Пенодиатомитовый кирпич что это такое

Пенодиатомитовый кирпич. Свойства, характеристики, отличия от других материалов

Из статьи вы узнаете о современном огнеупорном и теплоизолирующем несущем материале — пенодиатомитовом кирпиче. Мы расскажем о том, как его производят и где применяют. В статье вы найдёте сравнительный анализ пенодиатомитового кирпича с другими материалами, близкими к нему по свойствам.

Пенодиатомитовый кирпич — стеновой блок размером 246х122х64 мм, предназначенный для укладки в стены, обкладки конструкций и термоизоляции. По способу применения он ничем не отличается от клинкерного или сухопрессованного кирпича — кладка ведётся на любой из видов цементного раствора или клея (предпочтение отдаётся термостойким составам). При устройстве печей и каминов его укладывают на глину или глинистые растворы.

Как и из чего делают КПД

Сырьё для этого кирпича — диатомит — добывают в России, в крупном Инзенском месторождении. Именно там он имеет наименьшее количество примесей, что позволяет пускать его в ход без предварительной очистки (обогащения). В составе диатомита присутствуют оксиды:

• 85% кремния;
• 6% алюминия;
• 3% железа;
• 6% кальция, титана, натрия, магния и калия.

Блок производят, смешивая с глиной и обжигая в формовочных печах вспененную смесь. Глина добавляется для придания прочности при запекании, повышения огнеупорных свойств и регулировки объёмного веса.

Для производства этого строительного материала действуют нормы ТУ 5764–001–87745488–2010 и ТУ 5764–002–25310144–99.

Отличие КПД от ближайших по свойствам материалов

Огнеупорность. Этот материал был разработан в качестве недорогой и экономной (в плане сырья) альтернативы шамотному кирпичу (КШ). Недостатки КШ знает каждый, кто с ним сталкивался:

1. Большая масса блока и кладки.
2. Не имеет адгезии к цементным растворам, монтаж — только на глину или дорогие спецрастворы.
3. Непрочный блок — может расколоться от падения.
4. Большой расход природного сырья.

В КПД все эти недостатки были ликвидированы за счёт использования диатомита и пено-пористой структуры, которая дала необходимую адгезию. Объёмная масса блока также уменьшилась в 2–2,5 раза за счёт вспенивания сырья.

Несущая способность. В качестве несущего элемента ближайшие «конкуренты» — красный клинкерный и белый силикатный кирпичи. Эти заслуженные участники строительства имеют бесспорные показатели по прочности и несущей способности, ставшие эталонными. При этом один на всех недостаток — большой объёмный вес, заставивший инженеров разрабатывать альтернативу.

На практике оказалось, что разреженные (вспененные) материалы теряют несущую способность — у них изменяется кристаллическая решётка. Здесь на первый план снова вышел диатомит, имеющий в составе огромное количество кремния, титан, алюминий и железо. Такой баланс позволил сохранить вспененному блоку конкурентные несущие характеристики. При этом объёмный вес составил всего 450–500 кг/м 3 против 1800–2200 кг/м 3 у «конкурентов». Несущая способность КПД повторяет возможности красного и силикатного «собратьев», разве что с более высоким стартовым порогом:

1. Красный от М75 (0,75 МПа) до М300 (3 МПа).
2. Силикатный М110 (1,1 Мпа) до М150 (1,5 Мпа).
3. Пенодиатомитовый — от КПД-400 (1,5 МПа) до КПД-500 (2,5 МПа).

Теплоизоляция. Здесь ближайший соперник КПД — газобетон, который также служит конструктивом, обладая при этом существенными теплоизолирующими свойствами. Теплопроводность этих материалов:

1. Газобетон — 0,12 Вт/м·°С.
2. КПД-400 (при t менее 100 °С) — 0,05 Вт/м·°С.

Как видно из сравнения, КПД значительно превосходит газобетон по теплоизоляции. При этом они обладают сходными эксплуатационными свойствами — паропроницаемость, шумоизоляция. Прочность на сжатие (несущая способность) различается сильно — у газобетона она составляет 0,35–1,1 МПа.

Недостатки газобетона, устранённые в КПД:

1. Хрупкость. Пенодиатомит запекают с силикатами и глиной, что делает его значительно прочнее материала, твердеющего в естественной среде. Это дало большие плюсы в смысле упрощения условий транспортировки.
2. Гигроскопичность. Любой вид газобетона «тянет воду», если его не изолировать. В результате материал постепенно разрушается — сказывается большой процент извести, которая легко размывается. Термически упрочнённый КПД не имеет такой проблемы за счёт более прочной («спечённой») кристаллической решётки.
3. Высокий объёмный вес у марок высокой прочности. Упрочнение газобетона достигается введением большего процента кварцевого песка и уплотнения структуры. В итоге объёмный вес достигает 1200 кг/м 3 . КПД имеет всего три марки, числовые значения которых означают объёмный вес блока:
   • КПД-400 кг/м 3
   • КПД-450 кг/м 3
   • КПД-500 кг/м 3

При этом газобетон остаётся непревзойдённым рекордсменом по простоте и точности обработки. Ещё одно его преимущество — разнообразие размеров и форм выпуска (включая перемычки).

Область применения КПД

Данный материал применяют во всех областях промышленности и жилого строительства. Он абсолютно экологичен (впрочем, как и «конкуренты»), при этом обладает внушительными несущими, тепло- шумоизолирующими и огнеупорными свойствами. Максимальная рабочая температура всех трёх марок — 900 °С.

В промышленности. При помощи КПД создают печи для плавления при относительно низкой температуре — варка стекла, обжиг и запекание полимеров, охлаждающие камеры (камеры остывания). Более широко он применяется для теплоизоляции высокотемпературных печей. Здесь можно назвать любой вид высокотемпературного оборудования и диатомит будет уместен как теплоизолятор.

В строительстве и быту. Область частного применения совпадает с полно- и пустотелым красным кирпичом — ограничений нет практически никаких. Кроме достаточной несущей способности фундамента, но и здесь КПД в выигрыше из-за своего малого веса. Ещё один нюанс: при соблюдении норм кирпичной кладки несущих стен необходимо использовать разные марки кирпича — на первых этажах самый прочный и тяжёлый, на верхних — по убыванию веса и прочности. КПД имеет одинаково хорошие свойства по всей высоте кладки.

Таблица характеристик стеновых блоков

Разумеется, вопрос цены имеет решающее значение для частного застройщика. Свои превосходные свойства КПД получил благодаря довольно сложному технологическому процессу, который всегда оплачивается при покупке продукции. В этом смысле сложно конкурировать с кирпичными заводами, которых построено множество, и кустарным производством пено- и газобетона. Но в то же время стоит задуматься о расходах на фундамент и утепление (для кирпича) и гидроизоляцию (для газобетона), а также о шумо- и теплоизоляции и пожарной безопасности, которые обеспечивает пенодиатомитовый кирпич.

Плюсы и применение пенодиатомитового кирпича

По составу и характеристикам диатомовый кирпич относится к огнеупорным строительным материалам. Успешно применяется для противопожарной защиты железобетонных, деревянных, металлических, бетонных зданий и сооружений, теплоизоляции промышленных конструкций и оборудования. Диатомитовый кирпич прочен, доступен, безопасен для здоровья человека и окружающей среды.

Состав и производство

• диатомит;
• природный пенообразователь;
• натуральный полимер лигнин или древесная стружка;
• глина;
• стабилизаторы — казеиновый клей, известь.

Диатомит — главный элемент. Состоит из панцирей отмерших диатомовых водорослей. Добыча осуществляется в специальных карьерах. Перед применением в производстве требует очищения, если есть примеси. Оксиды кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия, натрия и титана являются основными составляющими диатомита.

Диатомитовый кирпич производится в формовочной печи путем обжига при температуре 700—900 градусов Цельсия. Присутствие глины в составе улучшает огнеупорные качества, усиливает твердость, придает форму, стабилизирует массу изделия. Опилки за время обжигания выгорают, образуя систему закрытых пор. Это делает структуру изделия ноздреватой. Пенодиатомитовый кирпич (КПД) отличается тем, что вместо опилок в смесь добавляется пенообразующее вещество сапонин. В результате готовое изделие обладает улучшенными качествами: меньшей объемной массой и более низкой теплопроводностью.

Характеристики

КПД, благодаря составу и пенно-ячеистой структуре, имеет следующие качества:

Такой вид является полностью экологичным.

• высокая теплоизоляция;
• отличное звукопоглощение;
• небольшой вес;
• огнестойкость;
• долговечность;
• хорошо соединяется с разными растворами;
• высокий показатель несущей способности;
• низкая гигроскопичность;
• экологически чист.

Вернуться к оглавлению

Размеры и марки

Исходя из нормативных производственных документов пенодиатомитовый кирпич имеет размеры (мм): длина — 250 ± 5, ширина — 123 ± 3, толщина — 65 ±3. В зависимости от плотности существует 4 марки КПД (число выражает объемный вес одной единицы): 350; 400, 450, 500. Самый распространенный в использовании КПД 400.

Удельная масса пенодиатомитового кирпича составляет 450—500 кг/м3. Силикатного белого или клинкерного красного на кубический метр требуется от 1800 до 2200 кг. При этом несущая способность у КПД не уступает.

Плюсы и недостатки

Пенодиатомитовый кирпич обладает множеством преимуществ по сравнению с другими вариантами:

Свойства материала очень напоминают те, которыми обладает шамотный кирпич.

• Огнеупорность. Выносит температуру до 900 градусов Цельсия. Похож по качествам на шамот, но благодаря ячеистой структуре и составу имеет выгодные отличия:
  • экономия затрат сырья при производстве;
  • малый объемный вес;
  • низкая нагрузка на фундамент;
  • высокая прочность из-за наличия соединений кремния и глины;
  • возможность использования различных смесей в кладочных работах.
• Теплоэффективный. В этом отношении материал подобен газобетону, но его теплоизоляционный показатель гораздо выше.
• Не поглощает влагу из раствора, благодаря системе замкнутых пор.
• Хорошая несущая способность.
• Устойчивость к образованию грибка и плесени.
• Экологичность (сырье натуральное, не содержит химических добавок).
• Высокая шумоизоляция.
• Длительный срок эксплуатации.
• Размер совпадает с размерами обычного кирпича, что дает возможность производить комбинированную кладку.

Сложное производство материала обусловливает его высокую цену.

К минусам относятся:

• Цена на пенодиатомитовый блок дороже, чем на другие теплоизоляторы, из-за сложного производственного процесса.
• Пористая структура не дает возможность использовать КПД в наружных конструкциях без защитного покрытия.

Вернуться к оглавлению

Применение пенодиатомитового кирпича

Используется в промышленном производстве:

• Для тепловой изоляции оборудования, поверхность которого во время эксплуатации нагревается, при огранизации:
  • трубопроводов;
  • котлов для варки стекла;
  • коксовых батарей;
  • доменных печей;
  • ванн для электролиза.

Из такого материала можно строить камины.

• возведение стен, не являющихся несущими, перегородок;
• кладка вентиляционных каналов, труб, каминов, печей;
• теплоизоляция кровли;
• установка мангалов;

Пенодиатомитовый блок обладает достаточной прочностью, поэтому иногда заменяет обычный кирпич. В целом сфера применения КПД полностью совпадает с масштабами использования пустотелого кирпича. Возможно применение при возведении фундамента, но при этом важно учитывать, что внизу укладывается самая тяжелая марка кирпичей, выше используются более легкие.

Заключение

Пенодиамитовый блок и диатомовый кирпич — наиболее подходящие варианты для огнеупорной облицовки и теплоизоляции. Благодаря небольшому весу с ними легко работать. Стоимость КПД дороже по сравнению с другими строительными материалами, но при этом возведенное из него жилище не требует дополнительной траты на влагозащиту, утепление, звукоизоляцию и пожарную безопасность.

Пенодиатомитовый кирпич и крошка в промышленности

В промышленности и строительстве изделия из горной муки используются для формирования огнеупорного и теплоизоляционного слоя. Эта осадочная порода имеет еще два названия – кизельгур и диатомит. Последнее чаще используется в обиходе и является производным от основной составляющей – спрессованных естественным образом диатомовых водорослей. Эти растения имеют створки из оксида кремния, которые при осаждении смешиваются с глинистым материалом, образуя диатомовую породу.

Диатомит в чистом виде обладает важными для строительства физическими характеристиками:

• низким уровнем шумо- и теплопроводности,
• стойкостью к химическому окислению,
• тугоплавкостью,
• пористой структурой со способностью к адсорбции.

Кирпич пенодиатомитовый и крошка (фракция до 20 мм) – два наиболее используемых варианта применения этой осадочной породы. Она обладает термостойкостью, сохраняя физические характеристики при нагреве до 900 градусов. Естественная пористость обеспечивает достаточно высокие прочностные свойства при малой объемной массе материала.

Пенодиатомитовый кирпич

Получается путем вспенивания смеси обогащенной диатомовой породы и очищенной глины с последующей формовкой. Готовые изделия делятся на категории в соответствии с прочностными характеристиками. В маркировке КПД-350, КПД-400, КПД-450, КПД-500 числовое значение отражает плотность материала и его способность выдерживать механические нагрузки. Основными сферами применения пенодиатомитового кирпича являются строительство и промышленность.

В строительстве кирпич используется для:

• Выполнения кладки. Нижние венцы выкладываются кирпичом более высокой плотности. С ростом высоты кладки он заменяется на более легкий и менее прочный. Хорошая адгезия к раствору гарантирует высокую сопротивляемость строительных конструкций механическим нагрузкам.
• Формирования тепло- и шумоизоляционного слоя. Вспененная структура и естественная пористость диатомита обеспечивает наличие в кирпиче большого объема воздуха – отличного изолирующего материала.
• Футеровки труб и дымоходов. Внутренняя поверхность дымоходов испытывает одновременное термическое и химическое воздействие. В таких условиях лишь немногие материалы (в том числе диатомит) могут продолжительное время сохранять целостность.
• В промышленности пенодиатомитовым кирпичом выкладываются внутренние поверхности печей, электролизеров и реакторов, рабочая температура в которых не превышает 900 градусов. Он используется для футеровки как самих агрегатов, так и отходящих трубопроводов горячего воздуха. Легкий кирпич применяют для кладки тонких противопожарных простенков, разделяющих рабочие камеры на производстве. При нагреве материал не окисляется и не выделяет токсичных веществ.

Пенодиатомитовая крошка

Крошка образуется в виде побочного продукта при изготовлении пенодиатомитового кирпича. Пройдя все те же технологические этапы, она обладает аналогичными физическими свойствами. В промышленности используют крошку из пенодиатомита двух марок: А (с фракцией до 0,2 мм) и В (с фракцией до 20,0 мм). Она сохраняет изоляционные свойства кирпича, а также, несмотря на сыпучесть, определенную прочность и воздухопроницаемость.

Пенодиатомитовая крошка применяется в качестве наполнителя для:

1. получения бетонов с жаропрочными характеристиками,
2. формирования бетонных блоков с малой удельной массой,
3. изготовления пластмассовых, битумных и резиновых изделий,
4. создания новых композитных материалов со специфическими свойствами.

Как самостоятельный материал крошку используют:

• для засыпки в ванны печей, электролизеров,
• в качестве абсорбирующего материала для устранения загрязнений,
• для заполнения каркасов противопожарных дверей,
• с целью уплотнения и герметизации кладочных швов,
• для утепления стен и перекрытий.

Наиболее уязвимым элементом футеровочного слоя печных агрегатов считаются кладочные швы. Для придания им дополнительной прочности, а также обеспечения равных с кирпичом термических характеристик, швы заполняются пенодиатомитовой крошкой.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Пенодиатомитовый кирпич

Строительство из обычного рядового кирпича все чаще отходит в последние годы на задний план. Это связано с тем, что он обладает низкими теплосберегающими свойствами. На первое место выходят современные строительные элементы, здания из которых максимально сокращают потери тепла. Одним из представителей таких материалов является пенодиатомитовый кирпич (КПД). В чем же заключается его особенность?

Состав пенодиатомитового кирпича

Изготавливается блок из такого сырья:

• диатомит;
• пенообразователь – канифоль сосновая;
• лигнин или опилки из древесины;
• стабилизирующие добавки – известь и клей казеиновый;

Основной компонент – диатомит. Он представляет собой окаменевшие водоросли, порода из которых добывается в карьерах. Диатомит может содержать различные примеси, требующие дополнительной очистки сырья перед использованием в производстве. Оптимальным для использования будет состав с такими оксидами:

• кремний – до 85% от общей массы;
• алюминий – не более 6%;
• железо – до 3%;
• дополнительные включения (магний, натрий, калий, титан, кальций) – до 3%;

Процесс изготовления

Технология заключается в обжиге вспененной смеси. В ее состав кроме диатомита добавляется глина. Она выполняет следующие функции:

• повышение огнеупорных параметров;
• придания формы изделию;
• увеличение прочности;
• контроль веса изделия по объему;

Процесс обжига происходит в формовочных печах. Температурный режим при этом выдерживается в пределах 700–900 ºС. Во время обжига опилки, входящие в состав выгорают.

Технические характеристики

Габаритные размеры

Согласно нормативным документам по производству размеры блока должны быть следующие:

• длина – 250 ± 5 мм;
• ширина 123 ± 3 мм;
• толщина 65 ±3 мм;

Марка

Пенодиатомитовый кирпич делится на четыре марки:

1. КПД – 350.
2. КПД – 400.
3. КПД – 450.
4. КПД – 500.

Отличие между ними заключается в плотности материала, число в наименовании марки обозначает объемный вес одной единицы. Самым широко используемым является кирпич пенодиатомитовый КПД 400.

Физико-химические параметры

Технические условия 5764-002-25310144-99 регламентируют строительный материал – пенодиатомитовый кирпич. Технические характеристики его представлены в таблице.

применение пенодиатомитового кирпича

Область применения

Ввиду своих теплоизолирующих способностей изделие применяется как в гражданском, так и промышленном строительстве. Кроме этого, он имеет хорошую несущую характеристику, и может выдерживать рабочую температуру до 1000 ºС. При всех этих качествах ему присущий небольшой вес.

В гражданском строительстве его применение достаточно широкое:

• кладка каминов и печей;
• вентиляционных труб и каналов;
• межкомнатных перегородок;
• архитектурных элементов;

Очень часто таким блокам отдается предпочтение, если необходимо уменьшить вес какой-либо конструкции.

В промышленности он распространен в таких областях:

• термоизоляция плавильных печей;
• запекание и обжиг полимеров;
• футеровка трубопроводов;
• варка стекла;

Используя кирпич пенодиатомитовый КПД 400, цена которого соответствует его качествам, рентабельность при обустройстве любого оборудования, работающего при высоких температурных режимах, будет очевидной.

Преимущества пенодиатомитового блока

кирпич пенодиатомитовый преимущества

Проводя сравнительный анализ кирпича с другими строительными материалами, обозначается ряд преимуществ по таким параметрам:

1. Теплоизоляция. Ближайший аналог к пенодиатомитовому блоку – газобетон. Его теплопроводность равна 0,12 Вт/м*°C. Что касается пенодиатомитового изделия, это значение ниже – 0,05 Вт/м*°C. Теплоизоляционные свойства пенодиатомита намного выше газобетона. Кроме того изделия из диатомита не подвержены таким факторам:

• гигроскопичность, кладка не впитывает влагу из раствора, тем самым прочностные свойства не ухудшаются;
• хрупкость, за счет соединения с глиной и силикатами создается необходимая твердость, это свойство значительно улучшает транспортировку;
• большой объемный вес, даже у самой прочной разновидности КПД-500 он составляет 500 кг/м³, что в 1,5 раза ниже газобетона высшей марки.

1. Огнеупорность. Это изделие было разработано, как замена всем известного шамота, который используется к кладке конструкций подверженных высоким температурам. Если сравнивать по ценовой политике с шамотным вариантом пенодиатомитовый кирпич, цена его будет колебаться в более высоком диапазоне. Это обусловлено сложным технологическим процессом изготовления. Хотя их огнеупорные свойства схожи, но в диатомитном аналоге за счет пенистой структуры возникает ряд преимуществ:

• экономия расхода сырья в процессе производства;
• уменьшенная масса кладки;
• прочность изделия, за счет добавления глины;
• использование различных растворов в процессе кладки.

1. Несущая способность. По этому параметру можно провести сравнение с клинкерным или силикатным кирпичом. Он является достаточно конкурентоспособным, имея интервал несущей способности 1,1–2,5 МПа. Вспененная структура большинства материалов имеет недолговременный срок службы из-за потери несущей способности. Наличие же в кирпиче пенодиатомитовом достаточного объема таких элементов, как алюминий, кремний, железо, титан позволяют сохранять несущие характеристики продолжительное время.
2. Экологичность. Благодаря тому, что порода имеет нанопоры, это сырье является самым экологически чистым из всех теплоизолирующих материалов. Он не выделяет токсические газы и не подвержен горению и является абсолютно безопасным в плане радиации. Все компоненты сырья натуральные и не имеют химических добавок.