Огнеупорная глина: свойства, характеристики
Шамот представляет собой материал, который изготавливается из каолиновой глины. Впоследствии она подвергается термической обработке, что повышает ее стойкость к высоким температурам. В результате шамот становится похожим на камень. Его размельчают для образования глины. Молотый порошок шамота применяется для сооружений, которые должны быть термостойкими. Огнеупорная глина отличается пластичностью и внешней привлекательностью. Поэтому ее используют для изготовления различных декоративных изделий. Различные смеси, используемые для создания топок печей, должны соответствовать ГОСТу.
Описание материала
Шамотная глина обычно реализуется в магазинах как сухая масса. Ее обычно примешивают к штукатурным растворам. Кроме того, на строительном рынке можно купить кирпичи, выполненные на основе шамотной глины. Обожженный каолин приобретает кремовый оттенок. Также он может быть коричневым.
Состав материала также достаточно интересен. Шамот изготавливают из глины, богатой высокодисперсными гидроалюмосиликатами. Из нее обычно формируются куски разной формы или брикеты. Обжигу они подвергаются в специальных печках, температура в которых достигает достаточно высоких показателей.
Рецептов приготовления шамотной смеси существует множество. В одних составах добавляется большое количество обожженного порошка, другие состоят из крупного порошка. В других массах большой процент воды. Требования к огнеупорным изделиям описаны в ГОСТе 390-69 .
Кроме того, шамот отличается по длительности и высоте температуры, под которой он обжигается. Из печей выходит материал разных фактур и цветов. В состав огнеупорной глины входят оксиды кальция, магния, калия, железа и натрия, а также алюмооксидная керамика.
Бентонитовая глина представляет собой природный материал, отличающийся широкой область применения. В качестве его основы выбран монтимориллонит. Из-за широкого разнообразия видов огнеупорная глина применяется во множестве отраслей производства. Сегодня на строительном рынке востребована глина огнеупорная ПГБ.
Свойства и характеристики
Огнеупорная глина должна храниться при определенных условиях. Длительное хранение сказывается на положительных свойствах огнеупорной глины. Опасным фактором для нее служит слишком влажный воздух.
Характеристики шамотной глины:
- От 2 до 10% влагопоглощения в случае с высокоожженым шамотом и 25% — с низкоожженым.
- Не больше 5% влажности.
- До 1850 градусов огнеупорность.
Такие показатели соответствуют требованиям ГОСТа.
Из одного пакета шамотной глины, который весит 20 кг, получается около 25 кирпичей. Если температура воздуха держится на уровне -10-+25 градусов, раствор после изготовления окончательно затвердеет только по прошествии 2 дней.
Абсолютную прочность раствор набирает по истечении 28 суток. Хранить в упаковке такую глину можно около 3 лет.
Сферы применения
Огнеупорная глина применяется для создания сухих смесей, используемых для создания штукатурки. Также большую популярность она получила при изготовлении огнестойких кирпичей. Особенно часто применяются такие изделия для кладки печей.
Большинство печников при изготовлении каминов и печей выбирает огнеупорный кирпич, выполненный на основе шамотной глины. Обычно такие изделия помечаются маркировкой «Ш». Их стоимость выше, чем у аналогичных кирпичей без такого обозначения. По этой причине шамотные кирпичи выбираются только для кладки топки.
Кладется огнеупорный кирпич на шамотную глину. Если для кладки понадобится 100 кирпичей, раствора на такую работу уйдет около трех ведер. При выборе шамотного порошка стоит узнать у продавца о соответствии продукции ГОСТу.
Штукатурка
Оштукатуривание шамотной глиной напоминает процесс работы с простой штукатуркой. Для этого используется два шпателя разного размера. Из достаточно для отделки печи. Для такой работы не потребуется подготавливать специальные инструменты.
Когда наносится раствор, не стоит забывать про растекающиеся капли. Их следует подбирать шпателем. При нанесении слоя штукатурки необходимо учитывать его толщину. Она не должна превышать 1-2 мм. Отделочные работы можно начинать только после просыхания штукатурки. Водой шамотный кирпич не смачивается.
Другие изделия
Огнеупорная глина является прочным материалом, который особенно полюбился дизайнерам. Их привлекает его красота, а также особая фактура. Многие мастера изготавливают глиняные статуэтки, а также различную посуду. Такие изделия способны украсить даже самый изысканный интерьер.
Все эти преимущества достигаются при добавлении в глину специальных примесей. Это позволяет придать материалу высокую пластичность. Также многим мастерам этот материал полюбился из-за экологической чистоты. В шамотной глине не получится найти вредные вещества.
Чтобы разобраться, как сделать глину огнеупорной, потребуется узнать рецепт и соотношения элементов готовой смеси. При изготовлении изделий художественной керамики необходимо брать пластичную глину различного состава. Затем в нее добавляется шамотная крошка. Она обычно имеет концентрацию 40%.
Перед выполнением поделки из шамотной глины мастеру потребуется сделать эскиз. После этого мастер изготавливает форму и забивает ее шамотной глиной. После этого материал оставляется сушиться. Изделие необходимо выдержать достаточно долго. Это позволит ему приобрести определенную форму и стать прочным.
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.
Выводы
Сделанные из шамотной глины поделки отличаются повышенной прочностью и декоративной ценностью. Многие мастера используют ее для изготовления различных фигурок и посуды. Изделия из огнеупорной глины выполняются согласно требованиям ГОСТа 390-69 .
Характеристика, процесс изготовления и сферы применения огнеупорной глины
Эту горную породу получают с помощью обжига каолина (белой глины) высокими температурами (не ниже 1000 градусов). Делается это для того, чтобы увеличить термостойкость материала. В процессе тепловой обработки из глины полностью выпариваются примеси и жидкость.
В специальных печах горная порода приобретает высокопрочные свойства камня, который впоследствии измельчают, и получается шамот. Его применяют для изготовления огнеупорных кирпичей, печей, отопительных приборов и декоративных элементов.
Термостойкая глина для кирпичей – это, прежде всего, заготовка для создания стройматериала путем измельчения и добавления различных веществ. Шамот имеет множество подвидов из-за неоднородности сырья и методов обжига.
Достоинства огнеупорной глины
Среди преимуществ этого строительного материала отмечают следующее:
- Длительный эксплуатационный срок. Раствор не дает трещин, не крошится, сохраняет первоначальную форму.
- Обладает прекрасными адгезионными свойствами. Хорошо схватывается с любой поверхностью.
- Паропроницаемость.
- Устойчивость к различным температурам.
- Глина является экологически чистым и полностью безопасным продуктом.
Недостатки шамота
К минусам относят следующее:
- Высокая стоимость.
- Сложный процесс приготовления раствора.
Состав глины
Основными ингредиентами являются высокодисперсные гидроалюмосиликаты, но также присутствуют и элементы железа, натрия, магния.
Правила покупки материала
Прежде чем выбирать огнеупорную глину для кладки печей, необходимо изучить цифровую комбинацию (мертель), отмеченную на маркировке упаковки. Чем больше числовое значение, тем выше огнеупорность. Остальные показатели могут варьироваться. На маркировке указывается не только область применения, но и информация о том, какие кирпичи можно выкладывать.
Технические характеристики
Среди них отмечают следующее:
- Влагопоглощение шамота высокого обжига составляет до 10%, низкого – до 25%.
- Фракция зерна должна соответствовать 2 мм.
- Огнеупорность – до 1850 градусов.
- Влажность – не выше 5%.
Упаковки шамотной глины (20 кг) хватит на укладку не более 30 кирпичей. Для того чтобы произвести 1 м³ кладки, потребуется 100 кг каолина. Высококачественный раствор твердеет в течение нескольких суток в том случае, если температура не ниже +10 градусов.
Особенности шамота
Производственный процесс глины можно сравнить с отделочными штукатурными работами. Метод изготовления раствора и способ его нанесения аналогичны, что является большим плюсом.
Многие мастера используют ее для изготовления скульптурных работ, декоративных элементов для каминов или печей. В момент высыхания порошка исчезает влага, что придает изделиям дополнительную прочность.
Для рабочего процесса не требуется дорогостоящий специальный инструмент, достаточно всего нескольких шпателей (длинный и короткий). Они нужны для того, чтобы своевременно убирать подтеки и укладывать смесь.
Как приготовить глину
Для создания раствора потребуется взять упаковку порошка, высыпать в рабочую емкость и добавить воды. Для получения качественной смеси следует настаивать ее не менее 3 суток. Далее необходимо постепенно добавлять воду, непрерывно помешивая до однородной массы. Некоторые специалисты советуют использовать немного песка.
Работая с огнеупорной глиной для кладки печей, нужно помнить, что основа успеха – это постоянное помешивание. Если он начинает понемногу густеть, необходимо влить небольшое количество воды. При получении жидкой консистенции требуется добавить порошок.
Чтобы правильно развести глину, необходимо рассчитывать используемое количество воды. Готовый раствор по консистенции будет напоминать сметану. При нанесении на поверхность стены смесь не должна «плыть» и стекать. В том случае если состав получился сухим, он будет крошиться и сыпаться.
Полученную глину необходимо наносить шпателем. Маленький инструмент используется для того, чтобы своевременно подхватить потеки и устранить неровности. По окончании работы готовая поверхность должна высохнуть.
Инструкция по применению
Материал широко используется в сфере строительства. Кроме того, благодаря техническим свойствам глина нередко применяется для производства элементов ступеней, поскольку прекрасно фиксируется на любой поверхности.
Кладка печей
Многие специалисты по кладке печей или открытых каминов при монтаже используют огнеупорный кирпич, который производится из глино-шамотной смеси. При покупке материала особое внимание обращайте на маркировку: на ней должна стоять буква Ш. Поскольку цена такого кирпича намного выше, материал применяется только для кладки топки. Остальная часть устройства выполняется из универсального кирпича.
Если в работе используется шамотный кирпич, его нужно класть только на огнеупорную глину. Важно проследить, чтобы коэффициент расширения совпадал.
Процесс штукатурки
Таким раствором обычно штукатурят печи. Поэтому чтобы стены получились идеально ровными, во время облицовки нужно обязательно использовать уголки и специальные профили, которые потребуются в небольшом количестве. Чтобы раствор получился ровным, необходимо всего 2-3 точки опоры.
По краям конструкции можно применить уголки, но для многих это неудобно, потому чаще всего их клеят на плоскость.
Профили фиксируются строго по специальному отвесу. Идеально ровной поверхность получится только в том случае, если поперек расположенных маяков будет крепко зафиксировано правило, которое должно одномоментно соприкасаться с каждым из них не только в горизонтальной плоскости, но и по диагонали.
В стене устанавливается дверца для топки или поддувала, поэтому фиксация маяков должна быть на уровне их выдвижения. Важно, чтобы сегмент, который создают профили, находился наравне с дверцей.
Если все это не предусмотреть изначально, во время работы придется выдвигать поддувало, чтобы добиться идеального вида всей поверхности стены.
Раствор, содержащий огнеупорную глину для кладки печей, получается относительно вязким. Стянуть его как универсальную цементную смесь не получится, поскольку будет прилипать к металлу. В этом случае можно воспользоваться инструментом для нивелирования. Плоскость получится ровной, но с мелкими трещинами, которые легко заделываются обыкновенным широким шпателем.
При желании на подготовленную ровную поверхность из готовой штукатурки можно положить красивую декоративную керамическую плитку.
Другие изделия из глины
Этот материал часто используется дизайнерами для изготовления красивых декоративных элементов, таких как бытовая посуда, статуэтки, изразцы и многое другое.
При добавлении специальных компонентов шамотная глина приобретает пластичность. Эта горная порода ценится за то, что является экологически чистым материалом.
Заключение
При желании можно самостоятельно оштукатурить поверхность печи, применяя шамотную глину для получения качественного раствора. В таком случае облицовочная штукатурка прослужит долго, не трескаясь и не осыпаясь. Главное – точно соблюдать все технологии, описанные в статье.
Огнеупорная глина: классификация и способы применения материалов
При возведении строений, для их внутренней или внешней отделки, устройства, ремонта печей, каминов, мангалов используется материал — шамотная огнеупорная глина.
Для её производства применяется осадочная порода, в основном это белая каолиновая глина.
После отжига изменяется химический состав основы, появляются новые качества. Материал отличают термостойкость, прочность, долговечность. Он сохраняет свои качества при низких температурах.
Особенности огнеупорной глины, классификация
Обычная природная глина не применима для строительных работ. После высыхания она подвергается изменениям – становится рыхлой, растрескивается, быстро разрушается.
Огнеупорная глина приобретает необходимые свойства только после термического воздействия – нагрева до температуры около 1,500°С.
Огнеупорная глина, свойства которой — устойчивость к высокотемпературному воздействию (выдерживает нагрев до 1,8 тысячи °С) и долговечность, используется для изготовления сухих смесей, печного кирпича, керамических изделий.
Состав материала
В состав огнеупорной глины входят минералы со слоистой структурой. Наиболее распространен водный силикат алюминия каолинит. В некоторых местностях сырье содержит монтмориллонит.
Кроме того, природный материал имеет другие глиноземные минеральные компоненты — андалузит, гиббсит, монотермит, пирофиллит, диаспор, мусковит, накрит. Кварц, слюда и ряд оксидов – кальция, калия, железа, магния, натрия, алюминия входят в основу полезного ископаемого.
Состав и соотношение компонентов определяют свойства материала, его цвет. Минеральные примеси могут ухудшать качество сырья или улучшать его.
Белая огнеупорная глина производится на основе каолинита. Смесь может быть светлых, кремовых или серо-коричневых оттенков.
Связывающей основой для шамотной глины является песок. Его процентное соотношение в составе определяет характеристики материала, который бывает камнеподобным, истощенным, плавным, связующим. От состава фракционных примесей зависит степень огнестойкости стройматериала и его сорт – первый, второй, третий или особый.
Особенности производства
Производители выпускают два вида шамотной крошки – молотую и комовую. Для каждого имеется собственная область применения.
Глина огнеупорная молотая составляет основу при изготовлении раствора для заполнения строительных швов, обмазки конструкций. Комовая является сырьем при выпуске керамических изделий.
Добыча огнеупорной глины производится из природных источников. Полезное ископаемое располагается в недрах земли неравномерно, залежи образуют небольшие, неравномерные пласты.
Для получения шамота сырье подвергают обжигу в специальных печах. Технология предполагает воздействие температуры около 1,300 — 1,500°С.
После отжига из сырья удаляется влага, минеральные компоненты приобретают необходимую твердость, пластичность. Затем шамот дробят, измельчают до мелких фракций. Для приготовления строительной смеси добавляют песок в необходимых пропорциях.
Для чего применяют огнеупорную глину
Особенности шамотной глины позволяют использовать её как готовый строительный материал с огнеупорными свойствами, так и использовать её в качестве одного из ингредиентов в растворах.
Устойчивость к высоким температурам, натуральные благородные оттенки, красивая фактура стройматериала используется для создания дизайна помещений, в фасадных работах, при сооружении отопительных или промышленных камерных печей. Глина огнеупорная находит применение в гончарном ремесле, используется при создании скульптур, сувенирной продукции.
Кладка печей
Возведение печей, кладка каминов или стационарных мангалов требует определенных навыков. Такие работы обычно выполняют профессионалы, которые строго соблюдают требования «печной» технологии, пожарной безопасности.
Использование раствора на основе шамота является обязательным для мастеров. Для приготовления качественного раствора требуется несколько суток.
Готовая сухая смесь или точное соотношение глины и песка в необходимых количествах засыпается в емкость. К сухим ингредиентам добавляется вода.
Требуется качественное перемешивание будущего раствора. Затем смесь оставляют для набухания и отстаивания на 72 часа.
Необходимо следить, чтобы вода равномерно покрывала поверхность смеси на 1 – 1,5 см. По истечении необходимого времени раствор вымешивают, добиваются необходимой консистенции.
Эталоном для печников служит определение «густота сметаны». Затем приступают к выкладке конструкции из кирпича, швы между которыми заполняют шамотной смесью. Приступать к эксплуатации печей можно после полного высыхания смеси.
Оштукатуривание
Сухую смесь-штукатурку на основе огнеупорной глины можно приобрести в торговой сети или смешать из нескольких компонентов самостоятельно. В рецептуру входит две части шамота и семь мелкофракционного песка, вода.
После смешивания раствора его оставляют для набухания на 72 часа. Затем добавляют одну часть специального порошка на основе цемента – портландцемента, приступают к оштукатуриванию поверхностей.
Для улучшения качества огнеупорной штукатурки (её быстрого высыхания, повышения пластичности и прочности) в неё можно добавить определенное количество каменной соли, жидкого стекла, клея ПВА.
Создание элементов декора
Огнеупорный шамот применяется для выпуска декоративных изделий из керамики, при создании скульптур. Такие предметы создаются с использованием обжига или без него.
В обычную природную глину добавляют шамотную, смешивают с водой, оставляют на несколько дней для набухания. Процесс завершают тщательным вымешиванием смеси, затем приступают к творческому процессу.
При изготовлении скульптурных изделий используется густой раствор. Внутрь фигур помещают специальные каркасы. Процесс завершается отжигом после полного высыхания созданной фигуры.
Заключение
Использование огнеупорной глины позволят значительно повысить огнестойкость строений, безопасно и длительно эксплуатировать отопительные печи, камины, декоративные изделия.
Для получения качественного результата необходимо соблюдать пропорции, специальную технологию на всех этапах подготовки смеси, её применения.
Видео: Приготовление раствора для кладки печей
Глина огнеупорная
Глина представляет собой осадочную, повсеместно распространенную горную породу. Физические и технологические свойства глины зависят от минералов, входящих в ее состав и условий ее образования.
Наиболее ценными качествами обладают огнеупорные глины.
Глина огнеупорная, или шамотная глина, – землистая обломочная горная порода осадочного происхождения, которая состоит в основном из высокодисперсных гидроалюмосиликатов, при смешивании с водой дает пластичное тесто, сохраняющее при высыхании форму, и приобретает после обжига прочность камня.
Глина огнеупорная имеет сложный химический состав: она включает в себя Si02, А1203, CaO, MgO, К20, Na20, Fe203.
Технические характеристики шамотной глины: содержание влаги не более 5 %, огнеупорность составляет от 1530 до 1830 °С, в зависимости от состава, водопоглощение – 7,8 %, средний размер зерна – 1,9 мм.
Важнейшими физико-керамическими свойствами огнеупорных глин являются пластичность и связность, воздушная и огневая усадка, спекае-мость и огнеупорность.
Наиболее характерным свойством огнеупорных глин является пластичность. Этим свойством называют способность увлажненных глин под действием незначительных внешних усилий изменять свою форму без появления трещин и сохранять ее в статическом состоянии.
Пластические свойства глин проявляются лишь в смеси с водой и с некоторыми другими жидкостями. Эти свойства зависят от ряда факторов: минерального состава, степени дисперсности и формы частиц глины, присутствия в ней электролитов и гумусовых веществ, взаимоотношений дисперсной фазы (глинистых частиц) и дисперсионной среды (воды или другой жидкости). Пластичность является обратимым свойством глин при нагревании их до 110—150 °С; повышение температуры нагревания постепенно ухудшает это свойство, после завершения процесса дегидратации глины (450—600 °С) пластичность может совсем исчезнуть. Пластические свойства глины легко снизить введением отощителей (кварца, шамота и др.), повышается же пластичность глин только после длительного их вылеживания или тонкого измельчения или же при добавлении электролитов.
Излишняя пластичность глин может быть устранена путем введения в них непластичных (отощающих) добавок или добавлением малопластичных глин. При недостаточной пластичности глину отмучивают, освобождая ее от песка, подвергают вылеживанию на открытом воздухе, измельчают на специальных машинах, обрабатывают паром, вакуумнруют, а также добавляют пластичную глину. В результате повышается дисперсность глин, улучшается нх набухаемость и повышаются пластичность и формовочная способность.
Связующая способность глины, выражается в том, что глина может связывать частицы непластичных материалов (песка, шамота и др.) и образовывать при высыхании достаточно прочное изделие — сырец. Связность — усилие, необходимое для разъединения частиц глины. Связность глин обусловлена малой величиной и пластинчатой формой частиц глинистого вещества. Высокой связностью обладают глины, содержащие повышенное количество глинистых фракций.
По количеству связываемого песка каждая огнеупорная глина относится к одной из четырех групп:
• связующая – 50% песка,
• пластичная – 20-50% песка,
• тощая – 20% песка,
• камнеподобная (сухари и сланцы) – не образует теста и не связывает.
Воздушная усадка характеризуется уменьшением длины образца, изготовленного из пластичного теста и высушенного до постоянной массы, и выражается в процентах к первоначальному размеру. Колебание воздушной усадки огнеупорных глин находится в пределах 3 – 11 %. Наибольшую усадку имеют глины с высокой пластичностью («жирные»), а наименьшую — малопластичные («тощие»).
Из-за большой усадки глин при сушке и обжиге из одних глин трудно изготовлять изделия правильной формы и точных размеров, поэтому в технологии, например, шамотных огнеупоров к глинам добавляют шамот. Количество добавляемого шамота зависит от связующей способности глин. Чем выше пластичность глин, тем выше их связующая способность. Однако связующая способность и пластичность – это различные свойства.
Огневая усадка глин — изменение размеров и объема при обжиге изделия. При обжиге наиболее легкоплавкие соединения глины переходят в состояние жидкости, которая обволакивает нерасплавившиеся частицы и частично заполняет промежутки между ними. Частичное плавление глины и действие сил поверхностного натяжения жидкой фазы вызывают сближение твердых частиц обжигаемой глины и объем ее уменьшается, т.е. происходит огневая усадка. При большом содержании в глине кварцевого песка может не быть усадки или даже произойдет расширение материала, что связано с переходом кварца при нагревании в другую кристаллическую форму с увеличением объема. Огневая усадка глин может быть 2-6%. Полной усадкой глин называют сумму воздушной и огневой усадок. Полная усадка обычно составляет 5-18%. Для получения изделий с заданными размерами полную усадку учитывают при формовании, соответственно увеличивая размеры сырца.
У большинства огнеупорных глин огневая усадка начинается при 600—650°С и протекает медленно и равномерно до 900—1000° С. Выше этой температуры усадка идет интенсивно и заканчивается при 1250—1400° С. Присутствие кремнезема вследствие его роста при обжиге в значительной степени компенсирует усадку глин.
Температура спекания — температура, при которой глина полностью спекается, т. е. теряет после охлаждения способность впитывать воду. Интервал спекания огнеупорных глин – 400ºС. Огнеупорные глины (и изделия из них) противостоят действию высоких температур, не деформируясь и не расплавляясь.
Огнеупорность — свойство противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Шамотная глина имеет показатель огнеупорности выше 1580°.
Указанная способность достигается за счет малого содержания примесей в глине. Такие глины используют для производства фарфора, фаянса и огнеупорных изделий.
Огнеупорная глина обычно имеет белый или серо-белый цвет. В её состав входят каолинит и гидрослюды. Такие глины используют для производства огнеупорного кирпича и других жаропрочных изделий. Огнеупорные глины должны выдерживать при обжиге температуру не менее 1580 градусов. После обжига изделия из данной глины становятся непроницаемыми для воды.
Благодаря таким свойствам шамотная глина широко используется для кладки печей. Из нее изготавливают специальный огнеупорный кирпич, которым выкладывается внутренняя часть печки – топка. Причем в качестве связующего раствора используется все та же глина для печи.
Для изготовления шамотных или полукислых огнеупоров глину, предварительно отсортированную от загрязненных кусков, обжигают в печках, после чего размалывают первоначально на щековой дробилке, а затем на бегунах и просеивают. Подготовленный порошок обязательно подвергают очистке для удаления примесей аппаратурного железа, которое вызывает образование пузырей в стекломассе и закраску стекла. Хранить глину необходимо в условиях, исключающих ее размывание и загрязнение.
Помимо кладки печей, огнеупорная глина может быть использована для изготовления мертелей, огнеупорных масс и обмазок. Для этих целей используется огнеупорная глина марок ПГА, ПГБ. Кроме того, из шамотной огнеупорной глины делают декоративную плитку, малые архитектурные формы, керамические изделия и фарфорово-фаянсовые изделия, а также изготавливают тигли для плавки золотых и серебряных сплавов.
Большой ассортимент огнеупорных материалов, в том числе огнеупорной глины представлен в Компании “ОгнеупорЭнергоХолдинг” – тел. (495) 617-01-74.
Мы рады видеть Вас в числе наших заказчиков. Продажа огнеупорных материалов – это стабильная, многолетняя деятельность нашей компании, поэтому нам хорошо известны все запросы и требования наших покупателей.
С продукцией ООО “ОгнеупорЭнергоХолдинг” Вы можете ознакомиться на нашем сайте.
Шамотная глина в керамике и ее свойства
Одной из разновидностей глины является шамот. Его используют в кладке печей, облицовке каминов, при изготовлении огнеупорных кирпичей, в качестве скрепляющего материала и для декоративного назначения. В состав шамотной глины входит белый каолин, который после обжига приобретает прочность и огнестойкость.
Высокотемпературная обработка превращает глину в материал, свойства прочности которого сравнивают с прочностью горных пород.
Шамотная глина или шамот – это обожженная глина из белого каолина, причем обжиг является обязательным условием изготовления материала, так как при высокой температуре происходит удаление химически связанной воды и материал теряет свою пластичность. Различают цирконовый, корундовый и высокоглиноземистый шамот. Керамисты шамотом называют смесь пластичных глин разного сорта с добавлением зернистой шамотной крошки.
- Общие сведения о шамотной глине
- Технические параметры
- Пластичность
- Связующая способность
- Воздушная усадка
- Огневая усадка
- Температура спекания
- Огнеупорность
- Шамотная глина в керамике
Общие сведения о шамотной глине
Шамот в своем составе содержит гидроалюмосиликаты высокой дисперсии, это группа природных силикатов с наличием кремния и алюминия. Образуется шамот только естественным путем, поэтому он считается природным ископаемым.
Различают морские шамотные глины и материковые глины. Морская глина, как уже понятно по названию, добывается с морского дна. Материковые глины залегают на дне рек и озер. В России есть три крупнейших месторождения шамотной глины: Кыштымское, Астафьевское и Палевское. Локальные месторождения повлекли за собой строительство комбинатов по изготовлению огнеупорных материалов.
Например, Боровичский комбинат огнеупоров Новгородской области использует шамотную глину с собственных карьеров.
Цвет готовой шамотной глины зависит от температуры ее обработки, а цвет начального сырья – от органических примесей и прочих компонентов. Глина без примесей имеет светло-серый оттенок. Встречаются красные, желтые и даже синие цвета. В состав шамота входят следующие элементы:
- кварцевый песок;
- оксид алюминия;
- оксид калия;
- оксид магния;
- оксид кальция;
- оксид железа;
- оксид натрия.
Именно устойчивость к высоким температурам и сделала шамотную глину популярной и востребованной. В керамическом искусстве шамот тоже имеет ряд преимуществ, среди которых такие качества, как экологическая чистота и натуральность, а также прочность.
Для керамиста важным качеством шамота является то, что он не дает усадки при высыхании, а это означает отсутствие трещин, свойственных обычной глине. Срок сушки изделия может продлиться от 10 до 12 суток. На продолжительность данного процесса влияет не только толщина слоя глины, но и влажность окружающего воздуха, а также его температура.
Белая каолиновая глина образуется, благодаря процессу оседания горных пород. Сначала ее обжигают при температуре 1300-1500 градусов, в результате чего она спекается и теряет всю влагу. Каолин становится бурым. Затем его измельчают, а образовавшийся порошок (шамот) добавляют в основную массу для формирования изделий, как отощающую добавку, уменьшающую пластичность и усадку. Чем выше температура обработки, тем больше влаги потеряет материал. По способности поглощать влагу готовый шамот подразделяют на два типа:
- высокожженные;
- низкожженные.
Низкожженные шамоты обладают более высоким водопоглощением, то есть они способны впитывать в свои поры большее количество влаги. Водопоглащение выражается в процентах и показывает отношение разности масс сухого и влажного материала к массе сухого материала.
Шамотные глины способны выдерживать температуру до 1800 градусов, при этом сохраняя свои свойства и не разрушаясь. Температура указана условно. Ее более точное значение зависит от концентрации шамота и прочих компонентов. Обычно производители указывают состав глины и приводят детальную инструкцию по замешиванию. Благодаря тому, что у готовых кирпичей и шамотной глины одинаковый коэффициент линейного расширения, рекомендуется использовать эти материалы для кладки.
Такая величина, как влажность, тоже является характеристикой шамотной глины. Необходимо понимать, что более высокая влажность является причиной повышенной пластичности материала, следовательно, повышенной чувствительности к температурным перепадам. Влажность тоже указывает производитель, хотя в его обязанности это и не входит. Отличается глина и зернистостью. При изготовлении кирпичей пользуются мелкозернистым шамотом, а в декоративном искусстве – крупнозернистый.
Технические параметры
Все характеристики шамотной глины нормированы ГОСТ 6137-8. Согласно данным стандартам, к шамоту предъявляются определенные требования:
- Цвет и консистенция (смесь серого цвета, обладает сыпучестью, комки и конгломераты отсутствуют).
- Диаметр зерна (не должен превышать 2 мм).
- Коэффициент поглощения влаги (для высокожженного шамота он составляет 2 – 10%, для низкожженного – до 25%).
- Влажность шамота (не более 5%).
- Температура плавления (лежит в диапазоне от 1550 до 1850 градусов).
Соответствующие указанным требованиям материалы имеют срок годности до 3 лет. Хранить шамот следует в сухой герметичной упаковке.
Получить качественный огнеупорный материал позволяют уникальные свойства белого каолина. Он устойчив к высоким температурам, поэтому может входить в состав любого строительного материала. Шамотная глина может быть использована в качестве основного материала для штукатурки в жилых помещениях. Она пропускает влагу сквозь поры, поэтому отлично сохраняет необходимый для человека микроклимат. Глина с добавлением шамота обладает высокой адгезией, что очень удобно при проведении кладки кирпича.
Изделия из шамотной глины отличаются долговечностью, а сам материал не теряет своих свойств в процессе эксплуатации. К сожалению, как и любой другой материал, шамотная глина обладает и определенными недостатками. Например, ее нельзя назвать доступной, поэтому продукт имеет относительно высокую стоимость. Кроме того, шамотная пыль, попадая в легкие, вызывает такое заболевание, как силикоз. Это профессиональная болезнь сотрудников комбинатов, где производят огнеупорные материалы.
Пластичность
К основным свойствам шамотной глины относят пластичность, огнеупорность, способность к огневой усадке, связующую способность. Некоторые термины требуют дополнительного определения. Под пластичностью подразумевается способность материала изменять свою форму при относительно небольшом воздействии. Это касается лишь увлажненных глин, так как шамотные глины, из которых была удалена влага, практически не подвержены деформации.
Пластичность возникает только когда глина контактирует с водой. Разные сорта глины обладают различными показателями пластичности, так как они зависят от состава минералов и зернистости шамота. При нагревании глины до температуры 150 градусов ее пластичность обратима. Но после дегидратационного процесса нагревание до более высоких температур делает пластичность необратимой. Снизить пластичность можно при помощи специальных добавок – отощителей, содержащих кварц и сухой шамотный песок.
Связующая способность
Связующая способность шамотной глины – показатель, который интересует не только строителей, но и декораторов. Глина способна связывать между собой мелкодисперсионные частицы шамота, которые сами по себе не являются пластичными. Под связностью подразумевается, что для разделения материала на части необходимо прикладывать определенное усилие.
Разведенный глиняный порошок после высыхания образует «сырец». Связующая способность сырца обусловлена пластинчатым строением частиц некоторых компонентов шамотной глины. Если такие компоненты будут присутствовать в других сортах глины, то их связность тоже будет высокой.
Воздушная усадка
Воздушная усадка показывает степень уменьшения объема заготовки после просушки. Она выражена в процентном соотношении к первоначальному объему. Для шамотных глин показатель воздушной усадки варьируется от 5 до 11%. Высокий показатель соответствует пластичным сортам глины. Их также называют «жирными» глинами.
Работать с пластичными сортами глины проще, однако в процессе обжига изделие начинает ужиматься, что приводит к образованию трещин. Сохранить первоначальные параметры без специальных примесей практически невозможно. В глину необходимо добавлять связующие компоненты.
Огневая усадка
Усадка происходит не только в процессе сушки, но и в процессе обжига, поэтому следует обратить внимание еще и на такую характеристику, как огневая усадка. Данный вид усадки объясняется, отнюдь, не испарением влаги, а плавлением глины, то есть некоторые ее соединения при высоких температурах могут плавиться. Жидкая субстанция проникает в поры и пространства между частицами, которые не расплавились. Плотность материала увеличивается, а объем, соответственно, уменьшается.
Весь описанный процесс называют огневой усадкой или усадкой огневого типа. Большое содержание кварцевого шамота позволяет избежать усадки. Дело в том, что кварцевые частица при высокой температуре образуют новые структуры кристаллический решетки увеличенного объема. Усадка и преобразование кристаллов компенсируют друг друга, поэтому объем заготовки практически не изменяется. Логично говорить о полной усадке, обусловленной процессом воздушной и огневой усадки. Для шамотной глины этот показатель не превышает 18%.
Для достижения заданных параметров необходимо рассчитать полную усадку и увеличить размеры заготовки. Усадка глины начинается при температуре 600 градусов и длится достаточно продолжительное время. Завершается монотонная усадка при достижении температуры в 1000 градусов. После этого интенсивность усадки увеличивается, а заготовка перестает изменяться в объеме только при температуре в 1400 градусов.
Температура спекания
Глина спекается в тот момент, когда она перестает впитывать влагу. Температура, при котором происходит указанный процесс, называется температурой спекания и служит одной из характеристик материала. Изделия из шамотной глины спекаются, не деформируясь, при этом сохраняются все огнеупорные свойства.
Огнеупорность
Под огнеупорностью понимают способность глины оставаться в твердом состоянии, то есть, не плавиться, при высоких температурах. Хорошая глина способна выдержать температуру до 1580 градусов. Высокая огнеупорность достигается очищением глины от посторонних примесей. Огнеупорность востребована при кладке печей и каминов.
Шамотная глина используется в качестве связующего материала, но из нее также изготавливаются кирпичи, которыми выкладывается внутренняя поверхность печи. Но такая глина нашла применение и в других отраслях. Она используется для изготовления изразцовых плиток, тигелей, в которых плавят драгоценные металлы, фарфора и фаянса, а также при лепке статуэток и декоративных поделок.
Шамотная глина в керамике
Фактурность глины, ее прочность и эстетичность нашла применение в качестве материала среди дизайнеров. Шамот используют в производстве изразцов, посуды, статуэток и прочих декоративных элементов интерьера. Мастер знает все о свойствах данного материала, поэтому использует примеси, регулируя его пластичность.
В керамике используется самая обычная глина, в которую добавляется сухой шамотный порошок. Доля этого порошка может достигать до 50% от всей массы материала.
Перед созданием изделия мастер подготавливает эскиз, по которому создаются необходимые формы и молды. Для изготовления раствора пользуются следующей схемой:
- Ингредиенты засыпаются в одну емкость в пропорции 6:4 (глина/шамотная крошка).
- Полученная смесь заливается водой и настаивается несколько дней.
- Перемешиванием достигается сметанообразная консистенция.
- Раствор заливается в заранее подготовленную форму или молд.
Некоторые мастера для ускорения застывания добавляют в раствор клей ПВА. Скульптуры и статуэтки изготавливают, нанося материал на проволочный каркас, поэтому глину делают более пластичной. В некоторых случаях добавляется стекловолокно, как скрепляющий наполнитель. Через 3-4 дня после окончания работ начинается этап обжига. До этого момента глина сохла на воздухе.
Готовое изделие из шамота — керамическая плакетка
Предварительная сушка является обязательным этапом, чтобы при обжиге не появлялось на поверхности трещин. Шамот плавно превращается в керамику при температуре 1300 градусов. Важно соблюдать технологию, чтобы получился качественный и экологически чистый продукт.
Огнестойкая противопожарная пена: технические характеристики, применение огнеупорной пены
Монтажная огнестойкая противопожарная пена принадлежит к герметикам и средствам огнезащиты. Применяется, если необходим определенный уровень защиты от возгораний, ведь если устойчивость имеют основные стройматериалы, то и вспомогательные средства должны отвечать тем же требованиям.
Огнестойкая монтажная пена – что это
Негорючая пена – модификация герметиков для монтажных, изоляционных работ на объектах с высокой пожарной опасностью.
-
катализаторы, пеногенераторы – определяют расход, величину расширения, скорость застывания, размер пор, плотность;
стабилизаторы – придают консистенции равномерность;
для огнестойкости:
-
антипирены (как правило, минеральные);
основной ингредиент: жидкий пенополиуретан;
Принцип действия пены
Огнестойкая пена – обычный герметик с аналогичным действием, но с огнеупорностью, создает эффективную преграду для распространения пожара, изолирует объект от пламени и воздуха.
Принцип работы стандартный, но с огнепреграждением ( ГОСТ 30247.0-94 ):
-
при распылении увеличивается в 2 раза;
застывая, создает высокую степень адгезии;
дополнительно:
-
шумоизоляция (41 Дб);
подходит для утепления;
-
хорошая адгезия к поверхностям: можно наносить на штукатурку, кирпич. Низкая сцепляемость с полиэтиленом, стеклом, пластиком;
простота использования: направить сопло, нажать на пистолет, кнопку баллона;
легко срезается, убирается излишек;
глубоко проникает в труднодоступные полости;
расширяясь при застывании фиксирует объект;
стойкость к влаге, плесени, биологическим и климатическим угрозам;
отличное КПД – выход из стандартного баллона (750 мл) – 42 – 65 л;
Огнестойкость монтажной пены
Способность противостоять огню, создавать условия для затухания – главный параметр. Есть несколько уровней устйчивости.
Под открытым огнем
До EI360 – без утраты ограждающей способности 360 минут выдерживает температуру и нагревание от прямого огня до +1000 °C.
Какого цвета пена
С целью не допустить путаницы изготовители добавляют в противопожарные монтажные составы красители. Основные цвета противопожарной пена – красный, светло-вишневый, коричневый. Чаще всего оттенок обладает высокой степенью яркости.
Срок сохранения свойств
-
незащищенный слой на обработанном объекте под воздействием ультрафиолета (солнечный свет): процесс разрушения начинается сравнительно быстро, через 1 – 2 максимум 4 года;
Область применения
Работы и цели, для которых применяется:
-
все строительные, ремонтные работы, герметизация, фиксация с огнезащитой, а особенно:
-
заделывание проемов, отверстий при прокладке инженерных систем, кабелей. Прямое предназначение: для заделки кабельных проходок, подобных скрытых работ (полости около розеток, выключателей, труб);
установка перекрытий, перегородок, противопожарных дверей;
с другой огнезащитой (штукатуркой, обмотками, плитами, п/п муфтами);
рекомендации, встречающиеся в СНиП:
-
обработка, герметизация шовных сегментов, соединений около печей, каминов, отопления;
для промежутков между рамами при высоких требованиях НПБ;
любые работы, где требуется ограждение от возгораний плюс утепление: кровля, мансарды, чердаки;
пена, обеспечивающая акустическую и термическую изоляцию, используется для моторных отсеков, кабин;
Как отличить огнеупорную монтажную пену от обычной
На баллончике всегда указывается о противопожарных свойствах. Маркировка с буквами EI и цифрами. Зачастую на емкости есть изображение огня (схематическое, художественное), слова FIRE. Если графические обозначения сложно разобрать, то нужно выпустить немного пены.
-
Стандартная монтажная смесь – белая, желтая.
Типы и виды огнестойкой пены
Есть несколько разновидностей огнезащитного монтажного средства. Состав должен иметь сертификат соответствия НПБ. Факторы разделения: ингредиенты, продолжительность сопротивления пламени.
От EI30 до EI 360.
Производители огнеупорной пены
-
Hilti – марка из Лихтенштейна с собственным исследовательским центром, известная образцовой 2-х компонентной CP660 и 1-компонентной CF-JI. Продукция дорогая, отличного качества.
Скачать: сертификат Hilti CP 660.pdf
Nullifire – американская компания, выпускает недорогие, преимущественно 1-компонентные смеси линейки FF (197, 177), Flame Shield NBS.
Скачать: сертификат Nullifire FF197.pdf
Soudafoam – бельгийский производитель, европейское качество. Под брендом Soudal выпускает 1 и 2-х компонентную продукцию: Fr, Comfort, Fr CLICK and FIX. Высокий ценовой сегмент, рекордсмен огнестойкости (EI360).
Скачать: сертификат Soudal Soudafoam.pdf
Makroflex – финский производитель. Баллончики с характерным зеленым цветом, дорогие. Ассортимент противопожарных смесей минимален: одна PRO FR77.
Tytan (Selena Group) – огнестойкое монтажное средство представлено 1-компонентной Professional B1. Проверенный продукт за среднюю цену.
Скачать: сертификат Tytan Professional B1.pdf
Penosil (Krimelte) – эстонский бренд. Знаком по 1-компонентной, расширяющейся Fire Rated Gunfoam B1. Своеобразный стандарт в сегменте низких цен.
DKC – AF FOAM RM, AF GRAFHIT FOAM (один и два компонента). Качественные составы, цена, соответствующая.
Fome – выпускает огнестойкую строительную смесь PRO Premium Fire Block Gun Foam и PRO FIRE BLOCK Mounting Foam с пределом в 240 мин. Швейцарская надежность по средним ценам.
Подготовка к работе и применение
Стандартный объем баллончика 750 – 850 мл. Есть два варианта:
-
баллоны под пистолет (Gunfoam);
-
Поместить в теплую воду – смесь внутри разжижается, что улучшит процесс выпуска. В холоде полиуретановая масса загустевает.
Энергично встряхнуть (30 сек.): состав должен хорошо перемешаться.
На баллон насаживают трубку или емкость помещают в пистолет (профессиональная продукция).
Поверхность очищают от пыли, грязи, обезжиривают. Для 1-компонентных смесей ее необходимо смочить водой, желательно увлажнить затем лангеты (валики).
Наносят на поверхность. Флакон переворачивают клапаном вниз.
Процесс засыхания – состав затвердеет за несколько минут, но окончательно готовым станет через 6 – 24 ч.
Заделка отверстий, другие работы производятся с учетом:
-
при быстром выдавливании материал медленно расширяется, но глубже проникает в мелкие полости (лучше для проходок), и наоборот;
огнестойкость некоторых марок зависит от размеров шва. Часто в инструкции есть таблицы со значениями, максимальные размер проходок;
при нанесении следует учитывать расширение:
-
первичное – сразу при выходе, в среднем в 2 раза;
усадка (3 – 5 % в течение 24 ч.);
невысохшее вещество мало опасное, но агрессивное. С рук и поверхностей смывают специальными очистителями, для тела используют также подручные средства: соду, раствор соли, «Димексид»;
Приблизительный температурный режим (варианты из нескольких инструкций):
-
хранения, транспортировки: -10 / +25, но до +50 °C;
применения: 0 / +40, -5 / +35, +10 / +30 °C;
баллона при использовании: +18 / +25, +5 / +30 °C;
эксплуатации: -30 / +100, -60 / +90 °C;
срабатывания – в зависимости от EI;
оптимально для затвердевания:
-
+18 / +35, реже -12 / +35 °C. Чем выше температура, тем медленнее;
Правила хранения огнезащитной пены
Термостойкая смесь в баллоне хранится в среднем 6 мес., 1 – 1,5 года. Иногда продавцы специально пишут что продукция «свежая». После изготовления внутри баллона начинают происходить химические процессы. Огнестойкий состав начинает уплотняться, становиться вязким.
Есть два варианта поведения просроченного продукта (во всех случаях гарантия на результат утрачивается):
-
использование возможное, но затрудняется;
Рекомендовано держать баллончики при низких температурах (на смесь не влияет холод). Состав становится вязким, поэтому перед использованием его надо подержать в тепле и хорошо взболтать.
Монтажная огнестойкая пена: какую лучше выбрать?
На сегодняшний день область применения классической огнестойкой пены значительно возросла, отныне её используют не только при возведении оконных, дверных проемов либо при заделке щелей, но и в качестве «мостика» в местах, где предполагается высокая температура, а это может быть даже дымоход. Зачастую это печи либо дымоходы, где температурный режим, как правило, постоянно находится на грани и в качестве изоляции, использовать современные средства и компоненты, намного эффективней и безопасней. В принципе, общих характеристик между разновидностями, как таковых нет, однако есть значительные отличия по уровню огнестойкости, с которым немного позже познакомимся. Кроме того, изучим особенности выбора огнеупорной пены монтажной для дымохода.
Особенности выбора
Выбирая компоненты для строительства, следует исходить из практики ориентации не на стоимость, а на конкретные характеристики самого продукта. Кроме того, обращайте внимание на сам тип дымохода, к примеру, средства, подходящие для кирпичных стволов, не будет удачной для металлических либо комбинированных каналов. Для выбора монтажной пены, вам необходимо различать такие особенности продуктов:
- Устойчива к влажности и образованию плесени и прочих побочных явлений.
- Способность выдерживать значительные отклонения температур, в диапазоне от – 60 до +150 градусов.
- Если брать за основу сравнения герметик, то огнеупорная пена имеет, значительна большие качества надежности и прочности.
- Свойства подразумевают замедленное возгорание.
- Самоугасаемость. То есть материал использовался такой классификации, которая при попадании прямого огня будет не стекать горящими каплями, а наоборот постепенно затухать.
- Но, не забывайте, что пены, причем даже таких характеристик, каких сегодня рассматриваем, довольно требовательны к солнечным лучам, имейте виду при обработке на открытом пространстве.
Какую пену лучше предпочесть, выбор по стоимости?
Термостойкие характеристики отчасти влияют на стоимость, как правило, если взять среднюю стоимость на рынке, то один флакон обойдется в 400 руб. при условии стандартного объема. Ориентации при покупке должна быть направлена на количество минут застывания, а также характеристики по уровню огнестойкости. Но, помните, что цена может вполне преодолеть отметку в 500 – 600 руб. Ведь частично на это влияет и производитель, его бренд. Использовать термостойкую монтажную пену можно и более дешевую, как правило, сейчас мало, кто занимается подделками, при таком ценовом диапазоне это не рентабельно.
Выбор пены по огнестойкости
При выборе монтажной пены внимание акцентируйте на так называемый коэффициент, он обозначает уровень огнестойкости. На самой тубе можно отыскать не только основные методы для применения, но и характеристики, но и уровень огнестойкости. Маркировку EI, итак:
- Значение 30 означает, что есть ограничение по использованию в помещениях, где происходит скопление от 16 до 299 человек. Это при условии возможной эвакуации. В таком случае сохраняются свойства на протяжении 30 минут.
- 60 и 90 означает, что при нагревании до 1000 градусов, свойства сохраняются, и она способна выдерживать нагрузку. Использовать разрешается в ТЦ и крупных магазинах.
- 120 и 150 максимальный уровень, именно их лучше всего применять для создания «поясов огня» для дымоходов и котлов. Заделка швов дымохода также может выполняться с помощью данной категории.
Выбор пены по области использования
Жаростойкую пену стоит разделять также и по сфере применения, различая несколько основных факторов, которые были перечислены в подпункте выше. Итак, имейте виду, при работе в этих зонах и ориентируйтесь на классификацию выше.
- Для заполнения швов в пожарных преградах.
- Для надежной герметизации оконных, дверных блоков, в том числе для защиты от огня и дыма.
- Уплотнение щелей в дымоходах.
- В качестве клеевой основы для утеплителя и изоляции.
- Для термической изоляции в дымоходах, вентиляции и системах кондиционирования.
Имейте виду, что при использовании в качестве герметизирующих швов в каналах дымоотведения, нужно использовать шов не менее 30 – 100 мм.