Как пользоваться шамотной глиной: состав и где используется, плюсы и минусы, инструкция по применению

Рекомендации по изготовлению

В строительных магазинах продают готовые фасованные смеси для кладки. Они состоят из высококачественной глины, смешанной с мелкозернистым песком.

Чтобы сделать раствор для кладки своими руками, приходится брать песок и глину на местности. Печники иногда используют несколько видов сырья с разных участков. Чтобы не ошибиться и не привезти неподходящий материал, полезно посоветоваться с местными мастерами.

Какую глину выбрать и как определить ее качество

Глина — тонкодисперсная горная порода с размером частиц в тысячные доли миллиметра. Химическая формула основной массы породы — Al2O3. Этот материал очень пластичен, податлив к механическому воздействию, глиняная паста выдержит самую тонкую лепку. Объем набухшего от воды сырья увеличивается до двух раз.

В состав глин входят оксиды железа и других металлов, растительные остатки, углеводороды, карбонаты, частички мела, сульфид железа. Примеси придают этой горной породе различные цвета.

Жирные глины тонкодисперсные, они высокопластичны. При высыхании сырье сильно растрескивается, хотя засохшие кусочки обладают высокой прочностью. В таких породах содержится от 3 до 15% песка.

Тощие (обогащенные песком) глины, наоборот, обладают низкой пластичностью. При высыхании они становятся непрочными, разрушаются из-за высокого содержания зернистого материала и по составу близки к супесям. В них — более 80% песка.

Глины нормального (среднего) состава не растрескиваются после высыхания, не крошатся при механическом воздействии.

Качество сырья определяется опытным путем. Существует несколько способов определения жирности глин:

Способ 1. Из глины, которая была замочена сутки назад, скатывают колбаски-жгуты толщиной до полутора миллиметров и длиной до 20—22 см. Ими обертывают цилиндрический предмет с длиной окружности около 50 см.

Жирная, вязкая глина плавно и легко растягивается без разрывов. Когда сырье имеет нормальный состав, то на жгутике от растяжения возникнут небольшие трещины. Жгут из тощей глиняной массы при растягивании разорвется.

Способ 2. Сухой материал заливают водой и размягчают до состояния жидкого теста. Размокшую массу перемешивают деревянной лопаткой и поднимают ее вверх. Жирная, вязкая глина образует на лопатке слой, который сильно прилипает к дереву. Нормальная глина опадает с мешалки кусками. Тощая — опадает вся, на мешалке остается только влага.

Способ 3. На только что скатанную глиняную сферу нажимают дощечкой. Если материал имеет жирный состав, на сфере появятся трещины, когда он сплющен на половину диаметра. На сырье нормального состава трещины появятся при сплющивании на треть диаметра, на тощих глинах — при легком сплющивании.

Способ 4. Глину размачивают и разминают. Количество воды должно быть небольшим, как для пельменного, упругого теста. Из этого материала скатывают сферу диаметром 40—50 мм и делают лепешку толщиной 25—30 мм. Образцы сушат пару дней.

• На жирной, пластичной глине после сушки появятся трещинки.
• Если сырье имеет нормальный состав, трещин не будет.
• На тощей, насыщенной грубыми примесями, глине трещин не будет, но шарик будет непрочным и при механическом воздействии рассыплется.

Если шар сбросить с метровой высоты, жирная (и нормальная) глина не разобьется. Шар, слепленный из тощей глины, насыщенной грубой фракцией, разобьется на множество кусочков и песчинок.

Какой песок приготовить

В глиняный раствор досыпают только мелкий песок с диаметром песчинок до 1,5 миллиметров. Для кладки подойдет песок смешанного состава (кварц, полевые шпаты, кусочки других минералов, слюда) или чистый кварцевый песок.

Плюсы и минусы

Шамотный материал отличается определенными достоинствами, про которые необходимо знать, если есть желание с ним работать:

• глина обладает высоким показателем термостойкости;
• хорошая адгезия материала позволяет обеспечить отличную сцепляемость с поверхностью из любого материала;
• показатель паропроницаемости дает возможность раствору пропускать через свой слой влажные пары, накапливать их внутри и в случае необходимости вновь возвращать их, регулируя воздухообмен;
• длительный эксплуатационный период. Шамотная глина долгое время не дает на своей поверхности трещины, отличается устойчивостью к крошению, на протяжении многих лет не меняет свои начальные параметры и формы;
• для организма человека этот экологически чистый материал не несет никакой опасности.

Справедливо будет заметить. Что при всех достоинствах шамотная глина обладает определенными негативными качествами:

• начинающим мастерам сложно замесить качественный раствор;
• стоимость глины высокая, что отличает ее от простых видов глин.

Иногда при помощи традиционных материалов невозможно выполнить ту или иную строительную задачу. Есть ситуации, когда некоторые конструкции подразумевают обеспечение высокого уровня термостойкости. В подобных случаях пользуются специальным строительным материалом – глиной шамотной, уникальность которой обуславливается технологическими особенностями изготовления, придающими материалу устойчивость к высоким температурным режимам.

Следует заметить, что для успешного решения строительных задач приготовление раствора из шамотной глины необходимо выполнять в соответствии с инструкциями. Кроме этого, рекомендуется придерживаться правильных пропорций, раствор шамотной глины готовить в небольших количествах, так как он быстро твердеет.

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.



Что такое шамотная глина

Шамот является самым экологичным огнеупорным сырьём. Прежде чем разобраться, как с ним работать, необходимо выяснить, что из себя представляет этот строительный материал и какими достоинствами и недостатками обладает.

Огнеупорная глина состоит из таких элементов, как кварц, алюмооксидная керамика, оксид кальция, оксид железа, оксид натрия и оксид магния

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 Co, 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%.

Все виды шамотной глины выдерживают примерно одинаковую температуру, при которой не подвергаются её разрушительному воздействию — 1800 Co. 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.

Для чего нужна

Шамотная глина – материал с широким спектром использования. Её термическая стойкость особо ценится в строительстве, а красивый бурый цвет и необычная фактура – в дизайне интерьера и художественной лепке. Основными областями применения шамота можно назвать:

1. Создание огнеупорных строительных материалов;
2. Оформление помещения с помощью шамотной штукатурки;
3. Лепка статуэток и сувениров из шамотной массы со специальными примесями.

Шамотный кирпич является огнеупорным, и маркируется буквой «Ш»

Шамотный порошок добавляют в цементные смеси, шпаклёвку, а также он может являться основой для кирпичей. В результате такой продукт приобретает огнеупорные свойства, но при этом значительно возрастает и его цена. Огнеупорные кирпичи (“Ш” – такая маркировка на них обязательно должна присутствовать) способны выдерживать полторы тысячи градусов, благодаря чему они служат основным материалом для печей, но выкладывать из них всю конструкция не имеет смысла, так как это влетит в копеечку

Важно отметить, что для топок нужно применять не только огнеупорный кирпич, но и шамотный раствор для их соединения

Шамотная штукатурка благодаря своей фактуре подходит для современного дизайна интерьеров как самостоятельный художественный инструмент – можно заметить, что её применяют не только для удаления неровностей, но и просто для оформления поверхности.

Из шамотной глины изготавливают керамическую посуду и декоративные статуэтки

Если добавить в шамотную глину добавки, в число которых входит вода, влагоудерживающие реагенты и пластификаторы, то она станет податливым материалом для ручной лепки. Из такой смеси можно вылепить не только статуэтку или декоративную фигурку, но и художественно оформить рамку или небольшой предмет интерьера, который можно будет обжечь в печи. Чем выше температура запекания, тем темнее и хрупче получаются фигуры. После запекания их можно покрыть глазурью и расписать.

Процесс оштукатуривания

Печи и камины относятся к конструкциям, которые постоянно подвергаются сильному нагреванию, поэтому очень важно подобрать соответствующий материал. Огнеупорные кирпичи, для производства которых использовалась шамотная глина, отлично подходят для этого случая

Покупая кирпичи этого вида, следует обратить внимание на маркировку, которая должна содержать букву «Ш»

Для получения идеально ровной поверхности следует воспользоваться правилом. Его фиксируют поперек вертикальных профилей так, чтобы добиться одновременного касания всех маячков по горизонтали.

При установке маячков также следует обратить внимание на уровень выдвижения топочной дверки и поддувала. Уровень профилей и дверок должен совпадать, чтобы поверхность получилась гладкой, без выступов и впадин.. Подготовка растворов для кладки печей и каминов, штукатурки для оформления помещений во многом аналогично замешиванию обычных составов

Нанесение на поверхности выполняется также, теми же инструментами, а именно двумя шпателями: одним инструментом раствор укладывается на поверхность и выравнивается, другим – устраняют подтеки. Для выпуска строительной керамики и масс для лепки используются другие рецептуры. Но общий принцип таков:

Подготовка растворов для кладки печей и каминов, штукатурки для оформления помещений во многом аналогично замешиванию обычных составов. Нанесение на поверхности выполняется также, теми же инструментами, а именно двумя шпателями: одним инструментом раствор укладывается на поверхность и выравнивается, другим – устраняют подтеки. Для выпуска строительной керамики и масс для лепки используются другие рецептуры. Но общий принцип таков:

• содержимое упаковки засыпается в емкость;
• порошок заливается определенным количеством воды;
• набухание порошка продолжается 3-е суток;
• на 4-е сутки добавляется вода, в некоторых случаях – песок, в других – добавки;
• смесь перемешивается до однородной консистенции.

Замешивание раствора

Перед началом работ необходимо определиться, какую часть отопительного прибора вы сложите за 1 раз. Готовить нужно строго определенную порцию. Расчеты делаются следующим образом. На каждый кирпич уходит приблизительно 1 килограмм раствора. Следовательно, чтобы положить 30 кирпичей вам потребуется замешать смесь из стандартного 2-килограммового мешка.

Если будет использован за раз 1 кубометр, то потребуется 5 упаковок. Работы выполняются по типовой схеме с использованием кварцевого песка. Пропорция глины и песка для большой печи — один к трем соответственно, небольшого очага – один к двум. Если используется готовый продукт из магазина, кварцевый наполнитель не потребуется. Особенности процесса:

• песок и глина или готовый продукт насыпается в емкость;
• туда же добавляется вода, она пропитывает порошок, когда он полностью промокнет, добавляется еще жидкость, ее поверхность должна быть на расстоянии одной фаланги пальца от мокрой смеси;
• смесь отстаивается до 3 суток;
• на 4-е раствор размешивают строительным смесителем до густоты домашней сметаны, если она суховата – добавляется вода, если жидкая – порошок;
• добившись нужной густоты и однородности можно приступать к работам.

Технология кладки на шамотную глину не отличается от обычной методики. Опытные мастера кладки отопительных приборов рекомендуют делать швы не толще 1 сантиметра. Конструкция должна полностью просохнуть, это длиться в зависимости от температуры и влажности воздуха от 2 суток. Опытные мастера считают, что в сложенной печи содержится не менее одной бочки воды.

Чтобы полностью ее выпарить, после высыхания внешнего слоя прибор нужно понемногу протапливать 2 раза в сутки небольшой охапкой дров. Летом эта процедура продолжается от 5 до 10 дней, зимой – до трех недель. Пока печь полностью не просохнет топить ее для обогрева помещений – нельзя. Так же стоит понимать, что отопительные конструкции – это не только источник комфорта в доме, но и опасности. Если мастер не уверен в своих познаниях, лучше воспользоваться услугами профессионалов.

Сооружение печей

Выпуск керамики из огнеупорной глины может выполняться двумя способами: с обжигом и без этого процесса. Но начинается работа с подготовки раствора:

• в емкость закладывают шамот и обычную глину в пропорции шесть к четырем соответственно;
• материалы заливаются водой и выстаиваются в течение нескольких дней;
• раствор тщательно вымешивается смесителем до густой консистенции – для отливок;
• материал заливается в формы и высыхает несколько суток в зависимости от размеров и геометрии, для ускорения можно использовать клей ПВА;
• застывшую массу вынимают из формы и дорабатывают, согласно проекту.

Декор для сада из огнестойкой глины

Как разводить шамотную глину для печи

Приготовление раствора из шамота считается непростым занятием, поэтому важно внимательно подойти к этому делу, так как правильно приготовленная смесь является залогом надёжной и долговечной конструкции

Этапы приготовления

Чтобы полученный раствор шамота имел все заявленные положительные качества, необходимо чётко соблюсти все правила его приготовления. Для этого стоит придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Глину насыпают в ёмкость, в которой будет производиться замешивание.
2. Сверху выкладывается примесь: шамотный или кварцевый песок. Их должно быть пропорционально больше, чем щебня глины в 2–5 раз.
3. Сверху сухая смесь заливается водой.
4. Всё перемешивается лопаткой, строительным миксером или дрелью со специальной насадкой до получения однородной массы.
5. Ёмкость плотно закрывается и оставляется на трое суток. Закрывать её необходимо, чтобы жидкость не покинула пределы ёмкости.
6. По окончании срока замачивания смесь ещё раз тщательно перемешивается, после чего можно уже приступать к работе.

Если пренебречь правильным приготовлением раствора, то на выходе можно получить неудобовариваемую массу, которая навряд ли будет пригодная для каких-либо строительных работ. Чтобы зря не переводить материал, чётко следуете указанному алгоритму – это позволит получить раствор, который долго прослужит в вашей кладке печи.

Что делать, если раствор глины засох или получился неподходящей консистенции

К сожалению, подобных казусов, когда получается раствор не той консистенции, не удаётся избежать даже профессиональному кладчику. Пропорции щебня, песка и воды зачастую подбираются на глаз, а при набухании глины в течение трёх суток её состояние может меняться по-разному: из-за различий в температуре, влажности и подобных нюансах, на которые сложно повлиять в нелабораторных условиях.

Идеальная консистенция разведённой шамотной глины должна напоминать густую сметану и не предполагать наличие комочков. Если раствор не удовлетворяет этому требованию, то следует проанализировать ситуацию и прийти к соответствующему решению.

При недостатке влаги следует добавить воду. Наличие достаточного количества воды напрямую влияет на пластичность смеси и на её адгезию. При малом содержании влаги смесь будет плохо наноситься и трескаться.

Если раствор получился слишком жидким, то в него следует добавить песок. При этом оставлять смесь ещё на несколько суток нет надобности.

Как выбрать хороший шамотный кирпич

Состав шамотного кирпича, его размеры и пористость – это главные характеристики, но также важно выбрать и качественной сделанный материал. На бумаге все может быть красиво, а на практике неправильно изготовленный кирпич принесёт проблемы

При выборе необходимо обращать внимание на:

Внешний вид. Кирпич должен быть однородного оттенка, без явных переходов светлых и темных участков. Поверхности ШБ должны быть ровными, но без образовавшейся из-за долгого держания в печи, плёнки. Само собой, любые сколы, трещины и другие явные повреждения тоже нежелательны;

Лишь ровный и твёрдый кирпич будет качественнымИсточник izkirpicha.com

Звук. Помогает определить внутренние повреждения. При соударении со стальным предметом должен возникать чистый звук без лишних вибраций;

Вид в разрезе. Внешняя часть кирпича должна обладать более насыщенным цветом, нежели внутренняя. Если в материале есть тёмная сердцевина, есть опасность, что кирпич пережгли в печи.

Достоинства огнеупора

Глина шамотная жаростойкая огнеупорная известна человеку несколько тысяч лет. С тех пор сфера ее применения изменилась мало. Среди других природных материалов, обладающих теми же свойствами, этот огнеупор был выбран, благодаря таким преимуществам:

• покрытия и изделия из него не разрушаются, не растрескиваются, держат приданную им изначально форму, их характеризует длительный срок службы;
• экологически безопасная природная осадочная порода не наносит ущерба здоровью человека и окружающей среде;
• глина имеет высокие адгезионные качества, она прекрасно сцепляется с металлическими, каменными, кирпичными и другими поверхностями;
• изделия и покрытия способны стабильно и долго выдерживать нагревание;
• материал паропроницаем.

Разновидности

Порядок подготовки штукатурки из шамота для отделки и декорирования

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:

• 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

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:

• 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