Vlastnosti žáruvzdorných cihel

Cihla podle složení se dělí na keramické, silikátové, hyperlisované, slínkové a žáruvzdorné, dle dohody – pro konstrukci a opláštění, podle kvality povrchu – na soukromé a přední straně, vnitřní strukturou — na pevné a duté.

Žáruvzdorné Cihly se zase dělí podle chemického složení na:

• Silica
• Magnesia-vápenec
• uhlíkaté
• Hliníkové
• Hlinitokřemičitan
• Alumina-vápno
• Magnesian
• Vápenaté
• Magnesian-spinelid
• Magnesia-silicate
• Chrome
• Zirkon
• Кварцевые
• Kysličník
• Oxid uhlíku
• Karbid křemíku
• Bez kyslíku

Základní nebo hliníková šamotová cihla je hlavním materiálem pece v civilní výstavbě. Jeho požární odolnost musí být minimálně 1600°C.
Uhlíková nebo grafitová cihla je vytvořena na bázi volného uhlíku. Požární odolnost takových výrobků, získaných vypalováním vsázky černouhelného dehtu s grafitem při 2000 ℃, je až 3500 ℃, používají se k vyzdívky tavicích pecí v metalurgii, v elektrárnách včetně jaderných elektráren.
Křemenné nebo dinasové cihly fungují až do maximálních provozních teplot šamotových cihel – 1730℃. Používají se pro obložení průmyslových topných těles.
Korund, který odolává teplotám až 1750°C, se používá v zařízeních určených k výrobě kyseliny sírové a pecích s oxidačním prostředím.
Magnesia, která vydrží dlouhodobé zahřívání až na 1900 ℃, má vysokou mechanickou pevnost a je široce používána v metalurgii.
Dolomit se získává vypalováním směsi oxidů vápníku a hořčíku. Má požární odolnost do 2300 ℃.
Chromová cihla je vyrobena z kamene (chromitu). Je inertní vůči kyselému a alkalickému prostředí, včetně účinků strusek vznikajících při svařování kovových slitin. Maximální provozní teplota je 2180℃, používá se v metalurgii.
Zirkonové cihly jsou vyrobeny z minerálu baddeleyit, mají požární odolnost do 2700℃ a používají se v neželezné metalurgii a výrobě skla.

Většina těchto typů šamotových cihel je určena pro speciální vysokoteplotní průmyslová odvětví – ocelářství, zpracování koksu, sklářství a další podobná. Pro domácí účely (krby, topná kamna, grilovací komplexy) se obvykle používají hlinité šamotové cihly.

Podle požární odolnosti se šamotové cihly dělí na:

• ohnivzdorné (požární odolnost od 1580 do 1770 °C)
• vysoce žáruvzdorný (od 1770 do 2000 °C)
• nejvyšší požární odolnost (od 2000 °C do 3000 °C)
• super ohnivzdorné (více než 3000 °C)

Podle této klasifikace běžné šamotové žáruvzdorné cihly snadno procházejí pro domácí účely.

Podle pórovitosti se šamotové výrobky dělí na:

extra hustý (otevřená pórovitost do 3 %)

• vysoká hustota (otevřená pórovitost od 3 do 10 %)
• hustý (otevřená pórovitost od 10 do 16 %)
• zhutněný (otevřená pórovitost od 16 do 20 %)
• středně hustý (otevřená pórovitost od 20 do 30 %)
• nízká hustota (pórovitost od 30 % do 45 %)
• vysoce porézní (celková poréznost od 45 do 75 %)
• ultraporézní (celková poréznost více než 75 %)

Pórovitost přímo souvisí s hustotou. Čím větší pórovitost, tím nižší hustota a tím vyšší tepelně izolační vlastnosti materiálu. Zároveň se však pevnost cihly snižuje.

Tvary a velikosti šamotových cihel musí odpovídat GOST 8691-2018. V některých případech mohou výrobci vyrábět žáruvzdorné výrobky v souladu s továrními specifikacemi.

Výroba šamotových hlinitanových cihel probíhá tepelným zpracováním směsi šamotového prášku a žáruvzdorné hlíny (aluminy). Alumina je oxid hliníku. K získání šamotového prášku se kaolin (bílá hlína) zahřeje na 1300-1500 o C. Při této teplotě se hlína spéká, mění své vlastnosti (vzniká velmi pevná látka, která se změnami teploty prakticky nemění). Výsledné kousky se rozdrtí a smíchají s oxidem hlinitým. Dále se přidá voda a ze vzniklé hmoty se formují (lisují) cihly, které se nejprve suší a poté vypalují v pecích při teplotách do 1500 oC.

Žáruvzdorné cihly se běžně používají pro stavbu domácích kamen. značky SHA a SHB. Tyto třídy se liší procentem oxidu hlinitého, požární odolností a geometrickou rozměrovou přesností. Třídění vyrobených cihel na ША a ШБ se provádí na základě laboratorních studií požadovaných parametrů. Rozdíl mezi SH a SB je malý (30% Al₂O₃ oproti 28 %, 1690 o C oproti 1650 o C atd.), takže pro domácí potřeby můžete ušetřit peníze použitím ШБ místo ША. Cihly ША a ШБ jsou poměrně náročné na teplo, absorbují teplo a pomalu ho uvolňují.

V některých případech je lepší použít lehké šamotové cihly značky ШТ (nebo ШЛ). Tato cihla na jedné straně odolá zahřátí až na 1300 o C a na druhé straně je tepelným izolantem, který chrání okolní konstrukce před působením vysokých teplot. Jeho použití umožňuje opustit tepelné izolátory, jako je pěnové sklo nebo křemičitan vápenatý, čímž se sníží náklady na konstrukci, aniž by došlo ke ztrátě jejích výkonnostních vlastností.

Při výrobě lehkých šamotových cihel se do vsázky (formovací směsi) přidává velké množství (až 50 %) drobných, snadno vyhořelých plniv (piliny, rašelina, pěnový polystyren apod.). Po vypálení se místo těchto plniv vytvoří malé vzduchové póry. Na rozdíl od „těžkých“ žáruvzdorných materiálů nevyžadují lehké žáruvzdorné materiály předběžné sušení a lisování, ale lze je vyrobit lisováním plastů s následným řezáním struny.

V konstrukcích kamen lze použít lehké cihly značky ШЛ a ШТ. Jediný rozdíl mezi nimi je, ve kterém GOST je označení založeno. Podle GOST 5040-96 byly lehké šamotové cihly označeny ШЛ (lehčené šamotové cihly) a podle nové GOST 5040-2015 jsou tyto cihly označeny ШТ (tepelně izolační šamotové cihly). Hustota (a související pórovitost a pevnost) u lehkých šamotových cihel může být 1,3 g/cm3 (ШЛ/ШТ-1,3), 1 g/cm3 (ШЛ/ШТ-1), 0,4 g/cm3 (ШЛ/ШТ-0,4). Lehký šamot se používá pro vnitřní obložení krbů a kamen.

Zdánlivá hustota, g/cm3

Pevnost v tlaku, N/mm2 (třída)

Tepelná vodivost, W/m* nebo K

Maximální provozní teplota, o C

Cihla je nejstarší a nejznámější stavební materiál. I dnes, navzdory přítomnosti alternativ, zůstává oblíbeným při stavbě domů a chat. Je lepší než mnoho nových materiálů v pevnosti, požární odolnosti a trvanlivosti.

Cihla je nejstarší a nejznámější stavební materiál. I dnes, navzdory přítomnosti alternativ, zůstává oblíbeným při stavbě domů a chat. Je lepší než mnoho nových materiálů v pevnosti, požární odolnosti a trvanlivosti. Prozradíme vám, jaké druhy cihel existují a kde se používají.

Podle materiálu

Keramické

Keramické cihly se vyrábí z vysoce kvalitní hlíny (bez opuky a síranů) polosuchým nebo plastickým lisováním. Tato cihla je univerzální, používá se v celé řadě stavebních odvětví. Vlastnosti červených cihel:

• Vysoká síla.
• Dobrá zvuková izolace.
• Nízká absorpce vlhkosti.
• Přirozené složení.
• Odolnost proti opotřebení.

Nevýhody červených cihel:

• Možné výkvěty.
• Cihla je pouze z jedné šarže.

Silikát

Vápenopísková cihla neobsahuje ve svém složení hlínu. Směs písku a vápna se důkladně promíchá s malým množstvím vody a poté se lisuje a autoklávuje. Vápenopísková cihla nemá vady, které jsou charakteristické pro výrobky získané lisováním plastů.

Vlastnosti vápenopískových cihel:

• Dobrá zvuková izolace.
• Skromnost.
• Odolnost proti mrazu.
• Žádné škodlivé nečistoty ve složení.
• Vysoká síla.
• Různé odstíny.
• Estetika.

Nevýhody vápenopískových cihel:

• Těžší než keramika a přírodní vápenec.
• Nesnáší působení vody a vysokých teplot.
• Má dobrou tepelnou vodivost, což vede k tepelným ztrátám v místnosti.

V suchých a horkých zeměpisných šířkách bude vápenopísková cihla nejlepší volbou ze všech typů lícových cihel. V částech budovy s vlhkými podmínkami (koupelny, koupelny, sklepy, sklepy) se takové cihly nepoužívají.

Šamot (ohnivzdorný)

Šamot je rozdrcený a vypálený žáruvzdorný jíl (někdy se místo něj používá šrot keramických výrobků).

Žáruvzdorné cihly vydrží teploty až 1600 stupňů. Lze jej použít pro pokládku krbů, kamen a dalších objektů vystavených vysokým teplotám.

Vlastnosti šamotových cihel:

• odolný vůči zásadám a kyselinám;
• nepodléhá deformaci;
• rychle se zahřívá a po dlouhou dobu se ochlazuje;
• neobsahuje nečistoty;
• má vysokou pevnost.

hyperpressed

Hyperlisovaná cihla se skládá z 90 % z vápencových stěrů, mramoru, mušlí a dolomitu. Zbývajících 10 % tvoří pojivová složka (portlandský cement).

K adhezi částic dochází bez vystavení vysokým teplotám a připomíná spíše svařování za studena. Podle jejich vlastností jsou takové výrobky blízké přírodnímu kameni.

Hyperlisovaná cihla se používá pro opláštění, konstrukci nosných prvků budovy, výzdobu otvorů a vnitřních konstrukcí. Má hladké hrany a výrazně méně vad než běžná cihla. Vzhledem k ideálnímu tvaru cihly je spotřeba zdicí malty malá.

Díky odolnosti vůči agresivním podmínkám, atmosférickým a mechanickým vlivům jsou výrobky odolné a spolehlivé.

plnost

Dutý

Index dutosti těchto cihel se pohybuje v rozmezí 13–45 %. Dutiny mohou být průchozí a neprůchozí, kulaté, štěrbinovité, oválné a čtvercové komory. Dobře udržují teplo a zvyšují procento celkové zvukové izolace stěn. Existují duté cihly se 4, 6, 8 a dokonce deseti komorami.

Protože pevnost celé budované konstrukce závisí na výplni cihel, používají se duté tvárnice především pro stavbu příček a nezatížených konstrukcí.

Korpulentní

Masivní cihla nemá žádné dutiny. Dutost silikátových výrobků nepřesahuje 12–13 %, dutost slínkových výrobků maximálně 5 %. Používá se pro stavbu vnitřních a vnějších stěn, sloupů, pilířů a dalších konstrukcí, které kromě vlastní hmotnosti přenášejí dodatečné zatížení.

Teplá keramika

Teplá keramika – nový zdicí materiál se složitým buněčným tvarem – je vynikající alternativou ke klasické cihle. Zvýšená energetická účinnost materiálu zajistila jeho vysokou popularitu nejen v Rusku, ale i v zahraničí. Porézní keramické tvárnice se výborně hodí na stavbu nosných zdí (až 5 pater), příček, plotů a používají se také k výplni dutých stavebních rámů.

Výhody teplé keramiky:

• dostatečná pevnost;
• vysoká úroveň tepelné a zvukové izolace;
• příznivé mikroklima díky prodyšné porézní struktuře.

Podle rozsahu

Budova

Obyčejná cihla se používá pro vnitřní vrstvy zdiva nebo pro vnější vrstvy. Jeho povrch má různé vady – nerovný tvar, třísky, nerovnoměrné zbarvení, proto takové zdivo vyžaduje následné opláštění.

Pec (ohnivzdorná)

Pecní cihly se používají pro izolaci a stavbu objektů, které jsou trvale vystaveny vysokým teplotám (kamna, krby). Vydrží dlouhodobé zahřívání až na teplotu 1000 °C bez ztráty pevnosti a dalších vlastností.

Žáruvzdorné cihly nacházejí uplatnění také v metalurgii, chemii, porcelánu, sklářském průmyslu, stavbě vysokých pecí a tepelné energetice.

Obličej

Lícová (přední) cihla může být keramická, silikátová nebo hyperlisovaná. Má správný tvar, jasné okraje a jednotnou barvu.

Rozlišují se následující typy lícových cihel:

• Texturovaná cihla s hladkými nebo nerovnými okraji. Používá se k opláštění fasád budov a úpravě plotů.
• Tvarované cihly s různými konfiguracemi profilu. Určeno pro pokládku složitých tvarů kolem oken, parapetů, oblouků, sloupů, plotů, altánů.

Lícové cihly mohou mít různé tvary:

• lichoběžník;
• klínovitý;
• zaoblený;
• kudrnatý;
• zkroucený.

Odstíny obkladových cihel jsou různé, ale nejoblíbenější jsou následující barvy:

• bílý;
• žlutá;
• červená;
• šedá;
• hnědá;
• tmavě hnědá.

Slínku

Keramické klinkerové cihly se vyrábějí ze žáruvzdorných vrstev hlíny (bez příměsi křídy a solí alkalických kovů, nepotřebných minerálů), které se slinují do homogenní hmoty. Během procesu vypalování získává produkt následující vlastnosti:

• nejvyšší pevnost;
• dobrá hustota;
• nízká hygroskopičnost;
• odolnost vůči negativním teplotám.

Podle velikosti

Svobodný

Jednořadá, standardní cihla má parametry 250×120×65 mm. Tato velikost je stanovena v současných domácích normách. Jedna cihla může být plná nebo dutá.

V postsovětských zemích se nejčastěji používá jedna cihla, pro ni bylo vyvinuto mnoho schémat zdiva. Navíc budovy s takovými cihlami jsou našim očím známější.

Jeden a půl

Rozměry výrobku jsou 250x120x88 mm. Jeden a půl cihly se používají pro stejné účely jako jednotlivé cihly.

Jedna a půl cihla umožňuje trochu ušetřit, protože metr krychlový stojí o něco méně, spotřebuje se méně malty, protože fragmenty zdiva jsou větší. Jeden a půl cihly jsou k dispozici v duté nebo plné verzi, ale nejoblíbenější je odlehčená verze.

Dvakrát

Dvojitá cihla zajišťuje vysokou rychlost výstavby a také snižuje spotřebu malty. Je vhodný pro aranžování základů, stavbu krbů a kamen.

Dvojitá cihla má také nevýhody – nebudete ji moci uchopit jednou rukou, její velikost to neumožňuje. Vzhled zdiva také není nejhezčí, takže se nelze vyhnout následnému dokončení.

Mrazuvzdornost

Mrazuvzdornost se zjišťuje zmrazením produktu a jeho následným rozmražením bez porušení jeho celistvosti nebo viditelné ztráty pevnosti. Počet cyklů určuje index mrazuvzdornosti. Cihla značky F25 vydrží nejméně 15 cyklů zmrazování/rozmrazování, výrobky značky F35 vydrží nejméně 35 takových cyklů atd.

Indikátor mrazuvzdornosti závisí na typu cihly. Keramická cihla značky M50 tedy vydrží 25 cyklů (F25) a silikátová cihla stejné značky – 35. V Rusku se při obkladovém zdivu používají cihly s mrazuvzdorností minimálně F35. Pro stavbu suterénů a soklů by tento ukazatel měl být F50.

Trvanlivost

Schopnost udržet svůj tvar bez deformace a destrukce pod vlivem různých zatížení se nazývá pevnost. Toto je hlavní ukazatel, kterému je třeba věnovat pozornost. Síla je indikována jako digitální hodnota vedle označení a vypadá takto: M75,100,125,150,175,200,250,300. Cihla M75 odolá tlaku 75 kg na 1 cm2 plochy, cihla M100 tlaku 100 kg na 1 cm2 plochy atd.

Pevnost přímo ovlivňuje rozsah použití, takže cihly třídy M150 a vyšší se používají pro stavbu spodních pater výškových budov, protože jsou to ty, které jsou vystaveny největšímu zatížení. Cihly M200 jsou určeny pro stavbu výtahových šachet a komínů a splňují nejvyšší požadavky na kvalitu. Výrobky M125-M100 lze použít pro uspořádání vnitřních příček i horních pater.

Lisování cihel

Na základě metody tvarování existují dva typy cihel:

• Plastová tvarovaná cihla. Tato metoda se používá pro výrobu plných a štěrbinových keramických cihel, teplé keramiky a klinkerových cihel. Tvárnice se vyznačují vysokou mrazuvzdorností a dlouhou životností. Výroba probíhá v několika fázích: zpracování hlíny, formování suroviny, sušení, výpal.
• Polosuché tvarované cihly také procházejí lisováním a vypalováním. Ale na rozdíl od předchozího způsobu se suroviny nejprve přivedou na požadovaný stupeň vlhkosti (asi 8–14 %). Poté se vloží do forem, lisuje a vypaluje. Nízká vlhkost obrobků zajišťuje čistý tvar.