Огнеупорные и теплоизоляционные материалы для печей и отделки стен вокруг

Основные материалы

Шамотный кирпич

Отлично зарекомендовал себя в печном деле специальный огнеупорный кирпич или более точное название — шамотный. Когда нет возможности выложить печь полностью из данного кирпича, то из него кладут хотя бы топку. Стоит сказать, что печная конструкция целиком выложенная из шамотного кирпича хоть и будет очень долговечной, но будет обладать малой теплоемкостью.

Выпускают нескольких цветов: стандартного белого, а также кремового и желтоватого оттенка. В таком кирпиче заметны большие зерна шамота, состоящего из обожжённой и перемолотой глины, которая добавляется в качестве отощителя и для повышения огнестойкости.

Шамотные материалы производятся в широкой габаритной гамме. В кладке печки, конечно же, лучше использовать тот вид, что более близок к размерам привычного керамического кирпича. К примеру:

Преимущество шамотного кирпича в том, что всегда можно найти в продаже широкую разновидность данного кирпича (клинового и ребрового) для возведения арок и сводов:

Арка из шамотного кирпича здесь носит скорее эстетический характер

Подготовка свода из шамотного кирпича. Здесь значительные температуры

Справедливости ради, стоит отметить, что в настоящее время с применением современного инструмента и оборудования, производства предъявляют меньшие требования к кирпичу, чем раньше.

Одна из главных особенностей кладки печной конструкции в том, что кирпичи шамотные и керамические не должны смешиваться. Если внутри печки из кирпича красного рядового есть конструкция из шамотного, то они ни в коем случае не должны перевязываться, им следует существовать относительно независимо друг от друга. По причине сильного отличия у них коэффициента теплового расширения (КТР). Поэтому внутреннюю футеровку огнеупорным кирпичом нельзя доводить до перекрытия с красным. Необходимо оставить отступ по высоте равным 4-5 см. Зазор требуется делать для компенсации более интенсивного расширения материала из шамота.

Вариант топки из шамотного кирпича

Еще один вариант топки из шамотного кирпича

Существует мнение, что в данном случае большую роль играет разница в нагревании, т.е. ядро нагревается быстрее, отсюда идёт большое расширение. Однако по опыту, более вероятно, что это происходит из-за разницы КТР, но и про различия в нагреве забывать не стоит. Поэтому данный шов лучше выполнять всегда.

Читайте также: Какой кирпич выбрать для кладки печи?

Строительный войлок

Это материал, который производится из отходов грубой шерсти, чаще всего в виде полотнищ толщиной 5-20 мм. Особенностью войлока является то, что он не горит, а лишь медленно тлеет, при этом выделяя едкий дым. Неприятный запах сигнализирует о том, что возможно возникновение возгорания.

Войлочный материал сам по себе с трудом загорается. Перед применением его дополнительно вымачивают в глиняном растворе для повышения показателя сопротивляемости возгоранию и защиты от поедания молью.

Таким образом, с подготовленным войлоком можно осуществлять изоляцию разделов печных конструкций и труб, обертывать концы балок из дерева, которые проходят в непосредственной близости от разделов и дымовых каналов. С помощью войлока можно изолировать массив печки от фундамента и примыкающих стенок.

Деревянная балка проложена рядом с дымовым каналом и ее конец должен быть обернут войлоком

При разделке печи и стен дома используют войлок (2).

В настоящее время вместо войлока чаще всего применяют базальт или другие современные материалы, о которых чуть ниже.

Асбест (не используется)

Асбест – это минеральный теплоизоляционный материал, который не подвержен горению. Раньше использовался в виде шнуров или листов. Материал имеет низкую теплопроводность и долгий срок службы. В настоящее время асбест практически не применяется, т.к. он при сильном нагреве начинает выделять канцерогенные вещества, очень вредные для людей, особенно для маленьких детей.

Асбест является канцерогеном первой категории по классификации Международного Агентства по изучению рака. Асбест относят к высшей категории веществ, связь которых с онкологическими заболеваниями является хорошо доказанной.

Базальт

Базальт — это вулканическая горная порода, из которой производят базальтовое волокно, картон, шнур, а также наполнитель для бетона, облицовочные материалы и много чего еще, не связанного с печным делом.

Где в печной конструкции следует это использовать:

• в местах, где кирпич соприкасается с металлом;
• как прокладка между керамическим и шамотным кирпичом;
• в виде шнура используется для уплотнения дверец и других печных приборов из металла;
• для заделки щелей в дымоходах;
• фольгированный базальт используется, как отражатель тепла.

Также необходимо обратить внимание на современные материалы, которые могут в некоторых местах заменить базальт. Читайте об этом в следующей главе.

Каменная вата Rockwool

Rockwool придумали в Дании, на данный момент международная компания, легко купить в российских магазинах. Продукт представляет собой каменную вату, основой которой является базальт. Материал используется для теплоизоляции кровли, коммуникаций, перекрытий и иного. В данную категорию входит более 20 видов продуктов. Вот лишь некоторые из них:

Материал способен в течение 2 часов выдерживать температуру до 1000 ⁰С. Преимуществом нового материала является то, что он обладает хорошими водоотталкивающими свойствами, т.е. имеет низкий уровень поглощения волокнами жидкости. Также для Rockwool характерна высокая пропускная способность водяных паров. Всё это приводит к тому, что влага практически не оказывает никакого воздействия на долговечность материала. Продукт имеет сертификат и он экологически безопасен.

Термокраска Dufa Heizkorperlack

Dufa Heizkorperlack  – это антикоррозийная термостойкая краска, немецкого производства. Используется для окрашивания оцинкованных труб, решеток, грилей, каминов и иного.

Производится краска двух цветов алюминиевого и темно-серого. Разбавители не требуются для работы с данным материалом. На 1 м² уходит примерно 0,05 л краски. Сохнет она при температуре 20⁰С в течение 60 минут «на отлипание», а полное высыхание наступает примерно за сутки. При 60⁰С это время сокращается до 15 минут и 1 часа соответственно. Краска выдерживает температуру до 600⁰С.

Главное назначение краски Dufa Heizkorperlack – это защита изделий из металла (части камина, газовые колонки, трубы центрального отопления и др.) от воздействия высоких температур и коррозии. Перед применением краски предварительная грунтовка не требуется. Уже через 3 часа после окончания окрашивания поверхность можно подвергать воздействию высоких температур. 

Защита стен вокруг печи (камина)

Любые поверхности, расположенные неподалеку от печи или камина, должны быть отделаны теплоизоляционными и огнеупорными материалами. Таково требование пожарной безопасности, которое невозможно игнорировать или оставить без внимания. Несмотря на существование зазоров и противопожарных расстояний (или разделок) между корпусом печи и стеной, приходится использовать слой или комплекс слоев теплоизоляционный обшивки.

При этом, желательно из соображений эстетики, материал защиты должен обладать не только теплоизоляционными, но и декоративными функциями.

Виды материалов

Существует несколько разновидностей защитных материалов для отсечки стен от жара печи. О многих из них мы уже говорили выше. Частично придется повториться:

• Материалы на базе органики. Они не способны переносить сильный нагрев и используются с ограничениями или в паре с другими материалами. Могут способствовать только теплосбережению. Примером могут служить плиты из полистирола или войлока. Используют преимущественно для теплоизоляции стен в комплексе с другими материалами и средствами. Например, войлок можно пропитать глиной, тем самым повысив его огнеупорность.
• Неорганические материалы. Это могут быть минвата, стекловолокно, фиброцемент, вермикулитовые панели и т. п. Как правило, они используются для защиты деревянных стен или строительных конструкций от избыточного жара от печи (камина)
• Смешанные материалы — огнеупорные плиты на базе базальта или известкового кремнезема. Могут быть использованы для защиты деревянных стен, но с некоторыми ограничениями (в основном, при наличии стандартного противопожарного зазора между печью и стеной).

Все материалы можно поделить на две группы по выполняемым функциям:

1. Экраны, отражающие тепловую энергию внутрь помещения.
2. Панели, принимающие избыток тепла в себя за счет собственных физико-химических свойств.

Такое разделение удобно, если надо рассматривать защиту с точки зрения функционала — либо это энергосбережение, либо защита строительных конструкций.

Способы защиты

В зависимости от типа и расположения печи, выбирают разные способы защиты:

Важно следовать в первую очередь правилам пожарной безопасности и лишь на второе место ставить эстетику!

Противопожарные разделки

Разделка — это слой или комплекс слоев теплоизоляции между печной конструкцией и сгораемой частью помещения.

Деревянные конструкции нужно размещать на расстоянии от нагревающихся частей печек. В тех случаях, когда это сделать не получается, можно изолировать конструкцию слоем войлока, вымоченного в глиняном растворе или листами базальта. Также можно прибегнуть к другим удобным неорганическим средствам.

Теплоизоляция стены от печи. 1 — щит, 2 — костыль, 3 — войлок, 4 — кирпич, 5 — шайбы, прибитые гвоздями

При установке печной конструкции между двумя деревянными стенками, расстояние между ней и стенами должно быть как минимум 13 см, а со стороны разделки необходима изоляция (войлок, базальт или более современный теплоизоляционный материал).

Вертикальные противопожарные разделки: 1 – печь; 2 – войлок или базальт; 3 – кирпичная кладка; 4 – предтопочный лист из металла

Рекомендуемое расстояние между дымоходом и перегородкой должно составлять от 25 см и более. Когда изоляцию сделать не представляется возможным, расстояние необходимо увеличить до 38 см.

Можно использовать вариант, когда зазор между деревянными стенами и печкой с боков закрывается кирпичами. В данном случае деревянная стенка изолируется с помощью «холодной четверти» или стеной в четверть кирпича. Такая конструкция выкладывается по пропитанному глиняным раствором войлоку. Между печным устройством и «холодной четверкой» сверху и снизу необходимо сделать отверстия с решетками для свободного прохождения воздуха. Высота и ширина кирпичной стенки в ¼ кирпича должна составлять минимум 25 см.

Отступ между печью и деревянной перегородкой: а: 1 – стена; 2 – кладка кирпича; 3 – деревянный щит; 4 – изоляция; 5 – вент. решетки; 6 – отступ 13 см; б: 1 – перегородка; 2 – изоляция; 3 – отступ 13 см; 4 – отступ 25 см

Потолки из дерева над печками можно изолировать несколькими слоями пропитанного раствором на основе глины войлока, либо войлок можно просто заштукатурить. Затем все слои обиваются кровельной жестью. Изолирующая зона должна находится на расстояние от 15 см до печи.

Полы перед топливной камерой изолируются в обязательном порядке: 2 слоя войлока, пропитанного глиняным раствором + лист кровельной стали размером 50×70 см и более. Не стоит забывать и про плинтуса, они тоже требуют изоляции кровельной жестью.

Предтопочный лист

При возведении разделки учитывается такой фактор как усадка стен здания, печей и труб. Далее при конопачивании стен может наблюдаться некий подъем. Это также следует принимать во внимание.

Огнеупорные материалы для отдельностоящих печей

Как правило, установка огнеупорной защиты производится в несколько этапов:

• укладка паро- и гидрозащиты;
• крепление теплоизоляции;
• установка самого огнеупорного полотна (описаны выше);
• финишное покрытие.

Эта последовательность применяется для защиты деревянных стен, или в случае слишком близкого размещения печи к стене. Часто процесс упрощают, исключая из него установку паро- и гидрозащиты и теплоизоляции. Как правило, это делают на кирпичных, газо- или шлакобетонных стенах. В любом случае, нужно соблюдать правила пожарной безопасности.

Далее рассмотрим варианты теплоизоляции и огнеупора.

Огнеупорный гипсокартон

Это защитный слой, не обладающий собственными декоративными возможностями. Как правило, обшивку делают на стене возле печи или камина, а поверх нее укладывают финишный отделочный слой из плитки (как правило, керамогранит). Такая отсечка вполне годится для стен из любых материалов — кирпича, газобетона, древесины. В некоторых случаях (если не выдержан противопожарный зазор) приходится под обшивку устанавливать дополнительную отсечку из минваты — она экранирует избыточное тепло.

Показатели гипсокартонных плит достаточно высоки:

Основные производители: Кнауф, Волма, Сен-Гобен

Как выглядит монтаж гипсокартоном:

Минеритовые плиты

Минерит – фиброцементная плита с волокнистой структурой. Этот материал по жаростойкости уступает огнеупорному гипсокартону. Состоит из экологически безопасных составляющих:

• цемент (до 90%);
• минеральное волокно;
• армирующие элементы.

Преимуществом панелей следует считать:

Поверхность твердая и ровная, немного шероховатая. Тем не менее, оставлять плиты без финишного слоя нельзя — они выглядят слишком технологично, как неотделанный бетон.

Основные производители: Росфасад, Flamma, Cembrit

Базальтовый картон, вата

Это обычный плитный теплоизолятор из каменной ваты (базальт — это вулканический минерал). Изделие может быть выполнено в виде минеральной ваты или картона (на фото).

Панели выпускаются в разных вариантах толщины — от 1 до 25 см для отсечки стен от излишков тепловой энергии достаточно 2-3 см, поскольку поверх изоляции придется создавать финишный декоративный слой. Здесь используют разные варианты — обшивают гипсокартоном, штукатурят и укладывают плитку.

Оставлять минвату без внешнего слоя нельзя — она гигроскопична и может утратить свои рабочие качества из-за впитывания влаги.

Главное преимущество материала — высокая пожарная безопасность. Базальтовые панели не горят и могут использоваться как надежная огнеупорная отсечка.

Основные производители: BasFiber, Огнеза, Teh-term

Пример монтажа базальтового картона:

Монтаж минеральных плит перед установкой камино-печи

Нержавейка

Стальная защита используется преимущественно в банных печах и помещениях служебного назначения — например, в подвалах или отопительных узлах. Это прочная и долговечная обшивка, надежно защищающая деревянные стены или перекрытия от избыточного жара. Особенностью материала является способность создавать достаточно стильное и привлекательное покрытие.

Однако, для защиты служебных помещений вполне достаточно установить обычные листы нержавейки на нужном расстоянии от горячих поверхностей. Монтаж можно выполнять разными способами — на шурупы, с помощью кляммеров и т. д. Материал очень долговечный и способный выдерживать серьезные нагрузки. При необходимости его можно почистить и отполировать, приводя поверхность практически в идеальное состояние.

Единственным недостатком можно считать высокую стоимость — нержавейка продается на вес и обходится в немалые суммы. Поэтому, полная отделка крупных помещений стальными плитами может оказаться слишком дорогой для большинства пользователей.

Примеры использования нержавеющей и оцинкованной стали:

Суперизол

Это плиты, которые придумали в Дании. Они созданы из кварца (базовый компонент) и добавок, выполненных из окислов различных металлов (железо, алюминий, калий, магний, кальций, натрий).

Плиты суперизола прочные и жесткие. Толщина их может быть разной — от 30 мм до 100 мм.

Материал одновременно обладает функциональными и декоративными возможностями, хотя большинство пользователей склоняется к мысли, что финишная отделка для него все-таки нужна.

Основным преимуществом материала принято считать:

Недостаток — пористая структура, из-за которой возникает гигроскопичность суперизола. Это основная причина, по которой приходится делать финишное покрытие.

Основные производители: Суперизол, ИзолМакс

Варианты монтажа суперизола:

Терракота

Это изделий из железистой глины, которая после первичного обжига приобретает характерный красно-бурый или желтовато-коричневый цвет. Это специфический вид огнеупорной отделки, внешне похожей на обычное плиточное покрытие.

Однако, по сравнению с обычным кафелем, материал заметно отличается — это квадратные или прямоугольный кирпичики. Поверхность матовая, без финишного глянцевого слоя.

Укладка такой плитки производится обычным способом — на специальный клеевой раствор.

Недостаток материала — нет стабильного производства в России и приходится делать заказ из-за рубежа. Однако, результат стоит потраченного времени — защита долговечная, надежная и стильная. Такое покрытие хорошо сочетается с печной облицовкой, но требует соответствующего оформления интерьера.

Пример использования терракоты в бане:

Финишное покрытие

Большинство видов защиты нуждается в создании внешнего декоративного слоя. Он выполняет несколько функций:

• обеспечивает механическую защиту для экранов;
• защищает гигроскопичные материалы от воздействия влаги;
• создает декоративный слой, объединяет защиту печи с интерьером помещения.

Особого выбора в финишном покрытии нет. Краска или пластиковые панели здесь не подходят — они могут пойти пузырями, потемнеть и деформироваться.

Чаще всего, в качестве финиша используют натуральный камень или плитку разного типа — керамогранит, клинкерную, матовый кафель.

Методика укладки ничем не отличается от обычной, единственным требованием становится использование специального клеевого состава для облицовки печей и каминов. Об

этом в следующей главе. Кроме этого, надо учесть условия эксплуатации плитки и выбирать мелкоформатные модели.

Максимальный размер плитки 200 × 200 мм, более крупные плитки будут разрушаться от частых перепадов температуры.

Кладочные растворы и смеси

Основные рекомендации

Раствор, используемый для кладки основания печного устройства, должен переносить воздействие высоких температур и иметь КТР такой же, как  у кирпича. В идеале, для кладки необходимо использовать раствор на основе той же глины из которой выполнен кирпич. В реальности это происходит так: красный кирпич кладётся на красной глине, шамотный на раствор из огнеупорной. Например, если топливная камера выполнена из шамотного кирпича, то его необходимо класть на раствор, состоящий из огнеупорной глины и шамота.

Обычно огнеупорную смесь в магазинах отыскать легко, а вот раствор на основе красной глины найти сложновато. Можно приготовить такой раствор самостоятельно.

Виды смесей

Смеси Scanmix

Для возведения печных и каминных конструкций можно рекомендовать использование смеси Scanmix (Финляндия, Украина). Основные на данный момент продукты:

Мастика «Монолит»

Универсальная клеящая мастика «Монолит» обладает отличными влагостойкими и жаростойкими характеристиками. Продукт производится в Екатеринбурге и выпускается в нескольких видах: универсальный и жаростойкий.

При использовании мастики при облицовке печек и каминов процент теплоотдачи повышается на 15 %. Материал имеет отличную адгезию к разнообразным основаниям (бетон, ДВП, керамика и иные). После затвердевания продукт не даёт усадки, не изменяет свои физико-химические показатели при нагревании до 1100 ⁰С.

Мастика не склонна к отслаиванию, она не выделяет токсичных веществ и не разлагается. Если нагреть материал до более высоких температур, то он приобретает пиропластические свойства и закрывает полностью поверхности, где был нанесен. Данные характеристики дают возможность применить мастику как покрытие для деревянных поверхностей с декоративной целью или же огнезащитной.

Материал сохраняет свои характеристики даже при воздействии щелочных и кислотных растворов, перепадов температур и воздействия прямых лучей солнца. Даже если мастика замерзнет, при её оттаивании все свойства материала восстановятся.

Мастика «Гарант»

Клеящая строительная мастика «Гарант» — готовая к использованию пастообразной консистенции масса, которая имеет светло-серый цвет, без запаха и экологически безопасна. Применяется вместо Knauf, бустилата, Vetonit, жидких гвоздей, Atlas, цемента с песком, карболата и другого.

Можно использовать также для футеровки, строительства, металлургии, ремонта и облицовочных работ. Даёт возможность приклеить природный камень на керамические бетонные и деревянные основания, применяется для кладки печных устройств, каминов (увеличивая теплоотдачу на 17 %). Продукт может выдерживать температуру в 1300 ⁰С. Все технические характеристики мастики отражены ниже:

Список литературы