Шамотная глина — это высокотемпературный огнеупорный материал, получаемый путем измельчения предварительно обожженного каолина. Ее используют для кладки печей, каминов, дымоходов и изготовления термостойкой керамики. Благодаря предварительной термической обработке этот материал практически не дает усадки при высыхании и последующем нагреве.
Глина шамотная: описание и сфера применения
Характеристики скрепляющих растворов часто зависят от уровня влажности и градуса. Глина шамотная не теряет свойств при неблагоприятных для других материалов условиях. При высокой температуре параметры цемента снижаются, поэтому нужно брать более устойчивое сырье.
Что это такое
Шамот – огнеупорное вещество, которое получают из каолина. Глину нагревают до 1,3-1,5 тысяч градусов, в результате чего масса теряет влагу и пластичность. Во время процесса материал спекается, меняет цвет от серого до бурого. Обожженные куски дробят специальными металлическими валами до состояния мелкого песка разных фракций.
В результате изменения температуры у глины кардинально трансформируются характеристики. В итоге получается очень крепкое сырье, по параметрам напоминающее камень. Из-за потери жидкости материал не расширяется при нагревании, сохраняя прочность. После высыхания готовая смесь не усаживается и не трескается.
Огнеупорный шамот – полуфабрикат для приготовления строительного раствора. Путем внесения тех или иных добавок легко корректировать параметры и подстраивать массу под нужды человека. Узнать материал в магазине можно по литере «Ш» на упаковке. Аббревиатура «МШ» или «МП» присутствуют в названиях готового к использованию состава (мертеля). Буква «У» стоит на пачке менее крепкого утилизированного вещества (после вторичной обработки).
Каолиновую глину относят к материалам природного происхождения. Сырье добывают со дна морей, озер или рек. От места залежей часто зависит внешний вид и составляющие вещества. Самым распространенным является светло-серое сырье, встречаются оттенки розового, желтого и голубого.
Характеристики материала
Шамотную глину выпускают в форме порошка, фракцией до 2 мм. Если вещество хранили правильно (+15-25 С), то по консистенции однородное, без заметных кусков и комков. Материал теряет характеристики через 3 года или при содержании во влажных условиях.
Температура плавления всех видов шамотной глины – от 1500 до 1850 С. При повышении градуса эксплуатационные качества не меняются, что позволяет применять при изготовлении печей и каминов. После спекания вещество теряет способность впитывать влагу, при этом не утрачивая огнеупорности.
У каолина и песка нет связующих возможностей, но при соединении получается очень крепкая, плотная масса (сырец). Уровень прочности состава – 12-24 Н/кв.мм. Раствор из шамотной глины по устойчивости не уступает бетону. У средства высокие адгезивные свойства, что облегчает последующую обработку.
Одной упаковки материала в 20 кг достаточно для укладки 30 кирпичей. Чтобы облицевать куб поверхности, используют 100 кг огнеупорного вещества. Каолиновый состав пропускает сквозь себя кислород и влагу, поэтому в помещении сохраняется благоприятный микроклимат. Затвердевший натуральный шамот безопасен для здоровья человека.
Огнеупорная глина – очень дорогой материал с особыми правилами использования. Обработанная поверхность долго сохнет (3-4 суток). Если нарушить технологию приготовления раствора или не соблюдать сроки выдержки, то масса не станет крепкой. Поднимающаяся в воздух шамотная пыль токсична, поэтому во время смешивания ингредиентов обязательны респиратор с защитными очками.
Виды сырья
Огнеупорный материал – основа, из которых изготавливают растворы разного назначения. Комовую глину берут для создания жароустойчивой керамики, кирпича и картона. У молотого вида высокие характеристики невосприимчивости к огню и прочности, что позволяет использовать в обмазочных и формовочных смесях.
Шамот различают по наличию связующих добавок в составе. По количеству песка сырье бывает 3 видов:
- Истощенным. Содержится до 21% вещества.
- Плавным. Объем ингредиента варьируется в пределах 19-48%.
- Связующим. В составе 55% рыхлого компонента.
Для огнестойкой поверхности в растворе нельзя использовать традиционный речной песок. У вещества максимальный предел – 800 С, при высоких температурах расширяется, что приводит к разрушению. В качестве добавок часто используют кварцевый песок, каолин и цемент.
Камнеподобные разновидности не берут для приготовления раствора из шамотной глины. По степени содержания алюминиевых окислов вещество делят (в процентах) на:
- полукислое (до 25);
- основное (26-38);
- высокоосновное (от 40).
Шамотный порошок разделяют на 4 сорта. Характеристики зависят от степени огнестойкости и количества дополнительных ингредиентов. Нумерация от 0 (особый) до 3 влияет на устойчивость к жару и окончательную стоимость состава.
Где используют
Понимая, что такое шамотная глина, легко определить сферу использования сырья. Порошок в составе растворов применяют при создании огнеупорных стройматериалов. Из вещества делают крепкие кирпичи или клинкерную плитку. У отделки высокая цена, поэтому профессионалы рекомендуют комбинировать с обычными моделями.
Шамотную глину используют при оштукатуривании поверхности. За счет хорошей адгезии материал облегчает последующую облицовку. Раствор поможет усилить стену или сделать новую перегородку. В качестве армирующих компонентов можно использовать как сетку, так стекловолокна (фибру).
Огнеупорная глина, шамотный кирпич – основные ингредиенты для кладки печей и каминов. У надежной, крепкой конструкции будут высокие термоустойчивые и паропроницаемые свойства. При выборе сырья отдают предпочтение качественному материалу с литерой «Ш» на упаковке.
Пластичный шамот можно использовать для создания керамических поделок. У статуэток, цветочных горшков красивая натуральная текстура, которая гармонично впишется в интерьер комнаты. Роскошно смотрятся самодельные изразцы для стен или дизайнерская посуда. В украшении ландшафта применяют авторские вазоны, садовые фигурки и подвесные кашпо, сделанные собственными руками.
В готовой глине нет вредных веществ, поэтому с ней можно работать как детям, так и пожилым людям. Чтобы вылепленное изделие не деформировалось во время сушки, нужен обжиг. Под воздействием высоких температур (от 1300 С) конструкция становится очень прочной.
Как правильно использовать
Основа состава – порошок глины и вода в нужной пропорции. В процессе производства шамота каолин теряет пластичность. Чтобы вернуть податливость и эластичность смеси, в состав вносят специальные добавки. Для каждой задачи существуют правила, позволяющие получить крепкий огнестойкий материал.
Для кладки печи
Показатели пластичности часто улучшают каолиновым песком. Вещество белого цвета продается в строительных маркетах в мешках. В одной емкости глину смешивают с добавкой в пропорциях 4 к 1, потом медленно вливают небольшими порциями воду. Для получения однородной консистенции профессионалы рекомендуют использовать специальный миксер.
Чтобы ингредиенты раскрыли характеристики, заготовку оставляют на 3 дня. Готовая смесь по густоте напоминает пластилин. Раствор не должен липнуть или легко стекать, под пальцами нет комков. Если зачерпнуть мастерком, то масса медленно сползает, без остаточного следа.
Наличие глинистых составляющих называют жирностью. Параметр отвечает за пластичность готового материала. Увеличить или уменьшить характеристику можно при помощи песка или шамота. Перенасыщенные растворы не влияют на качество печки, а из-за «тощих» вариантов конструкция рассыплется.
Чтобы в домашних условиях узнать жирность глины, надо скатать из готового сырья шарик. Пробы сверху придавливают длинной дощечкой. Если трещины появились при небольшом давлении, то раствор «тощий». При возникновении разрывов на половине радиуса мяча говорит о высоких показателях пластичности, на трети – средних (нормальных). Для строительных работ подходят последние два вида.
Поверхность, которую будут обрабатывать, надо подготовить. Со стены убирают старую отделку, фиксируют армирующую сетку. Чтобы изделие крепко держалось, сверху надо нанести слой раствора. Зная, сколько сохнет шамотная глина, можно через 3-4 дня приступать к выкладке печи.
Классическая печная смесь состоит из основного материала и песка. Опытный мастер при работе использует минимум 3 вида раствора с разными добавками. Для цоколя и дымохода рекомендуют цементно-известковые разновидности. При сборке каркаса в состав добавляют цемент, для топочной камеры – красную глину.
После завершения кладки конструкция усаживается. Если подобрать неправильный состав, то поверхность растрескается. При нарушении герметичности печки жильцы могут отравиться продуктами сгорания. Шамотная глина при высыхании с кирпичами образует плотный монолит.
После сборки отопительной конструкции нужно правильно высушить раствор. Печь начинают медленно и постепенно протапливать, используя 4 небольших полена дважды за день. Процедуру продолжают в течение 7-10 суток летом и до 3 недель зимой. Влага равномерно освобождается из пор состава.
Штукатурка
Чтобы приготовить раствор для выравнивания стен, понадобится упаковка сырья. Вещество высыпают в резервуар, медленно вливают воду. Жидкость должна полностью покрыть порошок. Заготовку оставляют настаиваться в течение 72 часов.
По завершении подготовки в смесь добавляют кварцевый песок. Готовый раствор по консистенции напоминает магазинную сметану. Если состав получился жидкий, можно еще добавить компонентов. Рекомендуемое соотношение – 2 к 1. Слишком густой разбавляют влагой. Масса должна прилипать к поверхности, а не плавно стекать с нее.
В полученный состав для пластичности профессионалы рекомендуют добавить клей ПВА. Если нужно усилить стену, то используют скрепляющие компоненты. На две части глины берут 7 песка и по 1 цемента и ПВА. Шамот предварительно замачивают, потом добавляют к остальным ингредиентам. После смешивания получают однообразную, очень тягучую массу.
Поверхность обязательно обрабатывают грунтовкой глубокого проникновения. После высыхания устанавливают армирующую сетку. Если человек раньше штукатурил стены, то проблем при работе с глиной шамотной не возникнет. Для процедуры достаточно большого и среднего шпателя. Рекомендуемая толщина слоя – 12 мм, подтеки и неровности убирают инструментами. Облицовку осуществляют после полного высыхания.
Поделки
Из-за пластичности материал подходит для создания дизайнерских керамических самоделок. Правильно рассчитанное сочетание ингредиентов позволит получить крепкие и долговечные поделки. Чтобы улучшить характеристики массы, шамот усиливают добавками.
Для формовой заливки можно использовать 40% обычной пластичной глины, в которую вносят измельченный шамот. Оба порошка высыпают в емкость в пропорциях 6:4. Сверху заливают водой, оставляют настаиваться 3 суток. По истечении времени раствор размешивают, добавляют 1 часть ПВА и распределяют по заготовкам.
При работе с фигурками нужен эластичный материал, который хорошо липнет к проволочному каркасу. Порошки шамота и глины смешивают в соотношении 4:6, вливают воду, оставляют на 2 дня. По консистенции вещество напоминает пластилин. Чтобы готовая масса под пальцами легко разминалась, в состав вводят 3% жидкого стекла.
Обжиг – обязательный этап при производстве керамики, предотвращающий деформацию. Процедуру проводят через 3 суток после высыхания поделок. Для процесса понадобится специальная печь, в которой температура достигает 1300 С. После запекания кардинально меняются характеристики вещества.
Заключение
Чтобы сложить камин или печную стену, не обязательно прибегать к услугам мастеров. Зная, что такое огнеупорная шамотная глина, легко сделать сложные конструкции самостоятельно. Правильно подобранное соотношение ингредиентов позволит получить очень крепкое, монолитное покрытие. Из остатков сырья делают керамические поделки для интерьера или ландшафта.
Шамот производят путем глубокого обжига природной каолиновой глины высокой степени очистки. Сырье нагревают в шахтных или вращающихся печах до температур 1300–1500 °C для полного удаления химически связанной воды. Полученный спекшийся кусковой материал затем измельчают в дробилках до порошкообразного состояния различной фракции.
Предел огнеупорности качественной шамотной глины составляет от 1580 до 1730 °C в зависимости от класса огнеупора и содержания оксида алюминия. В условиях бытовой эксплуатации (в печных топках) максимальная рабочая температура обычно не превышает 1300 °C. При этих значениях материал стабильно сохраняет свою механическую прочность, не крошится и не деформируется.
Сухой шамотный порошок содержит диоксид кремния, вдыхание которого может вызвать раздражение дыхательных путей и при длительном контакте привести к силикозу. В замешанном с водой, готовом к применению состоянии материал абсолютно экологически безопасен и не выделяет токсичных веществ. При работе с сухой смесью обязательно используйте респиратор и защитные очки.
Главное различие заключается в термостойкости и степени усадки при нагреве. Обычная красная глина выдерживает температуры до 900–1000 °C и сильно усыхает (до 10–12%), что ведет к трещинам в кладке. Шамот за счет фракции печеного каолина выдерживает нагрев свыше 1600 °C и сужается максимум на 1%, гарантируя стабильность конструкции.
Для получения качественного раствора замешивают 1 часть шамотной глины на 2–3 части шамотного песка в зависимости от жирности глиняной массы. Воду добавляют из расчета около 20–25% от сухой массы смеси, чтобы получить однородную консистенцию густой сметаны. Превышение количества песка снизит прочность швов, а его нехватка приведет к растрескиванию.
Небольшие порции цемента (не более 10% от объема раствора) допускается добавлять для повышения начальной прочности кладки в ненагруженных зонах, например, при сооружении уличных мангалов. Однако в самой топке добавление портландцемента запрещено, так как при температуре выше 600 °C цементный камень разрушается, нарушая герметичность швов. Для кладки областей прямого огня используют исключительно глиняно-песчаную смесь.
Естественный процесс первичной сушки печной кладки на шамотной глине занимает от 10 до 14 суток при открытых дверцах и задвижках. Ускорять высыхание строительными фенами или тепловыми пушками не рекомендуется во избежание образования микротрещин. Первую пробную топку проводят только после полного высыхания швов, используя сухую щепу в течение не более 30 минут.
Для экспресс-теста скатайте из влажного раствора шарик диаметром около 5 см и попробуйте сжать его между двумя дощечками. Если шарик растрескался при сжатии менее чем на треть высоты — смесь сухая (тощая) и требует больше глины. Появление трещин при сжатии ровно на треть свидетельствует о правильной жирности смеси, подходящей для кладки.
Мертель представляет собой тонкомолотую смесь шамотного порошка и огнеупорной глины фракцией менее 1 мм для создания прочных тонких швов. Он необходим для связывания огнеупорного кирпича в зонах с температурной нагрузкой до 1700 °C. Тонкий помол мертеля позволяет формировать швы толщиной всего 1–2 мм, что значительно снижает теплопотери и увеличивает срок службы топки.
Для какой цели вам нужна шамотная глина? Вы будете покупать готовый состав или делать ее самостоятельно? Расскажите нам в комментариях!
Ответить
6 комментариев
Подскажите,у меня как у предыдущего автора Геннадия ,выпал шамотный кирпич и весь разволился .На его месте осталась пустота ничего нет,ниже целярус
Ответить ПожаловатьсяУ меня с внутренней стороны топки выпал шамоттный кирпич, я его вставил обратно хочу замазать глиной чтобы закрепить
Ответить ПожаловатьсяАвтор пишет :"в качестве армирующих материалов можно использовать как сетку и стекловолокна (фибру). Вопрос : какая сетка? Её материал?отп
Ответить Пожаловаться"Кварцевые виды" - это что за материал? Зашифрованный. "Грунтовка глубокого проникновения". Опять зашифровано! Пишите конкретно! Знаток
Ответить ПожаловатьсяВячеслав, здравствуйте! Вы правы в отношении первой формулировки: общее выражение «кварцевые виды» мы уже заменили на «кварцевый песок». А вот термин «грунтовка глубокого проникновения» технически правильный и общепринятый в строительстве, здесь всё верно. Спасибо, что обратили на это внимание.
Ответить ПожаловатьсяОгромное спасибо, всё предельно понятно!!!
Ответить Пожаловаться