Особенности размеров печных кирпичей
Кирпич – является одним из самых прочных и долговечных строительных материалов. Его используют при возведении стен, перегородок, кладке фундамента и печей. Для кладки камина или печи, в основном используют специальный кирпич, который называют шамотным. Они производятся из смеси извести, шамота и кварцевого порошка. Этот вид выпекается при очень больших температурах для обеспечения более прочного и долговечного материала. В основном отличают 4 вида кирпича.
- Красный – получается при обжиге прессованной глины. Имеет стандартный вес–3,5-3,8 кг. Хорошо обожжённый красный кирпич при ударе звенит. Если этот вид пережжён, то становится непригодным для возведения стен или перегородок. Но его можно использовать при кладке фундамента. Пережжённый кирпич можно определить по тому, как его края опалены, а центральная часть – чёрная.
- Белый, на основе которого лежит силикат, является менее прочным материалом. Подходит только для возведения стен и перегородок, неприменим при кладке фундамента, так как является относительно лёгким материалом. Также не рекомендуется при кладке печей и каминов, потому что не является огнеупорным.
- Декоративный – имеет ровную и глянцевую поверхность. Также его называют фасадным. Он применяется для кладки стен изнутри и снаружи. После применения этого вида, не требуется дополнительная штукатурка и отделка стен.
- И, наконец, четвёртый вид, на котором мы, сегодня, остановимся – печной кирпич. Размер этого вида по стандарту составляет 250х125х 65 мм, а поверхность гладкая и ровная. Такой вид удобен в использовании и при кладке ложится ровной конструкцией.
Основными требованиями, которым должны отвечать печные кирпичи является их долговечность и высокая теплоотдача. В зависимости от этого они разделяются на подвиды.
- Шамотный или глинозёмный – устойчив к резким перепадам температур, которые могут достичь 1200–1500 градусов Цельсий. Материал для изготовления шамота – огнеупорная глина. Также этот вид характеризуется высокой скоростью нагрева и долго сохраняют тепло. Шамотный вид маркируется буквой «Ш». Потом идёт класс, к какому принадлежит шамот «А» или «Б». «А» класс может выдерживать нагрев температуры до 1400 градусов по Цельсию, а «Б» класс – до 1350 . Далее, следует цифра, обозначающая размер шамота.
- Кварцевый — используется в каминах и печах, где металл непосредственно контактирует с кирпичом. Этот вид несовместим с другими строительными материалами, как щёлочь и глинозём.
- Основной печной кирпич используется для кладки стенки печи.
При возведении камина или печи, покупатели обычно отдают предпочтение шамотному виду, так как он является самым огнеупорным из всех перечисленных. Так как огнеупорность у этого вида очень высока, то и срок службы у них намного больше. Этот вид заметно выделяется среди других. Они выдерживают не только высокую температуру, но и перепады. Не впитывают влаги, что, конечно же, отлично подходит для кладки печи.
Если не нарушались нормы производства, то шамот имеет жёлтый, красный или коричневый цвет. Светлый оттенок шамота говорит о нарушениях или браке производства. Если шамот не дожжён, то он будет активно впитывать влагу, что очень невыгодно нам. А если пережжён, то будет плохо сцепляться с приготовленным раствором и из-за этого кладка может получиться неровной.
При возведении печи можно использовать шамотные кирпичи, но такая печь обойдётся для хозяина в крупную сумму. Поэтому в целях экономии, основную и дымоотводную часть можно сделать из огнеупорного вида кирпича. Этот вид может выдерживать температуру до 1000 градусов по Цельсию, что является более чем достаточным для кладки печи. Теплоотдача этого вида тоже является очень высокой. Такая конструкция может прослужить долгие годы и плюс к этому не обойдётся слишком дорого.
От чего зависит теплотворность дров
Первое, что рассматривается при выборе дров – это порода. Деревья здесь рассматриваются в качестве топлива, а точнее химических особенностей того или иного образца. Для наглядности в таблице представлены общие (усредненные) показатели:
| Тип дров | Теплотворная способность дров (в Ккал/кг*) |
| Лиственные | 4460 |
| Хвойные | 4560 |
| Смешанные | 4510 |
* Речь здесь идет не про объем, а про массу дров. Стоит отметить, в кубометре лиственных пород оказывается больше, чем хвойных. То есть табличные данные относительно объема могут быть ниже или выше.
Под удельной теплотой сгорания топлива подразумевается количество тепловой энергии, которое выделяется в результате полного сгорания заданной массы или объема в данном случае дров. Измеряется физическая величина в Джоулях либо Калориях: Дж/кг или Ккал/кг. Здесь имеется прямая зависимость с важным для пользователей дровяных печей и каминов моментами. Чем выше показатели, тем меньше нужно топлива из-за высокого КПД.
Отдельно рассматриваются еще 2 понятия:
- Объемная теплотворность. Показатели здесь зависят от плотности древесины, поэтому их нельзя считать стабильными. Одно и то же растение в разных местах имеет отличительную химическую среду питания.
- Массовая теплотворность. Показатели зависят от влажности образца. Здесь условно проводится классификация на три группы: комнатно-сухая (7-20 %), воздушно-сухая (20-50 %) и сплавная древесина (50-70 %).
В таблице ниже представлены показатели объемной теплотворности дров (в Ккал/куб.дм) различных пород деревьев с учетом их влажности:
| Порода | 15 % | 25 % | 50 % |
| Береза | 2600 | 2028 | 891 |
| Дуб | 3240 | 2527 | 1110 |
| Ель | 1800 | 1404 | 617 |
| Кедр | 2280 | 1778 | 781 |
| Лиственница | 2640 | 2059 | 904 |
| Осина | 1880 | 1466 | 644 |
| Пихта | 1640 | 1279 | 562 |
| Сосна | 2080 | 1622 | 712 |
| Тополь | 1600 | 1248 | 548 |
Массовая теплотворность чаще учитывается при определении общего показателя. Вот несколько примеров в цифровом выражении:
| Степень влажности (в %) | Теплотворная способность (в Ккал/кг) |
| 7 | 4020 |
| 12 | 3770 |
| 20 | 3370 |
| 31 | 2820 |
| 45 | 2120 |
| 63 | 1220 |
Второе, что рассматривается при выборе дровяного топлива – уровень ее влажности. Стоит отметить, что это понятие может быть двух типов:
- Абсолютная. Здесь рассматривается текущий показатель количества влаги на фоне совершенно сухого образца. Это особенно актуально для строительных материалов.
- Относительная. В этом случае учитывается количество влаги в заготовках на конкретный момент сравнительно с массой выбранной древесины. Это актуально при работе с топливными ресурсами.
Влажность учитывать при расчетах необходимо, так как часть тепловой энергии в процессе горения дров уходит на процесс испарения влаги. Она фактически в итоге не «принимает участия» в обогреве печного щита, в конечном счете и жилого помещения. Для вычислений реальной теплотворности древесины существует формула: Qр=Q(100-W)/100-6W. Под условными обозначениями подразумеваются:
- Q – теплотворность абсолютно сухого образца;
- W – относительная влажность заготовленного топлива.
Например, для лиственных пород Q=4460 Ккал/кг. При W=12 % теплотворность березовых дров будет снижена до 3852 Ккал/кг. А у ели при той же относительной влажности значение уменьшится на 620 единиц.
Третий параметр, от которого зависят показатели КПД дров – это плотность древесины. Касательно топлива рассматривается вес одного кубометра. В таблице представлены усредненные показатели объемной теплотворности для разных пород древесины при влажности в 12 %.
| Порода | Плотность (в кг/куб.м) | Теплотворность (в ККал/куб.дм) |
| Береза | 640 | 2465 |
| Дуб | 690 | 2658 |
| Ель | 445 | 1753 |
| Кедр | 435 | 1714 |
| Лиственница | 665 | 2620 |
| Осина | 495 | 1907 |
| Пихта | 375 | 1478 |
| Сосна | 505 | 1990 |
| Тополь | 455 | 1753 |
Наравне с теплоотдачей дров разных пород рассматривается так называемая жаропроизводительность. Это температура сгорания топлива. В теории показатель должен быть близок +1547 градусам по Цельсию. Однако на практике наблюдаются различные потери от воздействия воздуха, окружающих предметов, сквозных отверстий и прочего. То есть по факту температурный диапазон оказывается ограниченным +700-+1200 градусами.
Какие существуют сорта кирпичей
Любой огнеупорный кирпич, в том числе и красный, относится к конкретному сорту, что определяется его качеством.
Различают такие сорта кирпича для кладки печи:
- Первый сорт: характеризуется хорошей отожженностью и плотностью, оптимальным количеством пор и их размером. Поверхности граней – ровные, не крошатся, цвет – красный насыщенный. После простукивания слышится звонкий звук. О высоком качестве камней, говорит наличие иридирующих пятен или сплошной пленки.
- Для второго сорта характерна легкая недожженность. Отличается низкой морозостойкостью, меньшей теплоемкостью, повышенной пористостью. При простукивании слышен глухой короткий звук. Рез – с неглубокими задирами, грани – слегка крошатся. На таких экземплярах никогда не появится радужная пленка. Такой кирпич подлежит выбраковке.
- Третий сорт – пережженный. Отличается большой плотностью, высокой теплопроводимостью, низкой морозостойкостью, очень слабой пористостью. Он не способен выдерживать высокие нагрузки, цвет – темно-вишневый, вплоть до коричневого, рез может быть рваным, а ребра – раскрошенными. После простукивания издает звонкий звук.
Разновидности кирпичей и их применение
Для начала необходимо определиться с целями – для чего именно вам нужен кирпич? К примеру, необходимо построить дом – в этом случае лучше использовать глиняный кирпич, так же называемый керамическим. В целом этот кирпич отличается достаточной прочностью, обладает достаточной плотностью , хорошо выдерживает морозы, отличается длительный сроком службы.
Для облицовки внутренних и наружных стен, перекрытий, выпускается силикатный кирпич, который производится путем смешивания извести и обыкновенного песка. Этот вид кирпича имеет гладкую, плотную поверхность. Но тепло- и влагоустойчивость у него значительно ниже, чем у керамического.
Если же постройка из кирпича будет подвергаться воздействию высоких температур, необходим особый вид кирпича, не только не расплавится и не изменит свой формы, но и не потеряет своих свойств при охлаждении. Благодаря этим качествам огнеупорный кирпич используют при строительстве очагов, каминов, печей – то есть там, где необходима изоляция огня и способность накапливать и отдавать тепло.
В зависимости от добавления в состав кварца, коксового или графитового порошка, получают различные виды огнеупорных кирпичей, используемые для разных целей. От температуры нагрева и химических свойств входящего в их состав вещества, от свойств топлива и золы зависит выбор кирпича того или иного сорта.
В промышленности изготавливают несколько видов огнеупорного кирпича: кварцевый, основной углеродистый и глиноземный.
Кварцевый кирпич, непригоден для контакта со щелочью, известью, оксидами железа. Лучше использовать его для изготовления сводов печей, каминов.
Основные и углеродистые кирпичи применяются в металлургии и особых областях промышленности.
Шамотные или глиноземные кирпичи образуются при добавлении в состав кирпича большего количества огнеупорной глины и особого порошка. Этот порошок – шамот – и дал название данному виду кирпича. Если передержать такой кирпич, то его поверхность станет похожа на стекло. Это придаст ему гораздо большую прочность, но вот связываться раствором он будет гораздо хуже. Поэтому применять такой кирпич при постройке печей и каминов лучше не стоит, а вот для кладки фундамента он как раз подойдет.
Шамотный кирпич
В отличие от кварцевых, огнеупорный шамотный кирпич выдерживает гораздо большую температуру, не подвержен влиянию щелочных материалов и оксидов железа. Такой кирпич хорошо проводит тепло, что способствует быстрой прогреваемости помещения. Да и разнообразие форм у такого кирпича велико. Например клиновидные, которые применяются при кладке сводов и арок. Ввиду всех перечисленных свойств этот стройматериал лучше других подходит для использования в бытовых целях. По внешнему виду от других он отличается цветом – от светло коричневого до песочно-желтого, с примесью зернистых вкраплений.
В зависимости от состава и плотности этот стройматериал имеет несколько маркировок. Наиболее пригодны для кладки печей и дымоходов кирпичи с маркировкой ША-5, ШБ-5, ША-8 и ШБ-8. Это связано со средними показателями плотности и веса. Химический состав огнеупорных кирпичей стандартизирован ГОСТ 390-96, а размеры определены ГОСТ 8691-73 При кладке такого кирпича необходимо тщательно подгонять их друг к другу, чтобы швы были максимально тонкими. В качестве раствора применяют специальную смесь из огнеупорной глины и толченого огнеупорного кирпича. Один из таких растворов называется шамотный мертель.
Цвет огня в зависимости от температуры
В зависимости от цвета пламени – можно определить примерную температуру огня. Хорошим примером будет огонь обычного костра. У самого основания дров, в месте где самая активная реакция – цвет огня белый, либо ярко-желтый. Чуть выше уже начинается оранжевый цвет – знак того, что температура там ниже. В самой вершине пламени – цвет огня ярко-красный. Дальше реакция уже не происходит – виден только дым. Если проще, то у огня есть свой диапазон температур, в котором каждая цветовая гамма говорит о том, сколько градусов в той или иной части костра:
- слегка видный красный — 500°C;
- вишнёвый тёмный — 800°C;
- вишнёвый яркий —1000°C;
- красно-оранжевый — 1100°C;
- ярко-оранжевый — 1200°C;
- белесовато-жёлтый — 1300°C;
- белый — 1400°C;
- ярко-белый — 1500°C.
Температура костра из дров
Вес кирпича
К основным характеристикам такого строительного материала как кирпич относят размеры, водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность и, конечно же, вес.
Стандартным вариантом является кирпич с размерами 250х120х65 мм и весом 4,3 кг. Масса крупноформатного стенового блока может достигать 24 кг, в зависимости от размеров кирпича — высоты, длины и ширины.
Однако это вовсе не означает, что чем тяжелее материал, тем он прочнее или долговечнее. Кирпичи производятся их разных видов сырья и разными способами. Обжиг осуществляется под определенными температурами. Первостепенными считаются свойства материала, отвечающие его назначению, и лишь за тем идет такая вспомогательная характеристика, как масса.
Вес кирпича полнотелого в классическом исполнении — 3,3-4,3 кг
Его применяют для построек из керамического камня, в строительстве цоколей деревянных домов, для перевязки пенобетонной/силикатной кладки, довольно редко – в роли основного строительного материала. До того как возникли бетонных перекрытия и фундаменты, он был незаменим. Связано это с его устойчивостью к действию грунтовых вод, возможностью применения в выкладке сводов и масштабных арок и подбора под сложный фасадный декор. Однако степень теплоизоляции данного материала довольно низкая, что автоматически увеличивает толщину стен, а, следовательно, и нагрузку на фундамент.
Вес красного кирпича полнотелого одинарного составляет в среднем 3,45 кг (3,3-3,6 кг), пустотелого одинарного – 2,4 кг, масса одинарного облицовочного — 1,45 кг.
- Строительный щелевой (пустотелый) кирпич весит около 2,5 кг, однако и он утрачивает свою популярность на строительном рынке. В учетом раствора 1 кубометр кладки весит почти 1700 кг, что гарантирует значительный вес конструкции и соответствующую нагрузку на основание дома. В малоэтажном строительстве гораздо выгоднее использовать керамический камень, обладающий высокой теплоэффективностью.
- Силикатный – самый тяжелый вариант. Согласно ГОСТ 379-95 вес кирпича силикатного не должен быть более 4,2 кг, но сегодня многие производители в своей работе руководствуются ТУ, по которым даже вес кирпича в 5,0 кг считаться нормальным. Неоспоримым преимуществом данного материала является ценовая доступность. К недостаткам можно отнести боязнь высоких температур и значительное водопоглощение. Вес кирпича белого силикатного полнотелого одинарного составляет в среднем 3,7 кг, одинарного пустотелого – 3,2 кг, одинарного облицовочного — 3,95 кг.
Поризованые блоки — самые легкий стройматериал. Их размеры отвечают толщине стены, однако благодаря высокой теплопроводности и незначительному весу они существенно снижают нагрузку на основание дома. Обилие замкнутых пор и сквозных щелей в керамическом камне объясняет его значительные габариты и минимальную массу. 1 кубометр такого материала весит не более 800кг.
Облицовочная керамика. К неоспоримым преимуществам данного варианта относят высокую морозостойкость и долговечность. Вес кирпича облицовочного составляет 1,6-4,3 кг. К самым тяжелым относят клинкерный полнотелый камень, который получают из высокопластичных глин методом спекания в монолит.
Клинкер характеризуется высокой прочностью и долговечностью, не боится температурных перепадов, на протяжении длительного времени не утрачивает свою фактуру и цвет. Учитывая тот факт, что в большинстве случаев постель облицовочных камней заужена, давление на фундамент оказывается незначительное.
Удельный вес кирпича
Учитывая то, что стандартные габариты одинарного варианта составляют 250х120х65 мм, то его удельный вес будет варьировать в пределах 1600-1900 кг/м 3 . При этом объем 1 штуки – 0,25*0,12*0,65=0,00195 м 3 .
Используя принцип определения удельного веса материала приведенный выше, можно рассчитать удельный вес кирпичной кладки. В подсчете данного показателя также следует учесть вес раствора, который идет на 1 кубометр стены.
Cколько кирпичей в 1 кубометре клаlки без учета шва
При условии использования одинарного варианта с размерами 250х120х65 мм – 516 шт;
Двойной камень с габаритами 250х120х140 мм – 242 шт.
Количество кирпичей в кладке при наличии шва, толщина которого составляет 10 мм:
Для одинарного варианта 250х120х65 мм – 400 шт;
Шамотный кирпич
Его чаще всего применяют в бытовых сооружениях, хотя, нередко используют при сооружении промышленных объектов.
Своим названием данный жаростойкий кирпич обязан особому материалу – шамоту, который производится из белой каолиновой глины во вращающихся или шахтных печах способом обжига при очень высоких температурах (порядка 1400-1500⁰С). Поэтому такие изделия могут эксплуатироваться при высоких температурах и оставаться нейтральными к химическому, кислотному и другим воздействиям. Такая разновидность глиноземного кирпича может иметь различные оттенки.
Особенности производства шамотного кирпича для печей очень влияют на его цену. И поэтому, с целью снижения стоимости печки, такую продукцию применяют обычно при кладке топочной камеры и некоторых элементов дымоходной системы.
Главные характеристики
Шамотный кирпич отличается:
- высокой огнестойкостью;
- свойством аккумулировать и отдавать тепловую энергию;
- высокой пористостью, которая обеспечивается наличием в нем окиси алюминия.
Кстати, последнее качество обуславливает долгое нагревание и такое же остывание камня.
Поэтому, при покупке следует обратить на данное качество особое внимание. Обычный шамотный кирпич производится размером 250х120х65 мм
В связи с возрастающими темпами строительства и спросом на продукцию, сейчас налажен выпуск укороченных и удлиненных блоков, а также кирпича различных объемов и конфигураций
Обычный шамотный кирпич производится размером 250х120х65 мм. В связи с возрастающими темпами строительства и спросом на продукцию, сейчас налажен выпуск укороченных и удлиненных блоков, а также кирпича различных объемов и конфигураций.
Благодаря широкой цветовой гамме изделий, все больше потребителей покупают шамотный кирпич для кладки печей и при этом совсем не используют облицовочную или клинкерную плитку.
Кварцевый
Если глиняную массу, с которой производится огнеупорный кирпич для печи необходимо усилить крупными зернами кварца, графитными или коксовыми порошками, то после выжигания получится кирпич с иными свойствами, соответственно и разных видов: кварцевый и углеродистый.
Кварцевый, как и углеродистый аналог, относится к красному огнеупорному кирпичу. Его применяют для сооружения сводов в отражательных печах. Кроме того, из него сооружают стены печей, которые в будущем будут контактировать только с металлами или огнем.
Для цементации таких изделий используют глину, которая придает обожженному изделию невероятную прочность.
Углеродистый
Если прессовать глину вместе с коксом или графитом, то получится высококачественный огнеупорный кирпич углеродистого типа. Но такие камни не применяются в бытовых целях, а только в промышленном производстве. Например, без них нельзя построить мартеновскую или доменную печь.
Критерии и требования
Для строения печи, которая послужит вам не один год, нужен хороший материал. В первую очередь это касается кирпича. Существует огромное количество данного стройматериала, который различается по цвету, размеру и форме.
Маркировка
Маркировка такого продукта обозначается заглавной буквой М. Возле нее обычно указаны цифры, которые показывают тот вес, который может выдержать деталь. Этот расчет сделан для одного квадратного сантиметра. Числовое значение возле буквы М может быть таким различным, но для печи наиболее подходящими будут: 150, 160, 170, 180, 190, 200, 250. Если при покупке вы обнаружили отметку М190, это значит, что кирпич для печи данной маркировки может выдержать около 190 кг.
Также обратите внимание на другие обозначения. Если вы увидели на продукте буквы У, П или Г, то приобретать их не стоит
Они обозначают, что данный стройматериал утолщенный, пустотелый или имеет внутри горизонтальные пустоты соответственно. Кирпичи, которые используют для кладки печного устройства, должны быть полнотелыми. Они имеют высокую плотность, а значит медленно нагреваются и также медленно остывают, сохраняя нежную температуру в помещении. Такие изделия никак не маркируются.
Еще одной важной характеристикой является морозостойкость продукта. Если на изделии присутствует обозначение F и рядом стоит числовой показатель, то устойчивость к морозу равна его значению
Цифры могут быть от двадцати пяти до трехсот. Но именно для кладки печного устройства наиболее оптимальными считаются варианты от 75 до ста.
Размер
На строительном рынке вы можете найти несколько типов кирпичных деталей различного размера. Стандартным, который используют практически все мастера, является материал размером 250x120x65.
Но встречаются еврокирпичи 250x88x65, утолщенные и модульные варианты. Для удобства строительства лучше всего использовать материал стандартного размера. Когда вы определитель со схемой порядовки, нужно проверить, что она подходит именно для размеров вашего кирпича.
Форма
Для кладки печного устройства используют объёмные прямоугольные детали. Но для оформления различных изгибов производители представляют изделия неправильных форм:
- клинообразные;
- ребровые;
- торцевые кирпичи.
Их используют при кладке арок. Некоторые примеры вы можете увидеть на фото ниже:
Цвет
Окраска кирпича для строительства печи тоже играет немаловажную роль. Для кладки всей конструкции следует использовать красный огнеупорный кирпич. Он обладает стойкостью к перепадам температур, может выдерживать высокие показатели, не растрескается и не деформируется в процессе эксплуатации.
Для кладки отдельных деталей, таких ка топка и зольник, которые больше всего подвержены действию огня и жара, используется специальный шамотный кирпич, который имеет желтый цвет.
Иногда для построения печного устройства используют белый кирпич, который более известный под названием шамотный. Он отличается огнеупорностью, но стоит существенно дороже красного кирпича. Поэтому использовать его для построения всего изделия неэкономично.
Какой по цвету кирпич вы бы не выбирали, обязательно обратите внимание на равномерность окраса: темные или светлые участки на поверхности деталей свидетельствуют об их низком качестве
