Tepelná odolnost šamotové cihly: Komplexní průvodce

Šamot se v kamnářství používá po staletí a pro své žáruvzdorné vlastnosti a sálavost tepla je i dnes nenahraditelným materiálem. Ať už se chystáte realizovat nebo opravovat krb, udírnu či kamna, se šamotem budete pravděpodobně pracovat. Šamot patří jednoznačně k nejvíce rozšířeným a nejstarším žáruvzdorným materiálům. Kamna a krby ze šamotu jsou osvědčenou klasikou. Díky svým akumulačním schopnostem dokáží vytopit i velký dům. Sálavé teplo šamotových kamen si nezadá s úrovní současných moderních topidel. Abyste se v problematice zorientovali, připravili jsme pro vás přehledné informace o šamotu.

Co je šamot a jak se vyrábí?

Šamot je žáruvzdorná hmota, která se používá pro vyzdívky kamen, krbů nebo pecí. Jedná se o materiál, který dokáže odolávat vysokému žáru až 1 650 °C. Šamot je v podstatě vypálená jílová zemina. Materiál šamot neboli chamotte se vyrábí z přírodních surovin. Z větší poloviny obsahuje oxid křemičitý a ze čtvrtiny oxid hlinitý. Zbytek pak tvoří nejrůznější příměsi od železa přes hořčík po vápník. Jednotliví výrobci šamotových produktů používají různé příměsi, a tak se barevnost výrobků liší. Hlavní složkou směsi pro výrobu šamotu je ostřivo z lupku. Jde o horninu vzniklou usazením vrstev jílovce na dně prehistorického moře.

Šamotem jsou tedy všechny vypálené a rozemleté lupky, vypálené a rozemleté jíly, nebo i upotřebené šamotové tvarovky rozmělněné v sypkou hmotu. Ze samotného syrového jílu nelze vyrobit požadovaný tvar, protože při sušení a pálení by popraskal a zbortil by se. Příčinou je značné smršťování jílů sušením a pálením. Surový jíl, který svou vazností spojuje částečky ostřiva v tvárnou, zpracovatelnou hmotu se nazývá pojivo. Ostřivem jsou obvykle vypálené a rozemleté lupky, jíly, kaoliny, nebo šamotový zlom (odpad).

Šamot má podobu suché směsi, malty nebo cihel a plátů. Tyto produkty se vyrábí dvěma metodami - lisováním, nebo tažením. Odborníci a zkušení kamnáři říkají, že poznat pravý šamot není pro laika jednoduché. Pravý šamot je typický svojí šedobílou barvou, někdy je více bílý, jindy šedý nebo zbarvený až do černa.

Výroba šamotových cihel

Cihla Chamotte se vyznačuje velmi nekomplikovaným složením, je založena na drceném sušeném šamotovém prášku, jehož koncentrace je 65-70%. Tato látka je vyrobena z jednoduchého bílého jílu, který je podroben čištění a dlouhodobému vypalování, díky čemuž vykazuje výrazné refrakční vlastnosti. Kromě toho se do surovin zavádějí koksová a grafitová plniva a zrna hrubého frakčního křemene. Je to charakteristika vypalování a stanovení základních provozních parametrů materiálu. Doba pečení je velmi důležitá. Pokud je tedy surovina perederzhat v tepelných pecích, pak se na jejím povrchu objeví sklovitý film. Pokud je naopak střelba nedostatečná, bude tento materiál dobře absorbován a zadržován uvnitř, a proto bude jeho síla velmi pochybná. Výroba šamotových cihel je regulována současnými normami, přičemž její velikost a hmotnost se může značně lišit: od 2,5 do 6 kg a parametry jsou 230x111x65 mm a 300x150x65 a 250x123x65 mm.

Čtěte také: Produkty Isover pro zateplení

Vlastnosti šamotových cihel

Šamotky jsou speciální typ žáruvzdorných cihel, které se vyrábějí z čistě přírodních materiálů - žáruvzdorných jílů a lupků. Výpalem při extrémně vysokých teplotách, okolo 1200 °C, získávají své jedinečné vlastnosti, dokážou snášet teploty až 1350 °C a odolávat tepelným šokům. Šamotky jsou taky známé svou mechanickou pevností a odolností proti opotřebení. Šamotové cihly jsou žáruvzdorné tvarové zdivo pro vyzdívky, které jsou vystaveny suchému žáru do teplot 1300°C, krátkodobě do teplot až 1650 °C. Šamotové cihly jsou určeny pro stavby namáhané otěrem, vyššími tlaky a chemickými vlivy.

Výrobky ze šamotu se v kamnářství používají zejména pro jejich žáruvzdornost - dlouhodobě odolají teplotám přesahujícím 1000 °C. Současně po zahřátí vyzařují přirozené sálavé teplo, které je pro člověka příjemné. Materiál vyniká i pevností v tlaku, která je více než 30 MPa. Šamotové cihly velmi dobře akumulují teplo a vytápí prostor sálavým teplem.

Hlavní výhody šamotových cihel:

• Tepelná odolnost: Vnitřní struktura cihly nemá vliv na prodloužené vystavení zvýšeným teplotám, tento materiál může vydržet teplo až 1500 stupňů nebo více. Je třeba poznamenat, že v zásadě může vytápění více než 1000 stupňů ze všech druhů cihel vydržet extrémně šamot.
• Nízká tepelná vodivost: Díky svému složení má šamot jedinečnou schopnost akumulovat a vydávat sálavé teplo.
• Vysoká akumulační schopnost: Šamotové cihly do krbu také dokážou pojmout větší množství tepla než krby a kamna z jiných materiálů a toto teplo potom sálají do prostoru i po vyhasnutí ohně.
• Mechanická pevnost a odolnost proti opotřebení: Šamotové cihly jsou určeny pro stavby namáhané otěrem, vyššími tlaky a chemickými vlivy.
• Účinnost a delší životnost: Krbová vložka vyzděná šamotovými cihlami nebo deskami umožňuje spalovat dřevo při vyšších teplotách, což zmenšuje množství popela, zvyšuje se účinnost krbu a prodlužuje se jeho životnost. Pro šamotové krby je také charakteristická vysoká účinnost, která se pohybuje kolem 90 %.

Nevýhody šamotových cihel:

• Vyšší pořizovací náklady: Šamotové materiály se neliší v nízkých nákladech.
• Vyšší hmotnost: Šamotová cihla má velmi vysokou objemovou hmotnost, což zvyšuje hmotnost krbů a kamen a práci s nimi činí obtížnější.
• Náročná manipulace a řezání: Zkracování na požadovanou délku jen pomocí zednického kladívka nepřipadá v úvahu, je třeba používat speciální nástroje. Zvýšená pevnost výrazně omezuje možnost řezání materiálu.
• Speciální malta pro zdivo: Ne všechny malty jsou vhodné pro zdivo. Obvykle se používá speciální směs nazvaná „malta“, která by se měla nanášet velmi opatrně, aby se vrstva ukázala být velmi tenkou.
• Citlivost na nesprávnou technologii vypalování: Pokud je technologie vypalování pozorována nesprávně, pak se významně mění rozměry výrobků a jejich kvalita.

Použití šamotu

Šamot je tradičním materiálem pro stavbu krbů, pecí a krbových kamen. Šamotové cihly jsou velmi často používány pro stavbu krbů (venkovních i v interiéru), udíren, komínů apod. Šamotová cihla je ideálním materiálem ke stavbě zahradních i vnitřních krbů, grilů či ohnišť. Pro krby a ohniště jsou šamotky tradičním materiálem. Samotná topeniště se pak staví z šamotových cihel, které pro svou tloušťku efektivně akumulují teplo. Přesně z tohoto důvodu se v posledních letech šamot stává stále populárnějším taky pro zahradní kuchyně a pece. Je zde nepostradatelným materiálem díky své schopnosti udržet a rovnoměrně rozložit teplo.

Šamotové cihly se dnes používají v šamotových kamnech, krbech i pecích. Oblíbené jsou zejména šamotové cihly do krbu, které mají šamotovou krbovou vložku. Spojují výhody šamotových kamen a krbů. Krbová vložka je vyzděná šamotovými cihlami nebo deskami, což umožňuje spalovat dřevo při vyšších teplotách, takže vzniká mnohem menší množství popela, zvyšuje se účinnost krbu a prodlužuje se jeho životnost. Pro šamotové krby je také charakteristická vysoká účinnost, která se pohybuje kolem 90 %.

Šamot je vhodný i pro vytvoření venkovního ohniště. Z radiálek snadno postavíte kruhové ohniště, a to jak nízké, tak vysoké (vyskládané z několika pater šamotových prvků). Šamotové cihly jsou často využívány v průmyslových pecích pro zpracování kovů, v kotlech nebo v ocelářském průmyslu, kde teploty sice dosahují vysokých hodnot, ale ne nutně extrémních. Při stavbě kamen nebo krbů v domě se dostává do popředí potřeba použití materiálů odolných vůči ohni. Proto většina kupujících volí ve prospěch šamotových cihel. Tento stavební materiál odolává extrémně vysokým teplotám a přímému dlouhodobému působení plamene.

Čtěte také: klíč k úsporným stavbám

Formy a typy šamotu:

• Šamotové cihly: K dispozici jsou šamotové cihly různých rozměrů.
• Šamotové desky a plátky: Alternativou k cihlám jsou šamotové desky a plátky, které jsou zpravidla delší a širší, ale současně užší. Ideální jsou pro použití do topeniště krbů a kamen, kde pro svou malou tloušťku nezabírají příliš místa. Desky ze šamotu jsou rozměrnější a těžší, váží od 2 do 16 kg. Šamot ve tvaru desek nebo pásků se používá taky pro krbové vložky.
• Šamotové klíny a oblouky: Specifickým produktem ze šamotu jsou klíny, respektive oblouky. Vhodné jsou pro vystavení pece (např. na pizzu). Pro své typické zbarvení a pevnost v tlaku se však používají i v místech, kde nejsou vystaveny vysokým teplotám. Nejoblíbenější je šamot v podobě obdélníku, ale při instalaci obloukových konstrukcí je lepší použít klínový materiál.
• Šamotové překlady (hurdisky): Z žáruvzdorného šamotu se vyrábí také překlady neboli hurdisky.
• Lehké šamotové cihly: Lehké výrobky se obvykle používají místo izolace. Skládají se ze speciální olejovité hlíny, stejně jako rašeliny, hoblin nebo pilin a některých dalších organických složek. Lehké cihly jsou vyrobeny výhradně z organické hmoty, proto jsou považovány za ekologicky nezávadné, nevypouštějí škodlivé a toxické látky, a proto jsou vhodné pro použití v obytných oblastech. Pokud jde o tvar, jsou tyto cihly klínovité nebo obdélníkové. Lehké cihly se obvykle používají k vytvoření tepelně izolační vrstvy při vybavení elektrických pecí, jakož i odpařovacích zařízení a ohřívačů. Docela často se nakupuje pro čelní výměníky tepla a parní potrubí. Tato ochrana může zároveň výrazně snížit tepelné ztráty (o 25-75%) a tím snížit rozměry tepelných zařízení.

Označení šamotových cihel

Všechny šamotové výrobky v Rusku podléhají povinnému označování, které se aplikuje na jednu ze stran cihly. Výrobci zpravidla vycházejí z několika písmen a čísel, přičemž celkový počet znaků se pohybuje od 5 do 47. Značky v označení znamenají chemické a fyzikální vlastnosti materiálu.

Obvykle můžete vidět následující zápis:

• ША / ШБ / ШАК - cihly obecného určení, které mají extrémně vysoké pevnostní parametry a jsou schopny odolat ohřevu až 1700 °C. Takové značky jsou velmi oblíbené u vývojářů, protože mají optimální poměr cena / kvalita.
• В / ШУС - označení pro průmyslový šamot. Vyznačuje se vysokou tepelnou kapacitou, proto je optimální při uspořádání průchodů plynu generátorů tepla, stejně jako při oplocení konvektivních dolů.
• HQ - tyto materiály se používají při stavbě průmyslových technologických zařízení pro výrobu koksu.
• SL - cihla, která se vyznačuje vysokým stupněm pórovitosti.

Čísla označují rozměry cihly v souladu s platnými předpisy a normami.

Šamotové vs. Korundové Cihly

Šamotové a korundové cihly jsou dva základní materiály používané v konstrukci pece, kotle nebo jiných zařízení, která vyžadují vysokou odolnost vůči teplu.

• Šamotové cihly jsou vyráběny ze šamotové hlíny a mají vysokou odolnost vůči teplotám. Tento materiál obsahuje hořčík, což mu dodává výbornou odolnost vůči chemikáliím a vysokým teplotám a zároveň zaručuje, že cihly vydrží v extrémních podmínkách.
• Korundové cihly jsou vyrobeny z korundu, což je materiál s vysokým obsahem oxidu hlinitého. Jsou extrémně odolné vůči teplotám a opotřebení a jsou schopné odolat mnohem vyšším teplotám než šamotové cihly.

Rozdíl mezi šamotovými a korundovými cihlami spočívá především v jejich odolnosti vůči teplotám a prostředí, ve kterém jsou využívány. Ve všeobecnosti jsou šamotové cihly využívány v aplikacích, kde jsou vyžadovány vysoké teploty, ale ne na extrémní úrovni. Oba tyto materiály mají své místo v průmyslových aplikacích. Výběr mezi šamotovými a korundovými cihlami závisí na specifických požadavcích aplikace, teplotních podmínkách a potřebách ohnivzdornosti v daném prostředí.

Čtěte také: Zvýšení tepelného komfortu v podkroví

Práce se šamotem

Jak vybrat kvalitní šamotovou cihlu?

Šamotová cihla je poměrně drahá, takže ji musíte brát vážně. Pokud si koupíte nekvalitní materiál, riskujete ztrátu všech peněz. Pokud se ocitnete v obchodě s dobrou pověstí, nezaručuje, že Vám bude nabídnut dokonalý výrobek bez vnějších vad, tak při výběru dávejte pozor na všechny důležité detaily.

• Barva: Základním ukazatelem kvality výrobku je jeho barva, musí být nutně žlutá. Pokud máte lehčí, téměř bílé bloky před vámi, s největší pravděpodobností vidíte cihlu, která není spálena v peci, která dobře absorbuje vlhkost a je náchylná k destrukci zevnitř. A teplo nahromaděné v něm je mnohem horší, což znamená, že funkčnost bude velkou otázkou.
• Povrch a tvar: Cihla by měla mít hladký povrch a dokonalý tvar. Mnozí se domnívají, že tyto požadavky jsou diktovány estetickou složkou projektu, ale to je daleko od případu. Faktem je, že při uspořádání ohniště nebo kamna musí být vnitřní povrch hladký, jakýkoliv reliéf vyplývající z konzervace zbytků malty nebo expanze cihel vede k tvorbě bariér proudění ohřátého plynu. Pokud se závada neodstraní, začne se nerovnoměrné rozložení tepla, v důsledku čehož bude úroveň tahu nedostatečná a tepelný výkon dramaticky poklesne.
• Jedna dávka: Pec má velmi silné dokování šamotových cihel, malý počet švů a těsné utěsnění. Pokud je použitý materiál prasklý, štěpkovaný nebo jinak poškozený, není možné zajistit spolehlivou přilnavost. V tomto ohledu, nákup cihel, nezapomeňte si vybrat z jedné dávky.

Doporučení pro stavbu ohniště

Při stavbě ohniště Cihelna Kadaň radí vyvarovat se použití příliš tenkých šamotek, s tloušťkou okolo 20 mm, které mohou praskat. „V ohništi dochází k častému zchlazení a ohřevu desek. Po nočním vychlazení dochází druhý den k opětovnému ohřevu. Pokud je deska tenká, rychle vychladne a dochází k vnitřnímu pnutí, které vede k prasknutí,“ vysvětlují. Deska s dostatečnou tloušťkou zajistí, že chladne postupně, a tím pádem je pnutí mírnější.

Jak správně řezat šamot

Pokud budete stavět ohniště, krby či pece sami, Cihelna Kadaň doporučuje: „K dělení doporučujeme používat úhlovou brusku, a především použití korundového kotouče se zeleným označením - využití na řezání litiny a kamene (betonu). Diamantové kotouče nejsou pro řezání šamotu vhodné. Desku upevněte na stabilní pracovní plochu. Pokud se deska příliš zahřívá, použijte vodní chlazení. Bezpečnost především: Prach ze šamotových desek může být škodlivý pro plíce.

Spojování šamotových cihel

Pro trvalé cihlové zdivo použijte speciální složení. Problematičtější je jejich spojování. To musí být speciální stavební šamotovou maltou, která se rozdělává například s vodním sklem, které snižuje nasákavost, což je přesně to, co u kamen nechceme. Míchání je lepší dělat podle návodu, protože směsi jsou různé. Jsou ale i kamnářská lepidla v tubách. Ta je vhodné využívat především u oprav.

Při montáži věnujte zvláštní pozornost spojování. Pokud je proveden nesprávně, to znamená, že šev je příliš hluboký, nebo není zcela zapečetěn, začnou padat kapky deště a sněhu (platí to pro pouliční stavby), a když nastane chladné počasí, zdivo praskne.

Tabulka porovnávající vlastnosti šamotových a korundových cihel:

Oprava šamotových prvků

Šamotové cihly, desky i další prvky se mohou po čase používání poškodit. Aby byla akumulační schopnost dostatečná a topeniště odolalo vysokým teplotám, je potřeba praskliny a jiné vady zapravit. Výmazová hmota je vhodná nejen pro opravy vyzdívek topenišť, ale také pro vlepování šamotových prvků. Dobře poslouží při lepení desek i plátů a držet bude jak na kovových, tak keramických podkladech. Pro přípravu smíchejte šamotovou hmotu s vodním sklem a čistou vodou v poměru 5:2:1. Materiál na povrchu zatuhne už po 30 minutách, k jeho dokonalému vytvrzení však dojde až po 24 hodinách.

tags: #tepelna #odolnost #samotove #cihly #informace

Oblíbené příspěvky:

• Odhlučnění dřevěné podlahy: Kompletní průvodce
• Komplexní průvodce dvouplášťovou střechou
• Lístkové katalogy: Od minulosti po současnost
• Technické řešení hromosvodu v zateplení
• Kompletní návod na ochranu spojů laminátové podlahy