Технические параметры и свойства
Характеристики шамотной глины у каждого производителя должны соответствовать нормативам ГОСТ 6137-8, который определяет основные параметры продукта:
- цвет сухой шамотной смеси – серый, по структуре продукт сыпучий, без комков и крупных конгломератов;
- фракция зерен по диаметру – приблизительно 2 мм;
- высокожженый шамот имеет коэффициент поглощения влаги от 2 до 10%;
- низкожженый шамот имеет коэффициент степени влажности в пределах 25%;
- общая влажность продукта не должна превышать 5%;
- температура плавления находится в диапазоне от 1550 до 1850°C.
Срок годности сухого шамотного состава не превышает 3 лет, при хранении его в сухой и плотно закрытой упаковке. Шамотные глиняные смеси применяют для кладки печей, каминов, дымоходов.
Обоженный каолин обладает следующими полезными свойствами:
- высокая степень устойчивости к высоким температурным режимам дает возможность применять продукт для обустройства каминов, печей, а также дымоходов;
- глина способна пропускать сквозь себя влагу, тем самым удерживая комфортный микроклимат в помещении;
- при кладке глина используется в виде раствора, который обладает высокими адгезивными свойствами;
- натуральный состав глины является абсолютно безопасным продуктом для здоровья человека и окружающей среды;
- срок службы глины длительный, и в процессе эксплуатации материал не растрескивается и не крошится.
Основными физическими свойствами шамотной глины является ее огнеупорность, хорошая пластичность, способность к спекаемости и огневой усадке.
Пластичность – под этим термином у увлажненного шамотного состава подразумевается возможность при приложении небольших усилий видоизменять заданную форму, при этом смесь остается в своем пластичном виде и не растрескивается. У глины пластичные свойства проявляются только при условии контакта с водой, причем в небольших количествах. Свойства пластичности находятся в зависимости от состава минералов, входящих в структуру глины, а также от размера частиц. В условиях нагревания до 150°C пластичность смеси носит обратимый характер. Однако если после окончания дегидратационного процесса нагреть шамот до 500-600°C, то обратимость пластичности будет утрачена. Если требуется снизить пластичность, то к глине добавляются так называемые отощители в виде кварца, шамотного песка. Кроме того, излишняя пластичность может быть снижена путем добавления малопластичных глин другого состава.
Чтобы получить изделие по заданным размерным и объемным параметрам, при формовании необходимо учитывать процент усадки и увеличивать параметры заготовки. Процесс усадки у шамотной глины начинает происходить уже при температуре от 600°C, он протекает довольное длительное время. Происходит этот равномерный процесс до того момента, когда температура не повышается до 1000°C. После этого рубежа усадка идет наиболее интенсивно и продолжается до температуры 1300-1400°C, после достижения этой отметки усадка останавливается.
- Температура спекания – это показатель температурного режима, при действии которого глиняная смесь утрачивает способность к впитыванию влаги, то есть она спекается. Огнеупорный шамотный состав и все изделия, выполненные из него, спекается без расплавления и деформации, не утрачивая способность к огнеупорности.
- Огнеупорность – под этим термином понимают свойство глиняной смеси не расплавляться под воздействием температурных режимов в пределах 1580°C. Такая огнестойкость у глины достигается из-за малого процента содержащихся в ней посторонних примесей. Подобный тип глины используется при изготовлении жаропрочных изделий, в том числе фаянса или фарфора.
Благодаря своим огнеупорным качествам глина чаще всего востребована для выполнения кладки печей. Кроме того, из этого материала изготавливается огнеупорный кирпич, необходимый для выкладывания печи изнутри, то есть для формирования топки. Эта же глина применяется и в качестве кладочного раствора, так как имеет хорошую адгезивную способность к поверхностям. Кроме использования шамотной глины в печном деле, она используется и для обмазок в виде огнеупорных масс и мертелей. Для этих целей применяют марки ПГБ или ПГА.
Раствор для дизайнерской керамики
Выпуск керамики из огнеупорной глины может выполняться двумя способами: с обжигом и без этого процесса. Но начинается работа с подготовки раствора:
- в емкость закладывают шамот и обычную глину в пропорции шесть к четырем соответственно;
- материалы заливаются водой и выстаиваются в течение нескольких дней;
- раствор тщательно вымешивается смесителем до густой консистенции – для отливок;
- материал заливается в формы и высыхает несколько суток в зависимости от размеров и геометрии, для ускорения можно использовать клей ПВА;
- застывшую массу вынимают из формы и дорабатывают, согласно проекту.
Для скульптуры замешивается смесь более густой консистенции, так, чтобы ее можно было закреплять на каркасе. Добавки жидкого стекла в 3% от общего объема упростят работы. Если запланирован обжиг, его выполняют не менее чем через двое суток после окончания декорирования. Температура не должна превышать +1320 градусов С, после которой начинается стадия плавления.
Декор для сада из огнестойкой глины
Порядок подготовки раствора из глины для работы можно посмотреть на этом видео:
Способы проверки качества полученного вещества
- Раствор берут мастерком или шпателем, наклоняют его под углом 45 градусов. Нормальный раствор не стекает с мастерка, не падает с него комками, а держится на рабочей поверхности инструмента.
- Раствор наносят на кирпич ровным слоем (5 мм) и высушивают. Если состав «тощий» (содержит избыток песка), то после высыхания паста осыпается с кирпича при легком механическом воздействии. Жирный раствор после сушки покроется трещинами, он содержит много глины и мало песка. Нормальная паста застывает ровным слоем без трещин. Она не крошится, не осыпается, не растрескивается.
Фото 1. Способ проверки качества раствора: на первом кирпиче засохшая смесь крошится, на третьем потрескалась, самая лучшая консистенция на втором.
Пластичность готовой смеси проверяют жгутиком. Из раствора раскатывают «колбаску» диаметром 1,5-2 см и длиной до 20-22 см. Жгутик медленно растягивают и оборачивают им цилиндрический предмет. Мало пластичный жгут из тощей глины сразу разорвется. Жгутик из жирной смеси будет сильно тянуться и прилипать к поверхности. Жгут из раствора нормального состава разорвется при растягивании, когда его диаметр уменьшится примерно на 20%.
Если раствор слишком густой (консистенция гуще, чем у сметаны) в него добавляют воду и тщательно размешивают.
Если раствор жидкий (стекает с лопатки), в него добавляют все ингредиенты (глину, песок) в выбранных ранее пропорциях и также перемешивают.
Смесь без клеящих добавок и цемента сохраняет свои качества после высушивания. Ее нужно залить водой и размочить. Если паста высохла полностью, замачивание продлится несколько дней.
Если в состав раствора входят химические добавки, цемент и клеи, то засохший раствор размочить нельзя (как, например, мертель). Эту информацию производитель указывает на упаковке.
Как выбрать хороший шамотный кирпич
Состав шамотного кирпича, его размеры и пористость – это главные характеристики, но также важно выбрать и качественной сделанный материал. На бумаге все может быть красиво, а на практике неправильно изготовленный кирпич принесёт проблемы
При выборе необходимо обращать внимание на:
Внешний вид. Кирпич должен быть однородного оттенка, без явных переходов светлых и темных участков. Поверхности ШБ должны быть ровными, но без образовавшейся из-за долгого держания в печи, плёнки. Само собой, любые сколы, трещины и другие явные повреждения тоже нежелательны;
Лишь ровный и твёрдый кирпич будет качественнымИсточник izkirpicha.com
Звук. Помогает определить внутренние повреждения. При соударении со стальным предметом должен возникать чистый звук без лишних вибраций;
Вид в разрезе. Внешняя часть кирпича должна обладать более насыщенным цветом, нежели внутренняя. Если в материале есть тёмная сердцевина, есть опасность, что кирпич пережгли в печи.
Удаление примесей
Практически все карьерные глины и пески содержат примеси и требуют очистки. Из сырья разными способами удаляют остатки растений, корешки, песчинки, гальку, кусочки щебня.
Как удалить примеси из глины
Примеси сильно ухудшают качество кладки. Очистка сырья проводится в три этапа:
- ручная выборка остатков растений, корней, щебня, гальки;
- просеивание через металлическое решето с размером отверстий 1,5 мм;
- замачивание глины;
- протирание через металлическое мелкоячеистое решето.
Фото 2. Процесс просеивания глины через металлическое решето. Надо нажимать на неё ладонью, чтобы все частички проходили через сетку равномерно.
На практике для очистки глины для раствора мастера обходятся без трудоемкого процесса отмачивания сырья.
Как удалить примеси из песка
Песок считается подготовленным, когда вода, проходящая через него, станет чистой. Чтобы подготовить материал, нужно выполнить следующие действия:
- Из песка вручную выбирают остатки растений, корешки, крупные камни.
- После грубой выборки материал просеивают через металлическое сито с размером ячеек 1,5 мм.
- Песок помещают в мешок (или сачок) из мешковины и промывают проточной водой. Для промывки используют шланг, вода подается под напором.
Печное отопление было подзабыто со стремительным приходом во все дома паровой отопительной системы. Однако отсутствие регулировки уровня теплоотдачи создавало проблемы как финансового, так бытового характера. Невыносимая жара или недостаточное тепло не всех устраивало, человеку хотелось установить комфортную температуру в доме, не общую для всех, а нужную для себя. Развернувшееся строительство частных домов, коттеджей, дачных домиков, бань, саун, гаражей потребовало от хозяев практичного решения вопроса об отоплении.
Оказалось, что печь – творение стародавнее – прекрасное изобретение человечества. Недаром в каждом русском доме обязательно знали поговорку «плясать от печки». Это означало, что здесь она главная. На ней готовили пищу, она лечила людей, давала тепло, сушила обувь и одежду. Романтика, ностальгия и практичность возрождают это чудодейственное сооружение. В этой статье мы рассмотрим какую глину использовать для приготовления раствора для кладки печей.
На что смотреть при покупке шамотной глины?
Очень важно перед тем, как покупать данный материал, удостовериться, что глина хранилась в надлежащих условиях и ее срок годности не истёк
Недопустимо хранение шамотной глины во влажных помещениях. Стоит знать, что после долгого хранения шамотная огнеупорная глина теряет свои свойства.
Характеристики шамотной глины
- огнеупорность 1550-18504
- размер зёрен приблизительно 2 мм;
- влажность 5%;
- влагопоглощение до 25% у низкожженного шамота и 2-10% у высокожженного.
Если приобрести 20-килограммовый мешок шамотной глины, то его хватит для строительства 30 печей. Уже спустя сутки при температуре +10 — +25 градусов раствор полностью высыхает.
Шамотная огнеупорная глина должна храниться не дольше 3 лет.
Заводские жаростойкие смеси
В готовых печных смеся все вышеописанные процедуры уже сделаны на заводе. Нет необходимости искать нужную пропорцию песка и глины. Большинство жаростойких смесей просто заливаются водой и перемешиваются. Количество воды тоже не придется подбирать: оно указано на упаковке. Опытным печникам такие смеси могут и не понадобиться, а для новичка при кладке печи своими руками жаростойкая смесь окажется полезной. Главный недостаток использования жаростойкой смеси – более высокая общая цена на постройку печи.
Существенным преимуществом готовых смесей является наличие в их составе ингредиентов, которые обычно не используются при приготовлении кладочного раствора своими руками. К таким компонентам относятся пластификаторы и шамотная крошка.
Готовые печные смеси на основе измельченных огнеупорных ингредиентов называются мертели. Они разделяются на шамотные, полукислые, муллитовые и муллитокорундовые. При кладке домашних печей используются только шамотные смеси. Остальные применяются при производстве доменных печей, вагранок, боровов и др. Подробнее остановимся на шамотных смесях.
Шамот – это огнеупорный материал, которые получается в результате обжига шамотной глины. Материал подвергается воздействию высоких температур до тех пор, пока полностью не потеряет пластичность и влагу. После этого шамот измельчают в порошок, смешивая с различными сортами глины, получают разные жаростойкие смеси. Мертели относятся к термотвердеющим, то есть свои огнеупорные свойства приобретают только после высокотемпературного обжига.
| Марка смеси обозначается буквой М, буква Ш расшифровывается как «шамотная». Цифра в маркировке указывает на размер доли оксида алюминия (Al2O3) в составе, а соответственно и на огнеупорные свойства материала. Марки МШ 39 и МШ 36 обладают огнеупорностью не ниже 1730 градусов, МШ 31 – 1690 МШ 28 – 1650. |
При всех своих достоинствах готовые смеси имеют и определенные ограничения. Во многих смесях не предусмотрено повторное замешивание, если весь запас раствора не был израсходован. Кладка не может производиться при отрицательных температурах. Раствор из готовой смеси из-за добавления пластификаторов будет сохнуть дольше. Приготовленную смесь нужно выработать за один раз.Ручной замес многих жаростойких печных смесей невозможен, потребуется обзавестись специальным миксером.
Порядок подготовки штукатурки из шамота для отделки и декорирования
Штукатурка готовится несколько иначе:
- в емкость засыпают огнеупор и песок в пропорции два к семи соответственно, песок используют исключительно мелкозернистый, пропорция выдерживается строго, в противном случае есть риски растрескивания;
- порошок заливают водой и оставляют на три дня;
- в набухший раствор засыпают портландцемент в пропорции одна к двум частям глины;
- размешивают материал строительным смесителем.
Важно использовать весь объем штукатурки в течение ближайшего времени. Далее раствор теряет свои технологические качества. Если работы планируются несколько дней подряд, то каждый день приготавливается новая порция штукатурки
Кроме вышеперечисленных ингредиентов можно использовать и другие:
Если работы планируются несколько дней подряд, то каждый день приготавливается новая порция штукатурки. Кроме вышеперечисленных ингредиентов можно использовать и другие:
- добавка клея ПВА обеспечит искорененное просыхание, в естественных условиях отделочный слой на основе шамота выделяет влагу в течение двух суток;
- жидкое стекловолокно обеспечит дополнительную пластичность массе и прочность;
- каменная соль добавит прочности и ускорит высыхание.
Отделка интерьера шамотным огнеупором в стиле ретро
Плюсы и минусы шамотных смесей
При возведении печи в обязательном порядке следует использовать огнеупорный материал как для внутренних, так и для облицовочных работ. Среди достоинств раствора из шамота можно отметить:
- Высокий уровень экологичности.
- Отличные показатели проницаемости пара.
- Устойчивость к высоким температурам и их перепадам.
- Продолжительный срок службы.
Однако не одними достоинствами славится кладочная смесь. Есть у нее и определенные недостатки. В первую очередь необходимо затронуть вопрос цены. Даже если приготовить раствор своими руками, его стоимость будет очень высокой, при проведении аналогии с иными материалами этой группы.
Свойства и характеристики
В исходном сырье для изготовления шамотной глиносмеси содержатся высокодисперсионные гидроалюмосиликаты. Из такого материала формируют бесформенные куски или прессуют брикеты, обжигая в печных установках под высоким температурным режимом.
Рецептов приготовления шамота достаточное количество. В ряд растворов из шамотной глины добавляют обожженный порошок, в прочие засыпают крупнофракционный материал, где-то используют большее количество воды и т. д. Такие составы различаются длительностью обжига и значениями температурных режимов, после чего из печей получают массы с разными оттенками и фактурами.
Приобретая шамотную глину, рекомендуют в обязательном порядке удостовериться, что срок ее пригодности еще не закончился, и при хранении материала соблюдались все требования. Дело в том, что в процессе хранения каолин утрачивает свои свойства под воздействием влажности.
Глину выпускают в соответствии с требованиями ГОСТа, и отличается материал следующими техническими параметрами:
- размер зерен в среднем составляет около 2 мм;
- высокожженый шамот имеет уровень водопоглощения от 2 до 10 процентов, для низкожженого этот показатель составляет не более 25;
- содержание влажности – не выше 5 процентов;
- огнеупорность материала зависит от его состава и варьируется в пределах 1 550 – 1 850 градусов.
Как выглядит шамотная глина
Разрешается хранить шамотный глиняный материал в упаковке в течение трех лет с момента изготовления.
Следует добавить, что такая глина отличается механической прочностью, не дает усадку, считается экологически чистым материалом, экономична в работе, не боится резких температурных перепадов.
Шамотное сырье соответствует ГОСТу 6137-8. Параметры:
- размер зерна в среднем — 2 миллиметра,
- поглощение влаги — у высокожженого шамота — 2-10%, у низкожженого — до 25%,
- влажность — до 5%,
- огнеупорность — 1550-1850 градусов Цельсия.
Мешка шамотной глины 20 килограмм хватает на кладку 20-30 кирпичей. На один кубический метр — 100 кг. Чтобы состав отвердел, требуется не менее двух суток и температурный режим от 10 до 25. Полная прочность — через 28 дней.
При рациональном использовании шамот показывает превосходные результаты. Это прочный природный материал, долговечный и надежный. Выбирайте сырье для производства кирпича от надежных поставщиков, чтобы быть уверенными в высоком качестве сырья и отличной работе
Все статьи
Применение
Огнеупорные виды глины применяют для получения формовочных смесей, кирпичей, штукатурных составов, кладочных растворов. Для изготовления каждого вида продукции выбирают определенную марку шамотной глины, учитывая технические характеристики и цену.
Кладка печей
Наиболее востребованная продукция – кирпичи из огнеупоров, которыми выкладывают самые ответственные части печек. Максимальные температуры топки могут выдержать только шамотные виды кирпичной продукции. Остальные печные слои обычно изготавливают из более дешевых обычных кирпичей. Кладочные составы должны иметь такой же коэффициент расширения при нагревании, что и основной кирпич топки. Поэтому для приготовления растворов применяют смеси на основе огнеупорных глин
Перед началом работы следует провести расчет, принимая во внимание, что для одной сотни кирпичей нужно сделать приблизительно 3 ведра кладочного раствора
Для приготовления смесей, которыми фиксируют кирпичи, применяют глиняный продукт с существенной концентрацией песка. При массовой доле оксида кремния равной 55 %, глина называется связующей; от 19 % до максимум 48 % — плавной. При концентрации песка меньше 21 % огнеупорная глина считается истощенной.
Готовят смесь следующим образом:
- в емкость высыпают 2 объема песка и 1 объем выбранной глины;
- смесь на 3 дня заливают водой для пропитывания компонентов;
- полученную массу тщательно перемешивают строительным миксером.
При необходимости загустить смесь, добавляют песок; если нужно уменьшить плотность массы, приливают постепенно воду. Некоторые мастера для улучшения потребительских качеств раствора добавляют к нему ПВА, техническую повареную соль, жидкое стекло.
Штукатурка
Покрытие штукатурными составами на основе огнеупорной глины выполняется по такому же принципу, что и обычными смесями. Рецептура несколько отличается, сводится к следующему: в емкость засыпают 1 объем портландцемента, 2 объема шамота, 7 порций – песка. В сухую смесь добавляют воду и оставляют на 2 дня, затем в массу присыпают еще цемент до получения нужной вязкости.
Тягучий состав нужно использовать в течение 2, максимум 3 часов, по истечении которых она затвердеет и станет непригодной.
Поверхность предварительно покрывают термостойкой грунтовкой, на ней крепят армирующую сетку, затем наносят штукатурку шпателями. Верхний слой должен иметь толщину около 2 мм, импровизировать в этих случаях не стоит. Когда штукатурка из огнеупорной глины полностью высохнет, на нее можно наносить декоративный состав, который полностью завершит отделку поверхности.
Декоративные изделия
Многие народы издавна пользовались изделиями из глины, которые старались украшать. В настоящее время техника изготовления декоративных элементов популярна, достигла значительного развития и распространения. Дизайнеры применяют огнеупорные глины при оформлении печей, каминов, изразцов, посуды, деталей украшения интерьеров. Для увеличения пластичности в термостойкое сырье вводят специфические добавки. Один из рецептов основан на следующем алгоритме действий:
- в емкость всыпают 6 порций обычной и 4 порции шамотной глины;
- смесь заливают на 3 дня водой;
- готовую массу размешивают до состояния сметаны.
Вода для приготовления всех глиняных составов не должна иметь высокие показатели жесткости потому, что избыток карбонатных солей изменит свойства материала.
Иногда к смеси добавляют ПВА. Если при творчестве огнеупорный состав фиксируют на каркасе из проволоки, к нему добавляют жидкое стекло в количестве 3 % по отношению ко всему объему.
Готовое изделие должно высохнуть в течение минимум 3 суток, а затем его обжигают при 1700 °C для превращения в качественную долговечную керамику.
Чтобы осуществилось все задуманное и усилия не пропали даром, глину нужно покупать не на рынках, а в специализированных магазинах. Разнообразных видов глиняного сырья в стране очень много. Для дилетантов ее внешний вид может показаться очень похожим; в последующем при работе и эксплуатации станут очевидными дефекты сырья, купленного наспех, где попало.
Приобретение огнеупорной глины с сопроводительными документами, сертификатами позволяет обрести уверенность в качестве материала, предсказуемости его свойств.
Отличие шамота от обычного керамического кирпича
Шамотный кирпич не спутаешь ни с каким другим блоком, даже с другими огнеупорами. Преимущественно желтого или даже светло–желтого цвета, с белесым оттенком. Главное отличие шамотного кирпича – большое содержание окиси алюминия в разных химических формах и модификациях.
В сравнении с керамическим кирпичом, с большим содержанием оксида железа и окиси кремния, у шамотного кирпича, есть свои особенности, влияющие на его стойкость:
- Высокая пористость поверхности блока, но поры эти очень мелкие, в них плохо проникает раствор, но хорошо – влага и воздух;
- Коэффициент теплового расширения каждого кирпича строго индивидуален, что потребует трудной и кропотливой подборки состава раствора для кладки;
- Огнеупорность и пластичность шамотного кирпича во многом зависит от режима работы печи, а не от состава раствора или способа кладки.
Совет! Для футеровки одной печи нельзя использовать шамот из разных партий или набор из случайно подобранных кирпичей, в крайнем случае, разные сорта можно перевести в бой или шамотный порошок
.
Процесс замешивания раствора
Подготовка растворов для кладки печей и каминов, штукатурки для оформления помещений во многом аналогично замешиванию обычных составов. Нанесение на поверхности выполняется также, теми же инструментами, а именно двумя шпателями: одним инструментом раствор укладывается на поверхность и выравнивается, другим – устраняют подтеки. Для выпуска строительной керамики и масс для лепки используются другие рецептуры. Но общий принцип таков:
- содержимое упаковки засыпается в емкость;
- порошок заливается определенным количеством воды;
- набухание порошка продолжается 3-е суток;
- на 4-е сутки добавляется вода, в некоторых случаях – песок, в других – добавки;
- смесь перемешивается до однородной консистенции.
Замешивание раствора
