Что такое шамотная глина и для чего ее применяют. Общие сведения о шамотной глине

Что такое шамотная глина и для чего ее применяют. 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:

1. высокожженные;
2. 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.

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 разводить. 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 своими руками. Процесс приготовления

Вообще же процесс приготовления раствора шамотной глины технологически прост, справиться с ним сможет даже начинающий мастер отделочных работ. Для этого нужно взять фасованный порошок для приготовления шамотной глины, засыпать в высокую емкость и немного залить водой. Главное – не переборщить с водой, иначе раствор получится слишком жидким и не будет держаться на обрабатываемой поверхности. Нужно также обязательно учитывать, что качественный раствор для приготовления шамотной глины должен настаиваться в воде несколько суток, однако сегодня производители добавляют в состав порошка химические соединения, которые обеспечивают ускоренное приготовление раствора.

По сути это искусственная шамотная глина, однако составы для ускоренного приготовления шамотной глины пользуются высоким спросом. Здесь главное – не приобретать дешевые составы, ведь чем ниже цена раствора, тем ниже его качество. Соответственно, чем больше добавок в порошке для приготовления шамотной глины, тем выше должна быть его стоимость.

Когда готовится шамотная глина своими руками. важно обеспечить постоянное перемешивание. Если не перемешивать, то порошок слипнется и не полностью перемешается. Когда придет время нанесения раствора на поверхность, комки станут ощутимой проблемой качественной работе. Для подстраховки нужно помнить, что готовая к нанесению шамотная глина по консистенции должна напоминать густую сметану, а не молоко или кефир. Поэтому важно верно рассчитать соотношение воды и сухого раствора, иначе вся работа пойдет насмарку, а материал будет зря потрачен. Если нужно приготовить раствор шамотной глины, то нужно приобрести специальный порошок для моментального приготовления шамотной глины. С его помощью время приготовления сокращается в разы, но и действий он требует быстрых – иначе он просто слипнется.

При отделке поверхностей шамотная глина своими руками наносится так же легко, как и приготовляется. Она наносится шпателем на поверхность, разравнивается, и оставляется до полного высыхания. Когда глина высыхает, ее можно отшлифовать мягкой и мелкой наждачной бумагой. После этого отделка поверхности шамотной глиной завершена.

Шамотная глина в природе.

Шамот ( фр.   chamotte ) — огнеупорная глина , каолин , обожжённые до потери пластичности, удаления химически связанной воды и доведённая до некоторой степени спекания. Данное наименование применяется также в отношении других исходных материалов, используемых для производства огнеупоров , обожжённых до окускования смешанных с глиной порошков и стабилизации свойств материала.

По применяемым материалам различают высоко глинозёмистый , корундовый , цирконовый шамот, изготовленный с применением шамотной глины кирпич .

В практике художественной керамики шамотом часто называют пластичную массу на основе глин разного состава с добавлением 30—40 % собственно шамотной крошки крупностью 0,2—2,5 мм, а также готовые обожжённые изделия из этой массы ( шамотные вазы ).

Сырьё поступает в печь в естественном виде или в брикетах, подготовленных на ленточных , вальцевых и других прессах .

По степени спекания различают высокоотожжённый шамот, с водопоглощением от 2—3 до 8—10 %, и низкожжённый — до 20—25 %.

Полученный шамот дробят, измельчают, после чего добавляют как отощающий компонент, который уменьшает пластичность и усадку при сушке и обжиге, в массу для формования изделий, в том числе из высокоглинозёмистых и других огнеупоров .

Также шамот используют при изготовлении мертелей , торкрет-масс , как наполнитель огнеупорных бетонов и в других составах.

В середине XX века, по мере роста распространённости материала, шамот начали применять для архитектурного оформления зданий и в скульптуре малых размеров.

В производстве используется токсичная фенольная смола ; технологический цикл предусматривает обжиг в печном цеху, в результате которого воздух вокруг предприятий загрязняется сернистыми и фенольными соединениями.

Другой фактор отрицательного воздействия на окружающую среду — шамотная пыль. Одна вращающаяся печь Велико-Анадольского огнеупорного комбината ежегодно производит около 13800 тонн такой пыли. Вдыхание её может являться фактором, способствующим развитию профессионального заболевания  силикоза .

Среди известных российских предприятий, изготавливающих шамотные изделия, — «Снегирёвские огнеупоры» в посёлке Снегири под Москвой .

М. : Советская энциклопедия, 1978. — ( :  / гл. ред. А. М. Прохоров  ; 1969—1978, т. 29).

Шамотная глина где добывают. Шамотная глина — выбор и применение огнеупорной глины

Шамотная глина – один из самых простых и в тоже время один из самых сложных материалов на строительном рынке. Простота его заключается в способе получения материала, а сложность — в разнообразии использования, в частности при приготовлении различных смесей на ее основе.

Шамотную глину часто называют огнеупорной, что правильно. Ее получают путем обжига каолина – белой глины высочайшего сорта при температуре не менее 1100 градусов, с последующим дроблением до различной степени величины помола. В процессе обжига из каолина выпаривается вся вода и различные примеси, в результате чего мы получаем инертный, абсолютно безвредный по своим свойствам состав.

Чаще всего шамотная глина применяется для сооружения различных тепловых приборов типа печей, каминов и тандрыров, где используется шамотный кирпич, изготовленный, естественно, из шамота.

Но это далеко не все места, где она нашла свое применение.

 Что такое шамотная глина

Чаще всего даже опытные продавцы в крупных строительных супермаркетах не смогут доходчиво объяснить, какой именно огнеупорный состав вам нужно брать для проведения того или иного вида работ, и в погоне за показателями продаж не особо станут вникать в ваши проблемы. Почему так велика вероятность ошибки вы поймете чуть позже, а сейчас – определения.

Шамотная (огнеупорная) глина – практически заготовка для получения рабочего строительного материала, путем добавления в него различных добавок. Она сама имеет довольно большое количество разновидностей из-за неоднородности сырья, способов и температур обжига, степени дробления прочее.

Мертель – уже приготовленный состав, чаще всего из глины с добавлением различных заполнителей. Его основных марок более двух десятков. Цифры после аббревиатур (МП – мертель полукислый и МШ – мертель шамотный), показывают в процентах содержание в смеси оксида алюминия.

Все бы хорошо, но от этих аббревиатур и цифр зависит многое, а в первую очередь величина усадки кладочного раствора, совместимость с определенными видами шамотного же кирпича т.п.

А если учесть, что зачастую все это применяется в паре с обычным обожженным красным кирпичом, укладываемым на другие растворы с другой усадкой, то можно в результате получить серьезную проблему, когда из-за этой неравномерной усадки начнет трескаться готовая печь или камин, отслаиваться и отваливаться штукатурка топливника и прочее.

Правила выбора шамотной глины в магазине

Что можно сказать с абсолютной уверенностью при выборе этого материала, так это то, что с увеличением числового значения в маркировке мертелей увеличивается огнеупорность состава, а вот другие показатели могут серьезно варьироваться.

Так, чаще всего усадка кладочных растворов на основе шамотной глины варьируется от 5 до 18%, но при наличии в мертеле большого количества кварцевого песка состав может даже вспухнуть – увеличиться в объеме при воздействии температуры.

Поэтому, что бы вам не рассказывали продавцы – внимательно читайте то, что написано на упаковке со смесью. В большинстве случаев там подробно описано для чего ее следует применять и даже, какие кирпичи на ней укладывать.

Шамотные кирпичи также разнятся между собой по составу и готовую смесь нужно подбирать, исходя из этого.

В противном случае вы можете получить нежелательный результат.

Шамотные кирпичи нередко могут прожить не одну жизнь, то есть быть использованными не в одной печи или камине ввиду своей особой прочности и долговечности. Если вы будете иметь дело с такими, то, скорее всего они сориентированы на температуру 1100 — 1300°С, ввиду давности технологий их изготовления.

В магазинах Леруа Мерлен присутствуют 2 вида шамотной глины: огнеупорная кладочная смесь на основе шамотной глины, представляющая собой смесь шамота и каолина

и шамотная глина, как мы уже упоминали, материал для получения огнеупорных составов.

Некоторые производители, создав достаточно универсальные составы, для удобства потребителей прямо в названии указывают для каких целей предпочтительно использовать тот или иной материал.

Но, все же, наиболее подходящий состав вы можете изготовить только сами, при этом, вы должны понимать, что повозиться немного придется.

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.