Инструкция по применению шамотной глины

Плюсы и минусы материала

Достоинствами шамота являются:

• жаропрочность;
• низкое водопоглощение — не более 5%;
• прочность;
• химическая стойкость;
• долговечность;
• морозостойкость.

У материала есть существенные недостатки:

1. Энергоемкость производства.
2. Токсичность производства. Сложный технологический процесс идет с использованием токсичных добавок (смолы фенола), сопровождается выделением сернистых и фенольных соединений, а шамотная пыль при несоблюдении правил безопасности работниками приводит к профессиональному заболеванию — силикозу.
3. Особые правила использования. Шамотные растворы требуют длительной сушки и зависят от влажности среды — не менее 3…4 и до 12 суток, при меньшей выдержке состав не наберет заявленной прочности.
4. Высокая цена. Сложность и энергозатратность производства, цена сырья обуславливают внушительную стоимость конечного продукта.

Несмотря на минусы, шамот — незаменимый материал для строительства промышленных предприятий. Он предназначен для производств, где технологический процесс предполагает использовать высокие температуры (металлургия, энергетика), а также гражданских объектов — бань, печей, парных, саун, каминов и дымоходов к ним.

Производство материала

Важно хранить сухую смесь шамотной глины в сухом месте

Чтобы сделать своими руками раствор шамотной глины для выкладки печки, требуется следовать определенным инструкциям и использовать в тех или иных соотношениях основные компоненты.

Шамотный порошок имеет те свойства, которые он приобрёл, в зависимости от способа производства. Значение имеет и фракция материала. Для шамотной глины используется своя особая маркировка. Если на упаковке указана буква «У», это говорит о применении бракованного каолина на производстве. Он является более дешевым, но не стоит задействовать его в важных работах. Варианты, как развести шамотную глину:

• 2 части шамотного песка фракцией не более 0,5 мм на 1 часть каолина;
• 4 части шамотного песка на 1 часть каолина и столько же синей глины.

Для долговечности обрабатываемой поверхности, раствор с глиной надо смешивать правильно

Обычный песок не стоит использовать при приготовлении такого раствора. При нагреве он будет сильно расширяться. Речной тоже не стоит применять, так как он не обеспечит необходимой адгезии. Если раствор должен быть более прочным, добавляют в него портландцемент. Но этот ингредиент снизит огнеупорные характеристики. Если учесть все эти особенности, работать с этим материалом будет легко и просто.

Важно выдерживать раствор и не торопиться добавлять к нему воду. Терпение играет здесь ключевую роль, иначе глина потрескается. Есть специальные составы для быстрого замешивания

Они удобны, так как не надо ждать по несколько суток. Правда, и стоят они дороже. В такую смесь прибавляют клей ПВА. Для армирования задействуют стекловолокно

Есть специальные составы для быстрого замешивания. Они удобны, так как не надо ждать по несколько суток. Правда, и стоят они дороже. В такую смесь прибавляют клей ПВА. Для армирования задействуют стекловолокно.

Как сделать известковый раствор

Известковая смесь применяется при кладке печного фундамента и дымохода за пределами крыши. Емкость для приготовления нужна такого объема, чтобы она вместила увеличивающуюся в три-пять раз в процессе гашения известь.

Исходный материал заливают водой и ждут загустения, периодически перемешивая и разбивая комки весёлком. Образовавшееся известковое тесто разбавляют водой, чтобы по консистенции оно стало подобным сметане. Затем порциями вводят песок, пока сгустки раствора не начнут прилипать к веслу.

Хранится смесь для кладки печи несколько суток, при изменении консистенции в него добавляют воду. Чтобы избавить себя от мороки с изготовлением известкового теста, его можно купить в готовом виде.

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

Удаление примесей

Практически все карьерные глины и пески содержат примеси и требуют очистки. Из сырья разными способами удаляют остатки растений, корешки, песчинки, гальку, кусочки щебня.

Как удалить примеси из глины

Примеси сильно ухудшают качество кладки. Очистка сырья проводится в три этапа:

• ручная выборка остатков растений, корней, щебня, гальки;
• просеивание через металлическое решето с размером отверстий 1,5 мм;
• замачивание глины;
• протирание через металлическое мелкоячеистое решето.

Фото 2. Процесс просеивания глины через металлическое решето. Надо нажимать на неё ладонью, чтобы все частички проходили через сетку равномерно.

На практике для очистки глины для раствора мастера обходятся без трудоемкого процесса отмачивания сырья.

Как удалить примеси из песка

Песок считается подготовленным, когда вода, проходящая через него, станет чистой. Чтобы подготовить материал, нужно выполнить следующие действия:

• Из песка вручную выбирают остатки растений, корешки, крупные камни.
• После грубой выборки материал просеивают через металлическое сито с размером ячеек 1,5 мм.
• Песок помещают в мешок (или сачок) из мешковины и промывают проточной водой. Для промывки используют шланг, вода подается под напором.

Печное отопление было подзабыто со стремительным приходом во все дома паровой отопительной системы. Однако отсутствие регулировки уровня теплоотдачи создавало проблемы как финансового, так бытового характера. Невыносимая жара или недостаточное тепло не всех устраивало, человеку хотелось установить комфортную температуру в доме, не общую для всех, а нужную для себя. Развернувшееся строительство частных домов, коттеджей, дачных домиков, бань, саун, гаражей потребовало от хозяев практичного решения вопроса об отоплении.

Оказалось, что печь – творение стародавнее – прекрасное изобретение человечества. Недаром в каждом русском доме обязательно знали поговорку «плясать от печки». Это означало, что здесь она главная. На ней готовили пищу, она лечила людей, давала тепло, сушила обувь и одежду. Романтика, ностальгия и практичность возрождают это чудодейственное сооружение. В этой статье мы рассмотрим какую глину использовать для приготовления раствора для кладки печей.

Как используется глина

Порошкообразная шамотная глина используется как сырье для производства:

• огнеупорных изделий — кирпича, труб;
• строительной сантехники;
• клинкерного кирпича и плитки;
• сухой смеси для приготовления кладочного и штукатурного огнеупорного раствора;
• лепки интерьерных и ландшафтных керамических изделий, украшений.

Отожженная шамотная глина — чистый продукт в санитарно-гигиеническом отношении, изделия из нее применяются без возрастных ограничений. Цвет песка чаще всего светло-серый, но может быть розовым, красным, синим, а в изделиях — от чисто белого до терракотового, поверхность может быть покрыта глазурью. (Читайте статью на тему «Гашеная известь в строительстве: виды, применение, особенности»)

Огнеупорный шамотный кирпич — материал, предназначенный для внутренней облицовки печек, каминов, дымоходов и дымовых труб. Шамотный кирпич не только устойчив к высоким температурам (способен выдержать температуру 1400-1800°С), к воздействию химических веществ (щелочей, извести), но и прекрасно проводит тепло, быстро прогревая помещение. В зависимости от физико-химического состава и температуры применения кирпичной кладки используются марки ШАК, ША, ШБ.

Глиняный раствор для кладки печи

Для кладки основания печи допускается использовать обычную красную глину, которую можно найти в любом карьере. В топке и дымоходе кирпичи скрепляются термостойкой шамотной глиной – белой каолиновой осадочной породой высокой плотности, которую для увеличения прочностных характеристик обжигают в печах. Под действием высоких температур она приобретает кремовый или серо-коричневый оттенок, и после обжига не уступает в прочности даже камню.

Классический состав для кладки печи состоит только из глины и песка. При необходимости в него добавляют другие ингредиенты, улучшающие состав.

Производители предлагают следующие огнеупорные шамотные смеси:

• «Терракот»: изготавливается с применением классической печной технологии.
• «Плитонит»: с армирующими термостойкими волокнами.
• «ПечникЪ»: в виде молотого шамотного порошка.
• «Печной дом Макаровых»: мертель шамотный (неформованная масса), в состав входит глина и молотый огнеупорный кирпич.
• «СПО»: на основе шамота и песка.

Кроме кладочных и штукатурных смесей для печей и каминов, в строительных магазинах реализуются и усиленные глиняные составы, используемые для шамотных топок. В продаже есть также специальные составы для кладки банных печей, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности.

Мнение эксперта
Сергей Шабловский
Штукатур

Если вы хотите освоить профессионально печное дело или самостоятельно сложить в доме печку, я рекомендую вам посмотреть видео курсы от Александра Залуцкого:

• Кирпичные печи своими руками;
• Кладка каминов;
• 3D проектирование очагов в SketchUp.

Печник с двадцатилетним стажем подробно рассказывает как все сделать самостоятельно шаг за шагом.

Составы: глина, песок, добавки

Кладочный раствор

Для выполнения печных работ используют следующие виды растворов:

• На основе красной глины: способны выдерживать среднюю температуру 1100°С, используются для кладки тела печи.
• Огнеупорный шамотный: для скрепления кирпичей в топке или дымоходе.
• Известковый: огнеупорность ниже средней, способен выдерживать температуру лишь 450-500°; применяется для кладки основания печи и трубы, находящихся над уровнем крыши.
• Песчано-цементный и цементно-известковый: используются лишь для верхней части дымохода и кладки фундамента. Цементно-известковый прочнее обычного известкового, но выдерживает температуру лишь до 200-250°С.
• Глиняно-известковый: используется для оштукатуривания.

Пропорции и приготовление кладочного раствора

Материал обязательно предварительно измельчается и замачивается не менее суток. Замочить ее можно сразу в емкости, в которой будет готовиться раствор. После этого в нее добавляется требуемое количество просеянного песка, и все тщательно перемешивается. Сделать это можно строительным миксером, дрелью или деревянной лопаткой.

Пропорции глины и песка могут варьироваться в зависимости от жирности первой. На 1 часть глины может добавляться от 2 до 5 частей песка.

Мнение эксперта
Александр Гурьянов
Штукатур и мастер декоративной отделки  

Чтобы найти правильное соотношение, готовят несколько образцов раствора с разным количеством песка. Из каждого скатывают шарики диаметром 5 см и с высоты 1 м бросают их на твердую поверхность. После падения шарик, сделанный из «правильного» глиняного раствора, не должен изменять форму или растрескиваться. Если он сплюснулся – смесь получилась слишком жирная. Добавляем песок. Если растрескался – вводим больше глины.

Как приготовить смесь для кладки показано на видео.

Как сделать штукатурку на основе шамота

Растворы для оштукатуривания печей или стен готовят по похожей технологии:

1. Берут корыто или другую емкость с плоским дном.
2. Засыпают туда шамот из мешков и обычный песок в пропорции 2:7.
3. Сухую смесь заливают водой и оставляют в покое на трое суток.
4. В смесь добавляют портландцемент. Из расчета 1 часть цемента на 2 части шамота.
5. Взбивают раствор с помощью строительного миксера, стремясь получить состав сметанообразной консистенции.

После этого шамотную штукатурку можно использовать в течение нескольких часов. Поэтому при больших объемах отделки на площадке стоят несколько емкостей с замачиваемым составом.

Приготовленную штукатурку нужно использовать в течение нескольких часов

По применению такая штукатурка аналогична стартовым составам на основе гипса. Ведь размер шамотного зерна может доходить до 2,5 мм. Но песок в состав добавляют исключительно мелкозернистый. Причем пропорция 1:4 должна соблюдаться неукоснительно. В ином случае штукатурка потеряет вязкость и быстро потрескается.

Кроме песка в штукатурку можно подмешать дополнительные ингредиенты. Например, клей ПВА – он ускоряет отвердение отделочного слоя, застывающего в естественных условия в течение двух суток. Кроме того, перед нанесением на стену в штукатурку можно добавить дополнительный портландцемент из расчета 2 кило на мешок шамота. Он тоже помогает ускорить процесс отвердения раствора.

А вот для повышения прочностных характеристик смеси опытные штукатуры рекомендуют подмешивать в каждое ведро раствора до 150 грамм обычной поваренной соли, тщательно вымешивая посоленный состав миксером. В этом случае штукатурка будет более прочной.

Если необходимо добиться пластичности шамотной штукатурки, в корыто с раствором заливают состав типа жидкое стекло. Но объемы присадки не должны превышать 3% от объемов смеси.

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.

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.

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.

Чтобы получить изделие по заданным размерным и объемным параметрам, при формовании необходимо учитывать процент усадки и увеличивать параметры заготовки. Процесс усадки у шамотной глины начинает происходить уже при температуре от 600°C, он протекает довольное длительное время. Происходит этот равномерный процесс до того момента, когда температура не повышается до 1000°C. После этого рубежа усадка идет наиболее интенсивно и продолжается до температуры 1300-1400°C, после достижения этой отметки усадка останавливается.

• Температура спекания – это показатель температурного режима, при действии которого глиняная смесь утрачивает способность к впитыванию влаги, то есть она спекается. Огнеупорный шамотный состав и все изделия, выполненные из него, спекается без расплавления и деформации, не утрачивая способность к огнеупорности.
• Огнеупорность – под этим термином понимают свойство глиняной смеси не расплавляться под воздействием температурных режимов в пределах 1580°C. Такая огнестойкость у глины достигается из-за малого процента содержащихся в ней посторонних примесей. Подобный тип глины используется при изготовлении жаропрочных изделий, в том числе фаянса или фарфора.

Благодаря своим огнеупорным качествам глина чаще всего востребована для выполнения кладки печей. Кроме того, из этого материала изготавливается огнеупорный кирпич, необходимый для выкладывания печи изнутри, то есть для формирования топки. Эта же глина применяется и в качестве кладочного раствора, так как имеет хорошую адгезивную способность к поверхностям. Кроме использования шамотной глины в печном деле, она используется и для обмазок в виде огнеупорных масс и мертелей. Для этих целей применяют марки ПГБ или ПГА.

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

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.

Шамотное сырье соответствует ГОСТу 6137-8. Параметры:

• размер зерна в среднем — 2 миллиметра,
• поглощение влаги — у высокожженого шамота — 2-10%, у низкожженого — до 25%,
• влажность — до 5%,
• огнеупорность — 1550-1850 градусов Цельсия.

Мешка шамотной глины 20 килограмм хватает на кладку 20-30 кирпичей. На один кубический метр — 100 кг. Чтобы состав отвердел, требуется не менее двух суток и температурный режим от 10 до 25. Полная прочность — через 28 дней.

При рациональном использовании шамот показывает превосходные результаты. Это прочный природный материал, долговечный и надежный. Выбирайте сырье для производства кирпича от надежных поставщиков, чтобы быть уверенными в высоком качестве сырья и отличной работе

Все статьи

Состав шамотной глины

Главный компонент шамотного глиняного раствора — обожженный каолин (шамот). Каолин — природная глина, осадочная горная порода. Это очень вязкий, пластичный материал.

Каолиновая глина состоит из каолинита. Химическая формула этого минерала — Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈. Глина содержит примеси:

• оксиды калия, магния, кальция, натрия;
• гидроокислы железа, титана и их сульфиды.

Каолинит подвергают обжигу при температуре 1300-1850 градусов Цельсия. При нагреве из формулы минерала удаляется связанная вода и получается шамот. В процессе обогащения и обжига сульфиды и гидроокислы титана и железа удаляются.

Обожженная масса частично спекается и теряет пластичность, материал после термической обработки приобретает свое главное качество — огнеупорность. Куски полученного шамота измельчают до тонкодисперсного состояния и до щебня с размером обломков 0,5-2,5 мм. В зависимости от технологии обжига получают два вида шамота:

• высокоотожженный (водопоглощение — от 2 до 10% воды);
• низкоотожженный (водопоглощение — до 25% воды).

Справка. Обычная глина содержит не только каолинит, но и другие глинистые минералы. Количество конституционной воды достигает 14%. Низкая (по сравнению с шамотом) жаропрочность обычных глин связана с их разнородным составом и большим количеством связанной воды.