Шамотная глина

Глина известна человеку еще с доисторического периода. Она использовалась для изготовления посуды, украшений, различных предметов повседневного быта, а также для строительства жилья. В настоящее время глина продолжает использоваться человеком во многих сферах деятельности. На сегодняшний день существуют несколько видов глин, которые отличаются между собой пластичностью, а, соответственно, имеют свои четкие особенности и области применения. Основное количество добываемых и поступающих в продажу глин составляет каолин, который нашел свое широкое применение в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в производстве фарфора и огнеупорных изделий. Именно каолин является основным сырьем для изготовления шамота, о котором речь пойдет далее.

Шамотная глина представляет собой обожженный до потери пластичности каолин (белую глину). То есть она является огнеупорной глиной. В практике художественной керамики название шамот применяется по отношению к пластичной массе, в основе которой находятся глины разного состава с примесью шамотной крошки. При этом процентное содержание шамотной крошки должно составлять 30-40%, а ее размеры – 0,2-2,5 мм. Кроме этого, шамотом также могут называться обожженные изделия, изготовленные из указанной глиняной массы, - так называемые шамотные вазы.

В основе производства шамота лежит обжиг белой глины во вращающихся или шахтных печах при температуре 1300 – 1500⁰С. В печи сырье попадает в своем первозданном виде или в виде брикетов, подготовка которых осуществляется на ленточных, вальцевых или других прессах. Шамотная глина, в зависимости от степени спекания, делится на два типа – высокоотожженный шамот, имеющий водопоглощение от 2-3% до 8-10%, и низкожженный, обладающий водопоглощением до 20-25%.

Шамотная глина достаточно часто встречается в магазинах как сухая строительная масса, предназначенная, главным образом, для добавления в кладочные и штукатурные растворы. Кроме этого, в продаже существуют камни из шамотной глины, шамотные кирпичи. Также можно встретить так называемую глино-шамотную смесь, или ее еще называют «кладочная смесь», которая используется для кладки печей и камина. В ее состав входит каолиновая глина, каолиновый шамот и песок. Для обожженного каолина характерен белый окрас с кремовыми оттенками или же серо-коричневый. На окрас шамотной глины прямое влияние имеет степень ее обжига.

Состав шамотной глины

Для производства шамота используется глина, имеющая в своем составе высокодисперсные гидроалюмосиликаты. Формирование кусков любой формы или прессованных брикетов перед отправлением в печь происходит именно из этой глины. Не существует одного единственно правильного рецепта как сделать шамотную глину. Их существует огромное множество. Одни рецепты рекомендуют добавить большее количество обожженного порошка, другие требуют добавление порошка крупной фракции, в одной массе больше воды, в другой меньше и т.д. Однако, можно выделить химические элементы, которые входят в состав шамотной глины. К ним относятся:

• кварц - SiО₂;
• алюмооксидная керамика - Аl₂О₃;
• оксид кальция – CaO;
• оксид калия - К₂О;
• оксид магния – MgO;
• оксид натрия - Na₂О;
• оксид железа - Fe₂О₃.

Стоит отметить, что качество шамотной глины напрямую зависит от того, насколько правильно осуществлялось ее хранение. Ведь неправильное и длительное хранение чревато тем, что каолин потеряет свои свойства. Особую опасность для каолина представляет влажный воздух. Стоит отметить, что шамотная глина в своей оригинальной упаковке может храниться максимум три года, начиная от даты ее производства.

Технические характеристики шамотной глины:

• зерна должны иметь фракцию в среднем 2мм;
• высокожженый шамот должен обладать влагопоглощением от 2 до 10%, а низкоженый – до 25;
• максимальный показатель влажности должен составлять 5%;
• огнеупорность колеблется в пределах от 1550⁰С до 1850⁰С и зависит от состава глины.

Стоит отметить, что двадцати килограммового пакета шамотной глины вполне достаточно, чтобы уложить кладку из 20 – 30 кирпичей. На один м³ кладки уйдет порядка 100 кг обожженного каолина. Для затвердевания готового раствора потребуется 48 часов при условии, что температура воздуха не выходит из диапазона + 10⁰С  + 25⁰С. Однако, полная прочность раствором достигается только лишь спустя 28 суток.

Применение шамотной глины

Данный тип глины применяется при изготовлении растворов для штукатурки и кладки,  а также для производства огнеупорных кирпичей.

При строительстве печей и каминов часто используются так называемые термостойкие кирпичи, для производства которых была использована глино-шамотная смесь. Во время выбора таких кирпичей необходимо обращать внимание на маркировку, которая находится на упаковке и представляет собой букву «Ш». Стоит сказать, что термостойкий кирпич существенно превышает стоимость обычного кирпича. В связи с этим, его используют только для кладки самой топки, а остальная часть печи или камина выкладывается из обычного красного кирпича.

Если используется термостойкий кирпич, то для его укладки также используется и огнеупорная глина. Это связано с тем, что они обладают одинаковым коэффициентом расширения. Для 100 кирпичей необходимо будет приготовить приблизительно 3 ведра раствора.

Печи отделывают также огнеупорной глиной. Данный процесс схож с обычным оштукатуриванием, для которого не требуется применение особого инструмента, а вполне будет достаточно двух шпателей – большого и среднего. Во время нанесения раствора следует подбирать шпателем растекшиеся капли и вовремя разглаживать неровные места. Толщина слоя должна составлять порядка 1 – 2 мм. Шамотный кирпич не нуждается в необходимости смачивания его водой. После того, как работы по отделке печи завершены, необходимо дать штукатурке время на высыхание, которое указано на упаковке смеси. Следующие отделочные работы разрешается осуществлять только после полного высыхания.

Также производятся и другие изделия из шамотной глины.  Среди них самые разнообразные статуэтки, керамическая посуда и многое другое. Особую любовь среди дизайнеров шамотная глина заработала благодаря своей уникальной фактуре и сдержанной красоте. Изделия из шамотной глины могут вполне стать неотъемлемой частью самого изысканного интерьера. Дело в том, что добавление примесей придают шамотной глине пластичность. Кроме этого, данный материал является экологически чистым, поскольку в ней отсутствуют какие-либо токсичные примеси.

Пластичная глина с примесью шамотной крошки, процентное содержание которой в смеси составляет 40%, используется для художественной керамики. Для изготовления любого изделия из данного материала сначала разрабатывается эскиз, после чего создается форма, которая набивается шамотной глиной. Далее заполненная форма оставляется для просушки естественным путем. Такая просушка очень важна для сохранения изделием необходимых форм, в противном случае геометрические формы могут быть нарушены.