Что такое шамотная глина. Из чего состоит и как выглядит

Что такое шамотная глина. Из чего состоит и как выглядит

Первоосновой шамота является каолиновая глина, которая образуется в результате оседания частиц разрушенных горных пород. Массу серой каолиновый глины подвергают термической обработке при высоких температурах – порядка 1300-1500 C^o, в следствие чего она теряет практически всю воду, скрепляющую её молекулы, и глина спекается. После такой обработки каолин приобретает бурый оттенок и по физическим свойствам становится подобен камню. В готовый вид шамот приводят с помощью металлических валиков, которыми дробят куски обожжённого каолина.

Чем выше температура обжига каолиновой глины, тем меньше воды остаётся в составе шамота, благодаря чему материал теряет свою пластичностью и не подвергается кардинальным физическим и химическим изменениям при термическом воздействии. Иными словами, из-за потери воды шамот практически не расширяется при нагреве. По поглощению влаги шамот разделяют на:

• Высокоотожжённый. Водопоглощение – от 2 до 8%.
• Низкожжённый. Водопоглощение – от 20 до 25%.

Водопоглощение — количество влаги, которое способен впитать в себя и удерживать в порах материал. Данная характеристика выражается в процентах как разница массы сухого материала и насыщенного влагой. К примеру, если сухой материал имеет массу 1 кг, а полностью насыщенный (больше он жидкости впитать не способен) — 1100 грамм, то его водопоглощение – 10%.

Все виды шамотной глины выдерживают примерно одинаковую температуру, при которой не подвергаются её разрушительному воздействию — 1800 C^o. Выдержанная температура зависит от конечного материала, в котором был использован шамотный порошок: концентрации в нём глины, воды, удерживающих веществ и иных химических реагентов. Производители могут (но не обязаны) указывать точную максимальную эксплуатационную температуру глины на мешке, добавляя при этом детальный состав для замешивания.

Шамотная глина отлично подходит для кладки шамотного кирпича, так как оба материала обладают одинаковым коэффициентом линейного расширения

Также у глины есть ещё одна характеристика – влажность. Чем она выше, тем пластичнее материал, а следовательно – чувствительнее к термическому воздействию. Влажность, как и максимальную температуру, могут указывать на упаковке, но обычно на эту характеристику не обращают внимания, поскольку разница небольшая – от 4 до 7%. Кроме того, шамот различается по размеру частиц: для добавления в состав кирпичей используется мелкозернистый, а для декоративной отделки – крупнозернистый.

Шамотная глина википедия. Шамотная глина – особенности и состав

Глина шамотная огнеупорная производится на основании чистого каолина, он обжигается в специальной печи при температуре около 1500°С. В результате такой обработки падает показатель пластичности и влажности глины. Материал получается твёрдым с разными показателями плотности. После обжига происходит измельчения глины для получения разделённой на фракции массы.

В составе огнеупорной глины ещё есть и такие компоненты:

• кварц;
• алюмосиликатная керамика;
• оксиды калия, натрия, железа, кальция и магния.

Такой химический состав повышает прочность глины, переносимость сложных условий эксплуатации и пластичность. Это позволило найти материалу применение не только в строительстве, но и в искусстве.

Использование глины для раствора кладки

Чтобы соорудить что-либо из шамотного кирпича, потребуется использование специального раствора. Он состоит из таких компонентов:

1. Огнеупорная глина измельчённая.
2. Шамотная добавка.
3. Вода.

Как развести шамотную глину правильно:

1. Залить глину водой и оставить для размокания на 1-3 сутки. При этом её придётся время от времени перемешивать.
2. Если глина не измельчённая, её придётся перетереть. Для этого специалисты рекомендуют применять решето с ячейками 3x3 мм.
3. Добавить шамотный песок к глине и тщательно перемешать смесь.
4. Постепенно добавлять воду к смеси и перемешивать. В результате должна получиться смесь, которая по консистенции напоминает сметану.

Шамотная глина, как разводить. Как развести глину для кладки печи?

Правильно разводить шамотную глину можно, соблюдая пропорции шамотного песка и других компонентов. Использовать только песок нельзя, так как пластичность состава будет очень низкая. Замешивать песок для кладки и замазки нужно с добавлением глины, каолина . Пропорции песка и глины должны выдерживаться 2 к 1, песка и каолина – 4 к 1.

Оба состава имеют право на существование, и работа с ними особо не отличается. Не забывайте, что пользоваться обыкновенным песком в данном случае нельзя, так как он при нагревании увеличивается в размерах и постепенно разрушает кладку. Еще один компонент, который соединяют с шамотом, – портландцемент . Это допустимо, если не требуется максимальная огнеупорность будущей кладки.

Этапы приготовления

Для начала нужно подготовить раствор, не забывая, что через 2 суток он станет твердым и непригодным для применения. Соответственно, нужно готовить столько смеси, сколько вы планируете использовать сегодня-завтра. Каолиновый песок можно купить в мешках (так же, как и шамотный). Расход на 100 кирпичей – примерно 66-67 кг шамотного песка.

Процесс включает в себя следующие действия:

• шамот и каолин в указанных пропорциях соединяются в емкости;
• в смесь постепенно вводится вода при постоянном помешивании;
• соотношение воды и песка обоих типов приблизительное, определяется при порционном введении;
• после создания раствора его оставляют на трое суток для впитывания влаги и достижения необходимой консистенции;
• затем проверяются густота, качество смеси и регулируются в нужную сторону – добавляется либо вода, либо песок;
• после обрабатывается поверхность с помощью строительный сетки и шпателя;
• состав наносится не слишком плотным и большим слоем, иначе отвод тепла будет медленным, кирпичи будут греться хуже, перепад температуры приведет к трещинам, оптимальный слой – 2-3 см.

Источник: https://interer-stil.ru-land.com/novosti/kak-polzovatsya-shamotnoy-glinoy-glina-shamotnaya-sintez-prirodnogo-i-chelovecheskogo

Шамотная глина в природе. Описание шамотной глины и сферы ее применения

При изготовлении кирпича с огнеупорными свойствами, а также печей, каминов или изделий декоративного назначения используется шамот – огнестойкая глина. Шамот состоит из белого каолина, который при обработке в условиях высокотемпературных режимов приобретает высокую степень огнестойкости. После прохождения закалки высокими температурами у шамота появляется особая прочность, которую можно сравнивать с каменной горной породой.

Измельченный шамот называется «шамотная глина». Она обладает высокой степенью пластичности, стойкостью к высоким температурам, а также имеет декоративный внешний вид, что и используется при процессе оштукатуривания поверхностей печи.

Что это такое?

Огнеупорная шамотная глина включает в свой состав гидроалюмосиликаты с высокой дисперсией. Данный материал относят к природным ископаемым и подразделяют на глины морского типа и материкового происхождения. Морская глина добывается со дна моря, тогда как материковые залежи встречаются в речных и озерных донных отложениях. В Россию шамотную глину добывают на месторождениях, самыми крупными из которых являются Астафьевское, Кыштымское и Палевское.

По цвету порода выглядит в зависимости от составляющих ее компонентов органических примесей. Чистая глина имеет светло-серую окраску, но распространены также и красные, синие, желтые варианты.

Состав огнеупорной шамотной глины выглядит следующим образом:

• элементы кварцевого песка;
• калия оксид;
• алюминия оксид;
• кальция оксид;
• магния оксид;
• натрия оксид;
• железа оксид.

Востребованность и популярность шамота довольно высока, и объясняется это тем, что состав продукта полностью натуральный и имеет высокую степень устойчивости к высокотемпературным режимам. Кроме того, шамотная смесь при высыхании не склонна давать усадку и поэтому не растрескивается. Длительность просушки глины зависит от температуры окружающей среды, в среднем этот срок составляет 10-12 суток.

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.

Из глины делают кирпичи, они так же, как и раствор, имеют огнестойкость и теплопроводность с одинаковыми параметрами.

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.

Недостатки шамотной глины заключаются в том, что этот продукт имеет высокую стоимость, а для приготовления рабочих растворов необходимо знать тонкости работы и обладать некоторыми навыками.

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.

Шамотная глина где добывают. Что такое огнеупорная шамотная глина

Наряду с традиционными материалами, в строительных магазинах можно найти и шамотную глину. Обычно она предлагается в виде сухой строительной массы, которая используется в качестве добавки в кладочные и штукатурные растворы.

При необходимости в магазине можно приобрести и шамотные кирпичи. Прошедший соответствующую термическую закалку каолин обычно имеет белый цвет с кремовыми оттенками или серо-коричневый. Эти свойства определяются характеристиками процедуры обжига.

Сырьём для шамота является глина, содержащая высокодисперсные гидроалюмосиликаты. Эта глина очень пластичная и позволяет сформировать из неё куски различной формы. Иногда из неё делают сразу прессованные брикеты, после чего их отправляют в специальные печи, разогретые до высоких температур, где они проходят процедуру обжига.

Каждый производитель использует собственную рецептуру изготовления шамотной массы. При приготовлении одних составов добавляют больше обожжённого порошка, для других растворов используют порошок крупного помола, а при замешивании третьих растворов могут увеличивать количество воды и т. д.

У некоторых видов шамота их особые свойства обусловлены временем и высотой температуры обжига. Это позволяет в результате обжига получать массы, имеющие различный цвет и фактуру .

В составе огнеупорной глины содержится множество разных химических элементов:

1. Оксид магния (MgO).
2. Кварц (SiO 2).
3. Оксид кальция (CaO).
4. Оксид железа (Fe 2 О 3).
5. Оксид натрия (Na 2 О).
6. Алюминиевооксидная керамика (Аl 2О 3).
7. Оксид калия (К 2 О).

Технические характеристики и свойства

Перед приобретением шамотной глины покупатель должен узнать о сроке годности и условиях хранения. Естественно, покупать материал, у которого срок годности давно прошёл, не следует.Что же касается хранения, если глина долгое время лежала на складе, то со временем она лишается своих свойств . Причём этот процесс может ускориться, если глину хранили при высокой влажности.

Каждый производитель при изготовлении шамотной глины ориентируется на требования ГОСТа 6137–8 . Именно он определяет основные технические характеристики этого строительного материала:

• средний диаметр зерна — около 2 мм;
• коэффициент водопоглощения — 2–10% для высокожжёного шамота и до 25% для низкожжёного;
• уровень влажности – не выше 5%;
• термостойкость – 1550–1850 °C.

Упаковки шамотной глины весом 20 кг обычно достаточно для создания кладки из 20–30 кирпичей . Для устройства кладки площадью 1 кубометр требуется около 100 кг обожжённого каолина. После нанесения раствор набирает максимальную прочность за 2 дня при благоприятной температуре воздуха от + 10 до +25 °C.

Шамотная глина сохраняет свои свойства до трёх лет со дня изготовления при условии, что хранится в оригинальной упаковке. Максимальные прочностные характеристики материал приобретает через 28 дней.

Почему трескается шамотная глина. Свойства глины

Высокая пластичность, огнестойкость, спекаемость, а также свойства водонепроницаемости и возможность лепки делают глину одним из самых востребованных материалов, незаменимым в гончарном ремесле. Независимо от типов работы с глиной мастера встречаются с одними и теми же трудностями. В процессе лепки или сушки, а также в процессе финишного обжига глина покрывается трещинами.

Трещина представляет собой разрыв пластичного слоя, который произошел в результате неравномерного или чрезмерного расширения масс.

Если глина используется в строительстве (приготовление скрепляющих растворов, изготовление кирпичей, штукатурка), то мастер видит причину возникновения трещин в неправильном рецепте приготовления материала, то есть в несоответствии жирности. Тощие глины не приобретают нужной пластичности. Чрезмерно жирные глины растрескиваются из-за высокого содержания влаги внутри массы и неравномерного высыхания.

Для того, чтобы понять, как образуется трещина, необходимо представлять механизм сушки глины. Сушка – испарение влаги с поверхности изделия, а так как влага содержится в глине по всему ее объему, то при испарении с поверхности жидкость ведет себя по всем законам физики, объясняющим капиллярный эффект, то есть постепенно из глубины поступает на поверхность и испаряется. Если скорость испарения жидкости сопоставим со скоростью движения воды по капиллярам, то сушка глины происходит равномерно и трещин не образуется.

У строителей есть масса способов избежать дефектов глиняного покрытия. В старину в раствор добавляли соль, солому или конский навоз. Повысить жирность глины можно при помощи глицерина или сырых яиц. Истощить материал поможет добавление тертой кирпичной крошки или кремниевого песка.

Все навыки приготовления глины являются весьма полезными, однако они редко востребованы керамистами. Дело в том, что современные керамисты приобретают уже готовые материалы, где такие показатели, как влажности и жирность уже приведены в норму. Тем не менее, от дефектов в виде трещин не всегда удается избавиться. В большинстве случаев трещины появляются еще до обжига, то есть на этапе сушки. Именно поэтому сушку считают важнейшим процессом в изготовлении керамических изделий. Для получения качественного результата необходимо соблюдать технологию сушки, причем ряд установленных правил справедлив как для ручной работы, так и для работы на гончарном круге.

Предпосылки трещины могут зародиться еще на этапе лепки. Образование микротрещин никак не связано с испарением влаги, а является результатом механических нагрузок на пластичные слои глины. Если, к примеру, мастер повредил заготовку или слой незастывшей глины испытал нагрузку, нарушающую пластичность, то с большой долей вероятности во время сушки в данном месте будет локализована трещина. На первый взгляд причина кроется в несоблюдении технологии, однако эта трещина в реалии была образована гораздо раньше, только ее микроскопические размеры не позволили увидеть дефект невооруженным глазом.

Следует понимать, что технически правильно выполненная лепка не дает гарантий отсутствия дефектов после сушки.

Простыми словами, необходимо придерживаться разработанных технологий на каждом этапе работы с керамикой, чтобы получить желаемый результат. Чтобы импровизировать, нужно владеть информацией о технологических процессах, поэтому подробнее разберем причины возникновения трещин в керамике именно на этапе сушки.

Шамотная глина, как сделать. 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.

Недостаток в том, что такой раствор для кладки печи стоит недешево, при этом если его неправильно приготовить, то использовать будет невозможно, а это еще дополнительные расходы. Сэкономить помогут знания в области традиционного создания кладочной смеси.

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.