Использование огнеупорного мертеля для кладки печей и каминов

Технические параметры и свойства

Характеристики шамотной глины у каждого производителя должны соответствовать нормативам ГОСТ 6137-8, который определяет основные параметры продукта:

• цвет сухой шамотной смеси – серый, по структуре продукт сыпучий, без комков и крупных конгломератов;
• фракция зерен по диаметру – приблизительно 2 мм;
• высокожженый шамот имеет коэффициент поглощения влаги от 2 до 10%;
• низкожженый шамот имеет коэффициент степени влажности в пределах 25%;
• общая влажность продукта не должна превышать 5%;
• температура плавления находится в диапазоне от 1550 до 1850°C.

Срок годности сухого шамотного состава не превышает 3 лет, при хранении его в сухой и плотно закрытой упаковке. Шамотные глиняные смеси применяют для кладки печей, каминов, дымоходов.

Обоженный каолин обладает следующими полезными свойствами:

• высокая степень устойчивости к высоким температурным режимам дает возможность применять продукт для обустройства каминов, печей, а также дымоходов;
• глина способна пропускать сквозь себя влагу, тем самым удерживая комфортный микроклимат в помещении;
• при кладке глина используется в виде раствора, который обладает высокими адгезивными свойствами;
• натуральный состав глины является абсолютно безопасным продуктом для здоровья человека и окружающей среды;
• срок службы глины длительный, и в процессе эксплуатации материал не растрескивается и не крошится.

Основными физическими свойствами шамотной глины является ее огнеупорность, хорошая пластичность, способность к спекаемости и огневой усадке.

Пластичность – под этим термином у увлажненного шамотного состава подразумевается возможность при приложении небольших усилий видоизменять заданную форму, при этом смесь остается в своем пластичном виде и не растрескивается. У глины пластичные свойства проявляются только при условии контакта с водой, причем в небольших количествах. Свойства пластичности находятся в зависимости от состава минералов, входящих в структуру глины, а также от размера частиц. В условиях нагревания до 150°C пластичность смеси носит обратимый характер. Однако если после окончания дегидратационного процесса нагреть шамот до 500-600°C, то обратимость пластичности будет утрачена. Если требуется снизить пластичность, то к глине добавляются так называемые отощители в виде кварца, шамотного песка. Кроме того, излишняя пластичность может быть снижена путем добавления малопластичных глин другого состава.

Чтобы получить изделие по заданным размерным и объемным параметрам, при формовании необходимо учитывать процент усадки и увеличивать параметры заготовки. Процесс усадки у шамотной глины начинает происходить уже при температуре от 600°C, он протекает довольное длительное время. Происходит этот равномерный процесс до того момента, когда температура не повышается до 1000°C. После этого рубежа усадка идет наиболее интенсивно и продолжается до температуры 1300-1400°C, после достижения этой отметки усадка останавливается.

• Температура спекания – это показатель температурного режима, при действии которого глиняная смесь утрачивает способность к впитыванию влаги, то есть она спекается. Огнеупорный шамотный состав и все изделия, выполненные из него, спекается без расплавления и деформации, не утрачивая способность к огнеупорности.
• Огнеупорность – под этим термином понимают свойство глиняной смеси не расплавляться под воздействием температурных режимов в пределах 1580°C. Такая огнестойкость у глины достигается из-за малого процента содержащихся в ней посторонних примесей. Подобный тип глины используется при изготовлении жаропрочных изделий, в том числе фаянса или фарфора.

Благодаря своим огнеупорным качествам глина чаще всего востребована для выполнения кладки печей. Кроме того, из этого материала изготавливается огнеупорный кирпич, необходимый для выкладывания печи изнутри, то есть для формирования топки. Эта же глина применяется и в качестве кладочного раствора, так как имеет хорошую адгезивную способность к поверхностям. Кроме использования шамотной глины в печном деле, она используется и для обмазок в виде огнеупорных масс и мертелей. Для этих целей применяют марки ПГБ или ПГА.

Что такое мертель? Описание, виды, применение и цена мертеля

Mortarium — латинское словосочетание, ставшее основой для немецкого понятия «мертель». Переводится, как «известковая смесь». Так ли это по факту?

Что такое мертель?

Внешне мертель — серый порошок. Его частицы в диаметре от 0,1 до 2 миллиметра. При применении разводится водой, подобно цементной смеси. Ее основа — не известь, как намекает название, а оксид алюминия. Его в мертеле минимум 35,5%, а зачастую больше половины.

Оксид алюминия именуется глиноземом и, как видно из названия, является составной глины. Она-то и присутствует в мертели. Берутся огнеупорные сорта глины, поскольку итоговая смесь призвана скреплять огнеупорные материалы, в первую очередь, шамотный кирпич.

Он, как известно, тоже состоит из насыщенной оксидами металлов глины. То есть, по факту, смесь мертель — измельченный бой кирпича. Его 1 часть. Еще столько же в смеси чистой глины. Берется белый каолин. Вот и получается коричнево-серый цвет.

В некоторых мертелях известь все-таки присутствует, не более 3%. В этом случае кладочный материал делается не только из глины и кремнезема, то есть диоксида силициума. Сочетание 97% кремнезема с 3% извести называется динас. Так же именуется гора в Уэльсе, где материал найден в природной среде.

Мертель огнеупорный не с проста соответствует составу блоков, которые скрепляет. У клеевой смеси должны быть те же показатели расширения при нагреве, та же стойкость к жару, а это минимум 1580 градусов Цельсия. Иначе, материал не считается огнеупорным. Фасуют мертель в мешки, подобно штукатурке или цементной смеси.

Виды и марки

Деление мертелей по составу — один из поводов для классификации. Шамотная и динасовая смеси самые распространенные. Первая, как говорилось, нужна для кладки огнеупорного кирпича. Из него, в частности, слагают воздухонагреватели и доменные печи. Если делается коксовая печь, берется динасовая мертель. Реже, пригождаются:

• Магнезиальные смеси, относящиеся к мертелям нового поколения и используемые для сводов сталеплавильных печей, магнезиальных футеровок. Основа таких мертелей — оксид и диоксид магния.
• Муллитовые мертели, минимальная огнеупорность которых равна 1790-та градусам. Такие смеси делают из минерала муллита. В нем есть оксиды железа, кремния и алюминия. Мертель пригождается в сталеразливочных ковшах.
• Муллитокорундовые смеси. В них кроме муллита есть еще минерал корунд. Он тверд почти наравне с алмазом, по составу является одним из оксидов алюминия. Мертель с ним выдерживает минимум 1770 градусов Цельсия. Корунда в смеси около 97%. Остальное — полифосфат натрия.
• Цирконовые мертели. Для них используется оксид циркона. Этот металл относится к жаропрочным, поэтому используется в некоторых промышленных печах.
• Углеродистые порошки и пасты. Такие мертели содержат графит или кокс. В их составе есть углерод. Отсюда название смесей. Графитовые стержни и прочие конструкции есть, к примеру, на атомных станциях. При установке или ремонте требуются углеродистые мертели.
• Нитридные мертели. В них присутствует нитрид кремния. Такие смеси нужны на предприятиях по сжиганию отходов и в металлургических цехах.
• Окисные смеси. В таких присутствуют окиси церия, тория, бериллия. Подобные мертели, зачастую, нужны на атомных предприятиях.

Мертель алюмосиликатный или любой другой может выпускаться в виде порошка, или будучи разведенным. Последний вариант пастообразный.

Мертель в замешанном виде перед кладкой кирпича

Основных марок мертеля 14. Это:

• МПК-18. Иначе называется полукислой. В мертелях марки оксида алюминия может быть около 20%.
• МШ-28. Здесь оксида алюминия уже 28%. Соответственно, понятна роль цифр в маркировке. Такой мертель относиться к шамотным. На это указывает вторая буква аббревиатуры МШ. Мертель — расшифровка первой буквы. Шамотный — значение второго знака.
• МШ-31.
• МШБ-35. Кроме 35% оксида алюминия в смеси присутствует боксит — один из видов алюминиевой руды.
• МШ-36.
• МШ-39.
• ММКРБ-52. Это муллитокремнеземистые смеси, тоже с примесью боксита. Оксида в таких мертелях 52%.
• ММКРБ-60.
• ММЛ-62. Это чисто муллитовые смеси с 62-процентным содержанием оксида алюминия.
• ММК-72. Маркировка указывает на муллитокорундовые мертели с 72% оксида алюминия.
• ММКБ-75. Здесь больше оксида и есть боксит.
• ММК-77. В этих муллитокорундовых мертелях масса оксида доходит минимум до 77%.
• ММК-85.
• ММКФ-85. Это муллитокорундовые смеси на связке из фосфатов.

Чем больше в смеси оксида алюминия, тем большие температуры выдерживают швы из нее. Соответственно, МПК-18 — низкотемпературная марка, а мертели с отметкой «85» максимально надежны.

Полезные советы

Опытные строители экспериментируют с шамотным мертелем. Они добавляют в него различные компоненты, таким образом, добавляя исходному материалу дополнительные полезные свойства. Представим несколько наиболее распространенных и проверенных способов улучшения мертеля.

1. Чтобы увеличить прочность раствора, можно добавить глиноземистый цемент в соотношении 9:1. Особенность полученного состава заключается в том, что использовать его необходимо крайне быстро, так как уже в течение первых 35-40 минут он начнет твердеть и потеряет вязкость. Просроченный раствор лучше утилизировать и приготовить новый. Конструкцию из такого материала будет сложнее ремонтировать.
2. Еще один способ повысить прочностные характеристики конечного изделия – добавление синей кембрийской глины. Состав готовится в соотношении: 1 часть глины, 1 часть мертеля, 4 части шамотного песка. Значительное преимущество такого раствора перед предыдущим заключается в неограниченном сроке эксплуатации.
3. Замещение мертеля глиной. Весьма распространенный способ приготовления раствора для кладкипечи. Шамотная глина является альтернативой мертелю. В сочетании с кембрийской глиной шамотная дает привлекательные эксплуатационные характеристики.

Только вам решать, пользоваться ли этими советами. Однако если вы новичок, лучше воспользуйтесь стандартными решениями, которые предусмотрены производителем шамотного мертеля.

Инструкция по работе с мертелем шамотным

Получение прочного и качественного шва возможно только при грамотной подготовке поверхности. Сухой кирпич быстро забирает всю влагу из раствора, снижает его вяжущую способность. Это делает кладку непрочной и уязвимой. Чтобы избежать этого, кирпичи обязательно нужно смачивать водой.Нельзя применять мертель шамотный с силикатным либо щелевым кирпичом. Допускается использование ранее бывшего в употреблении огнеупорного конструктивного материала. Главное, хорошо подготовить его. Кирпич нужно отчистить от старой кладочной смеси. На нем не должно оставаться следов от сажи либо известкового налета.

Приготовление растворов[править]

При приготовлении растворов, твердеющих при нагревании, в растворомешалку вначале подают воду, затем загружают заполнитель, вяжущее и пластификатор (в растворах, приготовляемых из огнеупорного порошка, пластификатором служит огнеупорная глина). Продолжительность перемешивания раствора с момента окончания загрузки материалов в растворомешалку должна быть не менее 3 мин. Во время загрузки растворомешалка должна работать. При отсутствии молотой глины в запасной растворомешалке заранее заготовляют глиняное молоко, в которое потом загружают заполнитель. Содержание глины в глиняном молоке (рис.10.7.) находят по ее плотности, которую определяют ареометром либо взвешиванием 1 л молока. При приготовлении раствора из глиняного молока учитывают воду, содержащуюся в молоке.

При изготовлении воздушно-твердеющих растворов заготовляют глиняное молоко плотностью 1,2–1,3 г/см3, в воду для его приготовления вводят 0,15% кальцинированной соды или 0,3% жидкого стекла от массы глины. Глиняное молоко перемешивается в растворомешалке в течение 5–10 мин. Полученное глиняное молоко необходимо до приготовления в нем раствора выдержать не менее 10–12 час. в ящиках с плотно закрывающимися крышками. При приготовлении воздушно-твердеющих растворов в растворомешалку заливают глиняное молоко в количестве, необходимом на один замес по содержанию в нем глины, и жидкое стекло (для раствора на цементе – воду). В полученный раствор глиняного молока с жидким стеклом или водой засыпают требующееся на замес количество шамотного порошка и глинозема (в цементных растворах соответственно шамотного порошка и цемента) и добавляют воду для получения раствора требуемой консистенции. Перемешивание ведется в течение 5–10 мин. Заготовку растворов на жидком стекле производят не ранее, чем за 2–4 часа до употребления и хранят их в плотно закрытой таре. Цементный раствор заготовляют в количестве, не превышающем шестичасовую потребность.

Рис. 10.7. Содержание сухой глины и воды в глиняном молоке

Таблица 10.36. Консистенция растворов

Растворы	Применение для кладки с толщиной швов, мм	Предел осадки конуса «Стройцнил» массой 100 г, см
Жидкий	от 0,5 до 2	6 – 9
Полугустой	до 3	5 – 6
Густой	до 5	3 – 5

Из 1 м3 сухой смеси (шамотной, высокоглиноземистой, полукислой или динасовой) получается: 0,85 м3 густого раствора; 0,95 полугустого; 1,05 жидкого.

Воздушно-твердеющие растворы имеют значительно меньшую газопроницаемость, чем обычные огнеупорные растворы.

Цена

Таким образом появится возможность прибрести продукт с доставкой на дом. При этом цена мертеля окажется фиксированной и вполне демократичной. К тому же, на сайте заодно можно узнать всю полезную информацию, полное описание товара с прилагаемой картинкой.

При покупке очень важным является расчёт требуемого материала. К примеру, сколько связующего элемента может понадобиться для сооружения печки из огнеупорного кирпича?

Эта задача решается совсем несложно. При выяснении количества закупаемого шамотного мертеля, обычно исходят из конструктивных особенностей. При тонкой величине кладочного шва, при расчётах необходимо использовать коэффициент 1/2.

То есть, на сто кирпичей, нужно закупить 50 кг кладочного порошка. Вместе с тем, толстый шов кладки предполагает подсчёты с коэффициентов 2/3. Так что несложно узнать, что при подобных особенностях конструкции из огнеупорного кирпича, на сто блоков понадобится 75 кг связующего материала.

Что же касается качества, для определённой марки продукта соответствующие показатели устойчивости к высоким температурам устанавливает ГОСТ. Мертель при изготовлении, по этой причине, строго соответствует предполагаемым характеристикам, среди которых, в том числе:

• прочность;
• незначительная электропроницаемость;
• малопористость;
• качественное сцепление с кирпичами.

Цифра, следующая за маркировкой «МШ» призвана указывать процентное содержание в составе смеси оксида алюминия. И чем выше данный показатель, тем более высокие температуры, отмеченный маркировкой, состав способен выдержать. Это отражается на стоимости продукта, который на прямую зависит от данного признака, а также прочих свойств мертеля.

МШ-28 менее термостойкий, но более востребованный у частных лиц материал, закупаемый обычно партиями поменьше. Поэтому стоимость его удобнее всего выразить в цифрах: от 380 до 600 рублей за мешок.

Какого производителя лучше выбрать? Обычно в отзывах рекомендуется высокопластичный мертель «Терракот». Применение данного продукта в практических нуждах обычно обеспечивает наилучший результат.

Однако, многие неопытные пользователи жалуются, что после кладки швы между кирпичами практически не слипаются, а сама поверхность неустойчива и шатается в моменты прикосновений.

Порядок выполняемых работ

Кладка топки ведется по рядам, в полном соответствии с порядовой схемой, с использованием расшивки и мастерка. Кладочные швы заполняют по всей глубине. Весь выступающий раствор удаляют моментально. Если он застынет, избавиться от него будет затруднительно. Поверхность затирают мокрой ветошью либо мочальной кистью. Топливники, дымовая труба, каналы изнутри должны быть максимально гладкими. Швы затвердевают путем образования керамической высокопрочной связки. Главное, чтобы просушка была выполнена правильно. Иначе на поверхности каминов либо печей могут образоваться трещины.

Огнеупорный цемент

В этой разновидности минерального вяжущего используют алюминат кальция, который сохраняет прочностные характеристики бетона и растворов. Отличительные особенности растворов и бетонов на жаропрочном цементе (помимо огнеупорных):

1. Коррозийная стойкость. Это свойство достигается за счёт применения неорганического сырья — алюмината кальция — которое не подвержено быстрому естественному разложению (в отличие от мергеля и извести в обычном цементе).
2. Ранние сроки твердения за счёт вытеснения влаги из раствора.
3. Технологичность применения. По способу использования и пропорциям не отличается от портландцемента.
4. Диэлектрические свойства, обусловленные отсутствием влаги.

Изготовить огнеупорный цемент самостоятельно невозможно, однако его легко найти в свободной продаже. Он позволяет готовить огнеупорный бетон, что помогает отойти от канонов кладки каминов и воплощать самые смелые дизайнерские задумки.

Цены на огнеупорный цемент

Наименование продукта	Производитель	Упаковка, кг	Цена упаковки, руб.	Цена 1 кг, руб.
Kerneos SECAR 38R	Франция	25	500	20
ГЦ-40	Новосибирск	40	900	22,5
ISIDAS 40	Турция	25	625	25
Lakka Tulenkestava	Финляндия	25	1300	52
ВГЦ-I-35, ВГЦ-50	Новосибирск	20	1800	90

Помимо каолиновой глины огнеупорные свойства сухим смесям придают специальные добавки на основе кремния, асбеста, бария или других глинозёмных материалов. Вступая в реакцию с водой или раствором-катализатором, масса обретает необходимые свойства. Следует отметить ещё одно свойство, которое «прилагается в качестве бонуса» к жаропрочности. Это гидрофобизация или гидроизоляция. Особенно это касается растворов с применением жидкого стекла, которое в меньших пропорциях (10–15%) обеспечивает гидроизоляционные свойства обычного раствора.

Виталий Долбинов, рмнт.ру

Инструкция по применению кладочной глино-шамотной смеси Терракот

Кладочный состав «Терракот» представляет собой готовую к применению смесь, обеспечивающий надежность и высокое качество кирпичной кладки, работающей в условиях повышенной температуры.

В состав смеси входят:

• каолиновая глина высокой чистоты;
• частицы каолинового шамота;
• песок.

Эксплуатационные характеристики

гарантирует соответствие продукта приведенным ниже параметрам:

• цвет – серо-охристый;
• максимальная рабочая температура – 13000С;
• максимальный показатель влажности – не более 3%;
• температура использования – от +5 до +600С;
• срок полного высыхания – 50 часов;
• оптимальная толщина шва – 8-10 мм;
• фракция наполнителя – не больше 1,25 мм;

Для разведения 1 кг сухого порошка нужно применить 300 мл чистой воды.

Состав предназначена для укладки керамических и шамотных кирпичей.

Прежде чем приступить к кладке поверхность необходимо тщательно зачистить от старой краски, наплывов цемента, различных загрязнений и пыли. Перед укладкой пропитывать кирпич водой на протяжении 3 минут. Для укладки 40 кирпичей потребуется 20 кг готовой смеси.

Замешивание смеси

Для приготовления качественного раствора необходимо:

1. Сухой порошок размешать в чистой воде до консистенции загустевшей сметаны и выдерживать на протяжении часа. Температура воды должна находиться в пределах 20-220С.
2. Долить недостающий объем воды и тщательно перемешать состав.

Методика выполнения работ

Кладочные работы рекомендуется проводить при температуре от +5 до +600С. Толщина швов должна составлять от 10 до 12 мм. Готовая смесь наносится строительным мастерком. Расшивка швов производится сразу по окончанию укладки.

Первичный прогрев кладки допускается не раньше 48 часов с момента завершения укладки кирпича. Температура первичного нагрева должна быть не более 3000С. При дальнейшей эксплуатации время и температурный режим не нормируются.

В случае загустения раствора допускается добавление небольшого количества воды при тщательном перемешивании.

Упаковка и условия хранения

Шамотная смесь «Терракот» реализуется в мешках емкостью 5 и 20 кг. Срок годности состава не ограничен. Замерзание и размораживание, промокание и сушка не сказываются на эксплуатационных характеристиках смеси. В состав материала не входят токсичные компоненты, поэтому он полностью безопасен для человека и окружающей среды.

Шамотная глина считается уникальным, экологически безопасным стройматериалом, имеющим высокие эксплуатационные свойства. Материал широко применяется в строительных работах, архитектуре изготовлении различных предметов интерьера, посуды и статуэток. Высокие прочностные характеристики и способность выдерживать высокие температуры позволяет применять шамотную глину для возведения и отделки печей и каминов.

Достоинства огнеупора

Глина шамотная жаростойкая огнеупорная известна человеку несколько тысяч лет. С тех пор сфера ее применения изменилась мало. Среди других природных материалов, обладающих теми же свойствами, этот огнеупор был выбран, благодаря таким преимуществам:

• покрытия и изделия из него не разрушаются, не растрескиваются, держат приданную им изначально форму, их характеризует длительный срок службы;
• экологически безопасная природная осадочная порода не наносит ущерба здоровью человека и окружающей среде;
• глина имеет высокие адгезионные качества, она прекрасно сцепляется с металлическими, каменными, кирпичными и другими поверхностями;
• изделия и покрытия способны стабильно и долго выдерживать нагревание;
• материал паропроницаем.

Разновидности

Особенности огнеупорной кладки

Технология печной кладки несколько отличается от возведения кирпичных стен. Сначала выполняется разметка углов и горизонталей. Прежде чем укладывать огнеупорный кирпич на мертельный раствор, выполняется его раскладка, подгонка и притирка “насухо”. Это делается для того, чтобы была возможность соблюдения размеров швов и зазоров. Измерить их величину можно специальным инструментом – щупом. После выполнения сухой укладки, кирпичи разбирают, запоминая место расположения каждого из них.

Монтаж производится, начиная с углов по общим правилам кирпичной кладки. Необходимо соблюдать горизонтальность и вертикальность поверхностей, пользуясь строительным уровнем и отвесом. Каждый кирпич пред укладкой окунают в воду, а раствор необходимо распределять таким образом, чтобы он полностью заполнял выемки и сглаживал все неровности.

Швы нужно стараться делать тонкими и равномерными. При использовании расшивки нельзя ее утапливать в раствор слишком глубоко, чтобы не нарушить целостность стыка. Вертикальные швы не должны совпадать, чтобы нагрузка на нижние ряды распределялась равномерно. Тем самым обеспечивается лучшая прочность всей конструкции.

Следует учитывать тот момент, что будет выше температура в печи, тем тоньше должны быть швы между кирпичами. И главное условие при подборе материалов – свойства шамотного мертеля должны быть максимально приближены к характеристикам используемого кирпича.

По окончании возведения печи или камина, в его стенках остается еще довольно много влаги. Поэтому первый розжиг рекомендуется производить не ранее, чем через сутки на непродолжительное время. Затем, в течение недели, печку надо протапливать ненадолго один-два раза в сутки. Нельзя использовать серьезное топливо, достаточно сжечь небольшое количество щепок или сухих веток.

Интенсивность протапливания следует увеличивать постепенно, все дверцы при этом держать открытыми. Так водяные пары от высыхания мертеля и кирпичей будут уходить равномерно и постепенно.