Alexander Grigoryev – Печи, камины, барбекю. Книга 1. Материалы и инструменты (страница 3)
Но F50 не всегда лучше F25. Почему? Потому что производитель может добиться высокой морозостойкости за счёт добавок, которые снижают огнестойкость. Или за счёт очень низкого водопоглощения (мы уже говорили, почему это плохо). Для средней полосы России кирпич с F25 для дымохода выше кровли — достаточен, если труба нормально гидроизолирована и защищена от намокания. Для северных регионов (Архангельск, Сыктывкар, Норильск) нужен F35. F50 — это уже перебор, который обычно встречается у клинкера, и о нём мы поговорим отдельно.
Как проверить морозостойкость без лаборатории? Никак. Но вы можете косвенно оценить её по плотности и водопоглощению. Нормальный печной кирпич (полнотелый) должен впитывать воды от 12 до 15 процентов от своего веса. Кусочек, положенный на весы, сухой весит 3,6 кг. После суток в воде — 4,1 кг. Это норма. Если больше 4,2–4,3 — значит, кирпич слишком пористый, морозостойкость будет низкой. Если меньше 4,0 — слишком плотный, плохая адгезия с раствором.
Водопоглощение — вообще отдельная песня. Есть кирпич, который впитывает как губка (до 20 процентов). Его часто продают под видом «печного». На самом деле это рядовой строительный кирпич для внутренних перегородок. В печи он начнёт впитывать конденсат, а потом при замерзании разрушится. Но даже если печь внутри дома, конденсат в дымоходе — обычное дело при растопке холодной печи. Кирпич с высоким водопоглощением намокает, а потом при нагреве вода превращается в пар, который рвёт поры изнутри. Эффект, похожий на заморозку, только быстрее. Поэтому для печей и дымоходов нужен кирпич с водопоглощением от 8 до 15 процентов. Нижняя граница — 8, верхняя — 15. Всё, что вне этого диапазона, либо слишком скользкое для раствора, либо слишком рыхлое.
Геометрия. Тут вообще драма. Кирпич должен быть параллелепипедом с отклонениями не более двух миллиметров на длину и одного миллиметра на высоту. ГОСТ 530-2012 на керамический кирпич допускает для первого сорта отклонение до 3 мм по длине и 2 мм по высоте, но для печной кладки это слишком много. Почему? Потому что вы кладёте на растворе. Если кирпич «сел» — у него одна грань выше другой, вы будете вынуждены делать шов тоньше, то толще. А неравномерные швы — это концентраторы напряжений. При нагреве они треснут первыми.
Как отбраковать «бревно» и «уточку» прямо в магазине? Берёте двухметровое правило (или любую ровную рейку) и прикладываете к штабелю. Выбираете десять кирпичей из разных мест поддона. Кладёте их на ровную поверхность (подойдёт стальной лист или просто стол склада, если он горизонтальный). Проверяете отклонение по длине: все десять должны лежать без качки. Если какой-то кирпич «играет» — он выпуклый или вогнутый. Отбраковываете. Затем проверяете высоту: ставите кирпич на торец и смотрите, нет ли перекоса. Потом измеряете диагонали граней — разница более трёх миллиметров делает кирпич непригодным для кладки арок и сводов. И наконец, самый простой тест: берёте два кирпича и складываете их ложками (широкими гранями) друг к другу. Если между ними есть щель больше одного миллиметра — геометрия плохая. Продавец, конечно, будет возмущаться. Скажет, вы придираетесь. Но вы вежливо ответите, что строите печь, а не сарай. И уйдёте в другой магазин. Или потребуете скидку на брак. Кстати, бракованный по геометрии кирпич можно пустить на забутовку или на колку (половняк), но не на лицевую кладку.
Цвет и звук. Нормальный обожжённый кирпич имеет равномерный красно-коричневый цвет. Если он бледно-розовый — это недожог. Такой кирпич мягкий, крошится, впитывает воду как губка. Если тёмно-фиолетовый, почти чёрный — пережог. Он стекловидный, хрупкий, при ударе звенит, как бутылка. Ни то, ни другое для печи не годится. Недожог рассыплется от первых же циклов нагрева, пережог даст трещины из-за разного коэффициента расширения.
Звук. Возьмите кирпич в одну руку, а металлическим стержнем (или просто другой кирпич) постучите по нему. Хороший кирпич издаёт чистый, звонкий, продолжительный звук. Глухой, короткий звук — трещины внутри или недожог. Профессиональные печники иногда кладут кирпич на ладонь и ударяют другим кирпичом — по вибрации чувствуют, живой он или мёртвый. Это навык, но вы тоже можете попробовать. Живой кирпич отзывается звоном, мёртвый — шлепком.
Отдельно скажу про пустотелый кирпич. Его часто пытаются использовать для печей, потому что он легче и теплее (воздушные полости снижают теплопроводность). Категорически нельзя. Пустоты — это места сбора конденсата и сажи. При нагреве воздух в пустотах расширяется, и кирпич лопается изнутри. Кроме того, через пустоты может просачиваться угарный газ, если кладка даст микротрещину. Только полнотелый. Единственное исключение — облицовка уже готовой печи с зазором, но это отдельная история.
И ещё один нюанс. Кирпич должен быть одной партии. Потому что даже у одного завода в разных партиях отличается усадка, цвет и пористость. Если смешать, печь пойдёт пятнами, швы будут разной толщины, а при нагреве разные кирпичи будут расширяться несинхронно. Возникнут внутренние напряжения. Попросите у продавца документы на партию. Не стесняйтесь. Это ваши деньги и ваша безопасность.
§ 1.2. Шамотный (огнеупорный) кирпич
Теперь про самое сердце печи — топливник. Именно здесь температура зашкаливает за тысячу градусов. Обычный красный кирпич, даже самого лучшего обжига, при 700 градусах начинает необратимо менять структуру. Сначала краснеет сильнее, потом темнеет, потом покрывается сеткой трещин и рассыпается в песок. Процесс может занять один сезон, а может и три. Но исход один.
Шамотный кирпич делают из специальной огнеупорной глины — каолина с добавлением шамота (молотой обожжённой глины). Обжигают при 1300–1500 градусах. В результате получается материал, который спокойно держит 1200–1400 градусов, а кратковременно — и 1600. Но не всякий шамот одинаков. И тут начинается путаница с маркировкой.
Марки ША, ШБ, ШВ — что они означают? Буквы: Ш — шамот, вторая буква — тип. А — алюмосиликатный, самый распространённый. Б — бесщёлочной, с повышенным содержанием глинозёма (Al2O3). В — высокоглинозёмистый, самый стойкий. На практике в печном деле для бытовых печей, каминов и барбекю используется шамот марок ША и ШБ. ШВ — это уже для промышленных печей, где температура под 1500–1700, в доме не нужно.
Цифры после букв (например, ШБ-5, ШБ-8, ША-6) — это типоразмер. ШБ-5 имеет размеры 230х114х65 мм (стандартный одинарный). ШБ-8 — 250х124х65 мм (евроформат, чуть длиннее и шире). ШБ-6 — 230х114х40 мм (тонкий, для футеровки). Есть ещё ША-22 — 230х114х65 мм, но с другой пористостью. Главное, что нужно знать: для кладки топливника можно использовать любой шамотный кирпич стандартного размера (230х114х65) или того, который совпадает с красным по высоте. Если вы взяли ШБ-8 (250 мм длиной), придётся подгонять порядовку, потому что шамотные ряды будут сдвигаться. Лучше не усложнять себе жизнь — берите шамот той же длины, что и красный.
Температура применения. У ША рабочая температура до 1200 градусов, у ШБ — до 1400. Для дровяной печи этого за глаза. Даже при горении угля (а уголь даёт до 1300 в зоне горения) ША выдержит. Но есть важный момент: шамот нельзя перегревать выше его предела, потому что он начинает размягчаться и «плыть». Признак перегрева — оплавленная, стекловидная поверхность кирпича. Если вы видите такое на старой печи — значит, топливник работал на пределе.
Как отличить шамот от обычного кирпича без лаборатории? Первое — цвет. Настоящий шамот не красный. Он от светло-жёлтого до тёмно-песочного, иногда с сероватым отливом. Чем больше глинозёма, тем светлее. Качественный ШБ-5 имеет цвет топлёного молока. Подделка часто имеет красноватый оттенок — значит, туда добавили обычной красной глины для экономии. Второе — вес. Шамот плотнее красного кирпича? Как правило, да. Шамотный кирпич весит 3,3–3,8 кг, в то время как красный — 3,0–3,5 кг. Но есть и лёгкий шамот (ШЛ) — он весит 2,0–2,5 кг, но он для изоляции, а не для топки. Если вам продают лёгкий шамот под видом топочного — это обман. Третье — звук. При ударе шамот издаёт не звонкий, а глухой, короткий звук, как по дереву. Красный кирпич звенит. Четвёртое — структура излома. Разломите кирпич (попросите разрешение или найдите уже расколотый в штабеле). У шамота излом зернистый, матовый, с характерными белыми включениями — это зёрна шамота. У красного кирпича излом более гладкий, однородный, красноватый. Пятое — тест на зуб. Проведите по поверхности стальным предметом (гвоздём, уголком). Шамот будет царапаться с характерным скрипом, оставляя белую полосу. Красный кирпич даст красную полосу и менее скрипучий звук.
Есть ещё один народный метод. Капните водой на поверхность. Шамот впитывает воду очень медленно, капля может лежать минуту и не впитываться. Красный кирпич впитывает почти мгновенно. Это связано с плотностью и пористостью. Но не всегда — некоторые виды шамота могут быть достаточно пористыми, так что метод не абсолютный.
Теперь про самый главный вопрос: почему нельзя класть топливник из обычного кирпича? Ответ простой: потому что он не выдержит термоциклов. Обычный кирпич имеет коэффициент линейного расширения около 5–6 х 10 в минус шестой степени на градус. Шамот — около 4–5. Казалось бы, невелика разница. Но дело в том, что при высоких температурах в обычном кирпиче происходят фазовые превращения. Кварц, который входит в состав глины, при 573 градусах скачком меняет объём на 1,5–2 процента. Этот скачок разрушает кирпич изнутри. В шамоте кварца практически нет, его заменили муллитом и корундом, которые таких скачков не дают.