Мінеральна сировина спочатку володіє великою стійкістю до нагрівання, яка може збільшуватися додатковою технологічною обробкою. Вогнетривка глина - це матеріал, що отримується з особливих гірських порід шляхом випалу при заданих умовах.
Отриманий таким методом продукт називається шамотом, застосовується для отримання цегли для печей і інших теплових конструкцій, декоративних елементів, будівельних блоків підвищеної термостійкості.
Склад і виробництво
Шамот роблять з осадових порід з великою концентрацією глиноземистих речовин, силікатів корундового або цирконової типу. В якості сировини часто використовують каолін - глину переважно білого або світло-бежевого кольору, що представляє собою гідратований композит з оксидів алюмінію і кремнію.
Вода в складі каолінової глини міцно прив'язана до неорганічної основі, видаляється лише при високотемпературному прогріванні. Видобувають сировину в уральському регіоні країни, де розташовані найбільші родовища.
Випал шамотної вогнетривкої глини проводять у печах особливої конструкції, що створюють рівномірну температуру до 1500 ° C по всій масі каолінового сировини. При інтенсивному нагріванні відбувається видалення води, зміна структури мінералу. Шамотна продукт, отриманий при менших температурних значеннях (1300 ° C) здатний поглинати до 25% води. Такий вогнетривкий матеріал називають нізкожженним.
Якщо прогрівання проводиться при максимально допустимих 1500 ° C, можливість поглинання води продуктом варіюється від 2% до 10%, що є показником високого ступеня випалу.
Після закінчення прожарювання монолітну масу піддають гомогенізації - подрібнення до стадії утворення часток з розмірами від 0,2 мм до максимальних показників 2,5 мм.
Існує у продажу вогнетривка глина у вигляді грудок, яку застосовують у виробництві кераміки, клінкеру, спеціальних видів картону та інших виробів з підвищеною термостійкістю.
властивості шамоту
Всі характеристики нормовані вимогами ГОСТу, головними з яких є термостійкі здатності. Залежно від марки мелена вогнетривка глина повинна і може витримувати нагрівання до 1580 або навіть 1730 ° C.
В основу хімічного складу входять оксиди алюмінію і кремнію, крім цього присутні в невеликій кількості оксиди заліза, кальцію, магнію, натрію, калію.
Якщо концентрація оксиду алюмінію досягає 40%, вогнетривка глина називається високоосновної; при масовій частці цього оксиду від 26% до 38% сировину називається просто основним. Якщо питома вага оксиду алюмінію не досягає 27%, сировина називають напівкислі. Зміст залишилася в вогнестійкою меленої глині вологи зазвичай становить 5%.
Матеріал зберігає властивості протягом 3 років при дотриманні правил зберігання, що включають нормальні значення вологості повітря, температури; збереження цілісності заводської упаковки. Високий вміст парів води, холод в приміщенні можуть привести до втрати заявлених якостей вогнетривкої продукції.
застосування
Вогнетривкі види глини застосовують для отримання формувальних сумішей, цегли, штукатурних складів, кладок розчинів. Для виготовлення кожного виду продукції вибирають певну марку шамотної глини, з огляду на технічні характеристики і ціну.
кладка печей
Найбільш затребувана продукція - цеглини з вогнетривів, якими викладають найвідповідальніші частини грубок. Максимальні температури топки можуть витримати тільки шамотні види цегляної продукції. Решта пічні шари зазвичай виготовляють з дешевших звичайної цегли.
Готові склади повинні мати такий же коефіцієнт розширення при нагріванні, що і основний цегла топки. Тому для приготування розчинів застосовують суміші на основі вогнетривких глин. Перед початком роботи слід провести розрахунок, беручи до уваги, що для однієї сотні цегли потрібно зробити приблизно 3 відра розчину.
Для приготування сумішей, якими фіксують цеглини, застосовують глиняний продукт з істотною концентрацією піску. При масовій частці оксиду кремнію рівної 55%, глина називається сполучною; від 19% до максимум 48% - плавною. При концентрації піску менше 21% вогнетривка глина вважається виснаженою.
Готують суміш так:
- в ємність висипають 2 обсягу піску і 1 обсяг обраної глини;
- суміш на 3 дні заливають водою для просочування компонентів;
- отриману масу ретельно перемішують будівельним міксером.
При необхідності згустити суміш, додають пісок; якщо потрібно зменшити щільність маси, доливають поступово воду. Деякі майстри для поліпшення споживчих якостей розчину додають до нього ПВА, технічну кухонну сіль, рідке скло.
штукатурка
Покриття штукатурними складами на основі вогнетривкої глини виконується за таким же принципом, що і звичайними сумішами.
Рецептура дещо відрізняється, зводиться до наступного: в ємність засипають 1 обсяг портландцементу, 2 обсягу шамоту, 7 порцій - піску. У суху суміш додають воду і залишають на 2 дня, потім в масу присипають ще цемент до отримання потрібної в'язкості.
Тягучий склад потрібно використовувати протягом 2, максимум 3 годин, після закінчення яких вона затвердіє і стане непридатною.
Поверхня попередньо покривають термостійкої ґрунтовкою, на ній кріплять армуючої сітки, потім наносять штукатурку шпателями. Верхній шар повинен мати товщину близько 2 мм, імпровізувати в цих випадках не варто. Коли штукатурка з вогнетривкої глини повністю висохне, на неї можна наносити декоративний склад, який повністю завершить обробку поверхні.
декоративні вироби
Багато народів здавна користувалися виробами з глини, які намагалися прикрашати. В даний час техніка виготовлення декоративних елементів популярна, досягла значного розвитку і поширення. Дизайнери застосовують вогнетривкі глини при оформленні печей, камінів, кахлів, посуду, деталей прикраси інтер'єрів.
Для збільшення пластичності в термостойкое сировину вводять специфічні добавки. Один з рецептів заснований на наступному алгоритмі дій:
- в ємність всипають 6 порцій звичайної і 4 порції шамотної глини;
- суміш заливають на 3 дні водою;
- готову масу розмішують до стану сметани.
Вода для приготування всіх глиняних складів не повинна мати високі показники жорсткості тому, що надлишок карбонатних солей змінить властивості матеріалу.
Іноді до суміші додають ПВА. Якщо при творчості вогнетривкий склад фіксують на каркасі з дроту, до нього додають рідке скло в кількості 3% по відношенню до всього обсягу.
Готовий виріб має висохнути протягом мінімум 3 доби, а потім його обпалюють при 1700 ° C для перетворення в якісну довговічну кераміку.
Щоб здійснилося все задумане і зусилля не пропали даром, глину потрібно купувати не на ринках, а в спеціалізованих магазинах. Різноманітних видів глиняної сировини в країні дуже багато. Для дилетантів її зовнішній вигляд може здатися дуже схожим; в подальшому при роботі і експлуатації стануть очевидними дефекти сировини, купленого наспіх, де попало.
Придбання вогнетривкої глини з супровідними документами, сертифікатами дозволяє набути впевненості в якості матеріалу, передбачуваності його властивостей.