Огнеупорные материалы (изделия) и их огнеупорность

Огнеупорные материалы – это продукция, изготовленная с использованием минерального сырья. Они характеризуются стабильной структурой при воздействиях пламени, химических реакций и длительной эксплуатации. Их используют на промышленных объектах, где технологические процессы предполагают использование значительных температур, в жилых домах, где применяют тепловые аппараты. Благодаря высоким техническим и эксплуатационным характеристикам, огнеупорные материалы используются на тех объектах, где высоки требования к надежности и долговечности.

Технические и эксплуатационные характеристики

Главное свойство таких материалов – огнеупорность, которое выражает температуру, при которой начинается процесс деформации. Относительно этого значения рассматривается эффективность их использования в тех или иных целях. Кроме этого параметра рассматриваются и другие. А именно – как ведет себя огнеупор под воздействием сильного нагревания:

• изменение формы и нарушение целостности изделия под нагрузкой при повышенных температурах;
• параметры усилия на сжатие при нагревании, они отражают устойчивость структуры;
• нейтральность к химическим воздействиям.

На заметку! Огнестойкие материалы выдерживают значительные температуры, минимальные значения — +1580 градусов С, максимальные – 3 тысячи градусов С. Продукты, способные сохранять свойства при наибольших температурных параметров, называются сверхогнеупорные.

Огнеупорный картон МКРКЛ

Классификация

Продукция, стойкая к огню выпускается в различных формах: в плитах, листами, рулонами и есть группа неформатированных материалов. Кроме этого ее подразделяют на виды и по другим признакам:

По размерам и форме:

• клиновые и прямые малых, нормальных и больших размеров;
• фасонные простые, крупноблочные, сложные, весом более 60 килограммов;
• лабораторного или промышленного назначения.

По способу производства:

• производство огнеупорных материалов посредством распилки горных пород из заготовок;
• литые, выполненные по технологии жидкого литья;
• изготовление из пластичных масс с последующей допрессовкой;
• форматирование прессованием из порошков;
• изготовленные горячим прессованием;
• изготовленные посредством термопластического прессования;
• форматированные из горячего расплава.

По температурам деформации:

• от 1580 градусов С до 1770 градусов С – обычные огнеупорные;
• до 2 тысяч градусов С – высоко огнеупорные;
• до 3 тысяч градусов С – материалы с высшей огнеупорностью;
• более 3 тысяч градусов С – сверхогнеупорные.

По степени пористости:

• поры открыты, их объем не превышает 3% — особо плотные;
• поры открыты до 10% — высоко плотные;
• поры открыты, объем до 16% — плотные;
• поры открыты, до 20% — уплотненные;
• поры открыты, до 30% — средне плотные;
• общая пористость до 45% — низко плотные;
• общая пористость до 75% — высоко пористые;
• общая пористость более 75% — ультапористые.

Разновидности по составу:

• бескислородные;
• кремнеземнистые;
• карбидкремниевые;
• алюмосиликатные;
• оксидоуглеродистые;
• стекломагнезитовые;
• глиноземнистые;
• углеродистые;
• магнезиальные;
• оксидные;
• магнезиально-известковые;
• цирконистые;
• известковые;
• хромистые;
• магнезиально-силикатные.

Базальтовый огнеупорный изолятор

Назначение

Горящее органическое топливо – дрова, торф, уголь – создают огромную температуру внутри и на наружных поверхностях печки. Пожарные нормы предусмотрели строгие требования:

• печи из обычных кирпичей могут находиться на расстоянии от стен, превышающих одну треть метра.
• если печь сделана из металла и не отделана специальными материалами (футеровками), то минимальное расстояние должно составлять 1 метр;
• защищенные огнеупорной футеровкой наружные поверхности печки могут отстоять от стены на меньшее расстояние, чем обычные металлические. Минимум для них составляет 70 см.

Пожелания пожарников не всегда выполнимы при существующих размерах и формах жилища. Выход из положения позволяет найти отделка жаропрочными листовыми материалами. Оградив печь со всех трех сторон можно накапливать тепло в образовавшемся околопечном пространстве, не опасаясь воспламенения.

Сфера применения

Наиболее востребованы огнеупорные листовые материалы. Их назначение определяется размерами и набором свойств конкретной продукции. Преимущественно изделия предназначены для футеровки печных конструкций, котельных, каминов, дымоходных коробов, термоизоляции колонок и котлов отопления, в банях и саунах. Такие защитные экраны разрешают существенно увеличивать ресурс сооружений и оборудования в целом, и отдельных их элементов. Порошковая и формовочная продукция широко используется в приборостроении, для защиты устройств от температур и регуляции режима эксплуатации в соответствии с техническими условиями. Из неформованного сырья производят специальную одежду, например снаряжение для рабочих литейного цеха.

Негорючий огнеупор на основе оксида магния

Производители и цены

• Панели из базальтового волокна стоимость 1 кв. метра – от 390 до 690 руб., в зависимости от декора лицевой стороны, производство компании ЭСКАПЛАТ;

Рулонный огнеупорный нетканый материал – стоимость 1 погонного метра от 112 рублей, производство ОгнеупорЭнергоХолдинг, ООО, Москва;

Расположение печей или каминов в доме создает приятное тепло в требуемом количестве. Хозяева отапливают дом тогда, когда хотят, и столько, сколько пожелают; не зависят от прихотей поставщиков центрального теплоснабжения. Комфорт возможен при соблюдении правил безопасности.

Спокойствие гарантируют огнеупорные листовые материалы, ограждающие печь. Самое интенсивное горение топлива не вызовет перегрева прилежащих конструкций. Очаг будет согревать помещения, не провоцируя появление возгораний.

Производство ОЛМ

Производство огнеупорных материалов начинается с подготовки сырья. Часто рабочие вручную выбирают из него загрязнения и примеси. Далее сырье размельчают и просеивают. Затем порошок и добавки смешивают в строго определенных дозировках. Смесь форматируют, сушат в естественных или специальных условиях, обжигают.

Следует понимать! ОЛМ изготавливаются из природного и искусственного сырья. Подбираются максимально совместимые химические и минеральные вещества. Структура, плотность, пористость и прочность нужных параметров формируется с помощью конкретной технологии.

Шамотный жаропрочный кирпич
Огнестойкая продукция различается по видам сырья:

• Органические компоненты. Такие продукты производятся из минерального сырья, они способны выдерживать значительные температуры. Но не все виды. Например, пенополистиролы характеризует невысокий показатель стойкости к нагреву и огню, но из них можно сложить печь или камин с невысоким нагревом.
• Неорганические компоненты. Это самая большая группа продукции, диапазон огнеупорности которых велик. В категорию входят минеральные и базальтовые плиты, стекловолокно, ячеистые бетоны, вермикулиты, сотопласты, перлиты. Стоимость таких изделий не высока – от 300 рублей за 1 м2.
• Композитные составы. К этой группе можно отнести продукты на основе асбеста: асбестоизвестковые и асбестоцементные материалы. Сюда же относят вспененные кремнеземные продукты и некоторые другие.

ОЛМ для стен

ОЛМ применяют при строительстве зданий и сооружений. Такая продукция представлена в широко ассортименте. Максимально востребован бетон, он доступен, удобен в использовании и безопасен для здоровья человека. Огнестойкий листовой материал часто используется для обшивки стен и потолков помещений. Такая отделка существенно увеличивает пожарную безопасность, и используется на объектах с высокими требованиями по ППБ. Разновидностей много, самые популярные типы:

• Картоны и плиты на основе стекловолокна и асбеста. Это наиболее экономически выгодное решение, материалы выдерживают воздействие открытого пламени в течение получаса, и нагревание до +700 градусов С.
• Вермикулит. Термостойкость плит достигает +900 градусов С, они химически нейтральные, стойки к воздействию влаги, не вступают в реакции с органическими растворителями.
• Минеральные плиты. Они высоко востребованы из-за оптимального сочетания эксплуатационных и противопожарных качеств. Основой в них служит белый цемент.
• Магнезит. Листы стойки к агрессивным средам и сильным нагреваниям.
• Рулоны из базальтового волокна. На поверхность наносится алюминиевое теплоотражающее покрытие. Выдерживают температуры до +900 градусов С. Полотно легкое и гибкое, оптимально для установки на конструкции сложных геометрий.
• Терракотовая плитка и керамогранит. Воздухо- и влагопроницаемые плитки с хорошими теплоизоляционными свойствами. Они просты в эксплуатации и уходе, загрязнения снимаются обычными моющими средствами. Сохраняют структуру и характеристики в течение десятков лет и многократных циклов нагрева. Являются одновременно и огнеупорами, и отделочными материалами.

Есть ОЛМ, которые не следует использовать в помещениях, где находятся люди, например базальтовые плиты с добавлением формальдегидных смол. При достижении показателей в +300 градусов С они начинают выделять ядовитые вещества и токсины.

Огнеупорный высокопрочный кирпич

Виды материалов

Огнеупорные материалы можно условно поделить по способу отдачи тепла:

• Теплоотражающие – направлены на отражение инфракрасного излучения вовнутрь помещения;
• Предотвращающие потерю благодаря своим физическим и химическим свойствам.

На видео- огнеупорные материалы для стен вокруг печей:

Но все они могут также различаться по типу сырья, из которых их производят:

• С органическими компонентами, например, пенополистироловые материалы, правда их показатель огнеупорности весьма невелик, лучше всего они подходят для стен возле печей с небольшим нагревом;
• Неорганические – это обширный класс негорючих материалов для изоляции самых различных по огнеупорности стен, в том числе и весьма горючих, таких как деревянные перекрытия. К ним относят каменную и базальтовую вату, спрессованную в большие по размерам плиты, вату из стекловолокна, легкие ячеисто-бетонные плиты с огнезащитными пропитками, сотопласты, вспененного перлита или вермикулита, полипропилена. Однако, такая красивая декоративная вещь, как листовой пластик Леруа Мерлен однозначно не подходит.
• Смешанного типа – к ним можно отнести асбестоцементные огнеупоры, асбестоизвестковые или кремнеземные, вспененные из самых разных неорганических веществ.

Основные требования к огнеупорным материалам

Многие загородные строения возводят из дерева, будь то цилиндровый или каркасный дом, без печи или камина трудно пережить морозную зиму, поэтому к их обустройству подходят очень тщательно, и выбирают такие материалы, обкладываемые вокруг печей, чтобы они были:

• Эффективными и надежно предотвращали любые попытки возгораний;
• Экологически безупречными, чтобы при нагреве не выделяли вредные вещества в домашний воздух.

Каков состав раствора для штукатурки печи существует и чаще всего используется, поможет понять информация из данной статьи.

А вот каков размеры печного стандартного кирпича, можно увидеть здесь.

Возможно вам так же будет интересно узнать о том, какой кирпич используется для кладки печей.

Для стен вокруг печей

Давным-давно люди использовали асбестовые листы для обкладывания стен вокруг печей, но он оказался очень вредным для здоровья и окружающей среды – его микрочастицы могут попадать в легкие или осаждаться на вещах, что приводит к тяжким недугам, а при сильном нагреве выделяются к тому же канцерогенные вещества. Поэтому лучшими материалами можно считать:

Огнестойкие гипсокартонные плиты. могут выступать основой для обшивки стен вокруг жарко натопленных печей, а для декорирования можно использоваться керамогранитную плитку самой необычайной расцветки.

Листы обладают следующими характеристиками:

• Пожаростойкий показатель – до 30 минут противостояния огню;
• Не возгорается до 1 часа времени даже после образования огневого очага;
• Параметры плит – 120 х 250 х 1,25;
• С лицевой и обратной стороны обработанный гипсом картон, внутри находятся нити из стекловолокна, которые будут противостоят огню;
• Торцы листов закрыты картонным материалом, по ним идет стыковочная фаска;
• Крепеж можно осуществлять как на клеящие составы, так и на саморезы.

Огнеупорные миниритовые плиты. Материал отличает отличные жаропрочные показатели, производится исключительно из экологически чистых веществ, среди которых:

• Составы из белого или серого цемента составляют до 90% всего материала;
• Включены минеральные волокнистые материалы;
• Для крепости и стойкости использованы армирующие плиты волокна.

Абсолютно исключено в составе асбестовое волокно, что повышает качество материала для домашней печи. Его легко закрепить на стену винтами вплотную к самой стене, для надежности можно монтировать по 2 листа минирита. Обратите внимание! При установке необходимо оставлять небольшое расстояние, поскольку при нагревании материал может увеличиться в размерах. Для других стен можно выбрать похожую декоративную отделку кирпича.

Защитные нержавеющие листы – немного дорогостоящий, но надежный огнеупорный материал, с помощью которого можно защитить не только стены дома, но и подвала, при установке отопительного котла. Но чтобы обеспечить наибольшую защиту, под нержавейку следует уложить специальное стекловолокно с термозащитными свойствами – конструкция будет надежно защищать дом от любых попыток возникновения огня. Выбирайте подложку внимательно, чтобы в ней отсутствовали вредные феноловые смолы, при сильном нагреве они выделяют слишком опасные для здоровья вещества.

Жаропрочный материал из базальтового волокна, спрессованного в маты – отличается гигроскопичностью, высокой степенью противостояния огню, может оставаться в неизмененном виде при темпрературе до 900 градусов по Цельсию.

Листы суперизола для изоляции стен – практичный и универсальный теплоизоляционный материал, с малым удельным весом и отличными показателями прочности и долговечности.

Изоляция стен термостойкими терракотовыми плитками. Главное преимущество в полной экологической чистоте материала, в них отсутствуют любые химические красящие составы, обладает отличной паронепроницаемостью и огнеупорными свойствами. Глазурованная керамическая плитка для внутренней облицовки стен еще и красиво смотрится.

Для отделки стен под котел

Газовый или паровой котел очень сильно нагревается, чтобы обеспечить теплоотдачу в дом нужной температуры носителя. Поэтому специалисты рекомендуют обустраивать стены керамогранитными плитками с высокой степенью огнеупорности. Характеристики самые благонадежные – она может выдерживать большую температуру без видимых признаков возгорания.

Также допускается использование листов из волокон с пропиткой из гипса, монтаж очень легкий методом наклейки на стены, а вот пластиковые панели под кирпич для внутренней отделки стен использовать не рекомендуется, так как они не соответствуют требованиям пожаробезопасности.

В последнее время стал набирать популярность лист из ксилолитного волокна, поскольку отвечает всем экологическим свойствам по чистоте и отсутствию любых вредных выделений, даже при повышенных температурах около 1000 градусов. Также материал весьма гибкий, эти свойства позволяют обшивать самые криволинейные поверхности стен. Отлично может противостоять влажному и сырому воздуху, основные характеристики его не меняются.

А вот какой раствор для штукатурки домашней печи стоит использовать и как её подобрать, очень подробно рассказывается в данной статье.

ОЛМ для бани

В саунах и банях устанавливают защитные огнеупорные экраны для печей. Теплоизоляционные конструкции изготавливаются из различных огнеупоров. В продаже они представлены более двумя десятками композитов и керамик. Они стойки не только к высоким температурам, но и к агрессивным газовым средам. Материалы изначально разрабатывались для использования в критических промышленных условиях, а затем адаптировали к бытовым особенностям. Согласно ТУ и ГОСТ они классифицируются по следующим позициям:

• Кремнеземные. Они производятся из минералов с высокой чистотой и кварца. Их содержание в материалах достигает 95%. Продукты на основе кварца способны выдерживать температуры до 2 тысяч градусов С и агрессивные воздействия.
• Огнеупоры на основе оксида алюминия, спеченные в блоки. Основа может составлять до 90% от общего объема состава. К этой категории относятся шамотные и муллитовые кирпичи. Это оптимальное решение для каминов и печей, работающих на природном топливе.
• Магнезиальные. Продукция изготавливается из оксидов различных металлов посредством спекания при высоких температурах. Она стойка к агрессивным средам и температурам до 2 тысяч градусов С.
• Миниритовые плиты. Они производятся из экологически безопасного сырья, имеют высокие жаропрочные характеристики. До 90% состава – это цементы, армируемые волокнистыми материалами. При нагревании они несколько увеличиваются в размерах, поэтому при монтаже следует оставлять небольшие зазоры между листами.

Важно! Официально металл не является огнеупорным изолятором, но его часто используют в этом качестве для защиты конструкций здания от тепла и пламя печей и каминов. Сталь имеет наиболее высокие параметры коэффициента отражения тепла, ей не страшны резкие и значительные температурные перепады.

Муллитовый термостойкий кирпич