Шамотная глина для кладки печей: как из нее своими руками приготовить раствор, развести смесь

Что такое огнеупорная шамотная глина, описание

С давних времен человек выработал технологию обработки глины и производства керамики. Ее стали использовать как при фасадной, так и при внутренней отделке своих жилищ. Считалось, что этот материал прекрасно снимает усталость и устраняет семейные конфликты.

С течением времени этот материал не утратил своей популярности. В середине ХХ века он стал применяться при создании небольших скульптур и архитектурного оформления, в большинстве случаев его популярность обусловлена его свойствами.

Шамотный наполнитель – это вид каолина или огнеупорной глины, который обжигается до полной потери пластичности, с некоторой степенью спекания. При обжиге из него удаляется вода, связанная с ним химически.

Шамотную глину можно встретить в магазинах в виде сухой строительной массы, которую добавляют в кладочные и штукатурные растворы. Та же продаются и шамотные кирпичи. Обожженный каолин может иметь белый цвет с кремовыми оттенками или серо-коричневый, в зависимости от обжига.

Состав

из чего состоит шамотная глина

Шамот делают из глины, в составе которой имеются высокодисперсные гидроалюмосиликаты. Из данной глины формируют куски любой формы или прессованные брикеты и обжигают в специальных печах, нагретых до очень высокой температуры.

Рецептур изготовления шамотной массы существует много. В некоторые составы добавляют больше обожженного порошка, другие состоят из порошка крупного помола, в одной массе больше воды и т.д.

Также шамот различается по длительности и высоте температуры обжига. В итоге из печей выходят массы различных цветов и фактуры.

Огнеупорная глина состоит из множества химических элементов:

  1. Кварц (Si02);
  2. Алюмооксидная керамика (Аl2О3);
  3. Оксид кальция (CaO);
  4. Оксид калия (К2О);
  5. Оксид магния (MgO);
  6. Оксид натрия (Na2О),
  7. Оксид железа (Fe2О3.

Бентонитовая глина и применение других видов

Бентонитовая глина — это материал природного происхождения, который отличается тем, что может применяться едва ли не всюду. Основной составляющей его является монтмориллонит

Благодаря широкому разнообразию видов, глина нашла применение во многих отраслях производства и сферах жизни. Что же можно сделать из глины найдете здесь.

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.

Описание видов

Огнеупорный шамот является компонентом, на основе которого можно приготовить различного назначения растворы. Глина подразделяется на комовую и молотую. Комовая разновидность применяется для изготовления клинкера, керамических и жаростойких изделий, а порошок шамота применяют для приготовления рабочих растворов, используемых при обмазывании или оштукатуривании поверхностей. Кроме того, из порошка готовят набивные и формовочные смеси.

Каолиновая глина подразделяется еще и по составу, в зависимости от пропорции шамотного песка. Для приготовления растворов используют:

  • связующий тип глины с содержанием 55% песка;
  • плавной тип, где песка может быть от 20 до 48%;
  • истощенный тип с содержанием песка не более 21%.


В зависимости от содержания окислов алюминия шамотный состав подразделяется на следующие разновидности:

  • высокоосновную – не более 40%;
  • основную – от 25 до 37%;
  • полукислую – не более 27%.

Кроме того, шамотный порошок глины подразделяют и по сортам. Всего существует 4 сорта в зависимости от состава примесей и степени огнестойкости:

  • особый;
  • I сорт;
  • II сорт;
  • III сорт.


Отличие шамота от обычного керамического кирпича

Шамотный кирпич не спутаешь ни с каким другим блоком, даже с другими огнеупорами. Преимущественно желтого или даже светло–желтого цвета, с белесым оттенком. Главное отличие шамотного кирпича – большое содержание окиси алюминия в разных химических формах и модификациях.

В сравнении с керамическим кирпичом, с большим содержанием оксида железа и окиси кремния, у шамотного кирпича, есть свои особенности, влияющие на его стойкость:

  • Высокая пористость поверхности блока, но поры эти очень мелкие, в них плохо проникает раствор, но хорошо – влага и воздух;
  • Коэффициент теплового расширения каждого кирпича строго индивидуален, что потребует трудной и кропотливой подборки состава раствора для кладки;
  • Огнеупорность и пластичность шамотного кирпича во многом зависит от режима работы печи, а не от состава раствора или способа кладки.

Совет! Для футеровки одной печи нельзя использовать шамот из разных партий или набор из случайно подобранных кирпичей, в крайнем случае, разные сорта можно перевести в бой или шамотный порошок

.

Применение глины

Глину можно отнести к минеральному сырью массового потребления. Она используется в самых разнообразных отраслях, например в хозяйственной, где изготовляют посуду и другие изделия. В строительной, для производства строительного кирпича любого цвета и цемента. А так же в промышленности: мыловарении, парфюмерии, текстиле и многих других.

Заводы используют определённый вид глины для очистки нефтепродуктов, растительных масел и жиров. Незаменима глина и в искусстве, пластичная цветная глина является отличным материалом для создания скульптур. Широкую популярность заслужила в сельском хозяйстве: для кладки печей, глиняных потолков, побелки стен и пр.

Кладка печей

Для выполнения печных работ, когда устанавливаются сборные элементы при кладке печи, барбекю или камина, используется не только специальный огнеупорный кирпич, но и шамотная смесь, полученная из глины. Для работ потребуется приобретать сухую глину с маркировкой «Ш», что обозначает «шамот».

Так как огнеупорный кирпич стоит дорого, то его в основном применяют для обустройства внутренней топки печи, а наружную часть печной конструкции собирают из красного глиняного кирпича. Чтобы надежно связать все элементы кладки между собой, кирпичи нужно укладывать на шамотную огнестойкую глину, которая имеет равный с кирпичами коэффициент расширения при нагревании.

Как правило, в среднем на укладку 100-110 кирпичей потребуется приготовить не менее 3 ведер шамотного раствора.


Штукатурка

Кроме смесей для выполнения кирпичной кладки, из шамота делают и штукатурные составы для отделки стеновых поверхностей или в качестве адгезивного вещества при облицовке отделочным материалом. Шамотная штукатурка является отличным вариантом для придания надежности кладке при обустройстве печей. Таким составом обрабатывают те части печи, которые имеют выход в другие помещения. Этот подход позволяет снизить нагрев стеновых поверхностей и создать заслон для нагретого воздуха. Толщина такой штукатурной отделки не должна превышать 1,2 см.

Все виды работ с растворами из шамотной смеси выполняют с применением шпателя. Упрощает процесс применение ленты-серпянки. После завершения процесса кладки или штукатурки потребуется дождаться, чтобы раствор успел схватиться и высохнуть.


Штукатурную смесь из шамота делают, как из другого сухого сырья. Консистенция — наподобие густой сметаны. Смесь используют для первичной отделки, а также для восстановления участков, на которых шпатлевка отслоилась или потрескалась. Компоненты для замешивания раствора:

  • 7 кг карьерного песка;
  • 2 кг шамотной глины;
  • 1 кг цемента.

Воды берут столько, чтобы добиться нужной густоты. Для нанесения нужно использовать 2 шпателя, средний и широкий. Раствор накладывают снизу вверх, разравнивая и подбирая лишнее. Заглаживать неровности лучше сразу. Когда раствор начнёт застывать, сделать это будет труднее.

Толщина штукатурного слоя не должна превышать 2−3 мм. Смесь наносят на сухой кирпич. Когда вся поверхность оштукатурена, её оставляют для окончательного застывания. Сколько на это нужно времени, зависит от вида смеси. Обычно производитель указывает время затвердевания на упаковке. К финишной облицовке приступают, когда штукатурный слой полностью высохнет.

Изделия из шамотной глины

Применение шамотной глины для изготовления различных изделий
Многие дизайнеры часто включают этот материал в свои проекты, ведь он обладает такими преимуществами, как огнестойкость, высокая прочность. Не последнюю роль играет и привлекательная фактура. Шамотную глину часто используется для изготовления статуэток, керамической посуды, изразцов и других вещей.

Изделия из шамотной глины — это универсальный декор, который будет гармонично смотреться в интерьере любого стиля. Объясняется это тем, что шамотная глина приобретает высокую пластичность за счёт добавления в ней примесей.

Ещё это очень экологически чистый материал, поскольку в составе шамотной глины отсутствуют токсичные примеси. Изделия художественной керамики делают из пластичной глины разного состава и обязательно добавляя в неё шамотную крошку, которую берут в количестве около 40%.

Процесс изготовления изделий из шамотной глины начинается с составления эскиза. После этого художнику-керамисту необходимо изготовить форму, наполнить её шамотной глиной, а затем отправить её на просушку. Эта процедура занимает много времени и должна проходить в естественных условиях. Иначе у готового продукта изменятся геометрические формы.

Для массивной скульптуры раствор делают немного гуще, но он должен быть эластичным. Для сложных фигур, требующих долгой работы, в основу добавляют жидкое стекло, чтобы смесь дольше не застывала. Скульптуру изготавливают с применением каркаса, иначе кусок глины может отломиться под своим весом. Закончив формирование изделия, его оставляют на 2 суток, потом обжигают. Если сделать термическую обработку раньше, поверхность покоробится, а изделие утратит первоначальную форму.

Обжиг керамической посуды выполняют обязательно, если предполагается использовать её по назначению. Температура во время термообработки должна быть не выше 1320 °C. При дальнейшем повышении состав начнёт плавиться, и шамотная смесь преобразуется в керамику. Таким же способом изготавливают художественные изразцы для украшения печей и каминов.

Плюсы и минусы шамотных смесей

При возведении печи в обязательном порядке следует использовать огнеупорный материал как для внутренних, так и для облицовочных работ. Среди достоинств раствора из шамота можно отметить:

  • Высокий уровень экологичности.
  • Отличные показатели проницаемости пара.
  • Устойчивость к высоким температурам и их перепадам.
  • Продолжительный срок службы.

Однако не одними достоинствами славится кладочная смесь. Есть у нее и определенные недостатки. В первую очередь необходимо затронуть вопрос цены. Даже если приготовить раствор своими руками, его стоимость будет очень высокой, при проведении аналогии с иными материалами этой группы.

В составе смеси присутствует фенольная смола. Этот элемент имеет высокий показатель уровня токсичности, соответственно, при производстве происходит загрязнение окружающей среды. Да и сама работа на предприятии не идет никому на пользу, поскольку в течение всего рабочего процесса образовывается много вредной пыли.

Смесь фабричного производства
Что касается экономичности, то она не настолько высокая, как хотелось бы. Например, если необходимо выложить всего 25 кирпичей, то нужно будет закупить около 20 кг глиняной массы, а вот для укладки одного кубометра конструкции потребуется целых 100 кг материала.

Как правильно работать с шамотной глиной

Шамотная глина в процессе обжига каолина практически полностью утрачивает свою пластичность, поэтому, чтобы вернуть пластические свойства, в раствор на ее базе добавляют либо специальный клей, либо кварцевый песок. Растворы на основе шамотного порошка для штукатурки и для кладки делаются по разным технологиям, и для того, чтобы получить желаемый результат, необходимо строго выполнять инструкцию по применению.

Инструкция работы, расход на раствор, сколько сохнет

Работать с шамотной глиной не просто, у многих новичков возникают проблемы: кладка получается непрочной, на штукатурке появляются трещины и она осыпается. Это происходит по той причине, что при обжиге каолиновая глина почти полностью теряет пластические свойства, и при замешивании раствора ей требуется вернуть пластичность. Для этого в раствор добавляют специальный клей или обычный кварцевый песок.

Как пользоваться и разводить

Разводят шамотный порошок обыкновенной водой. Пропорции берутся в зависимости от дальнейшего использования полученного раствора.

Как приготовить штукатурный раствор

  • Берем пачку шамотного порошка.
  • Засыпаем его в специальную посуду
  • Постепенно добавляем воду, пока порошок не покроется полностью водой.
  • После этого разведенную глину настаиваем не менее трех суток.
  • По истечение трех суток делаем окончательный замес.
  • Добавляем кварцевый песок, если раствор жидкий; или воду, если густой.
  • Тщательно размешиваем вручную или специальной дрелью.

Готовый шамотный раствор должен иметь консистенцию густой сметаны, тогда он не будет стекать, и будет хорошо прилипать к поверхности. Чтобы ускорить время схватывания раствора, в него можно добавить цемент, не более 2 кг на пакет шамотной глины.

Можно приобрести состав для моментального замешивания, который не надо настаивать в течение трех дней, но его цена в несколько раз выше. В оба состава добавляют строительный клей ПВА. Иногда их армируют стекловолокном. Готовый раствор можно наносить на поверхность с помощью шпателей.

Разводят смесь в ограниченных количествах, так как время затвердения составляет 48 часов.

Как замешивать раствор для кладки кирпичей своими руками

Шамотную глину разводят с песком и водой в большой емкости, можно взять для этого 10-15-литровый бак. В нем удобнее перемешивать раствор. Опытные печники рекомендуют проверять готовность раствора, зачерпнув ее мастерком. Если он не стекает и не липнет к мастерку, а медленно сползает по нему, не оставляя следов, раствор готов к работе.

При надавливании кирпичом он должен полностью заполнять неровности кладки.

Хотя шамотная глина безопасна, при ее замешивании надо соблюдать меры предосторожности, чтобы раствор случайно не попал на лицо. В рабочем помещении должна быть хорошая вентиляция

На видео показано, как можно проверить качество приготовленного раствора перед началом 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 Co, которая снаружи выглядит светлой и сухой.

Упаковка шамотной глины
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 Co. 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.

Возможные проблемы

Шамотный состав для кладки практически не имеет негативных отзывов строителей, более надежный раствор для печей представить трудно. Этот материал очень прочный, служит длительный срок, надежность при этом не снижается. Он экологически чист, безопасен и не разрушается от внешних воздействий температуры, влаги. Адгезия при этом находится на высочайшем уровне.

Однако все эти достоинства не исключают наличия некоторых недостатков, которые стоит учесть:

  • стоимость шамотного состава довольно высока, производство этого материала связано с техническими сложностями;
  • пыль состава очень мелкая и может повредить дыхательной системе, если не использовать средства защиты;
  • раствор не может храниться долгое время, нужно тщательно рассчитывать, какое количество состава вам нужно в конкретный день;
  • необходимой консистенции бывает трудно добиться даже профессионалу: за трое суток набухания состав может оказаться совсем не таким, как нужно, на это влияют уровень влажности, температура;
  • чтобы добиться идеальной консистенции загустевшей сметаны без комков, нужно не спешить, вводить воду маленькими порциями, контролировать количество компонентов и полученного состава, чтобы он не пропал зря и был действительно качественным.

Как установить качество раствора

После приготовления раствора нормальной жирности можно начинать кладку

Для кладки печи в доме или в бане подходят только нормальные растворы. Жирные после застывания выкрашиваются. А так как печь эксплуатируются активно, происходит это очень быстро. Тощие растворы не гарантируют прочность стенок, что небезопасно.

Так как в точности измерить показатели материалов без приборов сложно, прибегают к другому способу. Замешивают 5 растворов с разной концентрацией песка и глины и определяют пригодность каждого состава. Технология такова.

  1. Готовят 5 равных порций глины. Первую оставляют без изменений, во 2 образце добавляют 10 % песка, в 3 – 25%, в 4 – 75%, а в 5 глина и песок будут в равном объеме.
  2. К каждой порции добавляют столько воды, чтобы из каждого образца получилось густое тесто.
  3. Из порций лепят шарики диаметром в 4–5 см и пластинки толщиной 2–3 см. Оставляют на 10–12 дней для высыхания. Сохнуть образец должен в закрытом помещении при комнатной температуре.
  4. Если шарики и пластинки трескаются во время сушки – состав жирный, в него нужно доложить больше песка. Если пластинки раскрашиваются, а шарики разбиваются при падении – смесь тощая, глины надо класть больше. Если при падении глиняная поделка не рассыпается – раствор имеет нужную жирность и пластичность. При изготовлении смеси песок и глину смешивают в тех же пропорциях, что и в этом образце.

На этапе изготовления больших порций обращают внимание на густоту состава. Если при проведении мастерком по поверхности остаются разрывы – смесь чересчур густая. Если следы от мастерка быстро заливает жидкость – смесь жидкая. Ей нужно отстояться, а лишнюю воду слить.

Качество раствора проверяют самыми разными методами. Самый доступный – стекание материала с лопаты, выполняется прямо во время приготовления.

Достоверный результат дает тактильный тест. Нормальный состав создает на пальцах шероховатый слой. Жирный образует пленку, залипает на ладонях. Тощий следов не оставляет.

Визуально оценить качество смеси можно с помощью обычной деревянной палки. После погружения в нормальный раствор на ней остаются следы и частицы смеси, в жирный – плотная пленка. Тощий раствор следов не оставляет, дерево остается мокрым.

Самый надежный практический метод – укладка слоя между кирпичами. Если раствор достаточно густой и жирный, через 5 минут кирпичи друг от друга не отрываются. Если жирный – такой эффект наблюдается, даже когда кладут совсем тонкий слой, не более 2 мм. Если тощий – нижний кирпич упадет.

Готовые составы

Конечно, удобнее воспользоваться готовыми кладочными смесями, которые нужно будет лишь разбавить водой и размешать по инструкции. Преимущество очевидно, не нужно намывать песок, просеивать компоненты, ждать набухания глины. Многие из них даже ускоряют процесс кладки, так как обладают быстрой схватываемостью. Но если у вас ограничен бюджет, воспользуйтесь более дешевым вариантом, изложенным выше.

К готовым кладочным материалам относятся порошкообразные смеси и клеи для кладки печей.

Порошкообразные смеси

Шамотная глина для штукатурки печи применение

Специальные порошкообразные смеси для кладки печей. Обычно это приготовленные, стандартные растворы для кладки — глиняные (глина-песок, шамотные смеси), цементные, известковые, требующие разведения водой.

Преимущества:

  • Компоненты уже отобраны и очищены;
  • Обычно добавляются специальные модификаторы, улучшающие пластичность, прочность, жаростойкость;
  • Информация об области использовании и наведении есть на упаковке.

Минусы — обходятся дороже, чем самостоятельное изготовление.

При покупке смеси обращайте внимание на ее консистенцию. Не покупайте смеси с комочками, открытые пачки с рук или те, что хранились в сомнительных условиях

Термостойкий клеи

Преимущества:

  • Информация о растворе есть на упаковке, в том числе, рецептура его изготовления;
  • Приготовление раствора занимает около получаса;
  • Быстро схватываются;
  • Отличная прочность и огнестойкость.

Минусы — высокая стоимость.

Клеевые смеси делятся на 3 типа:

Если вы никогда ранее это не делали и не видели на практике, наш совет таков — пригласите человека, обладающего опытом в этой сфере. В отличие от каминов, печи задерживают в дымовой трубе продукты сгорания и малейшая трещина из-за неправильно намешанной кладочной смеси, практически гарантирует отравление людей угарным газом, а иногда развал кладки и пожар.

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.

[spoiler title=»Источники»]

  • http://stroyres.net/kamennye-materialy/glina/shamotnaya-orisanie-primenenie.html
  • https://stroy-podskazka.ru/kirpich/shamotnaja-glina/
  • https://ProUteplenie.com/otoplenie/kak-polzovatsya-shamotnoy-glinoy-sostav-i-gde-ispolzuetsya-plyusy-i-minusy-instruktsiya-po-primeneniyu
  • https://aniko-gas.ru/pechi/kakoj-vodoj-razvodit-glinu.html
  • https://bane.guru/stroitelstvo-bani/vybor-materialov/chto-takoe-shamotnaya-glina-svoystva-instrukciya-po-primeneniyu.html
  • https://opechkah.ru/bez-rubriki/shamotnaya-glina-dlya-pechi-instrukciya-po-primeneniju
  • https://www.tproekt.com/samotnaa-glina/
  • https://stroy-podskazka.ru/shtukaturka/razvodit-shamotnuyu-glinu/
  • https://vse-otoplenie.ru/kak-prigotovit-samotnuu-glinu-dla-kladki-peci
  • https://teplospec.com/pechi-kaminy/kak-sdelat-ogneupornuyu-glinu-prigotovlenie-rastvora-dlya-kladki-pechi-svoimi-rukami.html

[/spoiler]