Эту горную породу получают с помощью обжига каолина (белой глины) высокими температурами (не ниже 1000 градусов). Делается это для того, чтобы увеличить термостойкость материала. В процессе тепловой обработки из глины полностью выпариваются примеси и жидкость.
В специальных печах горная порода приобретает высокопрочные свойства камня, который впоследствии измельчают, и получается шамот. Его применяют для изготовления огнеупорных кирпичей, печей, отопительных приборов и декоративных элементов.
Термостойкая глина для кирпичей – это, прежде всего, заготовка для создания стройматериала путем измельчения и добавления различных веществ. Шамот имеет множество подвидов из-за неоднородности сырья и методов обжига.
Достоинства огнеупорной глины
Среди преимуществ этого строительного материала отмечают следующее:
- Длительный эксплуатационный срок. Раствор не дает трещин, не крошится, сохраняет первоначальную форму.
- Обладает прекрасными адгезионными свойствами. Хорошо схватывается с любой поверхностью.
- Паропроницаемость.
- Устойчивость к различным температурам.
- Глина является экологически чистым и полностью безопасным продуктом.
Общие сведения о шамотной глине
Шамот в своем составе содержит гидроалюмосиликаты высокой дисперсии, это группа природных силикатов с наличием кремния и алюминия. Образуется шамот только естественным путем, поэтому он считается природным ископаемым.
Различают морские шамотные глины и материковые глины. Морская глина, как уже понятно по названию, добывается с морского дна. Материковые глины залегают на дне рек и озер. В России есть три крупнейших месторождения шамотной глины: Кыштымское, Астафьевское и Палевское. Локальные месторождения повлекли за собой строительство комбинатов по изготовлению огнеупорных материалов.
Например, Боровичский комбинат огнеупоров Новгородской области использует шамотную глину с собственных карьеров.
Цвет готовой шамотной глины зависит от температуры ее обработки, а цвет начального сырья – от органических примесей и прочих компонентов. Глина без примесей имеет светло-серый оттенок. Встречаются красные, желтые и даже синие цвета. В состав шамота входят следующие элементы:
- кварцевый песок;
- оксид алюминия;
- оксид калия;
- оксид магния;
- оксид кальция;
- оксид железа;
- оксид натрия.
Именно устойчивость к высоким температурам и сделала шамотную глину популярной и востребованной. В керамическом искусстве шамот тоже имеет ряд преимуществ, среди которых такие качества, как экологическая чистота и натуральность, а также прочность.
Для керамиста важным качеством шамота является то, что он не дает усадки при высыхании, а это означает отсутствие трещин, свойственных обычной глине. Срок сушки изделия может продлиться от 10 до 12 суток. На продолжительность данного процесса влияет не только толщина слоя глины, но и влажность окружающего воздуха, а также его температура.
Белая каолиновая глина образуется, благодаря процессу оседания горных пород. Сначала ее обжигают при температуре 1300-1500 градусов, в результате чего она спекается и теряет всю влагу. Каолин становится бурым. Затем его измельчают, а образовавшийся порошок (шамот) добавляют в основную массу для формирования изделий, как отощающую добавку, уменьшающую пластичность и усадку. Чем выше температура обработки, тем больше влаги потеряет материал. По способности поглощать влагу готовый шамот подразделяют на два типа:
- высокожженные;
- низкожженные.
Низкожженные шамоты обладают более высоким водопоглощением, то есть они способны впитывать в свои поры большее количество влаги. Водопоглащение выражается в процентах и показывает отношение разности масс сухого и влажного материала к массе сухого материала.
Шамотные глины способны выдерживать температуру до 1800 градусов, при этом сохраняя свои свойства и не разрушаясь. Температура указана условно. Ее более точное значение зависит от концентрации шамота и прочих компонентов. Обычно производители указывают состав глины и приводят детальную инструкцию по замешиванию. Благодаря тому, что у готовых кирпичей и шамотной глины одинаковый коэффициент линейного расширения, рекомендуется использовать эти материалы для кладки.
Такая величина, как влажность, тоже является характеристикой шамотной глины. Необходимо понимать, что более высокая влажность является причиной повышенной пластичности материала, следовательно, повышенной чувствительности к температурным перепадам. Влажность тоже указывает производитель, хотя в его обязанности это и не входит. Отличается глина и зернистостью. При изготовлении кирпичей пользуются мелкозернистым шамотом, а в декоративном искусстве – крупнозернистый.
Правила покупки материала
Прежде чем выбирать огнеупорную глину для кладки печей, необходимо изучить цифровую комбинацию (мертель), отмеченную на маркировке упаковки. Чем больше числовое значение, тем выше огнеупорность. Остальные показатели могут варьироваться. На маркировке указывается не только область применения, но и информация о том, какие кирпичи можно выкладывать.
Особое внимание необходимо уделить сроку годности. Если он истек, такую глину приобретать не стоит, поскольку каолин утрачивает технологические свойства, которые должны соответствовать ГОСТу 6137-8.
Состав и производство
Шамот делают из осадочных пород с большой концентрацией глиноземистых веществ, силикатов корундового или цирконового типа. В качестве сырья часто используют каолин – глину преимущественно белого или светло-бежевого цвета, представляющую собой гидратированный композит из оксидов алюминия и кремния.
Вода в составе каолиновой глины прочно привязана к неорганической основе, удаляется только при высокотемпературном прогревании. Добывают сырье в уральском регионе страны, где расположены самые крупные месторождения.
Обжиг шамотной огнеупорной глины проводят в печах особой конструкции, создающих равномерную температуру до 1500 °C по всей массе каолинового сырья. При интенсивном нагревании происходит удаление воды, изменение структуры минерала. Шамотный продукт, полученный при меньших температурных значениях (1300 °C) способен поглощать до 25 % воды. Такой огнеупорный материал называют низкожженным.
Если прогревание проводится при максимально допустимых 1500 °C, возможность поглощения воды продуктом варьируется от 2 % до 10 %, что является показателем высокой степени обжига.
По окончании прокаливания монолитную массу подвергают гомогенизации – измельчению до стадии образования частиц с размерами от 0,2 мм до максимальных показателей 2,5 мм.
Существует в продаже огнеупорная глина в виде комков, которую применяют в производстве керамики, клинкера, специальных видов картона и других изделий с повышенной термостойкостью.
Технические характеристики
Среди них отмечают следующее:
- Влагопоглощение шамота высокого обжига составляет до 10%, низкого – до 25%.
- Фракция зерна должна соответствовать 2 мм.
- Огнеупорность – до 1850 градусов.
- Влажность – не выше 5%.
Упаковки шамотной глины (20 кг) хватит на укладку не более 30 кирпичей. Для того чтобы произвести 1 м³ кладки, потребуется 100 кг каолина. Высококачественный раствор твердеет в течение нескольких суток в том случае, если температура не ниже +10 градусов.
Срок хранения в промышленной упаковке составляет 3 года со дня изготовления.
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 кварцевые виды, каолин и цемент.
Разновидности глины шамотной Источник rusboard.net
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.
Как приготовить глину
Для создания раствора потребуется взять упаковку порошка, высыпать в рабочую емкость и добавить воды. Для получения качественной смеси следует настаивать ее не менее 3 суток. Далее необходимо постепенно добавлять воду, непрерывно помешивая до однородной массы. Некоторые специалисты советуют использовать немного песка.
Работая с огнеупорной глиной для кладки печей, нужно помнить, что основа успеха – это постоянное помешивание. Если он начинает понемногу густеть, необходимо влить небольшое количество воды. При получении жидкой консистенции требуется добавить порошок.
Чтобы правильно развести глину, необходимо рассчитывать используемое количество воды. Готовый раствор по консистенции будет напоминать сметану. При нанесении на поверхность стены смесь не должна «плыть» и стекать. В том случае если состав получился сухим, он будет крошиться и сыпаться.
При использовании глины для моментальной работы процесс приготовления смеси пройдет значительно быстрее, поскольку не требуется настаивать раствор на протяжении 3 суток.
Полученную глину необходимо наносить шпателем. Маленький инструмент используется для того, чтобы своевременно подхватить потеки и устранить неровности. По окончании работы готовая поверхность должна высохнуть.
Шамотная глина в керамике
Фактурность глины, ее прочность и эстетичность нашла применение в качестве материала среди дизайнеров. Шамот используют в производстве изразцов, посуды, статуэток и прочих декоративных элементов интерьера. Мастер знает все о свойствах данного материала, поэтому использует примеси, регулируя его пластичность.
В керамике используется самая обычная глина, в которую добавляется сухой шамотный порошок. Доля этого порошка может достигать до 50% от всей массы материала.
Перед созданием изделия мастер подготавливает эскиз, по которому создаются необходимые формы и молды. Для изготовления раствора пользуются следующей схемой:
- Ингредиенты засыпаются в одну емкость в пропорции 6:4 (глина/шамотная крошка).
- Полученная смесь заливается водой и настаивается несколько дней.
- Перемешиванием достигается сметанообразная консистенция.
- Раствор заливается в заранее подготовленную форму или молд.
Некоторые мастера для ускорения застывания добавляют в раствор клей ПВА. Скульптуры и статуэтки изготавливают, нанося материал на проволочный каркас, поэтому глину делают более пластичной. В некоторых случаях добавляется стекловолокно, как скрепляющий наполнитель. Через 3-4 дня после окончания работ начинается этап обжига. До этого момента глина сохла на воздухе.
Готовое изделие из шамота — керамическая плакетка
Предварительная сушка является обязательным этапом, чтобы при обжиге не появлялось на поверхности трещин. Шамот плавно превращается в керамику при температуре 1300 градусов. Важно соблюдать технологию, чтобы получился качественный и экологически чистый продукт.
Инструкция по применению
Материал широко используется в сфере строительства. Кроме того, благодаря техническим свойствам глина нередко применяется для производства элементов ступеней, поскольку прекрасно фиксируется на любой поверхности.
Кладка печей
Многие специалисты по кладке печей или открытых каминов при монтаже используют огнеупорный кирпич, который производится из глино-шамотной смеси. При покупке материала особое внимание обращайте на маркировку: на ней должна стоять буква Ш. Поскольку цена такого кирпича намного выше, материал применяется только для кладки топки. Остальная часть устройства выполняется из универсального кирпича.
Штукатурка
Оштукатуривание шамотной глиной напоминает процесс работы с простой штукатуркой. Для этого используется два шпателя разного размера. Из достаточно для отделки печи. Для такой работы не потребуется подготавливать специальные инструменты.
Когда наносится раствор, не стоит забывать про растекающиеся капли. Их следует подбирать шпателем. При нанесении слоя штукатурки необходимо учитывать его толщину. Она не должна превышать 1-2 мм. Отделочные работы можно начинать только после просыхания штукатурки. Водой шамотный кирпич не смачивается.
Выводы
Огнеупорная глина природный материал, обладающий многими положительными качествами:
- Экологическая чистота.
- Производство не приносит отходов, излишки и некачественные детали поступают на вторичную переработку для производства мене важных материалов.
- Материалы не выделяют вредные вещества при нагреве для здоровья человека.
- Печи, сложенные из материала содержат помещение в сухом состоянии, даже без разогрева.
- Улучшает качество других отделочных материалов при добавлении в их состав.
- Применяется для изготовления большого перечня строительных материалов и деталей для разных направлений в промышленности.
- Универсальный материал.
А зачем вообще штукатурить печь?
В каких случаях и зачем штукатурят печи? Ответ на этот вопрос не менее важен, чем на первый, так как, узнав его, можно понять, стоит ли проводить этот процесс вообще или можно оставить печку без отделки, или же украсить ее стены керамической или шамотной плиткой.
К причинам, которые требуют отделки стен штукатуркой можно отнести:
Свойства шамота
Все характеристики нормированы требованиями ГОСТа, главными из которых являются термостойкие способности. В зависимости от марки молотая огнеупорная глина должна и может выдерживать нагревание до 1580 или даже 1730 °C.
В основу химического состава входят оксиды алюминия и кремния, помимо этого присутствуют в следовых количествах оксиды железа, кальция, магния, натрия, калия.
Если концентрация оксида алюминия достигает 40 %, огнеупорная глина называется высокоосновной; при массовой доле этого оксида от 26 % до 38 % сырье называется просто основным. Если удельный вес оксида алюминия не достигает 27 %, сырье называют полукислым. Содержание оставшейся в огнестойкой молотой глине влаги обычно составляет 5 %.
Материал сохраняет свойства в течение 3 лет при соблюдении правил хранения, включающих нормальные значения влажности воздуха, температуры; сохранение целостности заводской упаковки. Высокое содержание паров воды, холод в помещении могут привести к потере заявленных качеств огнеупорной продукции.
Сфера использования
Если говорить о применении, то шамотную глину используют в виде добавки в стройматериалы, что позволяет понижать пластичность и усадку при сушке и обжиге. К примеру, добавление шамота дает возможность выполнять скульптуры, вес которых превышает двести пятьдесят килограмм.
С помощью этого материала передается античная эпоха, искусство Древней Греции, мотивы японских мастеров, элементы первобытного искусства.
В европейских странах шамотную глину применяют в облицовочных работах для украшения фасадов, стен, каминов. Промышленная сфера на основе этого материала производит огнеупорный кирпич, керамику, разные жароустойчивые изделия, коллекционную шамотную плитку.
Черновая сторона сохраняет идеальную ровность, эффекты потертостей, неровностей и щербатости создаются на лицевой поверхности. От степени выраженности неоднородности и криволинейности зависит окончательная стоимость плитки.
С помощью огнеупорной шамотной глины передаются натуральные красоты природы, чего сейчас многим не хватает. Это означает, что изделия из такого материала пользуются спросом и сегодня, в век модных евроремонтов и идеально гладких поверхностей.
Огнеупорная шамотная глина
Материал стал популярным в качестве декоративной отделки в мировой архитектуре. Качество его проверено временем, и можно уверенно заявить, что шамот отличается надежностью.
