Пластичность глины для производства кирпича

Гончар — Простейшие способы производства кирпича (1958)

ПРОСТЕЙШИЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА КИРПИЧА

Производство кирпича для сельского строительства может быть организовано повсеместно при минимальных затратах. При наличии двигательной энергии (электроэнергия, трактор) процессы обработки глины и формовки сырца могут быть механизированы.

Изготовление кирпича силами сельского населения получило большое распространение в Народной республике Болгарии, где большинство строений в селах и деревнях возведено из кирпича.

Ниже излагаются простейшие приемы по выбору и обработке сырья, формовке, сушке и обжигу сырца. Кроме способов, применяемых в Болгарии, описываются также простейшие методы изготовления кирпича, используемые в СССР.

Как известно, глины, ‘Применяемые- для производства кирпича, должны быть, по возможности, чистыми, то есть без крупных каменистых включений, а также корней и других растительных остатков. Особенно вредными являются включения известняка. Кроме того, глины должны быть пластичными, хорошо формоваться, изделия из глин не должны давать при сушке трещин.

Наиболее подходящими для производства кирпича являются глины средней пластичности (жирности). Кирпич из очень жирных глин трудно сохнет, дает трещины и коробится. При использовании очень тощих глин кирпич получается непрочный, неморозоустойчивый. Для получения пластичного глиняного теста к ней добавляют воду. Если воды слишком много, получается жидкое глиняное тесто, из которого нельзя сформовать изделий, при малом количестве воды масса не приобретает нужной связности, будет рассыпаться, Чтобы глина приобрела нормальную густоту, надо добавить строго определенное количество воды.

Под нормальной густотой понимается такое состояние глиняного теста, при котором оно легко формуется, но не прилипает к рукам.

Жирные, очень пластичные глины приобретают нормальную густоту при добавлении 30—40% воды, глины средней пластичности — при 20—30% и малопластичные глины — при 15—20% воды. Качество глины можно определить на глаз по срезу.

Высокопластичные глины имеют блестящий жирный срез, в состоянии нормальной густоты прилипают к ножу. Если поверхность среза матовая, ровная, без шероховатости, то это говорит о меньшей пластичности. Такие глины при производстве кирпича требуют добавки отощителя.

При небольшой пластичности срез бывает матовый, слегка шероховатый. Подобные глины и суглинки пригодны для производства кирпича без добавки отощителя.

Для определения пластичности образцу глины придают нормальную густоту и из полученного теста делают шарики диаметром 4—5 см, жгутики длиною 15—20 см и толщиною 2 см . Шарики кладут на гладкую доску и сверху медленно надавливают дощечкой, пока они не сплющатся до половины толщины. Если на смятом шарике не появится трещин, значит глина пластична, если трещины появятся — глина малопластична. Шарики из очень тощей глины разваливаются на куски.

Жгутики обвивают вокруг деревянной палки диаметром около 3 см . Пластичные глины при этом не дают трещин и надрывов, тощие глины трескаются и распадаются.

О пластичности глины свидетельствует также усадка образцов при сушке. Чем глина нласчичнее, тем больше воды требует она для получения теста нормальной густоты и тем больше усадка ее .при сушке (усушка).

Для определения усушки из глиняного теста нормальной густоты делают образцы, например, кирпичики размером 120 X 60 X 30 мм. На свежесформованном изделии наносят черту длиною 100 мм . Затем кирпичики высушивают, измеряют нанесенную ранее черту и определяют так называемую линейную усадку. Если длина черты будет 90 мм , то значит линейная усадка равна 10%, если 95 мм — 5% и т. д.

Глины, усадка которых более 10%, высокоиластичны, от 8 до 10% — выше средней пластичности, от 6 до 8% — средней пластичности и меньше 5% — тощие.

Для производства кирпича наиболее пригодны глины, имеющие 6—8% усушки. При большей усушке в глину следует добавлять отощители. В качестве отощителей можно применять песок с крупностью зерен 0,5—2 мм, просеянные или дробленые шлаки с крупностью зерен не более 3 мм , опилки.

Наличие в глине каменистых включений определяют путем просеивания подсушенной глины или отмучиванием в воде пробы глины. Включения размером более 3—4 мм нежелательны. Как уже упоминалось, особенно вредны включения известняка. Для того, чтобы узнать, имеется ли в каменистых включениях известняк, на остаток, полученный после просеивания или отмучивания, льют по каплям слабую соляную кислоту A 0% раствор). Известняк от действия кислоты вскипает, а в большом количестве кислоты растворяется.

Глины, содержащие включения известняка, не следует использовать для производства кирпича, так как при обжиге известняк превращается в известь, которая гасится под действием влаги воздуха, увеличивается в объеме и разрушает изделие.

Глину, намеченную для производства, необходимо испытать, сделав из нее пробные кирпичи. Для этого, выкопав на месте предполагаемой добычи глины шурф (яму) глубиною на всю толщу залегания глины, делают по высоте стенки шурфа борозду, собирая всю глину из борозды, и тщательно перемешивают ее. Затем, определив пластичность глины, устанавливают необходимость добавки отощителя. Добавив, если нужно, отощитель, глину замачивают, тщательно перемешивают и формуют из нее вручную несколько кирпичей, которые высушивают в помещении (сарае) и обжигают на ближайшем кирпичном заводе.

Обожженный кирпич должен быть правильной формы, не иметь трещин, при постукивании металлическим предметом издавать чистый звук (звон), не размокать в воде. Более полные испытания глины и кирпича можно произвести в заводской лаборатории.

ДОБЫЧА И ПОДГОТОВКА ГЛИНЫ

Когда глина испытана и намечено место для организации производства, приступают к добыче и заготовке ее. Кирпич можно вырабатывать из глины вылежавшейся и из свежей, только что взятой из карьера — «свежевки». Лучший кирпич получается из вылежавшейся, промороженной глины. Особенно необходимо вылеживание, если глина плотная, жирная, трудно размокающая. Добытая осенью глина обычно вылеживается и промораживается. С глиняной залежи снимают растительный слой и весь не пригодный для выработки кирпича грунт. Затем начинают добычу глины уступами, как показано на рис. 1. Глину нагружают в тачку и отвозят к месту переработки, где укладывают в конус. Высота конуса не должна быть более 1 м ,. так как иначе глина плохо промерзнет; длима и ширина конуса принимаются в зависимости от количества заготовляемой глины. При добыче глины в карьере ее обычно берут сразу на всю глубину, чтобы перемешать слои, имеющие различные свойства. При заготовке же глины в конусах в карьере ее можно брать не на всю глубину сразу, а на два-три штыка на всю длину брачи: первые два-три штыка надо развалить по земле там, где предполагается устройство конуса, затем на них сверху еще два-три штыка, а самые нижние — на верх конуса. Весною, при выборке глины из конуса на производство, ее следует брать на всю высоту конуса, чтобы она еще раз перемешалась. Тогда получается однородная глина, а из нее хороший кирпич. При послойной загрузке глины в конус каждый слой обильно поливают водой. Кроме того, в конусе делают отверстия ломом или деревянным колом, чтобы вода проникала на всю толщину конуса.

Желательно на конусах глины, заложенной для промораживания, не допускать большого снежного покрова, чтобы глина могла хорошо промерзнуть. Площадка для размещения конуса должна быть очищена от дерна, утрамбована и выровнена, чтобы с нее не стекала вода. Если осенью глину не заготовили, можно подвергнуть ее летованию (выветриванию). Для этого глину также укладывают в гряды высотою около 0,5 м и замачивают, а затем, когда она подсохнет, неоднократно поливают водой. Чем жирнее глина, тем продолжительней должно быть ее вылеживание.

Летование рекомендуется производить в течение 15—30 дней.

Если глина не промораживалась и не подвергалась летованию, ее следует подвергнуть замачиванию. Замачивают глину в невысоких грядах (40—50 см), в кучах или в специальных траншеях, облицованных горбылями. Замочив послойно глину, ее покрывают рогожами, соломенными матами и т. п., чтобы влага из глины не испарялась. Малопластичные глины выдерживают в замоченном состоянии от 0,5 до 2 суток, более жирные — до 3 и 7 суток. В Болгарии глину рекомендуют добывать за день до формовки из нее кирпича. При добыче глина хорошо раздробляется, затем ее расстилают вблизи от места формовки слоем толщиною около 40 см . Здесь же добавляют отощитель (песок, шлак, опилки, дробленый бой и брак кирпича) по объему, тщательно перемешивают (перелопачивают) до получения однородной смеси. Края расстила глины делают выше середины, чтобы не вытекала вода, которой заливают глину равномерно по всей площади. Количество воды определяют в ависимости от влажности глины, состояния погоды и пр.

Заливают воду с вечера, за 10—12 часов до подачи глины в производство. Замоченную глину на следующий день обрабатывают обычно: месят до получения однородной по влажности и по составу массы. В начале глину разбивают и перемешивают граблями, затем месят ногами. При этом рабочие имеют возможность удалять твердые включения, которые хорошо нащупываются ногой мяльщика.

Для перемешивания глины можно использовать Лошадь, приготовляя формовочную массу в конных мяльных кругах (рис. 2).

Конный мяльный круг устраивается следующим образом: внутренняя часть его имеет радиус около 2 м и представляет собою оставленный в земле целик. Вокруг этого целика делают круговую дорожку шириною 2 м . Дорожку заглубляют в землю на 40—50 см. Стенки и дно дорожки обшивают досками или облицовывают кирпичом. В центре мяльного круга в землю вкапывают стойку, имеющую на верхнем конце металлический штырь, на который надевают водило для лошади. Водило делается из бревна длиною б—6,5 м. Толстым концом водило надевают на штырь центральной стойки, а к тонкому концу прикрепляют валек для упряжки лошади. Отверстие для штыря делают на расстоянии около 1 м от конца водила, а валек прикрепляется с таким расчетом, чтобы лошадь ходила вне круга. Для того, чтобы водило не перекашивалось, к толстому его концу прикрепляют груз, уравновешивающий длинную часть водила. Наискось к водилу прибивают жердь, к которой привязывают повод лошади.

Для мятья глины к водилу прицепляют двухколесный передок, взятый от телеги, или специально изготовленный. Передок нагружают камнями или другим грузом, чтобы колеса глубже входили в глину и лучше ее проминали. При мятье глины передок время от времени перемещают по водилу, на котором делают ряд штырьков в виде гребенки. Эта гребенка удерживает водило на нужном месте.

Дорожку мяльного круга загружают слоем глины толщиною 25—30 см. При такой загрузке круг вмещает около 8 м3 глины, что достаточно для изготовления 2500—3000 кирпичей.

В мяльном круге можно не только мять предварительно замоченную глину, но и замачивать ее. В таком случае число мяльных кругов должно быть на один больше, чем дни вылеживания замоченной глины, а емкость каждого круга равна дневной потребности в глине.

Замоченную в круге глину освобождают от покрывающих ее рогож и прицепляют к водилу колесный ход так, чтобы колеса проминали глину у наружного края дорожки. Через несколько оборотов передок перецепляют примерно на 10 см ближе к центру круга, затем через такое же число оборотов еще ближе до тех пор, пока передок не дойдет до внутреннего края дорожки. Тогда мятье продолжают с передвижением передка от внутреннего края к наружному до тех пор, пока глина не будет хорошо обработана.

Продолжительность мятья глины в круге от 1,5 до 3 часов в зависимости от жирности глины. В среднем колеса передка должны пройти по каждому месту дорожки около 20 раз.

Готовность глины определяют, разрезая промятую глину лопатой: в ней не должно быть заметно непромешанных комьев, слоистости, отощитель должен быть равномерно распределен по всей массе, вся глина должна быть однородно влажная. Хорошо промятая глина не прилипает к колесам передка.

При загрузке круга слоем глины толщиною около 25 см мятье глины производят одной лошадью, при толщине слоя глины 35—40 см необходимо две лошади.

Для работы с двумя лошадьми водило можно делать двойной длины и припрягать лошадей с противоположных концов.

По окончании мятья глины передок вытаскивают, очищают, а глину покрывают мокрыми рогожами и оставляют вылеживаться около 12 часов. Затем глину выгружают, подавая ее постепенно к месту формовки.

Для мятья глины вместо круга можно применить вертикальную конную мялку. Такую глиномялку следует использовать при мятье жирных плотных глин, трудно поддающихся обработке на мяльном круге. Глиномялка состоит из деревянной кадки и вертикального металлического вала с лопастями. Вал имеет внизу штырь для .подпятника и вверху штырь для водила, которое устраивается так же, как у мяльного круга. Размеры глиномялки и ее устройство показаны на рис. 3.

Кадку частично заглубляют в землю и укрепляют на врытых в землю стойках. Лопастной вал глиномялки изготовляется из круглого или квадратного железа толщиною 6—8 см. При отсутствии железного вала можно сделать деревянный толщиною 14—15 см. Для прочности деревянный вал обтягивают по концам железными кольцами, а в торцы вставляют два штыря — для подпятника и для закрепления водила.

По высоте на валу укрепляются лопасти из листового железа толщиной 8—12 мм. Лопасти имеют наклон в 20—30°. В результате этого они не только проминают глину, но и продвигают ее вниз. В нижней части вала укреплены выпорные лопасти.

ГЛИНА КАК СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Основными материалами для производства керамических изде­лий являются глины и каолины, в качестве вспомогательных сырьевых материалов для улучшения технологических свойств применяют пески кварцевые и шлаковые, шамот, а также выгорающие добавки органи­ческого происхождения (древесные опилки, угольная крошка и т.п.).

Глины — землистые осадочные горные породы, состоящие из глинистых минералов со значительными примесями.

Каолины — это чистые глины, состоящие преимущественно из глинистого минерала каолинита (Аl₂О₃ х 2SiO₂ х 2Н₂О). Каолины ог­неупорны, малопластичны, имеют белую окраску. Их применяют для производства фарфора, фаянса и тонких облицовочных изделий, так как после обжига получается белый черепок.

Обычные глины отличаются от каолинов большим разнообрази­ем минералогического, химического и гранулометрического состава.

Изменения химического состава заметно отражаются на свойст­вах глин. С увеличением Аl₂О₃ повышается пластичность глин и ог­неупорность, а с повышением содержания SiO₂ пластичность глин снижается, увеличивается пористость, снижается прочность обож­женных изделий. Присутствие оксидов железа снижает огнеупор­ность глины, наличие щелочей ухудшает формуемость изделий.

При изготовлении керамических материалов основными техно­логическим свойствами глин являются пластичность, воздушная и огневая усадка, огнеупорность, цвет керамического черепка и спекаемость.

Пластичность глин — способность глиняного теста под дейст­вием внешних сил принимать заданную форму и сохранять ее после прекращения действия этих сил. По степени пластичности глины де­лят на высокопластичные, или «жирные», средней пластичности и малопластичные, или «тощие». Жирные глины хорошо формуются, но, высыхая, дают трещины и значительную усадку. Тощие глины формуются плохо. Для повышения пластичности глин применяют операцию вылеживания их во влажном состоянии на воздухе, вымо­раживание, гноение в темных подвалах, при этом происходит раз­рыхление материала и увеличивается ее дисперсность. Пластичность можно также повысить добавлением высокопластичных глин. Самый распространенный способ повышения пластичности — их механиче­ская обработка. Для понижения пластичности глин вводят добавки различных непластичных материалов (отощающие добавки).

Усадка — уменьшение линейных размеров и объема глиняного сырца при его сушке (воздушная усадка) и обжиге (огневая усадка). Усадку выражают в процентах от первоначального размера изделия.

Воздушная усадка происходит при испарении воды из сырца в процессе его сушки на воздухе и составляет 2. 10%.

Огневая усадка получается из-за того, что в процессе обжига легкоплавкие составляющие глины расплавляются и частицы глины в местах их контакта сближаются. Огневая усадка составляет 2. 8%.

Полная усадка определяется как арифметическая сумма вели­чин воздушной и огневой усадок. Значение полной усадки колеблется в пределах 4. 18%. Полную усадку учитывают при формовании изделий.

Огнеупорность — свойство глины выдерживать действие высо­ких температур без деформации. По температуре плавления глины разделяются на легкоплавкие (с температурой плавления ниже 1350 °С), тугоплавкие (с температурой плавления 1350. 1580 °С) и огнеупорные (свыше 1580 °С).

Огнеупорные глины применяют для производства огнеупорных изделий, а также фарфора и фаянса. Тугоплавкие глины применяют в производстве кислотоупоров, плиток для полов, канализационных труб. Легкоплавкие глины используют для производства керамиче­ского кирпича, пустотелых камней, черепицы.

Цвет черепка после обжига зависит от состава и количества примесей в глине. Каолины дают черепок белого цвета. На цвет обожженных глин оказывает влияние содержание оксидов железа, которые придают окраску от светло-желтой до темно-красной и бурой. Оксиды титана вызывают синеватую окраску черепка. Используя ми­неральные красители, можно получать керамические изделия раз­личных цветов и оттенков.

Спекаемостъю глин называют ее способность уплотняться при обжиге и образовывать камневидный материал. При спекании уве­личивается прочность и уменьшается водопоглощение изделий.

Глина шамотная: описание и сфера применения

Отправим материал на почту

• Что это такое
• Характеристики материала
• Виды сырья
• Где используют
• Как правильно использовать
• Для кладки печи
• Штукатурка
• Поделки
• Заключение

Характеристики скрепляющих растворов часто зависят от уровня влажности и градуса. Глина шамотная не теряет свойств при неблагоприятных для других материалов условиях. При высокой температуре параметры цемента снижаются, поэтому нужно брать более устойчивое сырье.

Что это такое

Шамот – огнеупорное вещество, которое получают из каолина. Глину нагревают до 1,3-1,5 тысяч градусов, в результате чего масса теряет влагу и пластичность. Во время процесса материал спекается, меняет цвет от серого до бурого. Обожженные куски дробят специальными металлическими валами до состояния мелкого песка разных фракций.

В результате изменения температуры у глины кардинально трансформируются характеристики. В итоге получается очень крепкое сырье, по параметрам напоминающее камень. Из-за потери жидкости материал не расширяется при нагревании, сохраняя прочность. После высыхания готовая смесь не усаживается и не трескается.

Огнеупорный шамот – полуфабрикат для приготовления строительного раствора. Путем внесения тех или иных добавок легко корректировать параметры и подстраивать массу под нужды человека. Узнать материал в магазине можно по литере «Ш» на упаковке. Аббревиатура «МШ» или «МП» присутствуют в названиях готового к использованию состава (мертеля). Буква «У» стоит на пачке менее крепкого утилизированного вещества (после вторичной обработки).

Каолиновую глину относят к материалам природного происхождения. Сырье добывают со дна морей, озер или рек. От места залежей часто зависит внешний вид и составляющие вещества. Самым распространенным является светло-серое сырье, встречаются оттенки розового, желтого и голубого.

Характеристики материала

Шамотную глину выпускают в форме порошка, фракцией до 2 мм. Если вещество хранили правильно (+15-25 С), то по консистенции однородное, без заметных кусков и комков. Материал теряет характеристики через 3 года или при содержании во влажных условиях.

Температура плавления всех видов шамотной глины – от 1500 до 1850 С. При повышении градуса эксплуатационные качества не меняются, что позволяет применять при изготовлении печей и каминов. После спекания вещество теряет способность впитывать влагу, при этом не утрачивая огнеупорности.

У каолина и песка нет связующих возможностей, но при соединении получается очень крепкая, плотная масса (сырец). Уровень прочности состава – 12-24 Н/кв.мм. Раствор из шамотной глины по устойчивости не уступает бетону. У средства высокие адгезивные свойства, что облегчает последующую обработку.

Одной упаковки материала в 20 кг достаточно для укладки 30 кирпичей. Чтобы облицевать куб поверхности, используют 100 кг огнеупорного вещества. Каолиновый состав пропускает сквозь себя кислород и влагу, поэтому в помещении сохраняется благоприятный микроклимат. Затвердевший натуральный шамот безопасен для здоровья человека.

Огнеупорная глина – очень дорогой материал с особыми правилами использования. Обработанная поверхность долго сохнет (3-4 суток). Если нарушить технологию приготовления раствора или не соблюдать сроки выдержки, то масса не станет крепкой. Поднимающаяся в воздух шамотная пыль токсична, поэтому во время смешивания ингредиентов обязательны респиратор с защитными очками.

Виды сырья

Огнеупорный материал – основа, из которых изготавливают растворы разного назначения. Комовую глину берут для создания жароустойчивой керамики, кирпича и картона. У молотого вида высокие характеристики невосприимчивости к огню и прочности, что позволяет использовать в обмазочных и формовочных смесях.

Шамот различают по наличию связующих добавок в составе. По количеству песка сырье бывает 3 видов:

• Истощенным. Содержится до 21% вещества.
• Плавным. Объем ингредиента варьируется в пределах 19-48%.
• Связующим. В составе 55% рыхлого компонента.

Для огнестойкой поверхности в растворе нельзя использовать традиционный речной песок. У вещества максимальный предел – 800 С, при высоких температурах расширяется, что приводит к разрушению. В качестве добавок часто используют кварцевые виды, каолин и цемент.

Камнеподобные разновидности не берут для приготовления раствора из шамотной глины. По степени содержания алюминиевых окислов вещество делят (в процентах) на:

• полукислое (до 25);
• основное (26-38);
• высокоосновное (от 40).

Шамотный порошок разделяют на 4 сорта. Характеристики зависят от степени огнестойкости и количества дополнительных ингредиентов. Нумерация от 0 (особый) до 3 влияет на устойчивость к жару и окончательную стоимость состава.

Где используют

Понимая, что такое шамотная глина, легко определить сферу использования сырья. Порошок в составе растворов применяют при создании огнеупорных стройматериалов. Из вещества делают крепкие кирпичи или клинкерную плитку. У отделки высокая цена, поэтому профессионалы рекомендуют комбинировать с обычными моделями.

Шамотную глину используют при оштукатуривании поверхности. За счет хорошей адгезии материал облегчает последующую облицовку. Раствор поможет усилить стену или сделать новую перегородку. В качестве армирующих компонентов можно использовать как сетку, так стекловолокна (фибру).

Огнеупорная глина, шамотный кирпич – основные ингредиенты для кладки печей и каминов. У надежной, крепкой конструкции будут высокие термоустойчивые и паропроницаемые свойства. При выборе сырья отдают предпочтение качественному материалу с литерой «Ш» на упаковке.

Пластичный шамот можно использовать для создания керамических поделок. У статуэток, цветочных горшков красивая натуральная текстура, которая гармонично впишется в интерьер комнаты. Роскошно смотрятся самодельные изразцы для стен или дизайнерская посуда. В украшении ландшафта применяют авторские вазоны, садовые фигурки и подвесные кашпо, сделанные собственными руками.

В готовой глине нет вредных веществ, поэтому с ней можно работать как детям, так и пожилым людям. Чтобы вылепленное изделие не деформировалось во время сушки, нужен обжиг. Под воздействием высоких температур (от 1300 С) конструкция становится очень прочной.

Как правильно использовать

Основа состава – порошок глины и вода в нужной пропорции. В процессе производства шамота каолин теряет пластичность. Чтобы вернуть податливость и эластичность смеси, в состав вносят специальные добавки. Для каждой задачи существуют правила, позволяющие получить крепкий огнестойкий материал.

Для кладки печи

Показатели пластичности часто улучшают каолиновым песком. Вещество белого цвета продается в строительных маркетах в мешках. В одной емкости глину смешивают с добавкой в пропорциях 4 к 1, потом медленно вливают небольшими порциями воду. Для получения однородной консистенции профессионалы рекомендуют использовать специальный миксер.

Чтобы ингредиенты раскрыли характеристики, заготовку оставляют на 3 дня. Готовая смесь по густоте напоминает пластилин. Раствор не должен липнуть или легко стекать, под пальцами нет комков. Если зачерпнуть мастерком, то масса медленно сползает, без остаточного следа.

Наличие глинистых составляющих называют жирностью. Параметр отвечает за пластичность готового материала. Увеличить или уменьшить характеристику можно при помощи песка или шамота. Перенасыщенные растворы не влияют на качество печки, а из-за «тощих» вариантов конструкция рассыплется.

Чтобы в домашних условиях узнать жирность глины, надо скатать из готового сырья шарик. Пробы сверху придавливают длинной дощечкой. Если трещины появились при небольшом давлении, то раствор «тощий». При возникновении разрывов на половине радиуса мяча говорит о высоких показателях пластичности, на трети – средних (нормальных). Для строительных работ подходят последние два вида.

Поверхность, которую будут обрабатывать, надо подготовить. Со стены убирают старую отделку, фиксируют армирующую сетку. Чтобы изделие крепко держалось, сверху надо нанести слой раствора. Зная, сколько сохнет шамотная глина, можно через 3-4 дня приступать к выкладке печи.

Классическая печная смесь состоит из основного материала и песка. Опытный мастер при работе использует минимум 3 вида раствора с разными добавками. Для цоколя и дымохода рекомендуют цементно-известковые разновидности. При сборке каркаса в состав добавляют цемент, для топочной камеры – красную глину.

После завершения кладки конструкция усаживается. Если подобрать неправильный состав, то поверхность растрескается. При нарушении герметичности печки жильцы могут отравиться продуктами сгорания. Шамотная глина при высыхании с кирпичами образует плотный монолит.

После сборки отопительной конструкции нужно правильно высушить раствор. Печь начинают медленно и постепенно протапливать, используя 4 небольших полена дважды за день. Процедуру продолжают в течение 7-10 суток летом и до 3 недель зимой. Влага равномерно освобождается из пор состава.

Штукатурка

Чтобы приготовить раствор для выравнивания стен, понадобится упаковка сырья. Вещество высыпают в резервуар, медленно вливают воду. Жидкость должна полностью покрыть порошок. Заготовку оставляют настаиваться в течение 72 часов.

По завершении подготовки в смесь добавляют кварцевый песок. Готовый раствор по консистенции напоминает магазинную сметану. Если состав получился жидкий, можно еще добавить компонентов. Рекомендуемое соотношение – 2 к 1. Слишком густой разбавляют влагой. Масса должна прилипать к поверхности, а не плавно стекать с нее.

В полученный состав для пластичности профессионалы рекомендуют добавить клей ПВА. Если нужно усилить стену, то используют скрепляющие компоненты. На две части глины берут 7 песка и по 1 цемента и ПВА. Шамот предварительно замачивают, потом добавляют к остальным ингредиентам. После смешивания получают однообразную, очень тягучую массу.

Поверхность обязательно обрабатывают грунтовкой глубокого проникновения. После высыхания устанавливают армирующую сетку. Если человек раньше штукатурил стены, то проблем при работе с глиной шамотной не возникнет. Для процедуры достаточно большого и среднего шпателя. Рекомендуемая толщина слоя – 12 мм, подтеки и неровности убирают инструментами. Облицовку осуществляют после полного высыхания.

Поделки

Из-за пластичности материал подходит для создания дизайнерских керамических самоделок. Правильно рассчитанное сочетание ингредиентов позволит получить крепкие и долговечные поделки. Чтобы улучшить характеристики массы, шамот усиливают добавками.

Для формовой заливки можно использовать 40% обычной пластичной глины, в которую вносят измельченный шамот. Оба порошка высыпают в емкость в пропорциях 6:4. Сверху заливают водой, оставляют настаиваться 3 суток. По истечении времени раствор размешивают, добавляют 1 часть ПВА и распределяют по заготовкам.

При работе с фигурками нужен эластичный материал, который хорошо липнет к проволочному каркасу. Порошки шамота и глины смешивают в соотношении 4:6, вливают воду, оставляют на 2 дня. По консистенции вещество напоминает пластилин. Чтобы готовая масса под пальцами легко разминалась, в состав вводят 3% жидкого стекла.

Обжиг – обязательный этап при производстве керамики, предотвращающий деформацию. Процедуру проводят через 3 суток после высыхания поделок. Для процесса понадобится специальная печь, в которой температура достигает 1300 С. После запекания кардинально меняются характеристики вещества.

Заключение

Чтобы сложить камин или печную стену, не обязательно прибегать к услугам мастеров. Зная, что такое огнеупорная шамотная глина, легко сделать сложные конструкции самостоятельно. Правильно подобранное соотношение ингредиентов позволит получить очень крепкое, монолитное покрытие. Из остатков сырья делают керамические поделки для интерьера или ландшафта.

Пластичность — главная особенность глины для керамики

Определение. Глиняная, оксидная, карбидная керамика.

Керамика. Характеристика глины как сырья для керамики. Превращения глины при обжиге.

«Керамика — материалы и изделия, получаемые спеканием глин и их смесей с различными добавками, а также оксидов и др. соединений металлов». (Политехнический словарь)

По древности происхождения и по применению в изучаемой вами отрасли – строительстве – на первое место поставим глиняную керамику. Слово keramos пришло из древней Греции, где оно обозначало глину, предназначенную для производства гончарных изделий. Происхождение самого материала уходит корнями в глубокую древность. Керамические черепки находят в раскопках, относящихся к 13-12 тысячелетию до н.э. Обожженный кирпич был известен в древнем Вавилоне. Да и клинописные записи, из которых почерпнуты сведения о Вавилонском кирпиче, сделаны на пластинках из обожженной глины (они были записаны, конечно, на сырой глине и закреплялись обжигом).

К глиняной керамике относят все изделия из обожженной глины – от грубого кирпича до чашки из тончайшего фарфора. В торговле применяют термины кирпич, керамика, фарфор, фаянс, огнеупоры, однако, в технологическом отношении все это керамика, т.е. материалы и изделия, полученные обжигом глин различного состава с добавками при различной температуре до спекания. Значительно позже появились изделия из спеченных порошков неорганических соединений – оксидов, карбидов нитридов металлов, которые теперь применяют в радиотехнике и электронике.

В строительстве по-прежнему применяется только глиняная керамика. Распространенность глиняной керамики объясняется во многом свойствами сырья для ее изготовления – глины.

«Пластичность — свойство твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные деформации после устранения этих сил». (Политехнический словарь)

Характерный признак пластичности глины – способность сохранять приданную форму изделия не только после формования, но и после обжига.

Пластичность глины обусловлена ее строением. Глина состоит из мельчайших частиц (около 0,01 мкм). В сухой глине создаются точечные контакты между частицами, при этом образуются объемные петли с пустотами, превышающими размеры самих частиц. При увлажнении глины вода внедряется, прежде всего, внутрь глинистых частиц, между плоскостями пластинчатых кристаллов алюмосиликатов. Частицы набухают, связи между ними ослабляются. При определенной влажности (w_р) у глины появляется свойство раскатываемости. При дальнейшем увлажнении вода занимает пустоты в глине, промежутки между частицами. Контакты между частицами сохраняются вплоть до влажности текучести (w_т), при которой частицы начинают «разъезжаться», глина течет.Свойство пластичности проявляется в промежутке между влажностью раскатываемости и влажностью текучести. Поэтому в технологии керамики и в науке о грунтах разность (в процентных пунктах) w_т – w_рназываютчислом пластичностиглины. Для строительной керамики, в частности, для кирпича наиболее подходят глины с числом пластичности от 7 до 15. Глины с меньшим числом пластичности плохо формуются во влажном состоянии (рассыпаются), их называют тощими глинами. Керамику из тощих глин можно получать только при добавлении обогащающих добавок – глин с большим числом пластичности, называемых жирными глинами. Для получения керамики из жирных глин с числом пластичности более 15 в них добавляют отощающие добавки (чаще всего песок). Без отощающих добавок жирные глины дают большую усадку при обжиге, что приводит к растрескиванию изделий.

Спекаемость глины – важнейшее ее свойство уплотняться при обжиге и давать прочный материал, называемый в общем случае «глиняный черепок» О степени спекания можно судить по водопоглощению остывшего черепка.(рис. 1)

При температуре t_A, соответствующей точке А на рис.1, начинается спекание. Водопоглощение обожженной глины резко снижается по мере повышения температуры обжига, достигая минимума при температуре t_С. Разность t_С — t_A называется интервалом спекания глины. Интервал спекания легкоплавких глин (для стенового кирпича) 50˚. 100˚, для огнеупорных, тугоплавких глин достигает 400˚.

Точка Б на рис.1 соответствует водопоглощению 5 % и температуре t_Б. Материалы, обожженные при температуре ниже t_Б и имеющие водопоглощение черепка выше 5 %, называют пористой керамикой. Материал, обожженный при более высокой температуре и имеющий водопоглощение менее 5 %, называется плотной керамикой.

Рис.1. Зависимость водопоглощения глиняного черепка от температуры обжига

К пористой керамике относится, например, обычный стеновой кирпич, плитки для облицовки стен (не считая слоя глазури, который относится к плавленым материалам). Плотная керамика – плитки для пола, дорожный кирпич, а также фаянс, полуфарфор, фарфор.

При температуре, выше t_С, может наблюдаться вспучивание материала (вследствие химических реакций с выделением газа) и соответственно повышение его пористости и водопоглощения. При таких высоких температурах получают, например, упомянутый выше керамзит.

Применение глины – где используется глина

Глинистые грунты покрывают едва ли не половину нашей планеты. Наиболее востребованы они в производственной, строительной, инженерной, гончарной сферах. Возможность использовать материал в той или иной области определяется его характеристиками.

Основные сферы применения глины:

• Строительство
• Благоустройство территории
• Производство
• Гончарное дело
• Инженерная сфера
• Химическая промышленность
• Медицина и косметология
• Другие области

Хотим сразу отметить, что глина, которая представлена у нас в продаже, обладает не самыми высокими качествами и не сертифицируется. Поэтому применяться она может только в строительстве и благоустройстве территории, где требования к материалу не такие высокие. Об этих сферах мы и поговорим в первую очередь. Затем мы расскажем о других областях применения этого сырья.

Глина в строительстве

Глина была одним из первых строительных материалов, который начали использовать люди. На Ближнем Востоке и в Азии было мало камней и лесов, зато в избытке – глинистых грунтов. Поэтому местные жители научились применять их для возведения стен. Материал быстро высыхал в жарком климате, внутри таких домов сохранялась прохлада. В некоторых регионах глиняные постройки есть и сейчас.

Также глину традиционно использовали для штукатурки стен, крепления элементов дома (камней, бревен, досок) между собой. Позже ее начали применять в производстве.

В современном строительстве материал используется довольно ограниченно. Основные работы:

• Создание гидроизоляционного глиняного замка
• Утепление стен и потолка
• Обустройство печей и каминов
• Добавление в строительные растворы

Одно из главных свойств глины – низкая пропускная способность. Материал способен впитывать влагу, удерживать ее в себе. Именно благодаря этой характеристике грунт используют для обустройства гидроизоляционного глиняного замка вокруг деревянного дома. Глину небольшим слоем укладывают около нижних бревен, а также колодца или ямы. Таким образом создается защитный барьер , и влага (грунтовые воды, осадки, стоки) не проникает к сооружениям. Благодаря этому дерево не контактирует с водой, не гниет и не разрушается.

Для обустройства замка следует брать жирную глину, в которой содержится не больше 15% песка. Если ее намочить и растереть между пальцами, по консистенции она будет напоминать пластилин или мастику, без крупинок.

Несмотря на то, что оборудование глиняного замка – одна из основных сфер применения глины в строительстве, сейчас от этой технологии уходят. Материал практически не применяют для фундаментов. Это связано с тем, что сейчас на рынке много более качественных материалов для гидроизоляции. К тому же, изначально глиняный замок применяли именно для защиты деревянных домов. В настоящее время предпочтение отдается каменным и бетонным фундаментам.

Оборудование глиняного замка имеет ряд недостатков:

• Технология подходит, по большому счету , только для деревянных домов, расположенных на земле и не имеющих глубокий фундамент.
• Глинистый грунт имеет свойство набухать, пучиниться зимой и расширяться в объеме. Таким образом замок будет давить на бетонные стены фундамента, медленно их деформируя.
• Глина хоть и считается водонепроницаемым материалом, тем не менее не полностью защищает здание от влаги. Вода может проникнуть к дереву по капиллярам и трещинам.
• Оборудование глиняного замка – трудоемкая работа. Она не предполагает обычную отсыпку фундамента глиной. Этот процесс немного сложнее.
• Найти чистую глину без примесей, подходящую для этих целей, очень сложно.

Более рациональный вариант – устройство глиняного замка у колодца. Материал не будет пропускать грязную воду из верхних слоев в нижние. Но даже если незначительная часть влаги и попадет через поры в колодец, она будет фильтроваться (ведь глина обладает сорбционной способностью).

Утепление глиной стен и потолка – тоже устаревшая технология. Она представляла собой покрытие поверхностей смесью из глины и опилок. При этом роль утеплителя отводилась измельченной древесине, а глина лишь скрепляла ее частички между собой, образуя после застывания прочный монолитный материал. Таким образом получалось экологически чистое теплоизоляционное покрытие. Разумеется, в настоящее время этот способ у тепления значительно уступает современным материалам, поэтому практически не используется.

Еще один вид работ – обустройство печей и каминов. Для этого нужна специальная шамотная, или огнеупорная глина. Она выдерживает нагревание до больших температур, начинает плавиться только при 1550-1850°С. Для сравнения, у обычных глин эти показатели – 1100-1500°С.

Кроме того, глину добавляют в строительные растворы. Ведь материал обладает такими важными свойствами как липкость и клейкость. Он способен скреплять разные частички между собой. Поэтому, если добавить немного глины в раствор, она повысит его качество.

Раствор, полностью сделанный на глине, используют не в самых ответственных работах. Сам по себе он слабее известкового, поэтому не пользуется спросом. Тем не менее, его тоже можно использовать для кладки, штукатурки, как основу под кафель.