Когда слышишь 'кирпич шамотный полкругли огнеупорный', первое, что приходит в голову — стандартный арочный элемент для печей. Но те, кто реально работал с такими материалами, знают: разница между партиями одного завода иногда критичнее, чем между разными производителями. Особенно если речь о температурных перепадах в зоне от 1000 до 1300°C.
В прошлом году на одном из объектов в Челябинске пришлось столкнуться с партией, где отклонение по кривизне всего на 1.5 мм привело к зазорам в своде печи. Производитель уверял, что соблюдает ГОСТ 8691-73, но на деле при кладке на жаростойкий раствор швы расходились как веер. Пришлось вручную подшлифовывать тычковые грани — а это дополнительные 3 часа на каждый десяток кирпичей.
Кстати, о марках шамота. Многие до сих пор путают ШБ-5 и ШБ-6, считая разницу чисто в размерах. На деле у ШБ-5 показатель огнеупорности 1690°C, а у ШБ-6 — уже 1730°C. Для арочных конструкций это может быть решающим, особенно если печь работает с цикличными нагрузками.
Заметил, что кирпичи с желтоватым оттенком (пережог) часто имеют скрытые трещины вдоль радиусной части. Проверяю простым способом: простукиваю углом молотка — если звук глухой, бракую. Хотя некоторые подрядчики берут и такие, экономят, но потом через полгода перекладывают весь свод.
Как-то раз видел, как бригада клала полукруглый кирпич на цементно-песчаный раствор. Через двое суток при пробном прогреве швы посыпались буквально как песок. Пришлось объяснять, что даже для шамота нужен специальный мертель с содержанием глинозёма не менее 25%. Сейчас всегда требую привозить мертель МШ-39 — он хоть и дороже, но дает усадку всего 0.3% против 1.2% у дешевых аналогов.
Еще один момент — направление укладки. Радиусные кирпичи иногда пытаются ставить 'вразбежку', как обычную кладку. Но для арок это смерть: нагрузка распределяется неравномерно, и в верхней точке появляется распор. Лучше использовать замковую систему, особенно если пролет больше 2 метров.
Толщина шва — отдельная история. В теории рекомендуют 2-3 мм, но на практике при ручной кладке редко получается меньше 4 мм. Если шов толще 5 мм, при термическом расширении раствор выкрашивается быстрее, чем сам кирпич. Проверено на печах ковки в Туле — там где швы были 4 мм, кладка стояла 5 лет, где 6 мм — через два года пошли трещины по швам.
Для футеровки часто используют комбинации с базальтовыми матами или вермикулитовыми плитами. Но с полукруглыми кирпичами это не всегда работает: если между шамотом и изоляцией оставить зазор меньше 10 мм, при нагреве происходит 'запирание' тепла и кирпич трескается по радиусной части. Оптимально — 15-20 мм с заполнением каолиновой ватой.
Пробовали как-то комбинировать с карбид-борными элементами от ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив — у них на сайте cn-boroncarbide.ru указано, что карбид бора марки 'Хуангэн' держит до 2200°C. Но для арок не подошел — слишком жесткий модуль упругости, не работает на изгиб. Зато для прямых участков показал себя отлично.
Кстати, про ту компанию — они с 2015 года запустили линию на 3000 тонн карбида бора, и если верить спецификациям, их продукция имеет стабильную гранулометрию. Это важно, потому что для шамотных конструкций с пропитками неоднородность наполнителя — частая проблема.
Никакие лабораторные тесты не покажут, как поведет себя кирпич при резком охлаждении водой. На металлургическом комбинате в Липецке был случай: при аварийной остановке печи температуру с 1200°C сбили до 200°C за час. Полукруглые элементы со стороны загрузки дали сетку трещин, хотя по паспорту должны были выдерживать. Оказалось, проблема в пористости — у той партии было 18% вместо заявленных 22%.
Еще один параметр, который часто умалчивают — скорость прогрева. Для шамотных арок первого нагрева рекомендуют не более 50°C/час, но если кирпич из низкокачественного каолина, даже при 30°C/час появляются микротрещины. Сейчас всегда требую тестовый прогрев на 3-4 кирпичах из партии.
Кстати, о каолинах — уральские месторождения дают более стабильное сырье, но кирпич из него тяжелее. Если свод большой, лучше брать челябинский — он на 7-10% легче при сопоставимой огнеупорности.
Когда заказчик пытается сэкономить, предлагаю такой вариант: в видимой зоне класть дорогой кирпич (например, от 'Борус-огнеупор'), а в скрытых участках — более дешевые аналоги. Но с полукруглыми элементами этот номер не проходит — неоднородность свода сразу дает перекосы.
Пробовали дробить партии — брать 70% кирпича одного завода, 30% другого. Не рекомендую: даже при соблюдении всех ГОСТов разница в коэффициентах теплового расширения дает напряжение в замковых швах.
Сейчас работаем в основном с заводами, которые используют шлифовку после обжига. Да, такой кирпич на 12-15% дороже, но зато нет проблем с подгонкой. Особенно важно для ремонтов, когда нужно вписаться в существующую кладку.
Главный урок за 10 лет работы с шамотными полукруглыми кирпичами: никогда не полагаться только на паспорта качества. Всегда лично проверять геометрию, простукивать, а лучше — разломить один кирпич из партии посмотреть на структуру излома. Если видите темные пятна — это участки пережога, они станут точками разрушения.
И еще: даже идеальный кирпич не спасет от неправильной кладки. Лучше найти одного опытного печника, чем купить самую дорогую партию и доверить ее студентам-строителям. Проверено на десятках объектов — от частных бань до промышленных печей.
Кстати, если говорить о масштабных проектах — типа тех же линий по производству карбида бора, как у ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив — там вообще лучше не экономить. Их производство в Яане рассчитано на 5000 тонн продукции, и там используются как раз комбинированные огнеупоры. Но это уже тема для отдельного разговора.
