Огнеупорные материалы для стен вокруг печей

Виды стеновой негорючей продукции

К негорючей стеновой продукции относят термостойкие штукатурки и растворы, предназначенные для укладки термостойкой керамической плитки:

• терракотовой;
• майолики;
• клинкерной плитки;
• шамотной плитки.

Рецептур штукатурки и раствора для кладки керамики множество.

Пример камина с топкой закрытой остеклённой дверкой. Наличие остеклённых дверок с одной стороны предохраняет интерьер от загрязнения продуктами сгорания, с другой – позволяет любоваться огнём.

СКЛ изделия

СКЛ – силикатно-кальциевый лист – экологически чистый материал. Не содержит вредных веществ и канцерогенов. Сохраняет механические свойства – прочность и твёрдость при нагревании. Содержит:

• бумажной массы — 10%;
• порошка кварца 45%;
• цемента – 40%;
• добавки, повышающие механические свойства материала – 5%.

На лицевую сторону СК листа наносится декоративный слой с ультрафиолетовой покраской. Уровни огне- и влагостойкости, допускают применение СКЛ как во внешней отделке зданий, так и во внутренней. Хорош этот материал при отделке помещений с повышенной влажностью – бытовых комнат, бань, ванных. Способность противостоять огню позволяет применять СКЛ для отделки стен и потолка помещений вблизи горячих поверхностей печи и камина.

СМЛ изделия

СМЛ – стекломагниевый лист  — сравнительно новый материал, обладающий прочностью, гибкостью, влаго- и термостойкостью.  В его состав входит:

• оксида магния – 40%;
• хлорида магния – 35%;
• древесной стружки мелкой фракции – 15%;
• экструдированного перлита – 5%;
• добавок – 4%
• стеклоткани – 1%.

СМЛ не оказывает вредного влияния на организм человека, поэтому используется во внутренней отделке помещений. Высокая – до 1000°С огнестойкость позволяет применять его в качестве пожаробезопасных панелей для внутренней отделки стен вблизи источников нагрева и открытого огня.

ГКЛО изделия

ГКЛО – гипсокартонный лист огнестойкий. Согласно ГОСТ 32614-2012, разработанному совместно с фирмой Кнауф, и введённому в действие на территории Российской Федерации в 2015г., этот материала обозначается буквой F – «огнестойкие плиты». Его огнестойкость должна составлять не менее 20 минут при воздействии открытого огня.

Термостойкость ГКЛО достигается введением в гипс специальных добавок, повышающих стойкость материала к высоким температурам и препятствующих задымлению при пожаре. Для облегчения распознавания, поверхность ГКЛО окрашивают в светло-розовый цвет, а маркировка выполняется красным цветом. Кнауф Файерборд – самое огнестойкое изделие фирмы Кнауф – имеет дополнительный усиливающий слой из стеклохолста. Применяется в качестве пожаростойкой облицовки стен и потолка.

Виды тканей

Противопожарная ткань всего насчитывает 8 популярных видов, которые различаются по переплетению волокон:

• Огнезащитные хлопковые ткани с вложением ПА. Ткань с максимально высокой степенью защиты, устойчива к агрессивным воздействиям. Имеет особое переплетение нити и изготовляется из длинноворсистого хлопка. При попадании раскаленного метала изделие не прожигается.
• Кремнеземные. По составу аналогичен с кварцевыми волокнами. Единственное отличие — более низкое содержание оксида кремния (до 95%). Длительное время ткань способно защищать от температуры до 1200 градусов. Она в состоянии защитить даже от радиации.

Кремнеземный материал

• Полиэфирные. Производится из синтезированных из полиэфира нитей. Устойчив к высоким температурам за счет пропитки фосфором. Из такого волокна производится рапс, жаккард, сатин, бархат и другие ткани (зависит от плетения). Ткани из этого материала зачастую имеют хороший эстетический вид, но при этом максимально практичные, износостойкие, гигиеничные и безопасные. Одежда из полиэфирах материалов с легкостью пропускает воздух.
• Углеродные волокна. Как известно, натуральными ткани называются от того, что производятся из натурального сырья в котором содержится углерод, кислород и водород. Кислород и водород в свою очередь отличатся легкой воспламеняемостью, поэтому технологи разработали синтетические негорючие волокна, в составе которых остался только углерод. На сегодняшний день волокно производится из вискозы и полиакрилонитрила. Такая огнестойкая ткань выдерживает температуру до 370 градусов и очень износостойкая.

Полиэфирная огнезащитная

Мультизащитные материи. Тот вариант, когда один материал вмещает в себе все возможные свойства: защита от пламени, ультрафиолета, устойчивость к любым термическим воздействиям

Считается, что изделия из такой ткани лучше не брать, а обратить внимание на что-то более узконаправленное.
Асбестовые. Производятся из силикатов в составе которых тончайшие волокна

Хорошие изоляционный свойства. Чаще встречается в термоустойчивых строительных материалах, для изготовления одежды категорически не рекомендуется. Выдерживает температуру до 500 градусов.
Арамидные. Изготовляются из полимерных материалов. Свойства зависят от того, как будут соединены бензоловые кольца. Огнеупорный арамид легкий по весу, прочный и выдерживает температуру до 370 градусов. Чаще всего используется для пошива спецодежды, военной формы и теплоизоляционных продуктов
Кварцевые волокна. Натуральный кварц сильно нагревается, вытягивается и таким образом делаются волокна. Процесс производства очень трудозатратный, но полученные свойства поражают. В материи из этого материала содержится порядка 99% оксида кремния, поэтому она выдерживает температуру до 1400 градусов (короткий промежуток времени до 2000 градусов), подобные свойства имеют металлические приборы. Бонус — это полная безопасность для пользователя.

Арамидная огнезащитная

Различия жаропрочности и жаростойкости металла

Возможность сплавов долгое время оставаться устойчивой к воздействию газовой коррозии во время воздействия высоких температур – это характеристика жаростойкости.

Обеспечить работу конструкций в агрессивной среде при разогреве от 5000, и что важно без сильных нагрузок на них – в этом случае используются стали с повышенным содержанием хрома и других легирующих добавок. Это нихром, сильхром, сталь с маркировкой 36Х18Н25С2 или 15Х6СЮ

Это нихром, сильхром, сталь с маркировкой 36Х18Н25С2 или 15Х6СЮ.

Жаропрочные материалы способны выдерживать повышенные перегрузки воздействия температур при нагревании, трении без значительных деформаций конструкций и материала.

Понятие жаропрочности

Оценивают уровень этих материалов по 2 критериям:

• способность выдерживать короткие по времени нагрузки при разогреве. Испытания проводятся на специальном стенде. Здесь образцы металлов испытываются на разрыв при определенной температуре разогрева;
• сплавы, выдерживающие разогрев и долговременные нагрузки за определенный временной промежуток, с сохранением прочности.

4 Аустенитно-ферритные и аустенитные жаростойкие сплавы

Наибольшей востребованностью пользуются аустенитные стали, структура коих обеспечивается наличием никеля, а жаростойкость – наличием хрома. В подобных композициях иногда встречаются незначительные включения ниобия и титана, углерода в них очень мало. Аустенитные марки при температурах до 1000° успешно противостоят процессу появления окалины и при этом относятся к группе антикоррозионных сталей.

Сейчас чаще всего предприятия используют описываемые материалы, относимые к дисперсионно-твердеющей категории. Их делят на два вида в зависимости от варианта применяемого упрочнителя – интерметаллического либо карбидного. Именно процедура упрочнения придает аустенитным сталям особые свойства, так востребованные промышленностью. Известные сплавы данной группы:

• дисперсионно-твердеющие: 0Х14Н28В3Т3ЮР, Х12Н20Т3Р, 4Х12Н8Г8МФБ, 4Х14Н14В2М (оптимальны для изготовления клапанов двигателей транспортных средств и деталей турбин);
• гомогенные: 1Х14Н16Б, Х25Н20C2, Х23Н18, Х18Н10T, Х25Н16Г7АР, Х18Н12T, 1Х14Н18В2Б (указанные марки находят свое применение в сфере выпуска арматуры и труб, работающих при больших нагрузках, элементов выхлопных систем, агрегатов сверхвысокого давления).

Аустенитно-ферритные сплавы имеют очень высокую жаропрочность, которая намного больше обычных высокохромистых материалов. Достигается это за счет уникальной стабильности их строения. Такие марки стали нельзя применять для производства нагруженных компонентов из-за их повышенной хрупкости. Зато они прекрасно подходят для изготовления изделий, функционирующих при температурах близких к 1150 °С:

• пирометрических трубок (марка – Х23Н13);
• печных конвейеров, труб, емкостей для цементации (Х20Н14С2 и 0Х20Н14С2).

Еще немного об укладке плитки

Разновидности огнеупорной плитки

Огнеупорная плитка для печи, с высокой термостойкостью, выпускается производителями в нескольких вариантах:

• терракота — с неглазированной поверхностью и с высокопористой структурой. Данный вид жаропрочной плитки появился на рынке одним из первых;
• майолика — с глазированной поверхностью и высокопористой структурой;
• клинкерная — с мелкопористой структурой, отличается повышенной прочностью;
• керамогранитная — в состав входят: кварцевый песок, окислы металлов, мраморная и гранитная крошка. Этот материал устойчив к высоким температурам и их перепадам, а также является экологически безопасным.

Некоторые нюансы при укладке плитки

Чтобы печная плитка прослужила вам долго, используйте при укладке специальный термостойкий клей для печей и каминов. Толщина клеевого состава должна быть 2-5 мм, в противном случае значительно возрастает риск растрескивания даже самого прочного материала. Клей не должен иметь специфического запаха. Если укладка проводится на металлических частях, учтите, что металл расширяется при нагревании и поэтому нужно оставлять отступы примерно по 1 см. Если облицовка печей проводится на улице, используйте влагоустойчивый клей. Укладка производится только на оштукатуренную поверхность. Резаные фрагменты укладывают в самом конце. Правильная техника укладки продлевает срок службы материала.

В чем отличие жаростойкой плитки от обычной облицовки?

Жаростойкая плитка для печей и каминов отличается от простой облицовки тем, что обладает низким коэффициентом водопоглощения (меньше 3%). Термоплитка выдерживает очень высокие температуры, не растрескивается и не меняет цвет. Этот материал устойчив к сильным морозам, поэтому подходит для отделки печей, расположенных на открытом воздухе. Преимуществом использования такой облицовки также является ее теплоотдача. Жаростойкая отделка препятствует попаданию в окружающее пространство дымовых газов. Ухаживать за ней достаточно легко и просто. Материал имеет многообразие оттенков и фактур, поэтому можно легко подобрать подходящий вариант для любого интерьера.

Где можно применять керамическую плитку?

Керамическая плитка для печей и каминов является, прежде всего, декоративным материалом, который призван сделать камин или печь более красивыми, создать особенный, неповторимый стиль. Материал не применяется для облицовки так называемых рабочих поверхностей, то есть, его не применяют для отделки, например, каменки (в печах для бани) и внутренних поверхностей печи или камина. На фото ниже вы можете увидеть пример камина, облицованного керамической плиткой. Как видим, она используется только для декоративных целей.

Чем отличается шамотная плитка от обычной керамической?

Прежде всего, шамотная плитка отличается от обычной керамической большей толщиной и многообразием форм и размеров (можно изготовить варианты на заказ любой формы и любого размера). Этот материал не является изделием массового производства, поэтому он имеет особенный вид, характерный для изделий ручной работы. Шамотная плитка достаточно прочная, термостойкая и влагостойкая. При надломе можно увидеть наличие в структуре шамотных зерен, которые отсутствуют на сломе обычной керамической. Подобную структуру имеет клинкерная плитка, но она гораздо плотнее. Цена зависит от художественного исполнения (росписи, смешивания различных глазурей и т.д.).

Подходит ли кафельная плитка для облицовки печи?

Не каждая кафельная плитка подходит для облицовки печей. При выборе учтите, что материал будет эксплуатироваться в условиях постоянного нагревания и охлаждения. Специалисты утверждают, что кафель для печей и каминов лучше выбирать небольшого размера (не больше 25х25 см). Желательно выбирать кафель матового цвета, поскольку со временем на глазурованной поверхности образуется сетка из небольших трещин. Кафель не стоит использовать совсем в том случае, если печка находится в дачном доме, не предназначенном для постоянного проживания и растапливается только в зимний период — такой режим кафель не выдерживает и вскоре начинает растрескиваться и осыпаться.

Какой должна быть плитка для камина?

Плитка для камина изначально подразумевает наличие высокой температуры. Материалы, применяющиеся для отделки камина, должны отвечать следующим требованиям:

• низкопористая структура;
• термоустойчивость;
• высокая прочность;
• высокая сопротивляемость механическим повреждениям;
• толщина не меньше 8мм.

Огнеупорные материалы для печей и каминов листовые, для защитных экранов

Облицовка поверхности минерита плиткой из талькохлорита

Для нее берут такие огнеупорные листовые материалы:

• огнеустойчивый гипсокартон — он выполнен с добавлением стекловолокна и не деформируется под действием теплового излучения;
• минерит, для него также характерна высокая влагостойкость и  способность не разрушаться под воздействием повышенной температуры;
• стекломагниевый лист выполняется из стеклоткани (в ней  магнезиальное вещество выступает как вяжущее), он способен противостоять высоким температурам.

Жаростойкие экраны для банных печей. Часть 2

Где применяются

1. Боковые
2. Фронтальные

Наиболее эффективно изготовление обшивки, которая состоит из термостойких панелей в комбинации с теплоизоляционными композитными материалами.

Огнеупорные плиты имеют довольно широкий выбор:

• Асбест. Данный материал имеет хорошую прочность и долговечность
• Минерит. Применяется для изготовления защитных экранов
• Базальтовый картон. Обеспечивает хорошую звуко- и теплоизоляцию
• Облицовка стен листовым огнеупорным материалом

Для обеспечения пожаробезопасности помещения необходимо правильно подобрать материал для обшивки стен, рядом с которыми размещена отопительная конструкция. В этом смогут помочь вермикулитовые плиты, которые причислены к наиболее эффективным материалам для защиты стен. К достоинствам данного материала можно отнести:

• Экологическую чистоту
• Огнестойкость
• Термоизоляция
• Шумоизоляция
• Эстетический внешний вид, что дает возможность использовать их в качестве облицовочного материала

Из-за своих эксплуатационных качеств вермикулитовые плиты используются во многих направлениях:

1. Для теплоизоляции печей и каминов
2. Для защиты от действия огня конструкций из разных материалов
3. Для обеспечения пожарной безопасности многообразных объектов

4. Для гарантированной огнеупорности различных предметов в помещениях, включая печи и камины

   огнеупорные материалы для печей и каминов

Этот вариант практически не отличается от предыдущего, однако, если вы не знаете, чем отделать стену за печкой в парилке так, чтобы сохранить красоту помещения, одновременно создав безопасные условия, то этот вариант несомненно для вас. Выполните защиту стен, использовав жаростойкие декоративные материалы, уложенные на теплоизоляцию.

Отделка вокруг печи в бане может быть выполнена следующими материалами:

• Клинкерная плитка изготавливается из обожжённой глины. Она отличается высокой прочностью, жаростойкостью и долговечностью. Одним из плюсов данного варианта также является богатая цветовая палитра, включающая в себя не только чёрные и белые тона, но и синие или зелёные расцветки;
• Терракотовая плитка также изготавливается из глины, однако она уступает предыдущему варианту по плотности и количеству возможных цветовых решений;
• Талькохлорит – неплохой вариант облицовки для бани, выполненный из горных пород зелёных и сероватых оттенков. Обладает хорошей жаростойкостью и прочностью;
• Изразцы – обычная керамическая плитка, отличающаяся хорошей жаростойкостью и рисунком на своей поверхности;
• Керамогранит – жаростойкая плитка, имитирующая природный камень или дерево.

Плитка не будет рассеивать тепло, защищая стены от возгорания, поэтому крепить прямо на стену её нельзя. Рекомендуем использовать следующую конструкцию:

1. Стена;
2. Зазор для вентиляции;
3. Огнеупорный материал;
4. Плитка (расстояние от плитки до печи должно быть не меньше 15 см).

Такой «пирог» позволит создать надёжную защиту стен от жара, сохранив красоту помещения.

В качестве огнеупорного материала можно использовать один из следующих вариантов:

• Огнеупорный гипсокартон – изготавливается из тех же материалов, что и обычный гипсокартон, однако с применением стекловолокна;
• Минеритовые плиты для бани – абсолютно не подвергается влаге и жару.
• Стекломагниевый лист – плиты, изготовленные из стеклоткани и магнезиального вяжущего. Отлично сдерживает жар, влагу и шум.

Такой вариант отлично защитит вашу баню от возможности возгорания, а также утеплит помещение, сохранив его эстетическую составляющую.

Спеченные сплавы тугоплавких металлов

Спеченные сплавы тугоплавких металлов обладают более высоким комплексом механических свойств при повышенных температурах чем чистые тугоплавкие металлы. Повышение этих свойств достигается легированием.

Структура большинства жаропрочных сплавов на основе тугоплавких металлов представляет собой гетерогенные сплавы, основой которых является твердый раствор. Упрочение при легировании объясняется тем, что в результате взаимодействия растворенных атомов с дислокациями происходит закрепление или блокирование дислокаций. В многих сплавах на основе тугоплавких металлов, содержащих повышенное количество примесей внедрения, образуются избыточные фазы типа карбидов, нитридов и других соединений, которые также способствуют упрочению сплавов.

Повышение свойств сплавов тугоплавких металлов достигается также применением термической обработки, заключающейся в закалке с высоких температур с последующим старением при температурах, близких к рабочим. В этом случае карбиды, нитриды и другие химические соединения, образуемые металлами (титан, цирконий, тантал, ниобий) с элементами внедрения, выполняют роль фаз — упрочнителей.

Известны порошковые вольфрамоникелевые сплавы, применяемые для изготовления ракетных сопел, а также ванадиевые сплавы, используемые для изготовления деталей, работающих при температурах до 1250 °С. Свойства сплавов приведены в таблице 1.

Высокотемпературная прочность спеченных ванадиевых сплавов не уступает прочности литых аналогичного состава, а в некоторых случаях и превосходит их.

Природные свойства материалов

Ключевым фактором, определяющим пожарную опасность материалов, является сырье, из которого они изготовлены. В этой связи их можно разделить на три большие группы: неорганические, органические и смешанные. Рассмотрим подробнее свойства каждой из них, начав с минеральных материалов, которые принадлежат к группе неорганических и наравне с металлическими конструкциями служат для создания жесткого каркаса – основы современных зданий.

Наиболее часто встречающиеся минеральные строительные материалы – это природный камень, бетон, кирпич, керамика, асбоцемент, стекло и т. д. Они относятся к негорючим (НГ), но даже при небольшом добавлении полимерных или органических веществ – не более 5–10% от массы – их свойства меняются. Увеличивается пожарная опасность, и из НГ они переходят в категорию трудносгораемых.

В последние годы широкое распространение получила продукция на основе полимеров, принадлежащая к неорганическим материалам и являющаяся горючей. При этом от объема и химического строения полимера зависит принадлежность конкретного материала к группе горючести. Выделяют два основных типа полимерных соединений: реактопласты, образующие при нагревании коксовый слой, который состоит из негорючих веществ и защищает материал от воздействия высоких температур, препятствуя горению, и термопласты (плавятся без создания теплозащитного слоя).

Вне зависимости от типа полимерные строительные материалы нельзя перевести в разряд негорючих, но возможно снизить их пожарную опасность. Для этого применяются антипирены – различные вещества, которые способствуют повышению огнестойкости. Антипирены для полимерных материалов можно разделить на три большие группы.

В первую входят вещества, осуществляющие химическое взаимодействие с полимером. Эти антипирены применяются преимущественно для реактопластов, без ухудшения их физико-хи мических свойств. Вторая группа антипиренов – интумесцентные добавки – под воздействием пламени образует на поверхности материала вспененный ячеистый коксовый слой, препятствующий горению. И, наконец, третья группа – это вещества, которые механически смешиваются с полимером. Их используют для снижения горючести как термопластов, так реактопластов и эластомеров.

Из всех органических материалов наибольшее распространение при строительстве современных зданий получила древесина и изделия из нее – древесно-стружечные плиты (ДСП), древесно-волокнистые плиты (ДВП), фанера и т. д. Все органические материалы относятся к группе горючих, а их пожарная опасность повышается при добавлении различных полимеров. Например, лакокрасочные материалы не только повышают горючесть, но и способствуют более быстрому распространению пламени по поверхности, увеличивают дымообразование и токсичность. В этом случае к СО (угарному газу) – основному продукту горения органических материалов – добавляются и другие токсичные вещества.

Для снижения пожарной опасности органических строительных материалов, как и в случае с полимерными веществами, их обрабатывают антипиренами. Нанесенные на поверхность антипирены под воздействием высоких температур могут превращаться в пену или выделять негорючий газ. В обоих случаях они затрудняют доступ кислорода, препятствуя возгоранию древесины и распространению пламени. Эффективными антипиренами являются вещества, содержащие диаммонийфосфат, а также смесь фосфорнокислого натрия с сульфатом аммония.

Что касается смешанных материалов, то они состоят из органического и неорганического сырья. Как правило, строительная продукция данного типа не выделяется в отдельную категорию, а относится к одной из предыдущих групп в зависимости от того, какое сырье преобладает. К примеру, фибролит, состоящий из древесных волокон и цемента, считается органическим, а битум – неорганическим. Чаще всего смешанный тип относится к группе горючих продуктов.

Повышенные требования к пожарной безопасности крупных торгово-развлекательных и офисных центров, а также высотных зданий диктуют необходимость разработки комплекса противопожарных мероприятий. Одним из наиболее важных является преимущественное использование негорючих и слабогорючих материалов. В особенности это касается несущих и ограждающих конструкций здания, кровли, а также материалов для отделки путей эвакуации. Согласно классификации НПБ 244-97, обязательной сертификации в области пожарной безопасности подлежат отделочные, облицовочные, кровельные, гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы, а также напольные покрытия. Рассмотрим данные категории на предмет пожарной опасности.

Сферы применения

Все виды огнестойких материалов повсеместно используются в промышленной сфере. Они задействованы в цветной и черной металлургии – на эту сферу приходится порядка 60% изделий из жаростойких материалов в целом, а также в изготовлении керамики и стекла. Огнестойкие составы являются основой для изготовления кислото- и теплоизоляторов. Ими облицовывают производственные печи, а также другие установки с открытым пламенем.

В быту такие изделия нашли применение при обустройстве каминов и печек, мангалов и дымоходов. Эти отделочные материалы получили широкое распространение при возведении и обустройстве зданий. Они применяются при выполнении обивки потолков и стен в помещениях. Подобное решение многократно повышает пожарную безопасность конструкции, поэтому их используют в сооружениях с повышенными требованиями по ППБ.

Важно иметь в виду, что большая часть строительных огнестойких материалов не могут противостоять возгоранию, поэтому могут гореть. Выделяют жаростойкие и огнеупорные изделия

Последние могут длительное время выдерживать источник открытого пламени на близком расстоянии – они широко востребованы при строительстве бань и саун.