Журнал о строительстве

Для возведения отопительных печей в индивидуальных жилых домах широко используются керамические кирпичи. Строительная индустрия выпускает широкий ассортимент кирпича для кладки печи, но какой выбрать из предложенной номенклатуры? Прежде чем мы рассмотрим данный вопрос, вам необходимо понять тот факт, что для кладки печи используется два вида кирпича — это простой керамический кирпич, но обладающий определенными характеристиками, который используется для кладки внешних элементов печи, дымоходов и огнеупорный или шамотный кирпич, который используется для кладки топки печи.

Содержание:

 Какими свойствами должен обладать кирпич использующийся для кладки печи

Печной кирпич должен соответствовать следующим техническим требованиям:

• Стойкость к высоким температурам и воздействию открытого пламени.
• Способность накапливать тепло и сохранять его в течение длительного времени.
• Достаточная механическая прочность.
• Устойчивость к значительным колебаниям температур.

Твердотопливные печи строятся из керамического кирпича, отвечающего требованиям ГОСТ 390-96. Данный стандарт введен в действие 1 июля 1997 года и устанавливает технические условия, которым должны соответствовать данные изделия по форме и размерам. Нормативный документ также определяет требования по применению изделий в зависимости от максимальной температуры среды.

К керамическим кирпичам, предназначенным для возведения тепловых агрегатов, применяются более жесткие требования, нежели к другим строительным материалам. В топке печей температура пламени может превышать 1000 °C, соответственно стенки ее подвергаются значительным тепловым нагрузкам. Теплофизические параметры используемого материала должны быть выше указанного значения.

В процессе эксплуатации печей происходит их регулярное охлаждение в отдельных случаях и до отрицательных температур. Кирпич при этом подвергается значительному перепаду температур внешней среды, что приводит к тепловому расширению с последующим сжатием. Изделие должно иметь достаточный запас прочности, чтобы успешно противостоять данному явлению и избежать деформацию и разрушение.

Кирпич, применяемый для кладки печей должен, обладать достаточно высокой теплопроводностью и способностью аккумулировать тепло. Первое свойство необходимо для быстрого нагрева помещения и передачи энергии сгоревшего топлива во внешнюю среду. Второе качество позволяет поддерживать этот процесс после прекращения горения в топке в течение длительного времени. Это позволяет достаточно долго поддерживать комфортный тепловой режим.

 Применение разных видов кирпича для кладки различных элементов печи

Твердотопливные печи имеют достаточно сложную конструкцию, составные части которой работают в определенных условиях. Возникает вопрос, какой кирпич нужен для кладки печи и ее элементов?

Устройство отопительной печи следующее:

1. Топка и поддувало. 

Камера сгорания преимущественно имеет двухслойные стенки, внутренняя выполняется из огнеупорных (шамотных) кирпичей, наружная – из облицовочных керамических кирпичей. Топку возводят из шамотного кирпича с максимальными огнеупорными свойствами. Наружная отделка печи работает в менее напряженных условиях и для нее возможно использование облицовочных кирпичей, имеющих отличные декоративные характеристики.

2. Дымовые каналы.

Дымовые каналы представляют собой большой теплообменник и температура в них хоть и ниже нежели, в топке, но все же достаточно высока. Для кладки данных элементов печи используется шамотный кирпич. Снаружи конструкция может быть облицована керамической плиткой или облицовочным кирпичом.

3. Дымовая труба.

Дымовая труба непосредственно соприкасается с атмосферой и испытывает большие перепады температур. Следовательно, для нее применяется керамический кирпич с максимально возможным показателем морозостойкости. Обычно данный элемент также имеет двухслойную структуру с декоративной наружной отделкой из керамического кирпича или металлического короба.

Процесс кладки печи и пример использования шамотного кирпича для построения высоконагруженных элементов и внейшней облицовки керамическим кирпичем.

Использование кирпича с соответствующими характеристиками для устройства отдельных элементов печи обеспечит максимальную долговечность и отличные теплофизические свойства. Опытные печники при подборе материала уделяют данному вопросу особое внимание. При этом производится тщательный осмотр и выбраковки кирпичей с крупными трещинами и глубокими повреждениями и сколами.

 Какими характеристиками должен обладать керамический кирпич для кладки печи и шамотный кирпич для кладки топки
Характеристики керамического кирпича для кладки внешних элементов печи, дымовых каналов и труб

Как мы уже говорили ранее, на кладку печи идет определенный вид керамического кирпича, сейчас рассмотрим какими основными характеристиками должен обладать этот кирпич.

Марка по плотности. Первое на что необходимо смотреть при выборе керамического кирпича для печи это марка по плотности. Марка керамического кирпича по плотности устанавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 530-2012. Для ее обозначения используется буквенно-цифровая кодировка, состоящая из литеры «М» и числа от 25 до 1000. Обратите внимание на то, что данный показатель не указывает на качество кирпича, а лишь показывает его плотность при надавливании. Данный показатель важен потому, что чем более плотный кирпич, тем более медленнее он нагревается, а следовательно и медленнее остывает. То, что кирпич будет медленно остывать это конечно хорошо, т. к. печь будет отдавать тепло более длительное время. Но вот натопить печь сложенную из слишком плотного кирпича труднее, особенно когда она полностью остыла. Здесь важен баланс, поэтому для кладки печи используют кирпич с плотностью не ниже М-150 и не выше М-250.

Морозостойкость. Морозостойкость изделия определяется, как способность выдерживать определенное количество циклов нагрева и охлаждения. Данный показатель обозначается латинской буквой F с добавлением цифры от 25 до 300. Показатель морозостойкости керамического кирпича важен при возведении внешних элементов отопительной печи, таких как дымовые трубы. Все дело в том, что эта неотъемлемая часть печи находится в очень жестких условиях постоянного перепада температур. Это оказывает огромное воздействие на кирпич применяемый для кладки трубы. Для возведения таких сооружений лучше всего использовать керамический кирпич с морозостойкостью от F75 до F100.

Теплопроводность. Теплопроводность керамического кирпича будет зависеть от его плотности и для изделий применяемых для кладки печи она должна быть в пределах от 0,59 до 0,72 Вт/(м×°С).

Полнотелость. Для кладки печи используется только полнотелый керамический кирпич.

Керамический печной кирпич.

Для кладки камеры сгорания печей используется шамотный кирпич со следующими характеристиками

• Марка изделия: ШАК, ПБ, ША, ШБ, ПВ, ШВ и ШУС.
• Температура размягчения не ниже 1300 °C.
• Однородность блоков по всему объему.
• Высокая плотность и малая пористость изделий.

Эксплуатационные характеристики печи и длительность ее использования по назначению напрямую зависит от качества огнеупорных кирпичей, из которых построена топка. 

Рынок строительных материалов предлагает обширный ассортимент изделий, пригодных для кладки топливников. Возникает вопрос, из какого кирпича лучше сложить печь, чтобы она была долговечной и сохраняла свои свойства в течение длительного времени. Специалисты рекомендуют использовать кирпич огнеупорный шамотный полукислый. Данные изделия имеют наилучшее соотношение характеристик по стоимости и теплофизическим свойствам и качеству.

Основные технические характеристики керамического кирпича, применяемого для строительства твердотопливных печей, сведены в таблице:

Показатели Нормальные показатели для марок

ШАК
ША
 ШБ
ШВ 
ШУС 
ПБ 
 ПВ

Огнестойкость, °C
1730
1600
1650 
1630
 1580
1657 
 1580

Пористость, % не выше
23
24
 24
 24
30 
 24
25 

Предел прочности изделия, Н/мм2
23
20
 —
20 
12 
20 
13 

Температура начала размягчения, °C
1320
1300     

Шамотный кирпич.

 Выбор производителя печного кирпича

Рынок данного вида строительных материалов предельно насыщен продукций отечественных и иностранных компаний. В этом сегменте широко представлены изделия, произведенные предприятиям из России, Белоруссии и Прибалтийских республик.

Витебский кирпичный завод цех №1.

Керамические кирпичи данного производителя соответствуют требованиям к материалу для печей по марке плотности. Морозостойкость продукции крайне низкая. Марка по плотности 180 — 200. Кирпич можно использовать для облицовки печи и дымоходных каналов, для других элементов он непригоден. Можно сказать, что это один из самых распространенных, на сегодняшний день, материалов для возведения печи. Использовать его для кладки топки и первого дымохода печи нельзя. Требуется производить футеровку топки и первого дымохода огнеупорным шамотным кирпичом.

При постоянном непосредственном контакте с огнем данный кирпич достаточно быстро разрушается. Так как продукция имеет низкую морозостойкость, то использование данного кирпича для кладки внешних стенок дымоходной уличной трубы, тоже исключено. К плюсам данного материала можно отнести тот факт, что это один из самых бюджетных вариантов и учитывая все нюансы использовать его для кладки печи вполне возможно. Имеет 2 рабочие поверхности. В целом качество данного кирпича можно охарактеризовать как удовлетворительное.

LODE.

Кирпич торговой марки LODE производится в Прибалтике. Керамический кирпич имеет высокую марку по плотности — 500 и морозостойкости. Изделие используется для облицовки наружных поверхностей печи и дымоходной трубы. Кирпич данной марки имеет различные формы и его часто применяют для создания всевозможных декоративных элементов печи. По своему основному назначению это облицовочный кирпич.

Боровичский кирпичный завод.

Изделия Боровичского кирпичного завода, расположенного в Новгородской области. Массовый выпуск продукции начат в 2011 году, эксперты оценивают ее качество как хорошее. Марка плотности керамического кирпича М-250, показатели морозостойкости на уровне F25. Отмечаются значительные отклонения изделий от размеров, установленных стандартов, вплоть до 10 – 12 мм в одной партии. Это необходимо учитывать при кладке печи и лучше всего брать кирпича немного больше чем нужно. Далее все зависит от профессионализма печника и его умения отобрать нужные изделия. Кирпич имеет закругленные верхнюю и нижнюю часть кромок и 3 рабочие поверхности.

Огнеупорный или шамотный кирпич российского производства.

Качество изделий сильно варьируется, начиная с откровенного брака до вполне приличных изделий. Шамотный кирпич имеет ровный окрас кремового цвета и высокую плотность, форма правильная с прямыми углами. Как мы уже выяснили ранее, данный кирпич необходим для футеровки камеры сгорания классических печей, очагов и каминов. Но выделить здесь определенных производителей достаточно сложно.

Ответ на вопрос, какой кирпич лучше для печи обычно решает заказчик по согласованию с мастером. При этом учитывает несколько факторов, среди которых основными являются соответствие требованиям стандартов и стоимость. От правильности выбора огнеупорных уирпичей зависят эксплуатационные свойства сооружения, экономия в ущерб качеству обходится дорого.

 Способы определения качества печного кирпича

Проверка соответствия данного вида строительных материалов требованиям нормативных документов осуществляется по методикам, которые утверждены серией Гостов. Каждый из них предназначен для определения отдельных характеристик огнеупорного кирпича:

• ГОСТ 5402.1-2000. Методика определения остаточных деформаций после нагрева.
• ГОСТ 4069-69. Способ контроля огнеупорности изделий.
• ГОСТ 151136-78. Методы измерения повреждений углов и ребер керамических блоков.

Исследования кирпича производятся в лабораториях с использованием специального оборудования. В домашних условиях проверить качество кирпича огнеупорного способами, описанными в стандартах невозможно. Покупателю приходится полагаться на сертификаты и квалификацию мастера, которого желательно привлечь к решению вопроса о выборе материала для строительства печи.

Опытные печники способны во многих случаях определить качество огнеупорного кирпича по некоторым признакам. Печи сооружаются только из полнотелых керамических кирпичей с маркой от М150 до М250. При этом в сертификате должна быть запись, о том, что указанное изделие предназначено для данного вида работ.

Для определения свойств кирпича используют следующие методики:

Вибрация и звук. По большой грани кирпича, что удерживается на весу наноситься слабый удар молотком. Инструмент должен отскочить от поверхности со звоном. Это свидетельствует об отсутствии внутренних трещин.

Осмотр внешнего вида. Кирпич должен иметь правильную форму с предельным отклонением от стандартного размера в пределах 2 мм в одну или другую сторону.

Внутренняя структура. Оценивается по состоянию скола, при этом окрас сечения должен быть равномерным по всей площади. Наличие пятен говорит о наличии областей напряжения в массиве кирпича, что может вызвать его разрушение при нагреве. Из внутренней структуры материала не должно происходить выкрашивание шамота.

Использование приведенных способов оценки качества огнеупорного керамического кирпича для сооружения в печи позволит подобрать необходимый для этого материал. Применение строительных кирпичей соответствующих требованиям ГОСТ обеспечит теплотехническому агрегату надлежащий уровень прочности и надежности.