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:
- Создание огнеупорных строительных материалов;
- Оформление помещения с помощью шамотной штукатурки;
- 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.
Выбор смесей для конструкционных элементов печи
Огнеупорный шамотный раствор необходим для кладки топки и элементов,близких к открытому огню Чтобы выбрать кладочные материалы, необходимо учитывать, что печка состоит из нескольких элементов:
- Подушка фундамента – монолитный элемент, выстраиваемый отдельно от фундамента дома.
- Основание печи – не подвергается температурной нагрузке, поэтому строится из красного полнотелого кирпича. Для кладки подходит известковый или известково-цементный раствор.
- Пожарная отмостка – представлена листом асбеста или минеральным картоном, на котором находится железный лист и войлок с глиняной пропиткой.
- Массив печи – по причине усиленного воздействия горячего дымового газа на конструкцию строится из керамического кирпича на глиняном растворе.
- Топка – сильно нагревается, поэтому имеет вид монолита на глиняно-шамотном растворе огнеупорного типа.
- Начало дымохода – греется до +400 градусов, что предусматривает кладку на смеси с глиняной основой.
- Выдра, или распушка – элемент, связывающий дымоход и потолок. Температурное и агрессивное воздействие на нее минимально, поэтому для стандартных кирпичей подойдет известковый состав.
- Антипожарная разделка – теплоизоляционный металлический ящик, для которого не нужен раствор.
- Дымоход и распушка – подвергаются нагрузкам ветра, химических веществ. Монтируются при помощи красного раствора.
Известковая смесь
Известковая смесь используется для кладки уличных печей, так как не впитывает воду Огнеупорная смесь для печей состоит из песка, известкового теста (1 часть негашеной извести + 3 части воды). Для самостоятельного приготовления понадобится просеять песок, перемешать его с тестом в соотношении 1:3 и добавить воды до густоты сметаны.
Жаростойкость продукта составляет от 450 до 500 градусов, но он негигроскопичен. Средство используется на улице, для обработки части трубы, выступающей над кровельным покрытием. По причине токсичности и длительность схватки известковые материалы лучше применять на улице.
Цементная смесь
Раствор на основе цемента применяется в строительстве фундамента Подразделяются на три типа:
- Цементные – для приготовления требуется вода, цемент и песок. Большая прочность и маленькая газовая плотность позволяют применять составы для строительства фундамента.
- Цементно-глиняные – прочные растворы, с помощью которых выкладывается тепловая часть камина и начало дымохода.
- Цементно-известковые – смеси прочные, но отличаются незначительной газовой плотностью. Подходят для возведения каминов, фундамента, дымохода.
Для самостоятельного изготовления понадобится смешать 1 порцию цемента с 1-3 порциями добавок и 6-15 порциями песка.
Глиняная смесь
Материал подойдет для строительства печного массива. Идеальная смесь – не крошится, имеет однородную структуру без комков и консистенцию сметаны. Заводские материалы изготавливаются на основе:
- белой глины – повышает огнестойкость массы, подходит для строительства дровяных печей с нагревом топки до 1000 градусов;
- шамотной глины – универсальный продукт, обеспечивающий прочность печной конструкции с любой температурой.
С целью повышения прочности в раствор можно добавлять:
- поваренную соль или натрий хлорид – на 1 ведро необходимо 100-150 г;
- портландцемент – на 1 ведро понадобится от 500 г до 1 кг продукта.
Особенности работы с огнеупорной глиной
Процесс работы с шамотной огнеупорной глиной большинства начинающих печников вызывает определенные трудности. Во время работы кладка получается хрупкой. На штукатурке могут появиться трещины. Происходят такие явления по причине потери пластичных свойств каолиновой глиной при обжиге. Чтобы этого не происходило, в раствор нужно добавить специальный клей.
Разводится огнеупорный порошок простой водой. Для приготовления штукатурки понадобится выполнить такие действия:
- засыпать шамотный порошок в выбранную емкость;
- добавлять воду, пока порошок не окажется полностью залитым;
- настоять разведенную глину 3 дня;
- сделать окончательный замес;
- добавить кварцевый песок;
- размешать полученную массу.
Готовая смесь должна быть сметанообразной. В этом случае штукатурка не будет стекать. Для ускорения схватывания материала следует добавить в смесь цемент — около 2 кг на пакет глины.
Не нужно настаивать состав для моментального замешивания. Однако и цена такого порошка существенно выше. В оба состава добавляется клей ПВА. Готовый раствор наносится шпателем. Затвердевать раствор будет около двух суток.
Как разводить шамот?
Нередко можно услышать, что шамот потрескался, штукатурка осыпалась и так далее. Причиной может быть материал, который хранился в неподходящих условиях, срок годности которого истек, или же (наиболее частый вариант) неправильно замешанный состав. Так как же правильно сделать раствор для кладки кирпича и штукатурки?
Раствор из шамота для кладки кирпича
В этом случае, первый попавшийся материал не подойдет. Дело в том, что качества шамотного порошка зависят от его фракции, способа производства. Как и цемент, шамотная глина имеет свои марки. Если на мешке вы видите букву «У», то это значит, что в производстве использовался бракованный каолиновый кирпич. Он дешевле, но использовать его в важных работах не стоит.
Чаще всего, используют следующие виды раствора:
- Раствор из 1 части каолина и 2 шамотного песка (фракция до 0.5 мм).
- Раствор из 1 части каолина и синей глины, 4 частей шамотного песка.
Более высокой прочности раствора можно добиться, добавив в состав портландцемент. Следует понимать, что это снизит огнеупорные качества шамота.
Чтобы развести глину для кладки печи, нужно:
- Подобрать емкость необходимых размеров (раствор должен перемешиваться не выплескиваясь).
- Высыпать необходимый состав (выберите из описанных выше) и залить водой.
- Перемешать раствор так, чтобы в нем не было комков. Он должен быть густым.
- Оставить его на трое суток.
- Долить воды, консистенция должна напоминать сметану. Если раствор получился слишком жидким – досыпьте порошка.
Если масса получилась густой, без комочков – ее можно использовать. Не спешите добавлять воду во второй раз, если не выдержать раствор достаточно времени, то глина потрескается.
Существуют составы для моментального замешивания, которые нет необходимости выдерживать трое суток, но стоят они намного дороже. Кроме того, в раствор добавляют клей ПВА и армируют стекловолокном.
На такой раствор кладут специальный огнеупорный кирпич, для кладки обычного красного он не используется из-за разницы коэффициентов температурного расширения.
Раствор из шамота для шпаклевки
В этом случае смесь готовят со следующим составом:
- портландцемент – 1 часть;
- шамотная глина – 2 части;
- песок карьерный – 7 частей.
Замешивать раствор нужно так же, как и для кладки.
Для укрепления штукатурки из шамота, используют специальную сетку из металла.
Штукатурка по металлической сетке
Добавки
Для усиления каких-нибудь свойств раствора, в состав добавляют следующие компоненты:
- клей ПВА;
- поваренную соль;
- жидкое стекло.
Поваренную соль добавляют в количестве около 100 грамм на ведро раствора, а стекло – до 3% от общей массы смеси. Добавки – отличный способ улучшения характеристик шамота.
Шамотная глина – безопасный материал, но не нужно допускать ее попадания на лицо и в глаза. Кроме того, если вы замешиваете раствор в помещении, позаботьтесь о должном проветривании.
Способы применения шамотной глины
Из шамотной глины делают сухие смеси для приготовления штукатурных и кладочных растворов и создания огнеупорных кирпичей.
Кладка печей
Многие печники при возведении печи или камина стараются использовать термостойкий кирпич, сделанный из глино-шамотной смеси
При его выборе следует обратить внимание на маркировку, на упаковке должна быть указана буква «Ш». Так как такой кирпич намного дороже, из него обустраивают только кладку топки, а остальную часть печки выкладывают из обыкновенного красного кирпича
Класть шамотный кирпич надо также на огнеупорную глину, имеющую одинаковые с кирпичом коэффициенты расширения. На 100 кирпичей потребуется примерно три ведра раствора.
Про специфику укладки кирпичей на шамотную глину расскажет видео:
Штукатурка
Работа с шамотной глиной похожа на знакомое всем оштукатуривание. Для отделки печей не нужны специфические инструменты, требуется всего лишь два шпателя – один большой и другой средний. Их будет вполне достаточно для качественного оштукатуривания печей.
При нанесении раствора надо не забывать подбирать шпателем растекшиеся капли и своевременно разглаживать неровности. Слой должен быть не толще 1 – 2 мм. Смачивать водой шамотный кирпич не надо. По окончании работ дать штукатурке просохнуть, требуемое время сушки можно посмотреть на упаковке смеси. К отделочным работам можно приступать только после полного высыхания
Другие изделия из шамотной глины
Этот огнестойкий, особо прочный материал очень нравится дизайнерам за его особую фактуру, сдержанную красоту. Мастера делают из него статуэтки, керамическую посуду изразцы и другие вещи. Изделия из шамотной глины, могут украсить самый изысканный интерьер.
И все благодаря тому, что шамотная глина при добавлении в нее примесей, становится очень пластичным материалом. Любят его и за экологическую чистоту, ведь в шамотной глине не содержатся токсические примеси. Для изготовления художественной керамики берут пластичную глину разного состава и добавляют в нее шамотную крошку. Ее доля составляет примерно 40%.
Чтобы изготовить изделие из шамотной глины, художник-керамист разрабатывает сначала эскиз. Затем делают форму и набивают ее шамотной глиной, после чего ее отправляют на просушку. Изделие должно сушиться длительное время естественным образом, чтобы не нарушились его геометрические формы.
Примеры использования шамотной глины в творчестве
Фигурка из шамотной глины №1
Фигурка из шамотной глины №2
Фигурка из шамотной глины №3
Фигурка из шамотной глины №4
Фигурка из шамотной глины №5
Как приготовить раствор из шамотной глины
В зависимости от области применения, смеси из глины имеют различные пропорции. Рассмотрим подробно, как правильно замесить раствор на основе шамота для укладки кирпичей и для штукатурных работ.
Смесь для кладки кирпичей
В большинстве случаев шамотные смеси применяются для строительства и ремонта печей, каминов и других объектов, работающих в условиях высоких температур. Для возведения печей и каминов как правило применяется термостойкий силикатный или шамотный кирпич.
Для обеспечения прочности, надежности и максимального срока службы необходимо чтобы раствор и кирпич имели одинаковые коэффициенты температурного расширения.
Кладочный раствор на основе шамотной глины
- В подготовленной емкости смешиваются кварцевый песок и дробленая шамотная глина. Пропорция выглядит следующим образом: 2 части кварцевого песка к 1 части глине.
- В полученную сухую смесь добавляется вода. Состав тщательно перемешивается, после чего отстаивается 2-3 дня до полного впитывания жидкости.
- Для окончательного замеса можно использовать бетономешалку или строительный миксер. Раствор вымешивается до консистенции густой тягучей смеси.
Если смесь получилась слишком жидкой, можно добавить в состав кварцевый песок. Густые смеси разбавляются водой до требуемой консистенции.
Существуют и более сложные составы. Высокопрочный жаростойкий раствор, способный выдерживать температуру до 1840С.
Раствор получают путем смешивания 1 части синей глины, 1 части шамотной глины и 4 частей белого каолинового песка. После тщательного перемешивания в сухую смесь добавляется вода. Раствор вымешивается в бетономешалке до получения однородной вязкой массы.
Улучшить эксплуатационные характеристики раствора можно, добавив в него следующие ингредиенты:
- клей ПВА;
- жидкое стекло;
- поваренную соль.
Добавление этих компонентов существенно повышает пластичность раствора.
Раствор для штукатурки
Штукатурные растворы на основе шамотной глины отличаются высокой прочностью, жаростойкостью и длительным сроком службы.
Методика проведения штукатурных работ шамотным составом ничем не отличается от штукатурки известковым или песчано-цементным раствором. Отличие заключается только в составе раствора.
Штукатурная смесь на основе шамотной глины
Для приготовления раствора потребуются:
- портландцемент – 1 часть;
- шамотная глина – 2 части;
- песок карьерный – 7 частей.
Перед смешиванием песок необходимо тщательно просеять. Приготовление раствора осуществляется в следующей последовательности:
- Глина и песок засыпаются в емкость в соответствующих пропорциях и тщательно перемешиваются.
- Сухая смесь разбавляется водой и остается в таком состоянии на 2-3 дня.
- В полученную таким образом смесь добавляется портландцемент. Раствор перемешивается в бетономешалке или с помощью строительного миксера до достижения однородной консистенции.
Важно! Готовую штукатурную смесь необходимо выработать за 2-3 часа до начала затвердевания
Штукатурная смесь на основе шамотной глины должна наноситься на обработанную термостойкой грунтовкой поверхность. Это обеспечит максимальную адгезию с основанием.
Состав для изготовления декоративных элементов и сувениров
Для изготовления декоративных предметов интерьера смесь приготавливается в определенной последовательности:
- В подходящей емкости смешиваются 6 частей обычной глины и 4 части порошка шамота.
- Полученная сухая смесь растворяется в воде и отстаивается 2-3 дня.
- Приготовленный состав интенсивно перемешивается до получения однородной смеси с консистенцией жидкой сметаны.
- Заранее подготовленная форма наполняется полученной смесью и не вынимается из формы до полного застывания.
Отливка может сохнуть интенсивнее, если в готовый состав влить 1 часть клея ПВА. Когда изделие окончательно высохнет, его подвергают высокотемпературному обжигу. При этом температура в печи должна быть приблизительно 1300С.
Способ самостоятельного приготовления
Для изготовления декоративных изделий у себя дома можно не использовать огнеупорную глину. В большинстве случаев прекрасно подойдёт и другой материал, который получится таким же пластичным и прочным. Но перед тем, как сделать полимерную глину, о которой и идёт речь, необходимо приготовить следующие ингредиенты:
Клей ПВА;
Крахмал (можно использовать картофельный или кукурузный);
Вазелин или крем для рук;
Детское масло.
В качестве кладочного раствора использую шамотную глину с добавлением цемента. Состав достаточно прост, так как практически все элементы можно найти в любом доме. Также потребуется ёмкость нужного размера и пластиковая лопаточка, которой и будет производиться замешивание.
Способы применения
Чаще всего шамотную глину используют для кладки печи, этот способ применения является самым распространенным. Для этого применяется шамотный кирпич
Во время выбора необходимо обратить внимание на маркировку, на материале должно быть указано «Ш». Такой кирпич предназначен для строительства топки печи, так как он является огнеупорным
Остальную часть конструкции выкладывают обычным кирпичом, который значительно дешевле.
Важно отметить, что для кладки такого кирпича используется специальная смесь из глины, которая обладает аналогичными характеристиками, что и материал. Еще одним способом использования шамотной глины является штукатурка поверхности. Чтобы выполнить работу, достаточно подготовить средний и большой шпатель
Нанесенный слой не должен быть больше двух миллиметров. Когда раствор полностью высохнет, можно нанести облицовочный материал.
Также шамотная глина используется для изготовления декоративных элементов, так как она имеет уникальную фактуру и состав. Из этогоматериала изготавливают различную посуду, статуэтки, сувениры. Если в глину добавить специальные примеси для придания пластичности, она будет лучше обрабатываться, а изделия получатся красивыми и изысканными. Чаще всего для этого смешивают шамотную крошку с пластичной глиной.
Благодаря прочной структуре, материал используют для отделки печи и в ландшафтном дизайне. Для изготовления скульптур используется крупнозернистый шамотный материал. Также с его помощью можно изготовить красивые ограды и декоративные элементы для фасада здания.
Технические характеристики и свойства
При покупке шамотной глины надо обязательно убедиться , что ее срок годности еще не истек, и хранилась она в правильных условиях. Так как при длительном хранении каолин теряет свои свойства. Особенно опасен для него влажный воздух.
Шамотная глина выпускается согласно ГОСТу — 6137-8 и имеет следующие технические характеристики:
- Средний размер зерна — примерно 2 мм.
- Влагопоглощение: у высокожженого шамота от 2 до 10%, у низкожженого – до 25%.
- Влажность – не более 5 %.
- Огнеупорность – от 1550 до 1850 °С, (в зависимости от состава);
Пакета шамотной глины весом 20 кг хватает для кладки 20-30 кирпичей. На один куб.м. кладки понадобится 100 кг обожженного каолина. Готовый раствор затвердевает в течение двух суток при температуре воздуха в пределах от + 10 до +25°С.
Допускается хранение шамотной глины в оригинальной упаковке не более трех лет, исходя из даты изготовления. Полная прочность достигается через 28 дней.
Шпаклевка и дополнительные добавки
Материал может использоваться для шпаклёвки. Правда, здесь должен быть несколько другой состав. Запасаются нужными материалами — берут по 1 части портландцемента, 2 части шамотной глины и 7 частей карьерного песка. Замешивается смесь так же, как и для укладки кирпичей. Металлическая сетка используется для фиксации шамотной штукатурки.
К глиняному раствору можно добавлять материалы, усиливающие необходимые свойства
Добавки находят применение, чтобы усиливать отдельные свойства раствора. Это клей ПВА, жидкое стекло или поваренная соль. Последнюю используют по 100 г на ведро раствора. Массовая доля стекла должна составлять не более 3% от общего количества. Добавки представляют собой хороший вариант для совершенствования характеристик изделий.
Шамотная глина абсолютно безопасна, но все же попадание ее на лицо нежелательно. Кроме того, следует обеспечить оптимальную циркуляцию воздуха в помещении, где проводятся работы.
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.
