Что такое шамотная глина: свойства, инструкция по применению

Оглавление

Как разводить и с чем смешивать шамотную глину — пошаговая схема

Шаг 1: Настаиваем порошок на воде

Для приготовления раствора из шамотной глины для штукатурки нам понадобится пачка шамотного порошка. Засыпаем порошок в емкость, постепенно добавляя воду, до тех пор, пока порошок не будет полностью покрыт водой. Перед тем как разводить окончательный раствор, шамотная глина должна настояться как минимум трое суток.

Шаг 2: Делаем окончательный замес

После того, как мы выдержали нужное время, размешаем полученную смесь еще раз, при необходимости добавив немного кварцевого песка и воды, если нужно. Если раствор получится жидким, можете присыпать еще порошка, слишком густой разведите дополнительным количеством воды. По своей консистенции готовый к работе раствор должен напоминать сметану – при такой густоте он не будет стекать с поверхности и хорошо прилипнет к стене. Конечно же, вы можете приобрести и состав для моментального замешивания – его не требуется настаивать три дня, но и стоит он дороже. В любом случае в полученный состав следует добавить строительный клей ПВА, не помешает армировать такой раствор и измельченным стекловолокном. Для штукатурки таким раствором особых навыков не нужно – просто заранее подготовьте большой и маленький шпатели и равномерно наносите раствор на поверхность.

Шаг 3: Готовим поверхность

Исходя из пониженных пластических свойств шамота, в обязательном порядке нужно поверхность, которую вы хотите оштукатурить, снабдить сеткой, а для улучшения сцепления пройтись хорошей грунтовкой. Поскольку речь идет чаще всего об оштукатуривании печей и каминов, то и грунтовка должна быть термостойкой, а сетка – металлической. В таком случае вы компенсируете пластичность шамота и добьетесь высочайшей огнеупорности штукатурки.

Что представляет собой шамотная глина

Шамотная глина является по своей сути обожжённым каолином, который и называется обычно шамотом. Каолин – это один из видов пород, который обладает высокой вязкостью и пластичностью. Помимо основного элемента, он может содержать в себе примеси в виде оксидов калия, кальция, магния и натрия, гидроксиды железа и титана, а также многочисленные сульфиды.

Каолин для использования обжигается при температурах около 1500 градусов Цельсия, что позволяет избавить минерал от содержания несвязанной воды. Это процедура, по сути, и даёт готовый шамот. Примеси удаляются как в процессе обжига, так и при дальнейшем обогащении.

Нагрев каолина до столь высоких температур снижает на выходе пластичность шамота, однако при этом он приобретает свою главную особенность – высокую огнеупорность. Такой шамот впоследствии для дальнейшего использования измельчается как до дисперсного состояния (песка), так и до мелких кусочков (щебня)

По технологии обработки шамот делят на два вида:

  • высокооттоженный;
  • низкоотожженный.

Между собой они различаются по проценту водопоглощения: оно ниже при более высоких температурах отжига.

Этапы приготовления

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

Описание и характеристики материала

Шамот – каолиновая глина, подвергающаяся термической обработке в процессе производства. Ее обжигают в печи при температуре около 1500 градусов, избавляя от воды и пластичности. Таким образом, материал напоминает собой камень. Его можно наблюдать в виде порошка, который домешивают в растворы, или в виде кирпичей. В зависимости от процесса изготовления, каолин бывает серо-коричневым или белым с кремовыми оттенками.

Состав

Основа шамота – глина, в составе которой находятся высокодисперсные гидроалюмосиликаты. Из этой глины делают брикеты или какие-нибудь другие формы, которые отправляют в печь. Температура и время обжига отличается. Далее шамотную глину дробят на мелкое или крупное зерно.

В состав материала входят: кварц, оксиды кальция, натрия, железа, магния и калия.

Технические характеристики

Покупая шамотную глину, убедитесь в том, что срок годности не вышел, а материал находился в соответствующих условиях. Долгое хранение, влажный воздух и вода способны ухудшить свойства шамотной глины. Срок годности шамота – до 3 лет, если он был в заводской упаковке и в сухом месте.

Согласно ГОСТу, материал имеет следующие параметры:

  • размер зерна – около 2 миллиметров;
  • влагопоглощение – до 25% у низкожженого шамота, 2-10% у высокожженого;
  • влажность – до 5%;
  • огнеупорные характеристики – 1550-1850 градусов.

Плюсы и минусы

Почему стоит использовать огнеупорную шамотную глину? Среди преимуществ материала можно отметить следующие факторы:

  • огнеупорность;
  • высокие адгезионные характеристики;
  • паропроницаемость;
  • надежность и долгий срок эксплуатации;
  • экологичность.

К недостаткам шамота можно отнести более высокую стоимость, если сравнивать его с традиционными видами глин.

Расход

20 килограмм шамота (стандартный пакет) хватает для кладки около 25 кирпичей. На 1 кубический метр кладки нужно около центнера обожженного каолина.

Сколько сохнет шамотная глина

Опытные мастера говорят, что в большой печи может содержаться целая бочка жидкости. Она находится в составе, которым заделывают все швы конструкции и прочно скрепляют кирпичи между собой в единую надёжную термическую систему. Для того чтобы удалить из только что сложенной печи всю влагу и дать шамотному составу полностью высохнуть, необходимо не просто ждать, а постепенно и медленно топить печь небольшим количеством дров, тем самым помогая влаге выходить из пор глины

При этом важно соблюдать температуру окружающей среды — глина содержит в себе большое количество влаги при температуре ниже 10 Co, которая снаружи выглядит светлой и сухой

Чтобы выгнать эту влагу из состава, нужно поддерживать температуру за пределами печи в районе 18-20 Co. Топить печь нужно 2 раза в день очень малым количеством дров — примерно по 4 полена каждый раз. Такой режим работы у печи должен быть примерно в течение 6-10 дней (зависит от размеров печи и глубины кладки) летом и около 2-3 недель зимой. Пока конструкция полностью не высохнет, печкой пользоваться нельзя!

В заключение стоит сказать, что совершенно необязательно прибегать к услугам опытных каменщиком-печников, чтобы сложить конструкцию для которой, в большинстве всех случаев, и применяется шамотная глина. Однако если домовладелец не уверен, что у него получится, а расходовать материал на эксперименты жалко, то лучше обратиться к профессионалам.

Виды шамотного кирпича

На виды героя статьи подразделяют марки шамотного кирпича. Все они начинаются с буквы «Ш». Это обозначения типа изделия. Далее, прописывается класс огнеупорности блока. Уже говорилось, что обжиг ведется при температурах в диапазоне от 1 200-от до 1 700-от градусов.

Готовые изделия тоже выдерживают разные температуры. Наивысшую планку в 1 730 градусов задает кирпич с классом огнеупорности «А». Маркировка «ШБ» указывает на огнеупорность в 1 680 по шкале Цельсия.

Кирпич шамотный «ШБ» и кирпич шамотный «ША» конкурируют только с блоками промышленного назначения. Такие используют в заводских установках, печах и маркируют «ШУС». Буква «В» в обозначении снижает огнеупорность блоков до 1 630-ти градусов.

Следующие маркировки шамота снижают планку терпимости к жару минимум на 300 единиц по шкале Цельсия. Так, обозначение «Б» ставится на блоках, выдерживающих 1 290-та градусов. «ШЛ» — маркировка для кирпичей с огнеупорностью в 1 290-та. Такие являются легковесными. Собственно, буква «Л» это и обозначает.

Встречаются блоки без обозначения огнеурпорности. Такие кирпичи изготовлены в соответствии с техническим условием, но не прошли ГОСТ. Кирпич шамотный по государственному стандарту соответствует параграфу «390-96».

В нем производителей обязывают указывать в маркировке и себя. Обозначение «ША-БГ», к примеру, указывает на шамотный кирпич с огнеупорностью в 1730 градусов, выпущенный Богдановским заводом.

Проставляются в марках и размеры шамотного кирпича. Пишется соотношение его длины, высоты и ширины. Цифра ставится меж классом огнеупорности и сокращением названия — соотношение длины в 230 миллиметров, ширины в 114 и высоты в 65. «6» в маркировке шамота указывает на размеры 230 на 114 на 40 миллиметров. «8» ставится на кирпичах с длиной 250, шириной 124 и высотой 65 миллиметров.

Маркировка «9» относится к кирпичам размером 250 на 150 на 65. «10» пишется на блоках с длиной в 300, шириной в 150 и высотой в 75 миллиметров.

Ряд двухзначных числовых обозначений шамота широк. К 94-ем приходит соотношение длины в 460, ширины в 230 и высоты в 75 миллиметров. «96» — маркировка кирпичей с размерами 600 на 230 на 90 миллиметров.

Есть, так же, блоки сложных форм. Число 22 ставится на изделиях с параметрами 230 на 114 на 65 на 55 миллиметров. Маркировка «23» относится к кирпичам размером 230 на 115 на 65 на 45.

Обозначение «25» указывается на блоках с параметрами 250, 124, 65, 55. Кирпичи размером 230 на 114 на 65 на 55 миллиметров маркируются числом «44». «45» — обозначение для блоков с параметрами 230 на 114 на 65 на 45 миллиметров. Остается указать маркировку «47». Она наносится на кирпичи размером 250 на 124 на 65 на 55 миллиметров.

Разность размеров блоков связана с их формой. Кроме прямоугольных, бывают дугообразные и трапециевидные изделия. Последние именуют «кирпич шамотный клиновый».

Все виды шамота делятся по уровню плотности. Максимальная обусловлена пористостью в 3%. Для сравнения у обычных блоков она равна минимум 15%. За счет этого кладка шамотного кирпича не вбирает грязь, воду. Именно их попадание в строительные материалы – главный фактор их разрушения.

Приготовление смеси своими руками – все варианты

Разобравшись с принципом определения пластичности раствора для кладки можно приступать к его смешиванию. Своими руками эта операция может производиться разными методами. Очень простая методика, которую мы, по сути, уже рассмотрели. Вам нужно за 24 часа до запланированной процедуры кладки печи замочить глину в небольшом объеме воде. Затем (через сутки) добавляете жидкость в размокший материал и перемешиваете состав лопатой до сметаноподобного состояния. После этого нужно процедить полученную смесь и досыпать в нее песок (помните о пропорциях, указанных выше).

Раствор на кирпиче

В случаях, когда используется безупречно чистая глина (без посторонних включений и мелких камешков), смесь для печей можно приготовить своими руками по второй методе. Суть ее такова. Добавляете к чистой глине мелкий просеянный песок и заливаете получившуюся композицию водой (четверть от общего объема смеси). Тщательно перемешиваете состав до сметаноподобной густоты. На выходе он должен без затруднений сползать с лопаты, но ни в коем случае не растекаться. Следующий шаг – добавление цемента и соли в полученную композицию. Эти компоненты увеличат прочностные характеристики глиняного раствора для печи. Цемента на 10 л смеси берется 750 мг, соли – около 200 г.

Третий способ предполагает применение огнеупорной глины и песка-шамота. Эти компоненты следует смешать друг с другом в одинаковом соотношении. Затем доливаете в сделанную смесь воду. Ее количество – 25 % от объема глины. Перемешиваете состав. Вот и все. Это, пожалуй, самый элементарный способ подготовки раствора для кладки печей. Существует и еще одна методика приготовления интересующей нас смеси своими руками. Делается она из суглинков. Вам придется замесить 10 небольших порций различных растворов. Первая смесь имеет пропорции – часть цемента + часть песка + 10 частей суглинка, вторая – 2 ч песка + 1 ч цемента + 9 ч глины и так далее. Последняя композиция, таким образом, будет содержать 1 ч цемента, 10 ч песка и 1 ч суглинка.

Все замешанные растворы следует поместить в небольшие коробки и оставить до полного засыхания на свежем воздухе (дней на 6–7). Через неделю приступаете к осмотру получившихся смесей. Для кладки выбираете тот состав, в котором имеется максимальное количество глины и при этом полностью отсутствует явление растрескивания. Он, поверьте, будет идеальным – сможет выдерживать температуры нагрева печей вплоть до 500–600 °С без деформирования и крошения. Выбирайте свой вариант приготовления глиняного раствора!

Подготовка необходимых материалов

Прежде всего, необходимо остановиться на одном моменте. Благодаря технологическому прогрессу и широкому производству строительных материалов, в настоящее время существует одна методика, воспользовавшись которой приготовить глину для кладки печи не составит труда.

Технология подходит тем людям, которые не имеют практического опыта в этой сфере, а также для тех, кто решил единожды вложиться, возвести кирпичную конструкцию в жилище и больше никогда об этом не беспокоиться.

Речь идет о широком ассортименте уже готовых кладочных смесей. Они доступны в свободной продаже и расфасовываются в фирменные мешки. Все, что потребуется сделать – приобрести необходимое количество материала и, воспользовавшись рекомендациями на упаковке, правильно его развести.

Прежде всего необходимо будет добыть глину того вида, которая имеется в конкретном регионе. Наиболее удобно будет ею запастись в тех местах, где уже ранее проводились разработки на грунте, в оврагах либо под береговой речной линией.

После того как сырье в необходимом количестве добыли, его следует транспортировать к месту, где предполагается возведение конструкции. Шамотную глину высыпают в подготовленную емкость и заливают водой. Жидкости и материала следует брать в соотношении 1:4 согласно объему. Вымачивание длится на протяжении 48 часов. Когда время выйдет, нужно будет перемешать массу в однородную консистенцию. Этот процесс легче всего выполнить при помощи строительного миксера, а не ковыряться своими руками.

Перфоратор значительно облегчает работу

Далее необходимо массу процедить через сетку, у которой ячейки размером 3х3 мм, что даст возможность избавить материал от различных примесей и камней. К сожалению, песок таким же способом добыть практически нереально. Во-первых, он залегает глубоко, а во-вторых это может караться административной ответственностью, поэтому лучше его легально купить.

Качественный раствор получится сделать только при условии использования сухого песка, желательно предварительно очищенного. Добавление влажного материала недопустимо, поэтому, если он намок, ему нужно дать время на высыхание. Когда масса будет сухой, ее также просеивают через сетку с ячейками около 1,5 мм.

После того как вы разобрались, что такое шамотный раствор, а также выполнили подготовку всех компонентов, можно приступать к процедуре замешивания.

Для чего применяется шамот?

В виде сухой смеси шамотная глина используется для приготовления рабочих кладочных или штукатурных растворов, а также из нее изготавливают и огнеупорные кирпичи. Шамотная глина является незаменимым продуктом в случаях, когда для сада нужна костровая чаша, печь для обогрева дома, тандыр для приготовления пищи, тигель для обжига материалов.

Кладка печей

Для выполнения печных работ, когда устанавливаются сборные элементы при кладке печи, барбекю или камина, используется не только специальный огнеупорный кирпич, но и шамотная смесь, полученная из глины. Для работ потребуется приобретать сухую глину с маркировкой «Ш», что обозначает «шамот».

Так как огнеупорный кирпич стоит дорого, то его в основном применяют для обустройства внутренней топки печи, а наружную часть печной конструкции собирают из красного глиняного кирпича. Чтобы надежно связать все элементы кладки между собой, кирпичи нужно укладывать на шамотную огнестойкую глину, которая имеет равный с кирпичами коэффициент расширения при нагревании.

Штукатурка

Кроме смесей для выполнения кирпичной кладки, из шамота делают и штукатурные составы для отделки стеновых поверхностей или в качестве адгезивного вещества при облицовке отделочным материалом. Шамотная штукатурка является отличным вариантом для придания надежности кладке при обустройстве печей. Таким составом обрабатывают те части печи, которые имеют выход в другие помещения. Этот подход позволяет снизить нагрев стеновых поверхностей и создать заслон для нагретого воздуха. Толщина такой штукатурной отделки не должна превышать 1,2 см.

Все виды работ с растворами из шамотной смеси выполняют с применением шпателя. Упрощает процесс применение ленты-серпянки. После завершения процесса кладки или штукатурки потребуется дождаться, чтобы раствор успел схватиться и высохнуть.

Другие способы применения

Современные дизайнеры нередко используют шамотную глину не только для обустройства жаропрочных конструкций, но и для создания эстетически привлекательных декоративных изделий. Это может быть керамика, изразцы, горшки для цветов, кашпо, посуда, плитка, уличные вазоны для цветов. Шамот применяют для лепки фигурок, статуэток, сувениров. Всесторонняя применяемость шамотной глины объясняется привлекательной фактурой, а также высокой прочностью и огнестойкостью.

Шамотная глина – это податливый и пластичный материал, с которым приятно работать. Изделия из него всегда выглядят оригинально и могут гармонично сочетаться с любым дизайнерским стилем. В составе шамота полностью отсутствуют вредные для человека примеси, поэтому работать с ней можно не только взрослым, но и детям. После того как изделие будет сформовано, его отправляют в печь для обжига, в процессе которого все геометрические пропорции сохраняются у изделия в неизменном виде.

Преимущества и недостатки

Этот материал не вызывает противоречий как у профессиональных строителей, так у любителей выполнять бытовую работу своими руками, поскольку он практически незаменим при изготовлении печей и различных топок. Явными минусами шамотная глина не обладает, но это не исключает её отрицательных свойств. К достоинствам материала можно выделить:

  • Отличную термостойкость;
  • Надёжность и продолжительный срок сохранения прочности при профессиональной кладке;
  • Экологическую чистоту материла;
  • Наличие микропор для прохождения пара, что также препятствует расширению кладки и её разрушению;
  • Высокий уровень адгезии.

Минусов меньше, да к тому же они характеры для многих качественных материалов:

  • Высокая стоимость, поскольку производство такой глины технологически сложнее и опаснее, чем изготовления обыкновенной строительной глины;
  • Шамотная пыль попадает в дыхательные пути, поэтому при работе необходимо использовать респиратор.

Декоративная керамика на основе шамота

Огнеупорные составы обладают высокой пластичностью и не оказывают негативного влияния на природную среду и здоровье человека. Хотя производство шамота нельзя назвать экологически безвредным.

Кроме того, продукцию с высоким содержанием шамота можно не обжигать в печи. Она держит свою форму и без температурной обработки. Поэтому сухие огнеупорные смеси используют не только печники и штукатуры, но и дизайнеры, которые делают из таких составов отливки и даже скульптуры.

Для приготовления декоративного изделия используют следующую пропорцию: на шесть частей обычной глины берут 4 части шамотного порошка. После этого раствор замачивается в течение нескольких суток и тщательно вымешивается. Причем для отливок используют жидкую фракцию, похожую по консистенции на сметану.

Отливка высыхает в течение двух суток. И чтобы сократить этот период в готовый состав можно подмешать клей ПВА. А вот цемент в этом случае лучше не использовать.

Для скульптур делают более вязкий раствор, который наносят на проволочный каркас. Если создание скульптуры требует длительной работы с основой, подмешивают в раствор жидкое стекло (от 1 до 3 процентов от общего объема).

Обжиг плитки или скульптур выполняется спустя двое суток от момента завершения работы над декором. В ином случае их поверхность сильно покоробит, а габариты изделия уменьшатся. Температура в печи для обжига должна держаться на уровне 1300-1320 градусов Цельсия. На этой отметке шамот начинает плавиться, превращаясь в керамику.

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.



Как приготовить шамотную глину своими руками и получить шамотный раствор

Шамотную глину правильно готовить почти так же, как и обычную – замачивать на 2 — 3 дня, периодически перемешивая для однородности. Можно, конечно, ограничиться и 10 – 12 часами, но качество глины будет немного хуже. После этого в идеале перетереть глину через сито с ячейкой 2 – 3 мм.

  Дизайн дома внутри: вдохновляющие примеры непревзойденных интерьеров подробно, с фото

Идеальный шамотный раствор мы получим после добавления в шамотную глину дробленого шамота в соотношении 1 : 2. Собственно говоря – это и есть практически готовый состав для кладочной смеси. Другое дело, что хотя мастера-печники и не советуют добавлять кварцевый песок в раствор, но незначительное его количество (только чистого мелкого) позволит уменьшить усадку.

Для прочности можно добавить грамм 100 каменной соли на ведро состава и чуточку цемента – пригоршню – на то же ведро. И уж, совсем крепким ваш раствор сделает добавление жидкого стекла, но не более 2 — 3% по массе.

Если вам предстоит большая самостоятельная работа с огнеупорными составами, то лучше потратить некоторое количество времени и материала с целью подбора оптимального соотношения компонентов. Прежде всего – густота, определяемая количеством воды: она должна быть такой, чтобы раствор не рассыпался и не задерживался на инструменте, а аккуратно сползал с мастерка или шпателя под уклоном.

После этого нужно небольшое количество нанести на обрабатываемую поверхность и скатать в «колбаску», которую уложить на что-нибудь, провоцирующее излом. Это может быть кусок трубы небольшого диаметра или профиль для ГКЛ. Если после высыхания штукатурка не потрескается, а «колбаска» не переломится – колотите в полном объеме и работайте смело, а если подобные вещи произойдут – дорабатывайте состав дальше.

Да, в качестве дополнительного связующего в раствор можно добавлять небольшое количество рубленного базальтового волокна или стекловолокна. Ни в коем случае не добавляйте полипропиленовую фибру – у нее относительно невысокая температура плавления.