Mattone refrattario: caratteristiche, varietà e sottigliezze d'uso

Quando si costruisce una stufa o un camino in una casa, emerge la necessità di utilizzare materiali resistenti al fuoco. Ecco perché la maggior parte degli acquirenti fa la sua scelta a favore dei mattoni refrattari. Questo materiale da costruzione può resistere a temperature estremamente elevate e all'esposizione diretta a lungo termine alla fiamma. È interessante notare che la chamotte non si deforma e non si sbriciola anche con un riscaldamento prolungato.

Il mattone refrattario è caratterizzato da una composizione molto semplice, a base di polvere di argilla refrattaria essiccata frantumata, la cui concentrazione è del 65-70%. Questa sostanza è composta da semplice argilla bianca, che viene purificata e cotta a lungo, grazie alla quale presenta caratteristiche refrattarie pronunciate. Inoltre, nelle materie prime vengono introdotti coke, cariche di grafite e grani di quarzo grosso. I componenti iniziali vengono accuratamente miscelati, quindi modellati e inviati per la cottura e il test di pressione.

Sono le caratteristiche di cottura che determinano i parametri operativi di base del materiale. La durata della cottura del materiale è di grande importanza. Quindi, se la materia prima viene sovraesposta in un forno termico, sulla sua superficie appare una pellicola vetrosa. È abbastanza forte e conferisce al materiale una resistenza speciale ai danni meccanici, ma allo stesso tempo diminuisce la resistenza al fuoco.

La produzione di mattoni refrattari è regolamentata dalle normative vigenti, mentre le sue dimensioni e il suo peso possono spesso variare in modo significativo: da 2,5 a 6 kg, e i parametri sono 230x111x65 mm, 300x150x65 e 250x123x65 mm. Inoltre, i prodotti si differenziano per densità e porosità della struttura.

Materiale da costruzione in argilla refrattaria realizzato secondo la tecnologia esistente, ci sono una serie di caratteristiche operative:

• il colore del prodotto dovrebbe essere giallo chiaro, piuttosto paglierino con una mescolanza di macchie marroni;
• la struttura del mattone è solo granulare;
• quando si colpisce un mattone, si sente un suono simile al metallo;
• il materiale è caratterizzato da un maggiore grado di resistenza, quindi, con un leggero danneggiamento, la struttura della chamotte rimane invariata.

I vantaggi includono i seguenti parametri.

• La geometria rigorosa delle parti è estremamente importante quando si utilizzano materiali con uno smusso a forma di cuneo.
• Resistenza al calore. La struttura interna del mattone non risente in alcun modo dell'esposizione prolungata a temperature elevate, tale materiale può resistere al riscaldamento fino a 1500 gradi o più. Va notato che, in linea di principio, il riscaldamento di oltre 1000 gradi da tutti i tipi di mattoni può resistere solo all'argilla refrattaria.
• Bassa conducibilità termica. Questa caratteristica, così come la bassa densità di alcuni tipi di materiale, rendono tale mattone l'opzione migliore per l'installazione di camini e vari tubi.
• Fortezza. I materiali refrattari hanno la capacità di resistere a sollecitazioni meccaniche anche abbastanza forti.
• Resistenza chimica.I prodotti Fireclay tollerano perfettamente gli effetti di varie soluzioni acido-base e resistono a molti altri reagenti chimici.

Tuttavia, non è stato ancora inventato nulla di ideale e i mattoni refrattari non fanno eccezione. Ci sono anche aspetti negativi associati al suo utilizzo.

• Se la tecnologia di cottura non viene seguita correttamente, le dimensioni dei prodotti e il loro livello di qualità cambiano in modo significativo.
• I materiali in argilla refrattaria non sono affatto a basso costo, quindi non possono essere considerati alla portata della maggior parte dei nostri connazionali.
• Non tutte le soluzioni sono adatte alla muratura. Solitamente si usa un composto speciale chiamato "malta", che deve essere applicato con molta attenzione, in modo che lo strato sia molto sottile.
• La maggiore resistenza limita notevolmente la capacità di tagliare il materiale. Può essere tagliato solo con uno speciale disco diamantato per pietra.

I mattoni refrattari sono ampiamente utilizzati nell'industria e sono spesso utilizzati anche per la costruzione di vari tipi di camere del combustibile e caldaie di processo. È in loro che viene bruciato il carbone.

Il materiale è comune anche nella vita di tutti i giorni, qui ha trovato la sua applicazione per la costruzione di inserti per camini, focolari da cucina e stufe a legna. Per i camini, gli esperti raccomandano anche di prendere con precisione blocchi di chamotte resistenti al fuoco, possono resistere non solo all'aria calda, ma anche a tipi avversi di influenze atmosferiche.

Ci sono molte voci e miti attorno alle caratteristiche del materiale. Si ritiene che quando riscaldato, inizi a emettere componenti dannosi e persino radiazioni. Gli esperti confutano completamente tutte queste teorie. Inoltre, se l'ultima affermazione è ancora in linea di principio possibile in teoria (se il mattone è fatto di argilla estratta in un'area esposta alla contaminazione da radiazioni), allora la prima è impossibile da credere. Molto probabilmente, la ragione della comparsa di tali voci è la seguente: alcuni tipi di materiali resistenti al fuoco, infatti, se esposti all'aria calda, iniziano a emettere sostanze tossiche. Tuttavia, questo non si applica al blocco di argilla refrattaria, poiché è stato originariamente creato come materiale per uso domestico.

I mattoni Chamotte differiscono per una serie di motivi:

• per stampaggio;
• dal tipo di prodotto già finito;
• per porosità.

A seconda della variante della formazione delle materie prime, esistono diversi tipi di mattoni refrattari:

• semisecco modellato;
• fuso;
• termoplastico estruso;
• lancio;
• pressato a caldo.

Per tipo di mattone, ci sono tipi sagomati, figurati, a cuneo, ad arco e trapezoidali. Il più popolare è considerato chamotte a forma di rettangolo, ma quando si installano strutture ad arco, è meglio usare materiale a cuneo. A seconda del livello di porosità, ci sono:

• mattone ad alta densità - con una granulometria non superiore al 3%;
• alta densità - in questo caso, la granulosità è differenziata dal 3 al 10%;
• denso - con un parametro di porosità dal 10 al 16%;
• compattato refrattario - con un parametro di porosità di circa 16-20%;
• medio-denso - differisce nella granulometria al livello del 20-30%;
• altamente poroso - in questo caso, la granulometria corrisponde al 30-45%;
• leggero - con granulometria maggiore del 45-85%;
• ultraleggero: in questo caso la granulosità supera l'85%.

Separatamente, è necessario soffermarsi su una tale variante di mattoni refrattari come prodotti leggeri piuttosto popolari. Questi mattoni vengono solitamente utilizzati al posto dell'isolamento. Sono costituiti da argilla oleosa speciale, oltre a torba, trucioli o segatura e alcuni altri componenti organici. Durante il trattamento termico, si bruciano completamente, lasciando al loro posto pori di varie dimensioni.Come risultato di questa tecnologia si ottiene un materiale poroso ad alta efficienza energetica.

I mattoni leggeri sono realizzati interamente con sostanze organiche, quindi sono considerati rispettosi dell'ambiente, non emettono sostanze nocive e tossiche e quindi sono adatti per l'uso in locali residenziali. A proposito, la speciale struttura non influisce in alcun modo sulla resistenza al calore del materiale: i mattoni leggeri possono resistere anche a impatti estremamente elevati fino a 1800 ° C.

I mattoni leggeri vengono generalmente utilizzati per formare uno strato di isolamento termico durante l'equipaggiamento di forni elettrici, nonché evaporatori e riscaldatori. Abbastanza spesso viene acquistato per il rivestimento di caldaie a scambio termico e condotte del vapore. Allo stesso tempo, tale protezione può ridurre significativamente le perdite di calore (del 25-75%) e quindi ridurre le dimensioni dei dispositivi di riscaldamento. Gli esperti notano che se si prendono materiali in argilla refrattaria per il rivestimento dei forni, il periodo di riscaldamento e raffreddamento diminuirà di 5 volte, mentre tutti i costi di riscaldamento saranno ridotti del 10-15% nei forni a funzionamento continuo e del 45% in quelli che funzionano a tempo al tempo...

Tutti i prodotti in argilla refrattaria in Russia sono soggetti a marcatura obbligatoria, che viene applicata su un lato del mattone. Solitamente i produttori lo compongono da più lettere e numeri, mentre il numero totale di caratteri varia da 5 a 47. I caratteri nella marcatura indicano le caratteristiche chimiche e fisiche del materiale. Di solito puoi vedere i seguenti simboli.

• SHA / SHB / SHAK - sotto questa designazione ci sono mattoni di uso generale, che hanno parametri di resistenza estremamente elevati e sono in grado di resistere al riscaldamento fino a 1700 ° C. Tali marchi sono molto apprezzati dagli sviluppatori perché hanno un rapporto qualità/prezzo ottimale.
• ШВ / ШУС - marcatura per argilla refrattaria industriale. È caratterizzato da un'elevata capacità termica, quindi è ottimale per la sistemazione dei passaggi del gas dei generatori di calore, nonché per il rivestimento degli involucri dei pozzi di convezione.
• ShK: tali materiali sono utilizzati nella costruzione di apparecchiature tecnologiche industriali per la produzione di coca cola.
• SHL è un mattone caratterizzato da un alto grado di porosità. Viene spesso utilizzato per il rivestimento di forni industriali e può mantenere le sue proprietà operative in caso di esposizione prolungata ad alte temperature (fino a 1300 ° C).
• ШЦУ - è un blocco terminale resistente al fuoco, ampiamente utilizzato per la produzione di parti rotanti di forni industriali.
• PB - rappresenta la solita chamotte, che è ampiamente usata nella vita di tutti i giorni.
• PV - include prodotti che hanno trovato la loro applicazione nell'installazione di camini e all'interno di caminetti domestici.

I numeri indicano le dimensioni del mattone in stretta conformità con le normative e gli standard attuali. Ad esempio, sotto la marcatura ШБ-8 c'è un mattone con dimensioni di 250х124х65 mm e ША-5 è un prodotto con parametri 230х114х65 mm.

Il mattone refrattario è piuttosto costoso, quindi devi prenderlo sul serio. Se acquisti materiale di bassa qualità, rischi semplicemente di perdere tutti i tuoi soldi. Se ti trovi in ​​un negozio di ferramenta con una buona reputazione, ciò non garantisce affatto che ti verrà offerto un prodotto ideale senza difetti esterni, pertanto, quando si sceglie, prestare attenzione a tutti i dettagli importanti.

• L'indicatore fondamentale della qualità del prodotto è il suo colore, deve essere sicuramente giallo paglierino. Se hai davanti a te blocchi più chiari, quasi bianchi, molto probabilmente vedrai davanti a te un mattone che non è stato cotto nel forno, che assorbe bene l'umidità ed è soggetto a distruzione dall'interno.E il calore si accumula molto peggio, il che significa che la funzionalità sarà una grande domanda.
• Il mattone dovrebbe avere una superficie abbastanza uniforme e una forma perfetta. Molte persone credono che questi requisiti siano dettati dalla componente estetica del progetto, ma questo è tutt'altro che vero. Il fatto è che quando si organizza un camino o una stufa, la superficie interna deve essere liscia, qualsiasi rilievo ottenuto a seguito della conservazione dei resti della soluzione o del rigonfiamento del mattone porta alla creazione di barriere al flusso di calore gas. Se il difetto non viene eliminato, inizia una distribuzione irregolare del calore, di conseguenza il livello di trazione sarà insufficiente e il trasferimento di calore diminuirà drasticamente.
• La muratura del forno si distingue per un'unione molto forte di mattoni refrattari, un numero ridotto di cuciture e una stretta aderenza. Se il materiale utilizzato presenta crepe, scheggiature e altri difetti, è impossibile garantire un'adesione affidabile. A questo proposito, quando acquisti mattoni, assicurati di sceglierli dallo stesso lotto. Altrimenti, rischi di ottenere un materiale completamente eterogeneo, che può avere un effetto deplorevole sulle caratteristiche operative del tuo futuro elemento termico.

La tecnologia di costruzione di stufe e caminetti da mattoni refrattari a casa consiste in 2 fasi:

• lavoro preparatorio;
• direttamente in muratura.

Nella fase di preparazione al lavoro, vengono contrassegnati tutti gli angoli e le pareti futuri, nonché la produzione della malta adesiva necessaria e della muratura a secco preliminare. Per la posa permanente dei mattoni, viene utilizzata una composizione speciale, può essere acquistata già pronta nel negozio o puoi cucinarla da solo. Avrai bisogno di argilla polverosa refrattaria, sabbia chamotte di alta qualità e acqua industriale.

Per prima cosa devi macinare l'argilla, quindi setacciare tutta la sabbia e aggiungere acqua alla risultante miscela di argilla e sabbia mescolando costantemente. La composizione finita viene lasciata per due o tre giorni, mescolando di tanto in tanto. Argilla e sabbia vengono prese in un rapporto di 1: 2, alcuni costruttori consigliano di aggiungere sale o vetro liquido al 3% alla composizione al ritmo di 100 g per 10 litri di acqua.

Quando si posa con le proprie mani, prestare particolare attenzione alla giunzione. Se viene eseguito in modo errato, ovvero la cucitura è troppo profonda o non completamente sigillata, iniziano a penetrare gocce di pioggia e neve (questo vale per le strutture stradali) e quando fa freddo, la muratura si incrina. Un camino con le cuciture incrinate non può svolgere tutte le sue funzioni in modo completo e la sua capacità termica è notevolmente ridotta.

Per informazioni su come posare correttamente i mattoni refrattari con le tue mani, guarda il prossimo video.