивали камни в течение нескольких часов. Сейчас, существенно изменились характеристики красного кирпича и кладочной смеси. Соответственно поменялся подход к кладке.

Замачивать камень или нет, зависит от нескольких факторов:

Чем отмыть кирпич после кладки печи

Даже после аккуратной кладки печи, на стенах останется раствор, появятся высолы. Почистить поверхность можно несколькими способами:

Во время чистки, нельзя использовать абразивные чистящие составы, наждачную бумагу. Во время кладки, стоит сразу удалять все наплывы и попавший на поверхность раствор. Аккуратность – залог качественно выполненной кладки печи.

Правильно подобранный раствор для кладки печи из кирпича, отличается жаростойкостью, способностью выдерживать перепады температур (нагрев/остывание) без растрескивания и потери прочности. Тип кладочной смеси, выбирается, в зависимости от порядовки и испытываемых термических и прочностных нагрузок на улаживаемый ряд.

Для кладки используют разные виды растворов, изготовленных из глины, цемента изготавливаемые самостоятельно. Существуют готовые смеси.

Глиняный кладочный раствор

Глина для кладки печей, применялась еще нашими предками. На Руси, глиняный раствор делали чистым, не использовали дополнительных компонентов, которые рекомендуют добавлять современные мастера. Но даже без соли и цемента, кладочная смесь была прочной, не растрескивалась. Причем, можно было вторично использовать печной раствор для кладки. После добавления соли и цемента, использовать глину повторно.

Конечно, у глиняного раствора есть плюсы и минусы:

Преимущества смеси : жаростойкость, хорошие показатели эластичности, линейное расширение, идентичное керамическому кирпичу.
Недостатки : небольшая прочность соединения, уменьшаемая по мере толщины слоя.

Несмотря на существующие минусы, кирпичи скрепляют глиной, а не цементом. После добавления последнего, состав одновременно теряет эластичность и приобретает прочность. Во время топки печи, кирпич и связующая смесь под действием высокой температуры, расширяются. Шов из глины с цементом растрескивается, что приводит к ухудшению тяги и потере герметичности. Возрастает вероятность попадания в помещение угарного газа.

Какая глина нужна для кладки печей

Мастера выделяют три класса глины по своему составу. Опытный каменщик способен определить качество раствора на ощупь. Принято классифицировать сорта на три категории:

Для кладки печи лучше брать глину, относящуюся к нормальному сорту. Жирный состав во время нагревания, уменьшается в объеме, что приводит к растрескиванию. В противоположность этому, тощий раствор остается неизменным в размерах при нагревании, но не имеет достаточной прочности, чтобы удержать кладку.

Сделать нормальный состав можно несколькими способами. Некоторые мастера смешивают разные сорта глины, чтобы получить оптимальные пропорции, другие, добавляют речной и шамотный песок.

Какой песок нужен для глиняного раствора

На выбор песка влияет характеристика глиняного раствора, а точнее то, для какой части печи планируют применять состав. Для греющихся поверхностей, не подвергающихся прямому воздействию огня, подойдет смесь глины с речным песком.

Минимальные требования к качеству наполнителя: размеры фракций не более 1*1,5мм, очищенный, без строительного и растительного мусора, и вкраплений. Песок добавляют в пропорции 1 к 4.

Отличие глиняно-песчаного раствора для кладки печи от глиняно-шамотного, в способности последнего выдерживать большую температуру нагрева (до 1300°С). Состав с шамотным песком используют для изготовления топочной камеры. Раствор разводят песком в пропорции 1 к 1 или 2 к 1, в зависимости от расположения кладки относительно топочной камеры.

Как подготовить глину

Приготовление глиняного раствора для кладки печи, настоящее искусство, которое раньше передавалось от мастера отца – сыну, по наследству. Чтобы глина начала соответствовать необходимым свойствам, выполняют подготовку в несколько этапов:

Очистка – из выбранной глины потребуется убрать все примеси и мусор. При сухой очистке, материал измельчают, после чего просеивают через сито с размером ячеек не более 2*2,5 мм.Глина не отличается сыпучестью. Поэтому ячейки будут быстро забиваться. Чтобы облегчить процесс очистки, некоторые мастера изначально замачивают глину. После того как материал наберёт влагу, его протирают через сито с ячейками 2,5*3мм.
Приготовление раствора – в сухую емкость засыпают глину так, чтобы образовался равномерный пласт толщиной 150-200 мм. Заливается вода. Объем рассчитывается приблизительно. Жидкость должна полностью покрыть поверхность на 1-2 см. Сверху укладывается еще один слой и заливается водой. Процесс продолжают до тех пор, пока емкость не будет заполнена полностью.

Чтобы приготовить глину для кладки печи, потребуется не менее 2 суток. Спустя 24 часа после начала замачивания, раствор тщательно перемешивают лопатой или насадкой-миксером, до однородной консистенции. В полученную массу добавляется вода. Еще через 24 часа, состав повторно перемешивают. Глиняный раствор готов к использованию.

Для кладки 100 шт. кирпича, потребуется не менее 20 литров раствора. Смесь делают в объеме, достаточном для дневной выработки глины. Чтобы не прекращать работ, каждый день делают новую порцию раствора, который планируется использовать через 2 дня.

Пропорции глины и песка в растворе

При приготовлении состава, необходимо тщательно соблюдать пропорции глиняного раствора для кладки печей. Чрезмерное количество песка, приведет к тому, что шов начнет сыпаться, а недостаток отразится на прочности кладки.

Соотношение глины и песка для кладки печи, выбирается отдельно, в зависимости от жирности материала:

Нормальная глина – берут пять равных порций материала, тщательно очищенных от примесей и мусора, а также без крупных частиц. В первую порцию не добавляют песок, во вторую досыпают в размере одной десятой, в третью ¼, в четвертую ¾. В пятую порцию досыпают песка 1 к 1.
Жирная глина – в этом случае, соотношение песка и глины в растворе для кладки печей, будет другим. Выбирают пять одинаковых частей сухого глиняного порошка. Первая порция оставляется без изменений. Во вторую добавляют 50%, в третью 100% песка. Четвертая порция разбавляется 1 к 1,5, пятая 1 к 2.

Качество готовой глины проверяют несколькими методами. Один из распространенных, скатать шарик из затвора. После высыхания, его поверхность не должна растрескаться, сыпаться.

Раствор из обычной глины

Состав раствора для кладки печи из кирпича, подбирается, в зависимости от интенсивности нагрева конструкции. Состав из обычной глины, используется для изготовления следующих частей:

Теплоаккумулирующая область – нагревается до 550-600°С. Эта часть не вступает в реакцию и взаимодействие с химическими веществами, и не соприкасается с открытым пламенем.
Исток дымохода, распушка – температура нагрева достигает 400°С. Используется обычный глинопесчаный раствор.

Слой раствора должен быть не толще 3-4 мм. Чем толще шов, тем меньшая прочность будет у кладки.

Раствор из шамотной глины

Приготовление раствора для кладки печи из шамотной глины, оправдано в двух случаях:

Вся конструкция будет выкладываться из шамота.
Изготовление топочной камеры.

И в том и другом случаях, раствор изготавливается из двух ингредиентов в следующих пропорциях:

Шамотная глина 30%.
Шамотный песок 70%.

Пропорции раствора из шамотной глины в случае высокой жирности, меняют на 1 к 1. Для изготовления голландки или русской печи, используют чистую глину без добавления песка.

Чем можно заменить глину при кладке печи

Приготовление глиняного раствора – это трудоемкий процесс, требующий существенных затрат по времени. От мастера потребуется набрать глины в карьере, удалить крупные частицы и вкрапления, а также затворить материал в воде на несколько суток.

Неудобства привели к поискам альтернативных смесей для кладки кирпича. На самом деле, существует несколько типов растворов, способных заменить глину.

Альтернативная смесь для кладки печи из кирпича применяется при кладке:

Оголовка трубы.
Шейки дымохода.
Проходки через плиты перекрытия и кровлю.
Первый и второй ряд кладки.
Монолитный фундамент.

Компоненты для раствора – известь, цемент и шамотный песок, подбираются отдельно, в зависимости от интенсивности нагрева кладки. При изготовлении частей дымохода, в раствор для кладки печей рекомендуется добавлять жидкое стекло, увеличивающее прочность и обеспечивающее гидроизоляцию, и устойчивость к кислотной среде.

Известково-песчаный кладочный раствор

Состав кладочного раствора состоит из известкового теста и песка. Рекомендуемые пропорции 1 к 2; 1 к 4; 1 к 5. Соотношение подбирается индивидуально, в зависимости от жирности извести. Известково-песчаный раствор применяется для кладки первого и второго рядов печи.

Состав обладает следующими свойствами:

Способность выдерживать нагрев до 500°С.
Высокая прочность.
Не впитывает влагу. Устойчив к пропусканию дымовых газов.

Во время замешивания раствора, запрещается использовать негашеную известь. Материал вступает в реакцию с водой, что приводит к разрыву свежей кладки.

Цементно-песчаная смесь для кладки

ЦПС – цементно-песчаная смесь, имеет высокую прочность, но отличается незначительной эластичностью. При нагреве кирпича во время топки, швы трескаются. По этой причине, использовать цементный раствор для кладки печи не рекомендуется.

Цементно-песчаную смесь применяют для приготовления фундамента, а также кладки оголовка дымохода. На этих участках не наблюдается сильной термической нагрузки. Одновременно, оголовок дымохода и фундамент, испытывают сильное механическое воздействие, поэтому к кладочной смеси предъявляют требования, связанные с прочностью.

Цементно-шамотная кладочная смесь

Особый вид раствора – по своим характеристикам немного уступает шамотной глине. Характеризируется следующими параметрами:

Жаростойкость.
Огнеупорность, достаточная для изготовления топочной камеры.
Газоплотность, сопоставимая с глиняным раствором.

После того как был добавлен цемент в глину, потребуется выработать раствор в течение 45 минут. По истечению данного времени, происходит схватывание и быстрое затвердение смеси.

По стоимости, раствор обходится достаточно дорого, особенно, если шамотный песок покупается, а не заготавливается самостоятельно.

Цементно-известковая смесь

В составе цементно-известкового раствора, приветствует очищенный песок, цемент и известь. Тщательно подбирают пропорции, которые меняют, в зависимости от применения состава. Для цемента М400, соотношение известкового теста и песка, составляет 1*0,2*3.

Цементно-известковая смесь используется нечасто. В основном, для укладки первых двух рядов кирпича. Допускается применение для кладки уличных печей с небольшой интенсивностью нагрева (облицовке варочной поверхности или установке металлической модели).

Готовые смеси для кладки печей

Кроме растворов, которые готовят самостоятельно, покупателям предлагают большое количество готовых сухих смесей, предназначенных для кладки печей. В составы добавляют пластификаторы и присадки, обеспечивающие прочность и эластичность, влаго и морозоустойчивость, и другие необходимые качества.

На рынке представлены несколько готовых смесей для кладки печей, предлагаемых различными компаниями. Популярностью пользуются:

Боровичи СПО – в ассортименте предлагаются жаростойкие смеси, для изготовления топок и стен с интенсивным нагревом. В линейке представлены штукатурные растворы и составы для изготовления фундамента.
Плитонит СуперКамин – огнеупорные смеси, предназначенные для внутренних и наружных работ. Оптимальная толщина раствора при кладке 3-4 мм. Мешка сухой смеси хватает на укладку 90 шт. кирпича.
Терракот – при изготовлении используется каолиновый песок и глина высшего сорта. Терракотовые смеси после застывания кладки, не боятся прямого воздействия огня. Толщина слоя от 3 до 12 мм. Рекомендуется применять терракотовую огнеупорную смесь для кладки печи из красного керамического и шамотного кирпича.
ПечникЪ – под маркой выпускается линейка огнеупорных смесей для кладки топочной камеры печи, изготовления барбекю, каминов и т.п. В ассортименте ПечникЪ, предлагаются составы для проведения ремонтных работ, затирки.
Парад РК — компания выпускает сухие и готовые смеси для кладки печей, предназначенные для строительства и проведения ремонтных работ любой сложности. Расшивка швов выполняется самим раствором, затирка не требуется.
Universal HKM Wolfshoher Tonwerke – шамотная смесь, отличающаяся серой окраской и имеющая высокую прочность сцепления. Приготовленный раствор остается работоспособным в течение недели после приготовления, при условии закрытия емкости клеенкой. Universal HKM Wolfshoher Tonwerke – современные растворы, в составе которых нет песка, что снижает риск последующего разрушения кладки.
Печной дом «Макаровых» — в ассортименте компании растворы из белой красной и голубой (кембрийской) глины. Продукцию отличает высокое качество и устойчивость к интенсивному нагреву, и кислотным веществам.

Преимущество готовых кладочных смесей в быстром изготовлении, прямо на строительной площадке. Недостаток – высокая стоимость. Мешок в 25 кг, обойдется в 550-2000 руб.

Растворы для затирки швов кирпичной кладки печи

Кроме кладочной смеси, придется подобрать подходящий раствор для заделки швов. Некоторые компании предлагают универсальные составы, используемые одновременно для кладки и расшивки кирпича. В другом случае, во время изготовления печи швы немного углубляют, а после застывания смеси, заполняют специальной затиркой.

Ширина между кирпичами не более 3-5 мм. Большинство затирочных материалов рассчитаны на толщину не более 0,5-0,7 см. При выборе подходящей затирки, обращают внимание на следующее:

Где находится печь – затирки предназначены для внутренних или наружных работ. Возможности применения описаны на упаковке.
Цвет – современные материалы изготавливаются в широкой цветовой гамме. Покупатель сможет подобрать практически любой оттенок.
Толщина шва.

На упаковке приводится подробное описание характеристик и особенностей нанесения затирочной массы. Перед выбором следует убедиться, что затирка подходит по своим параметрам.

Как приготовить кладочный раствор для печи

Кладочный раствор готовится в строгом соотношении компонентов. Во время приготовления, учитывают несколько рекомендаций, влияющих на характеристики будущей смеси:

Раствор доводится до консистенции густой сметаны. Проверить качество смеси можно, положив 1-2 кирпича. Если швы кладки печи не полностью заполнены раствором, используется тощая глина, которая не в состоянии обеспечить необходимую прочность. Необходимо обогатить раствор.
Мастера не полагаются исключительно на указанные пропорции смеси. Обязательно делается тестирование глины.
Добавки в раствор применяются крайне редко. В основном, присадки и пластификаторы используются, если необходимо обеспечить морозостойкость или гидрофобность шва.
При кладке печи из красного кирпича, лучше использовать песчано-глиняный раствор. Для шамота, подойдет чистая глина.
Раствор для кладки печей нельзя использовать при температурах ниже 5-8°С. Готовить смесь без добавления присадок, рекомендуется до +15°С.

Читайте также: