Как изготовить огнеупорный бетон своими руками

Как изготовить огнеупорный бетон своими руками?

Жаростойкий бетон — вид бетона, эксплуатирующийся в условиях долговременных воздействий высоких температур и способный сохранять при этом свои механические свойства. Применяется в промышленности при строительстве тепловых агрегатов, фундаментов доменных печей, печей утилизации, обжига кирпича.

Характеристики бетона.

На небольших предприятиях и в частном строительстве жаропрочный бетон применяется для устройства сборных блочных отопительных печей, каминов, печей в банях и саунах, дымоходов.

За счет своей низкой теплопроводности обычный бетон способен выдерживать кратковременное нагревание до температуры 200°С, но при повышении температуры до 200°С — 250°С он теряет до 25% своей прочности, а при температуре более 250°С начинает растрескиваться, нарушаются связи с арматурой и он полностью разрушается.

Основная причина в том, что при высоких температурах происходит его обезвоживание и разложение составляющих.

За счет увлажнения и резкого перепада температур при тушении пожаров обычный бетон разрушается еще быстрее.

Жаростойкий бетон может эксплуатироваться при температурах, не превышающих 1580°С, огнеупорный бетон — до 1770°С, высокоогнеупорный — свыше 770°С. Основными вяжущими материалами для их производства являются шлакопортландцемент, портландцемент, фосфатные добавки, ортофосфорная кислота, жидкое стекло.

Чтобы придать ему такие свойства, в состав смеси добавляют горные тугоплавкие породы, огнеупорные дробленые заполнители (измельченные изделия из огнеупорных материалов). Жароупорные бетоны в процессе эксплуатации становятся более прочными.

Производство огнеупорного кирпича в России и Украине

С началом использования технологий, процессы которых требуют постоянно высоких температур, например, производство стали или стекольное производство, возникла потребность в огнеупорных материалах, то есть кирпиче, который мог бы длительное время без разрушения переносить температуры выше 1200 градусов. Такое решение было найдено – для основы огнеупорного кирпича стал использовать шамот, то есть огнеупорную глину.

В России и Украине огнеупорный кирпич стали применять еще в XVII веке. По внешнему виду он почти не отличался от обычного красного кирпича, но выдерживает без труда температуры выше 1350 градусов. Это стало возможным потому, что 70% его состава была шамотная обожженная глина (шамот), остальное приходилось на графит или коксовый порошок (служит как связывающее вещество, чтобы во время обжига кирпич не трескался). Вес огнеупорного кирпича равен 3,4 кг.

Огнеупорный кирпич — характеристики и сфера применения

Область применения жаростойкого кирпича достаточно велика. От топок и дымоходов, обычных домашних печей и каминов, до камер сгорания нефти и газов на производстве фарфора, стекла, стали. При использовании огнеупорного кирпича в домашних печах важно, что он не только выдерживает продолжительное время действие высоких температур, но и обладает большой теплоемкостью, т.е. способен по окончании топки, долго отдавать тепло помещению.

Штукатурный раствор

Для приготовления штукатурного раствора своими руками потребуются пачка сухого порошка шамотной глины, вода, а также высокая емкость и прямая палка для перемешивания смеси.

Насыпав сухой огнеупорный шамот в специальную посуду, нужно постепенно добавлять к нему воду, пока жидкость не покроет сухую глину. Затем раствор оставляют не менее чем на трое суток, после чего приступают к окончательному замесу.

Правильно приготовленный раствор из шамотной глины по консистенции должен напоминать густую сметану: в этом случае он хорошо прилипнет к поверхности не растекаясь. Если готовый раствор получается излишне жидким, нужно смешать его с кварцевым песком, а чрезмерно густую смесь можно разбавить водой. Затем все ингредиенты раствора необходимо хорошо перемешать. Это делается вручную или с помощью специальной дрели.

Виды огнеупорного кирпича

Учитывая физические качества готового строительного материала, выделяют четыре вида огнеупорных кирпичей.

Несмотря на то, что у каждого из них общее предназначение, они различаются максимально допустимой температурой, при которой разрешено использование того или другого вида кирпича, химическим составом и требованиям к эксплуатации.

Наиболее распространенный в строительстве шамотный огнеупорный кирпич, который разрешается использовать как для внутренней, так и наружной облицовки и кладки.

Кварцевый кирпич, изготавливается из кварцевых составов.В отличие от других кирпичей, он не содержит полостей и имеет полнотелую структуру.

Углеродистый кирпич состоит преимущественно из кокса и графита, используется в основном в металлургии.

Основной кирпич предназначен для сооружения оснований доменных печей.

Свойства и область применения

Шамотный кирпич является прекрасным огнеупорным материалом. Он имеет высокие показатели прочности в группе данного вида материалов. Способен выдерживать температуру до 1500° и, напротив, обладает морозоустойчивостью. Сохраняет свои свойства и характеристики при резких перепадах температурных режимов. Поэтому незаменим при строительстве дымоходов. Имеет низкий коэффициент теплопроводности, значит, возможности сохранения и отдачи тепла.

Из шамотной глины производят разнообразные керамические изделия, способные украсить дом и помочь в быту.

Шамот также обладает привлекательным внешним видом. По цвету этот материал представлен светло-коричневым, соломенно-желтым с включениями коричневого оттенка. Еще одним свойством является устойчивость к различным видам кислот и щелочам. Благодаря этому значительно расширяется область применения. Также шамотный кирпич находит применение в металлургическом производстве, химической промышленности, стеклоделии и обжиге фарфора. Температуры на таких производствах достигают 1400° – 1800°С.

Строительство сводов, порогов доменных и прочих заводских печей не обходится без применения подобных материалов. В кладке цокольных этажей малоэтажных зданий так же используется шамотный вид. Физико-химический состав и температура использования подразделяют данный материал на марки ШАК, ША, ШБ. Огнеупорный кирпич получил свое название благодаря составу. Он состоит из 70% шамота. Шамотом называют еще обожженную огнеупорную глину.

Шамотный кирпич применяют при строительстве доменных печей.

Шамот обладает свойством предохранять материалы от растрескивания. Реже в смеси для производства добавляются порошки кокса и графита, крупные зерна кварца. В итоге есть возможность получения разных сортов изделий, которые находят применение повсеместно. Выбор необходимого сорта зависит и от температуры, в которой будет использоваться данный материал. Промышленное производство выделяет четыре вида кирпича:

• кварцевый;
• основной;
• углеродистый;
• шамотный (глиноземный).

Тандыр из кирпича своими руками

В данном разделе мы рассмотрим, как построить тандыр, используя кирпич. Это очень простой вариант, который не потребует нетрадиционных материалов и умений.

Подготовка

Любой вид строительных работ начинается с тщательной подготовки, поскольку это залог успешного результата. Если у вас есть опыт укладки кирпича, то весь процесс будет для вас достаточно прост. Это довольно простая конструкция, но, если вы впервые сталкиваетесь с кладкой, то стоит внимательно ознакомиться с алгоритмом постройки и подготовить все необходимые материалы.

Первым делом вам нужно рассчитать необходимое количество материала либо воспользоваться готовыми схемами, которые сопровождаются сметами. Мы же подготовили для вас типовую инструкцию и список требуемых материалов. Итак, для начала вам понадобится:

1. Около 100–150 кг смеси песка и гравия;
2. Сетка для армирования – примерно 2 кв.м.;
3. 7 кг цемента (применяйте более качественный);
4. 60–70 штук шамотного кирпича;
5. Огнестойкая смесь для кладки каминов или печей – 10–15 кг;
6. Если вы собираетесь окрашивать тандыр, приобретите огнестойкую краску.

Когда все необходимые материалы уже подготовлены, позаботьтесь о наличии необходимого комплекта инструментов. Вероятнее всего, большую часть предметов из представленного списка можно найти у себя на даче или попросить у соседей, но, даже если вам придется что-то приобрести, это не разорит вас. Для возведения тандыра из кирпича своими руками нужны такие инструменты:

— Штукатурное правило (желательно по длине основы);
— Ведро или другая емкость, чтобы замешать бетон;
— Шпатель;
— Малярная кисть и емкость для краски;
— Болгарка, а также круги по камню.

Как вы можете заметить, список не слишком уж велик или экзотичен. Подготовить все приспособления не будет слишком трудной задачей для вас.

Фундамент

Для долгого срока службы тандыру нужен очень надежный фундамент. Именно он придаст устойчивое положение всей постройке. Несмотря на то, что это не очень тяжелая конструкция, все же многое зависит от почвы. Например, если в ней содержится много глины, то основание нужно усилить.

Если земляной покров на вашем участке тяжелый, то используйте опоры на основе столбов. В случае более легкого грунта, например, песчаного, необходимо предварительно залить бетонную плиту, на которой будет расположена сама печь.

Исходя из нашей схемы и подготовленных материалов, площадь всего тандыра составит 100х100 см. Для поддержания конструкции с такой площадью будет достаточно бетонной подушки с толщиной не менее 10 см.

Правильный и хороший бетон выглядит как густая серая сметана. Для его приготовления нужно придерживаться следующих пропорций: 3 доли песка, 1 доля гравия с фракцией не более 1 см, 1 доля цемента. Если вы придержитесь данных рекомендаций, то получите отличную смесь.

Старайтесь правильно рассчитать необходимое количество бетонной смеси, для этого можно ориентироваться по размеру котлована под заливку плиты. Соорудите опалубку из дерева для ровной основы. Дно ямки укройте слоем песка примерно в 5 см, после этого полейте водой. Песок служит демпферной подушкой, что положительно сказывается на долговечности постройки. Придерживайтесь всех рекомендаций, и вы получите ровную и правильную бетонную плиту для фундамента. Не забывайте использовать уровень, чтобы основа вашей конструкции была максимально ровной.

Бетон схватывается не раньше, чем через трое суток после заливания. Правильное решение – дать ему настояться около недели, а лишь потом продолжить возведение тандыра. Если во время укладки фундамента стоит жаркая и сухая погода, то обязательно периодически обрабатывайте бетон водой, чтобы он не пересох и не дал трещину.

Основание тандыра

Огнеупорный (шамотный) кирпич – вариант, которому стоит отдать предпочтение, он не впитывает жидкость, а также выдерживает очень высокие температуры. В свою очередь, плотность этого материала позволяет не разрушаться под весом всей конструкции.

Еще одно преимущество выбора данного кирпича – это его устойчивость к резкому перепаду температуры. Именно поэтому следует использовать его для строительства тандыра на улице. Этот вид справляется с морозами, а также его вполне безопасно зажигать зимой и применять по прямому назначению без опасений о целостности постройки.

Укладывайте основание кругом, сперва постелив под него рубероид. Выложите кирпичи, затем разметьте их и обрежьте болгаркой до обретения нужной формы. Применяйте только огнестойкую смесь для укладки кирпича.

Правило для кладки

Выполняя правило для начала кладки стен, нужно учитывать ряд особенностей. Верным решением будет, чтобы основание равнялось высоте всего тандыра, а соотношение основания и верхней горловины составляло 1 к 3. Если вы делаете печь, исходя из наших рекомендаций по размерам, то для изготовления правила используйте планку из дерева высотой не менее 1 м, потому как длина основания правила будет равна 30 см.

Для производства лекала на правило применяйте фанеру. Идеально подходит окрашенная или лакированная фанера.

Стены тандыра

В нашем примере кирпичи укладываются вертикально, поэтому вам потребуется довольно много раствора. Устанавливайте внутренние кромки тандыра максимально плотно, чтобы стенки держались как можно лучше. Не забывайте основательно прорабатывать все швы раствором, не нужно экономить на прочности.

Чтобы укрепить всю конструкцию, применяйте стальную проволоку или армированную сетку. Если бы используете проволоку, то укрепляйте каждый ряд. В случае с армированной сеткой вы сможете обойтись лишь одним оборотом ее по кругу.

Когда вы завершили основную конструкцию, можно переходить к штукатурке. Делать это нужно с помощью той же печной смеси. Старайтесь делать толщины не менее 10 мм.

Дождитесь, пока штукатурка полностью высохнет, для безопасного высыхания можно обернуть конструкцию пленкой.

Высохшую конструкцию можно начать окрашивать. Вы можете применять огнеупорную акриловую краску или побелку. Также для украшения тандыра можно использовать декоративную штукатурку, а лишь потом – краску.

Какой огнеупорный кирпич подойдет для печи?

Жаростойкий кирпич для печи требуется подбирать исходя из мощности и размерам агрегата. Для домашней или банной каменки – на внутреннюю отделку топочного отсека и варочной полости лучше использовать шамотные блоки с маркировкой ШБ, для дымохода подойдут блоки с индексом «ПБ».

Обложить наружный слой, в зависимости от общей цветовой гаммы вашего помещения можно печным кирпичом с маркировкой М-150.

Возведение топки при помощи шамотного кирпича

Каждая деталь может изготавливаться из лучшего материала. Для изготовления наружной стены, которая будет оштукатуриваться или фундамента можно использовать огнеупорный кирпич с отклонениями по геометрии. Такой низкосортный кирпич стоит значительно дешевле, но потребует большего внимания при укладке.

Для банной каменки потребуется купить не шамотный и не кварцевый материал – это работа для керамических водонепроницаемых марок блоков. Для этого лучше всего подойдет клинкерная плитка – но такой материал дорогой.