Как приготовить шамотную глину при кладке

Как сделать огнеупорную глину – приготовление раствора для кладки печи своими руками

Глина является осадочной горной породой, ее физические свойства определяются наличием входящих в состав минералов. Большую ценность для мастеров представляется огнеупорная или шамотная глина.

Для получения этого ценного материала каолин или белую глину обжигают при высокой температуре, более 1000 0 С, в результате чего повышается устойчивость готового материала к сильному нагреванию. Процесс термической обработки подразумевает полное выпаривание из глины жидкости и различных примесей.

Термообработка позволяет получить глину, которая обладает свойствами прочного камня. При измельчении такого материала получают шамот. Он находит применение при производстве огнеупорного кирпича, тепловых приборов и различных декоративных элементов, а также при изготовлении печей.

Огнеупорная глина является заготовкой для изготовления кирпичей, в процессе которого исходное сырье измельчают и перемешивают с добавками. Неоднородность сырьевого материала и разные методы обжига позволяют получить несколько видов шамотной глины.

Преимущественные свойства глины

Огнеупорная глина имеет некоторое преимущество перед другими материалами благодаря следующим характеристикам:

• Долгий срок эксплуатации. Раствор из шамотной глины не трескается, не крошится и долго держит исходную форму.
• Высокие адгезионные свойства, благодаря чему материал отлично сцепляется с любой поверхностью.
• Паропроницаемость.
• Способность выдерживать достаточно сильное нагревание.
• Безопасность и соответствие экологическим требованиям.

Недостатки материала

Как и любой строительный материал, глина шамот имеет недостатки. Среди них можно выделить высокую стоимость и сложность приготовления раствора.

Составляющие глины

В составе шамотной глины имеются элементы натрия, магния и железа. Но основная часть приходится на высокодисперсные гидроалюмосиликаты.

Выбор глины

При выборе огнеупорной глины следует обратить внимание на маркировку упаковки. Здесь имеет специальная цифровая комбинация, показывающая огнеупорность материала. Следует знать, что большие значения говорят о высокой огнеупорности глины. Кроме того по маркировке можно узнать об области использования материала и для выкладки каких кирпичей применяется глина подобного вида.

Срок годности глины шамот имеет большое значение, так как по истечении определенного времени каолин теряет технические свойства. Следовательно, не следует приобретать материал после окончания срока реализации.

Технические характеристики

Рассматривая технические характеристики шамотной глины для штукатурки печи, необходимо отметить следующее:

• Размер зерен соответствует двум миллиметрам.
• Шамот высокого обжига поглощает не более 10% влаги, а низкого обжига не более 25% влаги.
• Максимальная температура, которой противостоит материал, составляет 1850 0 С.
• Влажность качественного материала не превышает 5%.

Определяя требуемое количество материала, следует знать:

• Стандартной упаковки глины 20 кг хватает для укладки 30 кирпичей.
• Для 1 м 3 кладки следует приобрести 100 глины.
• Раствор, приготовленный с точным соблюдением технологии, становится абсолютно твердым через 24 часа при условии, что температура воздуха не опускается ниже +10 0 С.

Глина в промышленной упаковке может храниться 3 года со дня изготовления.

Особенности огнеупорной глины

Приготовление раствора из шамотной глины для кладки печей ведется по аналогии со штукатурными смесями, способы нанесения также аналогичны, что дает большой плюс материалу.

Шамотная смесь подходит для скульптурных работ и декоративного оформления, для строительства печей и каминов. Изделия становятся прочными благодаря испарению влаги в процессе высыхания глиняного состава. В результате получается высокопрочный материал, устойчивый к высокой температуре.

Особенностью шамота можно назвать следующее:

• Он не крошится под воздействием высокой температуры.
• Материал устойчив к воздействию внешней среды.
• Первоначальная форма остается в неизменном виде на протяжении долгого времени.

Для работы с глиной не нужно приобретать специальные инструменты, рабочий процесс осуществляется при помощи длинного и короткого шпателя. Одним инструментом укладывают раствор, с помощью другого шпателя убирают подтеки.

Этапы приготовления глины

Для домашних мастеров очень важно знать, как приготовить шамотную глину для кладки печей. Для этого можно воспользоваться следующей схемой:

• Берут упаковку порошка и засыпают ее в заранее приготовленную емкость.
• Заливают порошок водой и оставляют для набухания на трое суток.
• По истечении этого времени вновь доливают воды и одновременно перемешивают глину. Процесс продолжают до получения однородной массы.
• В некоторых случаях допускается добавление песка.

В процессе работы с глиной необходимо постоянно перемешивать раствор, от этого зависит качество работы. Кроме того важно обратить внимание на консистенцию раствора, в слишком густой состав рекомендуется добавлять воду, в жидкий – порошок. Особенно важно выполнение этого условия при кладке печи с использованием огнеупорной глины.

Количество воды в растворе играет важную роль: сухой состав крошится и осыпается, жидкий – стекает по рабочей поверхности. Поэтому очень важно знать, как развести шамотную глину для кладки печей. При расчете используемой воды следует учитывать, что раствор нормальной консистенции напоминает густую сметану.

Если в процессе будет использоваться глина для моментальной работы, то нужно обратить внимание на ее особенность. При приготовлении раствора не нужно оставлять порошок для набухания на трое суток, поэтому весь процесс займет намного меньше времени.

Описание работы с глиной шамот в разных сферах

Строительная сфера чаще всего использует глину подобного вида, это стало возможным благодаря техническим характеристикам материала и его высокую адгезию с любой поверхностью.

Кладка печей и каминов

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». Однако шамотный кирпич отличается высокой стоимостью, поэтому его приобретают для выкладки топки, а для строительства основной конструкции используют обычный кирпич.

Очень важно помнить, что огнеупорные кирпичи кладут только на раствор из огнеупорной глины. При этом коэффициент расширения раствора и кирпича должен быть одинаковым.

Процесс оштукатуривания

Используют раствор из огнеупорной глины в тех случаях, когда требуется получить идеально ровную поверхность. В процессе работы обязательно используются уголки и специальный профиль. Добиться абсолютно ровной штукатурки помогают несколько профилей, установленных на одной стене. В процессе установки рекомендуется пользоваться отвесом или строительным уровнем. Уголки применяют для получения ровных краев, их приклеивают непосредственно на плоскость.

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.

Для более простой работы с раствором из огнеупорной глины можно воспользоваться специальным инструментом для нивелирования. В этом случае без проблем можно получить ровную плоскость, но с мелкими трещинами. Эта проблема решается с помощью обыкновенного широкого шпателя, которым можно загладить все поверхность.

Дополнительное использование шамотной глины

Очень часто огнеупорная глина используется для изготовления декоративных элементов. Это могут быть изразцы, статуэтки и даже бытовая посуда. Пластичность такой глине придают специальные компоненты, добавленные в состав.

Шамотная глина может использоваться при приготовлении качественного раствора для кладки печей и оштукатуривания различных поверхностей. При решении вопроса, как оштукатурить печь шамотной глиной, точное соблюдение всех технологий позволяет самостоятельно выполнить весь процесс от приготовления раствора до нанесения его на поверхность.

Источник

Инструкция по применению шамотной глины

В строительстве применяется несколько видов скрепляющих материалов. Одним из самых распространённых можно назвать цементный раствор, но его использование ограничено факторами внешней среды: влажностью, температурой и т. п. Если же необходимо выбрать материал для службы под воздействием высоких температур, то универсальное решение – шамотная глина, инструкция по применению которой доступно изложена в статье.

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 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.

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.

Преимущества и недостатки

Этот материал не вызывает противоречий как у профессиональных строителей, так у любителей выполнять бытовую работу своими руками, поскольку он практически незаменим при изготовлении печей и различных топок. Явными минусами шамотная глина не обладает, но это не исключает её отрицательных свойств. К достоинствам материала можно выделить:

• Отличную термостойкость;
• Надёжность и продолжительный срок сохранения прочности при профессиональной кладке;
• Экологическую чистоту материла;
• Наличие микропор для прохождения пара, что также препятствует расширению кладки и её разрушению;
• Высокий уровень адгезии.

Минусов меньше, да к тому же они характеры для многих качественных материалов:

• Высокая стоимость, поскольку производство такой глины технологически сложнее и опаснее, чем изготовления обыкновенной строительной глины;
• Шамотная пыль попадает в дыхательные пути, поэтому при работе необходимо использовать респиратор.

Адгезия — физический процесс слипания разнородных тел под воздействием межмолекулярных сил.

Инструкция по применению

Примерный расход шамотной глины при кладке — 25 кирпичей на 20 кг сухой смеси или же 100 кг раствора на 1 м 3 кладки. Раствор можно приготовить самостоятельно, используя относительно небольшой перечень материалов и инструментов. Очень важно совершать все действия последовательно, поскольку в противном случае состав получится некачественный, что приведёт к скоротечному разрушению кладки, что особенно опасно в условиях открытого огня.

Как развести шамотную глину для кладки печи

Использовать только шамотный песок для состава нельзя из-за плохой пластичности. Его нужно разбавить иным подходящим материалом: например, обычной глины или очищенным каолином. В первом случае соотношение продуктов должно быть 2:1 (первая цифра — шамотный песок), а во втором — 4:1. Особой разницы, кроме расхода материалов, между вариантами добавления либо обыкновенной глины, либо каолиновой, нет.

Очень важно понимать, что для приготовления шамотного состава нельзя использовать обыкновенный песок, поскольку он расширяется при термическом воздействии и подвергает кладку постепенному разрушению. Кроме того, песок плохо соединяется с компонентами состава, что существенно сокращает срок службы кладки и уменьшает её надежность. Как специальную добавку в шамотной смеси можно встретить портландцемент. Если температура в топке печи не будет достигать высоких температур — выше 700-800 C o , то его использование целесообразно, поскольку портландцемент увеличивает прочность смеси, но снижает огнеупорные свойства. Кроме того, в состав можно добавить небольшое количество крошки из стекловолокна, чтобы придать ей прочности.

Разводить смесь необходимо в ограниченном количестве, так как через 48 часов раствор затвердеет

Примерный порядок приготовления смеси с применением каолина таков:

1. Из вышеописанного соотношения выводится нужное количество каолинового песка. Он продается точно в таких же мешках, что и шамотный песок, только имеет не бурый, а белый цвет. Именно каолиновый песок послужит основой для смеси наряду с шамотом.
2. Шамотный песок смешивается в одной таре с каолиновым и постепенно разбавляется водой. В этом время важно размешивать смесь, чтобы распределить молекулы воды между молекулами вещества. На данном этапе смесь готовится по примерному соотношению. Воду нужно добавлять небольшими порциями, чтобы не испортить состав. Когда необходимое количество воды добавлено, смесь необходимо оставить на три дня, чтобы она могла впитать всю влагу и приобрести нужную консистенцию, которая должна быть подобна консистенции сметаны.
3. По прошествии срока, нужно проверить качество получившегося состава и его густоту. Если он слишком жидкий, то в него добавляется смесь из каолинового и шамотного песка в том же соотношении — 2:1, если же он слишком густой, то добавляется вода небольшими порциями.
4. Поверхность, на которой планируется проведение работ, нужно обработать. Для этого используется специальная пластиковая строительная сетка и небольшой шпатель с огнеупорной шпаклёвкой. Последней покрывается обрабатываемая поверхность: сверху кладётся слой (или несколько слоев) сетки, после чего на поверхность наносится ещё один слой огнеупорной шпаклёвки. Когда работа по подготовке поверхности закончена, нужно дождаться высыхания шпаклёвки.

В магазине шамотную глину можно купить в двадцатикилограммовом мешке, которого хватит для укладки до 30 кирпичей

Важно отметить, что слой состава не должен быть очень большим, поскольку в таком случае тепло будет медленно отводиться и накапливаться в стенках топки. Это приведёт к тому, что та сторона, которая находится ближе к пламени, будет нагрета гораздо сильнее, чем та, которая дальше, из-за чего возникнет разница в скорости движения молекул в веществе, и оно покроется трещинами. Чем больше будет слой состава между кирпичами, тем выше вероятность печального исхода, поэтому нужно следить за тем, чтобы между кирпичами было не больше 2-3 см скрепляющего состава. В данном случае это позволит не только уменьшить расход смеси, но и продлить срок службы кладки.

Как приготовить раствор для штукатурки

Из шамота можно изготовить не только составы для огнеупорной кладки, но и штукатурку для оформления и ремонта стен или в качестве промежуточного скрепляющего звена между стеной и облицовочным материалом. Кроме того, шамотная штукатурка применяется для придания дополнительной надёжности печной кладке — ей обрабатывают рабочую поверхность, чтобы улучшить сцепление малопластичной смеси с поверхностью. Также шамотной шпаклёвкой покрывают задние стенки печей, которые, как правило, выходят в другие комнаты, чтобы создать заслон для тепла и уменьшить нагрев поверхностей.

Раствор из шамота рекомендуется использовать в тех случаях, когда следует получить идеально ровную поверхность

Для приготовления штукатурки нужны те же ингредиенты: шамотный песок, карьерный песок и портландцемент. Составляющие необходимо замешать в пропорции 7:2:1, где 7 частей карьерного печка, 2 шамотного и 1 портландцемента. Для улучшения качества штукатурного состава можно добавить соль — примерно 100 г на 8 л шпаклёвки.

Смесь нужно замешивать аккуратно, обращая особое внимание на то, сколько воды было добавлено в состав. Если он стал слишком бледным и по консистенции похож на блинное тесто, то это некачественный материал, который можно исправить только добавлением вышеописанной смеси в том же процентном соотношении. Хорошая шамотная штукатурка имеет консистенцию не очень густой сметаны. Она должна быть примерно такой же, как и шамотная смесь для кладки, но при этом пластичнее и податливее последней.

Работа со штукатуркой происходит по стандартному принципу: используется несколько шпателей разного размера и длины, а так же серпянка (специальная сетчатая лента, которая применяется для придания прочности швам и лучшего соединения шпаклёвки с поверхностью). Слой шпаклёвки нельзя делать толстым, поскольку тепло будет отводиться медленнее, что отрицательно скажется на надёжности всей кладки.

Сколько сохнет шамотная глина

Опытные мастера говорят, что в большой печи может содержаться целая бочка жидкости. Она находится в составе, которым заделывают все швы конструкции и прочно скрепляют кирпичи между собой в единую надёжную термическую систему. Для того чтобы удалить из только что сложенной печи всю влагу и дать шамотному составу полностью высохнуть, необходимо не просто ждать, а постепенно и медленно топить печь небольшим количеством дров, тем самым помогая влаге выходить из пор глины. При этом важно соблюдать температуру окружающей среды — глина содержит в себе большое количество влаги при температуре ниже 10 C o , которая снаружи выглядит светлой и сухой.

Для ответственных работ не следует применять растворы шамота с маркировкой «У» (утилизационный)

Чтобы выгнать эту влагу из состава, нужно поддерживать температуру за пределами печи в районе 18-20 C o . Топить печь нужно 2 раза в день очень малым количеством дров — примерно по 4 полена каждый раз. Такой режим работы у печи должен быть примерно в течение 6-10 дней (зависит от размеров печи и глубины кладки) летом и около 2-3 недель зимой. Пока конструкция полностью не высохнет, печкой пользоваться нельзя!

В заключение стоит сказать, что совершенно необязательно прибегать к услугам опытных каменщиком-печников, чтобы сложить конструкцию для которой, в большинстве всех случаев, и применяется шамотная глина. Однако если домовладелец не уверен, что у него получится, а расходовать материал на эксперименты жалко, то лучше обратиться к профессионалам.

Источник