Что такое шамотная Глина и где ее взять. Свойства и характеристики

Что такое шамотная Глина и где ее взять. 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

Пакета шамотной глины для кладки печей, вес которого составляет 20 кг, достаточно, чтобы выложить от двух до трех десятков кирпичей. Готовая растворная масса набирает твердость за двое суток, если температура воздуха составляет 10 – 25 градусов тепла. Окончательно шамот набирает прочность через четыре недели.

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.

Шамотная Глина температура обжига. Обжиг шамота

Шамотные и полукислые изделия в зависимости от их назначения, исходного сырья, сложности формы, размеров формуют методом полусухого или пластического прессования, а также трамбованием (см. гл. II). Влажность свежеотформованных изделий в зависимости от способа изготовления колеблется от 5 до 20%, поэтому перед обжигом полуфабрикат сушат, как правило, в туннельных сушилках при температурах 100—200°С.

Обжиг шамотных изделий в отличие от обжига многих других материалов относительно прост. Он необходим прежде всего для спекания и уплотнения изделий в той степени, которая обеспечила бы постоянство их объема при последующей службе в тепловых установках. Плотность и прочность изделий обеспечиваются всем технологическим процессом их производства, но окончательно определяются при обжиге.

В процессе обжига по мере повышения температуры в обжигаемом изделии происходит ряд физико-химических явлений, вызывающих изменения объема материала изделия. В интервале температур 100—200°С происходит удаление остаточной влаги сырца. В этот момент могут появляться трещины на изделии, вызванные значительным внутренним напряжением от повышения давления перегревающихся паров воды в его порах. При дальнейшем повышении температуры до 400—550°С в зависимости от скорости нагрева происходит постепенное разложение каолинита с выделением основной части химически связанной воды. Одновременно с выделением этой воды наблюдается незначительная усадка изделия, в пределах 0,5—1% первоначального объема, которая не вызывает значительных напряжений. Каолинит после дегидратации распадается на окислы Al2O3 и Si O2. В температурном интервале 550—900°С происходит равномерное и небольшое (1,2—1,3%) объемное изменение.

Таким образом, весь температурный интервал от 200 до 900°С характеризуется небольшими равномерными усадочными явлениями, протекающими в условиях упругого состояния материала и незначительного роста его первоначальной прочности. При температуре 920—940°С отмечается скачкообразное увеличение усадки, достигающее 4%, которое объясняется переходом аморфного глинозема в γ-глинозем, либо возникновением скрытокристаллического муллита 3Al203-Si02. Для этого температурного интервала характерно начало пластической деформации материала. Дальнейшее повышение температуры характеризуется началом спекания глины, наступающим в зависимости от ее химико-минералогического состава при 1000—1000°С. Спекание большинства глин заканчивается при температурах 1200—1250°С. Такой интенсивный процесс спекания обусловливается образованием при этих температурах жидкой фазы за счет плавления легкоплавких минералов и взаимодействия примесей с кремнеземом и глиноземом глинистого вещества. Одновременно возникают кристаллы муллита, имеющие большую удельную массу (3,15 г/см3), чем исходное глинистое вещество (2,7 г/см3). Этим объясняется усадка материала, достигающая 0,6—1% линейной усадки на каждые 10°С повышения температуры с момента начала спекания.

Обжиг шамотных изделий обычно завершается при температурах, превышающих на 100—150°С температуру полного спекания связующей глины. Длительная выдержка изделий при более низких температурах позволяет уменьшить этот перегрев. Повышение степени обжига (т. е. температуры и продолжительности ее воздействия) необходимо и для полного прогревания изделия по всему сечению, а еще и для того, чтобы снизить дополнительную усадку изделий в процессе их эксплуатации. При конечных температурах обжига 1350 — 1380°С завершается кристаллизация муллита в виде появления отдельных кристаллов и их скоплений в стекловидном (аморфном) веществе.

Процесс охлаждения шамотных изделий сопровождается лишь их нормальным термическим сокращением. Дополнительных объемных изменений, связанных с полиморфными превращениями, при этом не происходит. Относительные сдвиги, возникающие при неравномерном или чрезмерно быстром охлаждении при температурах 800—1000°С, компенсируются пластической деформацией изделия и не опасны для нею в отношении возникновения трещин. Скорость охлаждения ниже этой температурной границы зависит от упругих свойств изделия и его физико- механических свойств. На практике шамотные изделия нормальных размеров охлаждают со скоростью 60— 70°С/ч. При низких температурах эта скорость снижается.

Шамотная Глина своими руками. Шамотная Глина – своими руками готовим и наносим

Шамотная глина своими руками

Глина испокон веков активно используется человечеством при выполнении строительных работ, ведь еще в древние времена было замечено, что под действием огня глина становится достаточно прочной, чтобы выдерживать нагрузки и механическое воздействие. Сегодня глина подразделяется на различные сорта в зависимости от ее отличительных свойств. Так, к примеру, для отделки печей, каминов и прочих поверхностей, подвергаемых воздействию высоких температур, активно используется шамотная глина – своими руками такая глина замешивается даже в домашних условиях, а основу для ее приготовления можно приобрести в любом крупном магазине строительных товаров.

Что необходимо для приготовления

Для приготовления шамотной глины своими руками понадобится:

• сухой порошок шамотной глины;
• вода;
• высокая емкость;
• кельма или прямая палка для перемешивания.

Как правило, основа для шамотной глины производится в виде порошка, который необходимо разводить водой. При этом сам порошок боится воздействия влаги, поэтому шамотная глина своими руками должна приготовляться в краткий отрезок времени, чтобы порошок преждевременно не схватился. Если успеть качественно перемешать смесь порошка и воды, то получится однородная масса, которую можно будет легко наносить на поверхность. Во время приготовления раствора специалисты рекомендую добавить в смесь небольшое количество клея, который придаст ей дополнительную прочность.

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.

Шамотный песок, что это. Исходные материалы для печного раствора

Несколько слов нужно сказать о материалах, которые применяются для изготовления кладочных растворов для печей, так как их тоже нужно выбирать со знанием дела. К этим материалам относится шамотный и кварцевый песок, глина, известь и цемент.

Шамотный песок

Шамот — это огнеупорная глина, прошедшая процесс высокотемпературного обжига, при котором из нее была полностью удалена влага, а материал был доведен до состояния спекания.

Шамотный песок

Шамотный песок изготавливается из боя шамотного кирпича, измельченного путем дробления. Этот материал делает раствор более стойким к воздействию высоких температур, поэтому его часто используют вместо песка или же в качестве добавки к смеси, предназначенной для топочной камеры, которую, соответственно, выкладывают жаростойким шамотным кирпичом.

Шамотного песка не потребуется слишком много, поэтому не стоит на нем экономить. Его можно приобрести в готовом виде в специализированных магазинах.

Глина

Глина — это микрозернистый минерал, обладающий рядом таких достоинств, как пластичность, прочность, водостойкость, высокая адгезия, газоплотность. Все эти свойства можно свести к одному качеству — жирность, так как именно по ней выбирается материал. Для изготовления печного кладочного раствора идеально подходит глина, имеющая среднюю жирность. Если минерал будет слишком жирным, то при испарении из него влаги поверхность растрескается на мелкую сетку. Ну а при использовании тощей глины, раствор не будет иметь должной пластичности и надежности.

Качественную глину можно поискать в открытых карьерах или на обрывистых речных берегах

Глину можно легко найти в окрестностях загородного участка, так как она, как правило, имеет широкое распространение в любой местности. Хороший материал обычно залегает на достаточно большой глубине, поэтому его лучше искать на обрывистых берегах рек или на разработках карьеров, где можно увидеть ее многочисленные обнажившиеся пласты.

Подбор глины по жирности

В пластах залегает глина, имеющая разные составы, поэтому в одном карьере или на обрыве можно находиться минерал с различной жирностью. В связи с этим, подбирая материал для изготовления кладочного раствора, нужно взять пробы из нескольких пластов, при этом ориентируясь на то, что чем выше находится пласт, тем жирнее в нем глина.

Тем не менее, если была найдена или приобретена слишком жирная или тощая глина, то ее состав можно подкорректировать. Например, жирный минерал можно довести до нужного состояния, добавив немного больше песка, а тощую смешивают с более жирной глиной, приобретенной в небольшом количестве специально для этой цели.

Жирность глины можно определить сразу на месте, где она найдена. Для этого берется горсть сухого минерала, смачивается водой и разминается до пластичного состояния. Уже в руке можно почувствовать, насколько высока жирность сырья – так, если глина принимает консистенцию пластилина, то это означает, что материал жирный. Если же после смачивания и разминания комок продолжает рассыпаться, то значит – глина тощая, и ее придется зажирнять.

Шамотная Глина в природе. 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.

Источник: https://interer-stil.ru-land.com/stati/dlya-chego-glina-shamotnaya-glina-shamotnaya-sintez-prirodnogo-i-chelovecheskogo

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.

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.