Как определить жирность глины?

Глиняный раствор связывает кирпичную кладку. Он не должен трескаться, выкрашиваться.

От чего же зависит качество кладки печи?

Качество кладки печи зависит от правильности приготовления глиняного раствора, от толщины швов, перевязки кирпича и его качества.

Каким, должен быть раствор для кладки печей?

Для кладки печей необходим глиняный раствор средней или нормальной пластичности. Именно такой раствор дает малую усадку, не трескается при высыхании, прочно связывает кирпичную кладку и не разрушается при температуре до 1000° С.
Жирный или очень пластичный раствор разравнивается по кирпичу без разрывов и тонким слоем, но дает большую усадку во время обжига и прилипает к рукам в процессе кладки. Он не применяется для печных работ.
Малопластичный, или тощий раствор, напротив, не дает усадки во время обжига, но он легко осыпается из швов, а значит, делает кирпичную кладку ненадежной.

Из чего приготовить глиняный раствор?

Для приготовления глиняного раствора нужно использовать кирпич-сырец. Он обеспечит оптимальное содержание глины и песка в глиняном растворе. Это будет способствовать хорошей кирпичной кладке при производстве печных работ.

Каким должен быть песок для глиняного раствора?

Для приготовления глиняного раствора желательно использовать горный мелкий песок, очищенный от растительности и гравия. Его нужно просеять через сито с ячейками 1,5х 1,5 мм. Это позволит получить тонкий шов в кирпичной кладке. Количество же песка зависит от качества глины.

Как проверить качество глины?

С давних времен мастера-печники определяли качество глины, растирая ее между пальцами. Но для этого нужно иметь большой опыт и практику.
Мы предлагаем вам три способа проверки качества глины.
Первый способ
Нужно добавить в ведро с глиной (10 л) воду и перемешать все до сметанообразного состояния длинной остроганной дощечкой. Если раствор малопластичный и требует жирной глины, он покроет дощечку тонким слоем (1 мм).
Очень пластичный раствор покроет дощечку толстым слоем глины. Необходимо добавить песок. Его вводят небольшими порциями, добавляя по литровой банке на ведро, пока раствор не станет нормальной пластичности.
Глина имеет нормальную пластичность, если налипший слой глины на дощечке достиг 2 мм и прилип к ней отдельными сгустками.
Второй способ
Этот способ применяется для глины средней жирности. Литровой банкой отмеряют пять порций глины, очищенной от крупных частиц. Первую порцию оставляют, во вторую добавляют одну десятую часть банки песка, в третью — одну четверть, в четвертую — три четверти, в пятую — полную банку.
Для жирной глины песок добавляют в других пропорциях: первую порцию оставляют, во вторую добавляют полбанки песка, в третью — полную банку, в четвертую — полторы банки, в пятую — две банки.
В смесь песка и глины добавляется вода, пока не получится раствор, хорошо разминаемый пальцами и не прилипающий к рукам. Теперь нужно скатать пять шариков диаметром 5 мм из каждой порции. Затем из двух шариков каждой порции делаются лепешки толщиной 2-3 см и сушатся вместе с шариками в помещении без сквозняков на полу 8-12 суток. Если высохшие шарики и лепешки не растрескались и, падая с метровой высоты, не рассыпались по полу, значит раствор пригоден для кладки. Мелкие трещины по краям лепешек допускаются.
По высохшим лепешкам легко определить жирный и тощий раствор. Из жирного раствора лепешки растрескиваются по краям, а шарики из тощего не образуют трещин, зато они при падении рассыпаются.
Существует и другой способ проверки раствора в шариках. Их кладут между строганными досками и давят на верхнюю из них. Из тощей глины шарики рассыпаются на куски почти сразу после нажатия. На шариках из нормальной глины образуются тонкие трещины при сжатии на треть диаметра. На жирной глине трещины появляются при сжатии их на половину диаметра.
Можно проверить глиняный раствор и с помощью жгутов толщиной 1-1,5 см и длиной 15-20 см. Их раскатывают из глины и проверяют на растягивание вокруг круглой деревянной формы диаметром 5 см.
Жирная глина обеспечивает плавное и постепенное растягивание жгута, на котором не образуется трещин.
Нормальная глина способствует плавному вытягиванию жгутов, которые обрываются при толщине 15-20% от начального диаметра жгута. И на нем возникают мелкие трещины. Тощая глина почти не растягивается, дает неровный разрыв и много крупных трещин.

Как приготавливается глиняный раствор?

Сначала отмеряют глину и песок в пропорциональном соотношении. Затем материалы просеивают через сито.
Чтобы посеять глину, ее нужно размочить в ящике с водой, хорошо перемешать до густоты жидкой сметаны и процедить через сито с ячейками 1,5X1,5 мм. Добавив нужное количество песка, раствор перемешивают и процеживают через сито с ячейками 3х3 мм. Если глиняный раствор сделан хорошо, то он на ощупь однороден, в нем нет отдельных песчаных или глиняных сгустков. Смесь хорошо сползает с лопаты, не растекаясь на ней.
Регулировать густоту раствора можно водой прямо на рабочем месте. Раствор должен быть сметанообразный, средней густоты. Из него можно получить тонкие швы (3-5 мм) в кирпичной кладке.

Как повысить прочность глиняного раствора?

Для повышения прочности глиняного раствора в него добавляют поваренную соль (100-250 г на ведро раствора) или цемент (3/4 л). Соль просто растворяется в воде, а цемент затворяют водой до густоты сметаны, а затем смешивают с раствором.

Какое количество раствора нужно для печной кладки?

Для печной кладки требуется довольно большое количество раствора. Известно, что на 100 штук кирпича при кладке его плашмя и толщине швов 5 мм расходуется 20 л раствора. Для русских печей расход раствора увеличивается на 15-20%.
Следует учитывать, что только пластичный раствор нужной густоты заполняет все неровности кирпича, обеспечивает прочное сцепление. Швы между кирпичами становятся плотными, газонепроницаемыми. Только строго следуя технологии изготовления глиняного раствора, можно добиться хорошего качества печной кладки.

— Печи, камины. Материалы для строительства печей >>>
— Печи. Камины. Печные приборы. >>>

Природное особое свойство глины – это ее гигроскопичность (активно поглощает воду), при смешивании с водой глина меняет свою структуру, становится более гибкой и вязкой. Пластичность глины во многом зависит от размера частиц, из которых она состоит (мелкозернистый материал высокого качества в природе встречаются редко). Присутствие же в глине тех или иных примесей и их процентное содержание, в конечном счете, определяет ее качественные характеристики, такие как пластичность, усадка, спекаемость, огнеупорность, упругость, механическая прочность, цвет, текстура.

Пластичность глины – это свойство позволяет получать сложные формы изделий, она очень хороша в лепке, но не будет обладать достаточной прочностью для того, чтобы изготовить из нее изделия крупной формы. В случае изготовления крупных изделий в пластичную глину добавляют крупнозернистые или отощающие материалы. Чем более пластична глина, тем меньшую температуру обжига она может выдерживать. Определить пластичность «на глаз» можно несколькими способами (первый способ был описан ранее). Слепить из глины колбаску и разорвать ее на две части. Если концы краев – тонкие и тянутся, как нити, то глина пластична, а если сухие и толстые, а сама глина в руках рассыпается, то низкопластична. Пластичную глину называют жирной, а низкопластичную соответственно тощей. Очень пластичная глина обладает способностью впитывать воду, однако при ее излишках, она теряет пластичность и становится не только мягкой, но и липкой. Потребуется время, чтоб дать ей подсохнуть. Причем, подготовленное к работе глиняное тесто, должно полежать, что придаст глине большую пластичность. Я повторяюсь – она должна «вылежаться».

Усадка глины или сжимаемость – изменение массы и размеров во время сушки и обжига в результате испарения воды, входящей в ее состав. В процессе сушки вода просачивается изнутри изделия на поверхность и высыхает, поэтому глина твердеет и размеры ее уменьшаются. Глина, обладающая большей впитываемостью (более жирная глина), обладает и большей сжимаемостью. Размер использованных в лепке кусочков тоже влияет на степень усадки: глина, состоящая из мелких кусков, сжимается больше, чем состоящая из крупных. Самая большая усадка происходит за время обжига, когда уходит химически связанная вода. Далее происходит непрерывный процесс отвердевания и сжатия с образованием кристаллов стекла в обжигаемой глине, которые и превращают глиняную массу в керамику. Чем выше температура обжига, тем в большей степени глина дает усадку. Если потребуется уменьшить усадку глины при сушке, что в свою очередь уменьшит ненужную деформацию изделий и избавит от трещин в больших по диаметру изделиях, то можно добавить песок или шамот (до 25%). В тяжелых глиняных изделиях для понижения сжимаемости используется полевой шпат.

Измерить величину усадки в процентах можно, как разницу между измерениями высоты в мм на влажной и на обожженной глиняной полоске.

Огнеупорность – способность выдерживать высокую температуру. Каждый вид глины и каждый добавляемый компонент имеет свою специфическую температуру плавления, которая и определяет температуру обжига, необходимую для спекания глины, когда она превращается в керамику.

В зависимости от способности противостоять воздействию высоких температур различают три группы глин:

• легкоплавкие – с температурой плавления ниже 1350 градусов. Они остаются пористыми при нагреве до определенной температуры, затем сразу плавятся. Это глины известняковой породы;
• глины, поддающиеся остекловыванию (среднеплавкие) – с температурой плавления от 1350 до 1580 градусов. Они при обжиге достигают состояния значительной плотности и теряют пористость. При не слишком высокой температуре начинается переход в стеклообразное состояние;
• огнеупорные глины (тугоплавкие) – с температурой плавления выше 1580 градусов. Они сохраняют форму и не подвергаются деформации при очень высоких температурах. К ним относится каолин с повышенным содержанием оксида алюминия.

Добавлением в глиняную массу полевого шпата и карбоната кальция (мела) контролируется твердость и температура обжига.

Окраска – цвет сырой глины может быть красный, коричневый, голубой, зеленый, серый или белый в зависимости от входящих в ее состав минеральных примесей и солей металла. Цвет глине придают окись алюминия, окись железа и окись титана. Если оксиды железа и титана в составе по совокупности не превышают 1%, то глина имеет белый цвет даже после обжига, если более 1%, то глина после обжига имеет красный цвет, несмотря на то, что в сыром виде была голубой или зеленой. При обжиге большинство глин резко меняет свой цвет и незначительное изменение состава глиняной массы может повлиять на окраску.

Керамические изделия состоят не из глины в чистом виде, а глиняных смесей. В состав глиняных смесей входят три основных компонента:

Пластичные материалы – глиняная масса подбирается исходя из свойств, подходящих для формовки и обжига. Могут использоваться разные виды глины в соответствующих пропорциях. Усиливает пластичность белая глина (каолин).

Плавни – добавки, способствующие снижению температуры плавления (спекания). Плавни (флюс), например, силикат натрия и карбонат натрия (сода), добавляются к сухой глине в пропорции не более 1% (можно добавить соду или мел мелкого помола в шликер). В мелкодисперсном состоянии эти добавки являются сильными плавнями, но в то же время, при температуре обжига до 1000 градусов они снижают прочность керамики, а при более высокотемпературном обжиге возможна деформация изделий. Если карбоната кальция (мела) добавить больше 13%, изделие может деформироваться или расплавиться. Снижает температуру обжига и тальк (добавляется в пропорции 2%), но поскольку плохо смешивается с водой, его следует добавлять к глине в сухом состоянии. В тяжелых глиняных изделиях для снижения температуры обжига используется полевой шпат.

Отощающие добавки – в качестве понижающих пластичность и усадку масс при сушке и обжиге добавляются шамот, мелкий или крупный песок (просеянный, промытый, высушенный), пемза или мел. Следует учитывать, что соотношение добавок имеет большое значение. Например, по мере добавления молотого песка (до 15%) пластичность глины повышается, а дальнейшее его добавление уменьшает пластичность (его количество не должно превышать 25%).

Плавни и отощающие материалы усиливают характерные особенности пластичного материала, его декоративные свойства. Так, например, при добавлении в глиняную массу органических примесей — опилок, пуха тополя, рогоза или измельченной шерсти животных керамика станет легкой и пористой после их выгорания.

Таким образом, опытные мастера смешивают несколько сортов глины, используют добавки и готовят глиняную массу для конкретного вида работ. Есть различные виды глиняных смесей, их составляющие тщательно рассчитываются, как и режим обжига для конкретного вида изделий, для чего требуется особое мастерство. Для начинающих важно понять, что использование нового вида материала или изменение состава глиняной массы может привести к неожиданным результатам, но предшествующий опыт работы обязательно поможет в будущем избежать ошибок. Ведь пословица «Не боги горшки обжигают» для тех, кто готов к экспериментам. Попробуйте для более тонких изделий использовать более жирную глину, для массивных – более тощую. Методом проб и ошибок можно откорректировать структуру глины и ее цвет после обжига.

Жирная глина — это сырье, содержащее от 5 до 15% песка. Ее использование без добавок-отощителей невозможно. Высыхая, она дает сильную усадку и трескается. Для отощения жирного сырья используется песок или кварц. Иногда, если требуется уменьшить температуру обжига, добавляют плавни — вещества, которые помогают появиться жидкой фазе при более низкой температуре.

Состав и свойства

Состав жирного материала влияет на свойства глины и ее использование. Хорошая водонепроницаемость обеспечивает применение сырья для гидроизоляции фундаментов с наружной стороны. Если грунты меловые, тальковые, то глину используют для создания насыпей по индивидуальным проектам. Откосы выемок при глубине до 12 метров засевают травой в верхней части высотой до 6 метров. Внизу откосов укладывают дерн.

Жирное сырье, в составе которого нет извести и щелочей, при обжиге приобретает огнеупорные свойства. Выделяют также сукновальную глину — жирную, с низкой пластичностью. Она относится к адсорбционным.

Степени жирности

Степень жирности глины определяют несколькими способами. Самый распространенный среди мастеров — на глаз. Для получения точных результатов необходим большой опыт работы с глиной. Метод могут использовать только мастера. Другие способы более объективны. Так, можно налить в 10-литровое ведро воду с глиной, которую разбавляют до консистенции сметаны. Перемешивают деревянной палочкой. По толщине прилипшего слоя определяют, насколько он жирный. Если менее 1 миллиметра, то жирность маленькая. Сырье нужно отмучивать. Глина нуждается в отощении, если прилипающий слой превышает 3 мм. Нормальная пластичность — 2 мм с небольшими сгустками.

Сырье с правильно подобранной жирностью — надежная промышленная глина, порода подходит для керамики, кирпича и другой продукции. Поэтому состав и характеристики нужно изучить заранее.