Šamotová cihla: vlastnosti, odrůdy a jemnosti použití

Při stavbě kamen nebo krbu v domě vystupuje do popředí nutnost použití materiálů, které jsou odolné vůči ohni. Proto se většina kupujících rozhoduje ve prospěch šamotových cihel. Tento stavební materiál odolává extrémně vysokým teplotám a přímému dlouhodobému působení plamene. Je pozoruhodné, že šamot se nedeformuje a nedrolí se ani při dlouhodobém zahřívání.

Šamotová cihla se vyznačuje velmi jednoduchým složením, jehož základem je drcený sušený šamotový prášek, jehož koncentrace je 65-70%. Tato látka je vyrobena z jednoduchého bílého jílu, který je čištěn a vypalován po dlouhou dobu, díky čemuž vykazuje výrazné žáruvzdorné vlastnosti. Kromě toho se do surovin přidávají koks, grafitová plniva a hrubá křemenná zrna. Počáteční komponenty jsou důkladně promíchány, poté formovány a odeslány k vypálení a tlakové zkoušce.

Právě vlastnosti výpalu určují základní provozní parametry materiálu. Velmi důležitá je doba pečení materiálu. Pokud je tedy surovina v tepelné peci přeexponována, objeví se na jejím povrchu sklovitý film. Je poměrně pevný a dává materiálu zvláštní odolnost proti mechanickému poškození, ale zároveň klesá požární odolnost.

Výroba šamotových cihel je regulována současnými normami, přičemž její rozměry a hmotnost se často mohou výrazně lišit: od 2,5 do 6 kg a parametry jsou 230x111x65 mm, dále 300x150x65 a 250x123x65 mm. Kromě toho se výrobky liší ve vlastnostech hustoty a pórovitosti struktury.

šamotový stavební materiál vyrobený dle stávající technologie, existuje několik provozních funkcí:

• barva produktu by měla být světle žlutá, spíše slámová s příměsí hnědých skvrn;
• struktura cihly je pouze zrnitá;
• při nárazu na cihlu je slyšet zvonění jako kov;
• materiál se vyznačuje zvýšeným stupněm pevnosti, proto při mírném poškození zůstává struktura šamotu nezměněna.

Mezi výhody patří následující parametry.

• Přísná geometrie dílů, to je extrémně důležité při použití materiálů s klínovitým úkosem.
• Odolnost vůči teplu. Vnitřní struktura cihly není nijak ovlivněna dlouhodobým vystavením zvýšeným teplotám, takový materiál vydrží zahřátí až na 1500 stupňů a více. Je třeba poznamenat, že v zásadě ohřev na více než 1000 stupňů ze všech typů cihel snese pouze šamot.
• Nízká tepelná vodivost. Tato vlastnost, stejně jako nízká hustota určitých typů materiálu, činí takovou cihlu nejlepší možností pro instalaci komínů a různých potrubí.
• Pevnost. Šamotové materiály mají schopnost odolat i dosti silnému mechanickému namáhání.
• Chemická odolnost.Šamotové výrobky dokonale snášejí účinky různých acidobazických roztoků a odolávají mnoha dalším chemickým činidlům.

Nic ideálního však ještě nebylo vynalezeno a výjimkou nejsou ani šamotové cihly. S jeho používáním jsou spojeny i negativní aspekty.

• Pokud není správně dodržena technologie výpalu, pak se výrazně mění rozměry výrobků a úroveň jejich kvality.
• Šamotové materiály nejsou vůbec levné, takže je nelze považovat za dostupné pro většinu našich krajanů.
• Ne všechna řešení jsou vhodná pro zdění. Obvykle se používá speciální směs zvaná "malta" a musí být aplikována velmi opatrně, aby byla vrstva velmi tenká.
• Zvýšená pevnost výrazně omezuje možnost řezání materiálu. Lze jej řezat pouze speciálním diamantovým kotoučem na kámen.

Šamotové cihly jsou široce používány v průmyslu a často se také používají pro stavbu různých typů palivových komor a procesních kotlů. Právě v nich se spaluje uhlí.

Materiál je běžný i v běžném životě, zde našel své uplatnění pro stavbu krbových vložek, kuchyňských topenišť a kamen na dřevo. Na komíny odborníci doporučují vzít i přesně ohnivzdorné šamotové tvárnice, odolají nejen horkému vzduchu, ale i nepříznivým druhům atmosférických vlivů.

O vlastnostech materiálu koluje spousta pověstí a mýtů. Předpokládá se, že při zahřátí začne vydávat škodlivé složky a dokonce i záření. Odborníci všechny tyto teorie zcela vyvracejí. Navíc, pokud je poslední tvrzení teoreticky ještě v zásadě možné (pokud je cihla vyrobena z hlíny těžené v oblasti vystavené radiační kontaminaci), pak tomu prvnímu nelze uvěřit. S největší pravděpodobností je důvodem výskytu takových fám následující: některé typy ohnivzdorných materiálů, skutečně, když jsou vystaveny horkému vzduchu, začnou emitovat toxické látky. To však neplatí pro šamotovou tvárnici, protože původně vznikla jako materiál pro domácí použití.

Šamotové cihly se liší z několika důvodů:

• lisováním;
• podle typu hotového výrobku;
• podle pórovitosti.

V závislosti na variantě tvorby surovin existuje několik typů šamotových cihel:

• polosuché lisované;
• roztavený;
• extrudovaný termoplast;
• obsazení;
• lisované za tepla.

Podle typu cihel existují tvarové, tvarové, klínové, obloukové a lichoběžníkové typy. Nejpopulárnější je považován za šamot ve tvaru obdélníku, ale při instalaci obloukových konstrukcí je lepší použít klínový materiál. V závislosti na úrovni pórovitosti existují:

• cihla s vysokou hustotou - s velikostí zrna ne vyšší než 3%;
• vysoká hustota - v tomto případě je zrnitost diferencována od 3 do 10%;
• hustý - s parametrem pórovitosti od 10 do 16 %;
• žáruvzdorné zhutněné - s parametrem pórovitosti asi 16-20%;
• středně hustá - liší se zrnitostí na úrovni 20-30%;
• vysoce porézní - v tomto případě velikost zrna odpovídá 30-45%;
• lehký - se zvýšenou zrnitostí 45-85%;
• ultralehký - v tomto případě zrnitost přesahuje 85%.

Samostatně je třeba se zabývat takovou variantou šamotových cihel jako poměrně populárních lehkých výrobků. Tyto cihly se obvykle používají místo izolace. Skládají se ze speciální olejové hlíny, dále rašeliny, hoblin nebo pilin a některých dalších organických složek. Při tepelném zpracování zcela vyhoří a na svém místě zanechají různě velké póry.Výsledkem této technologie je získání porézního materiálu s vysokou energetickou účinností.

Lehké cihly jsou vyrobeny výhradně z organických látek, proto jsou považovány za šetrné k životnímu prostředí, nevypouštějí škodlivé a toxické látky, a proto jsou vhodné pro použití v obytných prostorách. Mimochodem, speciální struktura nijak neovlivňuje tepelnou odolnost materiálu: lehké cihly vydrží i extrémně vysoké nárazy až do 1800 °C.

Lehké cihly se obecně používají k vytvoření vrstvy tepelné izolace při vybavení elektrických pecí, stejně jako výparníků a ohřívačů. Poměrně často se kupuje pro obložení teplosměnných kotlů a parovodů. Zároveň může taková ochrana výrazně snížit tepelné ztráty (o 25-75%) a tím zmenšit rozměry topných zařízení. Odborníci poznamenávají, že pokud použijete šamotové materiály pro vyzdívky pecí, doba ohřevu a chlazení se sníží 5krát, zatímco všechny náklady na vytápění se sníží o 10-15% u trvale fungujících pecí a o 45% u pecí, které fungují od času na čas...

Všechny šamotové výrobky v Rusku podléhají povinnému značení, které se aplikuje na jednu stranu cihly. Výrobci jej obvykle skládají z několika písmen a číslic, přičemž celkový počet znaků se pohybuje od 5 do 47. Znaky v označení udávají chemické a fyzikální vlastnosti materiálu. Obvykle můžete vidět následující symboly.

• SHA / SHB / SHAK - pod tímto označením se skrývají cihly obecného určení, které mají extrémně vysoké pevnostní parametry a jsou schopny odolat ohřevu až do 1700°C. Takové značky jsou u vývojářů velmi oblíbené, protože mají optimální poměr cena / kvalita.
• ШВ / ШУС - označení pro průmyslový šamot. Vyznačuje se vysokou tepelnou kapacitou, proto je optimální pro uspořádání plynových průchodů generátorů tepla a také pro obložení skříní konvekčních šachet.
• ShK - takové materiály se používají při stavbě průmyslových technologických zařízení na výrobu koksu.
• SHL je cihla, která se vyznačuje vysokým stupněm pórovitosti. Nejčastěji se používá pro vyzdívku průmyslových pecí a dokáže si udržet své provozní vlastnosti při dlouhodobém vystavení vysokým teplotám (až 1300 °C).
• ШЦУ - je ohnivzdorné koncové bloky, které jsou široce používány pro výrobu rotačních částí průmyslových pecí.
• PB - představuje obvyklý šamot, který je široce používán v každodenním životě.
• PV - zahrnuje produkty, které našly své uplatnění při montáži komínů a interiéru domácích krbů.

Čísla udávají rozměry cihly v přísném souladu s platnými předpisy a normami. Například pod označením ШБ-8 je cihla o rozměrech 250х124х65 mm a ША-5 je výrobek s parametry 230х114х65 mm.

Šamotová cihla je poměrně drahá, takže je třeba ji brát vážně. Pokud si koupíte nekvalitní materiál, riskujete, že jednoduše přijdete o všechny své peníze. Pokud se ocitnete v železářství s dobrou pověstí, vůbec to nezaručuje, že vám bude nabídnut ideální produkt bez vnějších vad, při výběru proto dbejte na všechny důležité detaily.

• Základním ukazatelem kvality produktu je jeho barva, určitě musí být slámově žlutá. Pokud máte před sebou světlejší, téměř bílé tvárnice, nejspíš před sebou vidíte v peci nevypálenou cihlu, která dobře saje vlhkost a zevnitř podléhá destrukci.A teplo se v něm mnohem hůře akumuluje, což znamená, že funkčnost bude velkou otázkou.
• Cihla by měla mít poměrně rovný povrch a dokonalý tvar. Mnoho lidí se domnívá, že tyto požadavky jsou diktovány estetickou složkou projektu, ale zdaleka tomu tak není. Faktem je, že při uspořádání krbu nebo kamen musí být vnitřní povrch hladký, jakákoli úleva získaná v důsledku uchování zbytků roztoku nebo bobtnání cihel vede k vytvoření překážek toku ohřátého plyn. Pokud závada není odstraněna, začne nerovnoměrné rozložení tepla, v důsledku toho bude úroveň trakce nedostatečná a přenos tepla dramaticky klesne.
• Zdivo pece se vyznačuje velmi pevným spojením šamotových cihel, malým počtem švů a pevným lícováním. Pokud má použitý materiál praskliny, třísky a jiné vady, pak není možné zajistit spolehlivou přilnavost. V tomto ohledu při nákupu cihel nezapomeňte vybírat ze stejné šarže. V opačném případě riskujete získání zcela heterogenního materiálu, který může mít velmi žalostný vliv na provozní vlastnosti vašeho budoucího tepelného prvku.

Technologie výstavby kamen a krbů ze šamotových cihel doma se skládá ze 2 etap:

• přípravné práce;
• přímo zednické.

Ve fázi přípravy na práci jsou označeny všechny budoucí rohy a stěny, stejně jako výroba potřebné lepicí malty a předběžné suché zdivo. Pro trvalé pokládání cihel se používá speciální složení, které lze zakoupit hotové v obchodě nebo si jej můžete uvařit sami. Budete potřebovat žáruvzdornou práškovou hlínu, vysoce kvalitní šamotový písek a průmyslovou vodu.

Nejprve je třeba rozdrtit hlínu, poté prosít všechen písek a za stálého míchání přidat vodu do výsledné směsi jílu a písku. Hotová kompozice se nechá dva až tři dny, čas od času se míchá. Hlína a písek se odebírají v poměru 1: 2, někteří stavitelé doporučují přidat sůl nebo 3% tekuté sklo do kompozice v poměru 100 g na 10 litrů vody.

Při pokládce vlastníma rukama věnujte zvláštní pozornost spárování. Pokud se to provede nesprávně, to znamená, že šev je příliš hluboký nebo není zcela utěsněn, začnou se dovnitř dostávat kapky deště a sněhu (to platí pro uliční stavby) a když nastane chladné počasí, zdivo praskne. Krb, který je prasklý ve švech, nemůže plnit všechny své funkce v plném rozsahu a jeho tepelná kapacita je výrazně snížena.

Informace o tom, jak správně položit šamotové cihly vlastníma rukama, naleznete v dalším videu.