Původ názvu a starověké počátky
Slovo šamot pochází z francouzského výrazu chamotte, který označuje žáruvzdorný materiál používaný v keramickém průmyslu. Jeho kořeny ale sahají ještě dál, až do starověké Číny, kde byl podobný typ jílu znám jako sha-mo-tu, tedy „písčitá hlína z pouště“. Různé kultury měly pro šamot své vlastní výrazy, vždy ale vyzdvihovaly jeho klíčovou vlastnost – odolnost vůči vysokým teplotám. Staří Řekové mu říkali pyromachos (ohni vzdorující), Římané zase terra ignea (ohnivá země).
Tradiční výroba a zpracování
Šamot má hluboké kořeny v dějinách lidského řemesla. Vyrábí se ze žáruvzdorných jílů – horniny vzniklé usazením jílovce na dně dávného moře. Naši předkové tento jíl těžili ručně, často v náročných podmínkách. Vytěžená surovina se nejprve sušila, drtila primitivními nástroji a následně vypalovala v jámových pecích. Správná teplota se určovala pouhým okem – podle barvy ohně. Teplota výpalu se přitom pohybovala okolo 1200 °C, což je dodnes hranice výpalu kamnářského šamotu.
Vývoj v různých regionech
Už kolem 5. století našeho letopočtu v Číně vznikaly vícestupňové pece umožňující výrobu kvalitního žáruvzdorného materiálu. Ve Středomoří používali Řekové a Římané jednoduché pece s přirozeným tahem. Ve středověku němečtí hrnčíři zlepšili vlastnosti šamotu mícháním různých druhů jílů. První zmínky o šamotu ve spojitosti s kachlovými kamny najdeme v Itálii a Švýcarsku.
V českých zemích se šamotová tradice významně rozvinula v 18. a 19. století, kdy se na Plzeňsku a v Podbořanech těžil vysoce kvalitní kaolin. Jeho mícháním s grafitem vznikl odolný šamot. Ve Velkých Opatovicích se historie šamotky začala psát kolem poloviny 19. století, kdy Ignác Meisel získal kutací právo na místní žáruvzdorné jíly. V roce 1885 pak Eduard Gessner založil podnik na šamotové výrobky, z něhož se brzy stal jeden z nejvýznamnějších v regionu.
Průmyslová revoluce a moderní výroba
Velký skok vpřed přinesla polovina 19. století a s ní vynález Hoffmannovy kruhové pece, která výrazně zvýšila efektivitu výroby. Průmyslově vyráběný šamot umožnil rozvoj levnějších topidel a posunul vytápění do nového věku. V Německu se prosadil závod Didier (1834), ve Francii pak společnost Saint-Gobain (založená už v 17. století). V Rakovníku se šamot vyráběl nepřetržitě od roku 1883 do roku 2002 kdy RAKO koupila rakouská firma Lasselsberger. Nový majitel v továrně Šamotka s moderní novou technologií zrušil výrobu…
Chemické složení a vliv příměsí
Šamot se vyrábí z přírodních surovin, takže vedle základních oxidů (zejména oxidu hlinitého – Al₂O₃ a oxidu křemičitého – SiO₂) obsahuje také příměsi, které ovlivňují výsledné vlastnosti materiálu. Patří sem například oxidy železa, titanu, manganu, sodíku, draslíku či vápníku, které dávají šamotu i charakteristické zabarvení – typicky světlou, okrovou barvu.
Šamot se chemicky třídí zejména podle obsahu Al₂O₃. Pro kamnářské účely se používají materiály s označením FC30 a FC35, které mají dostatečnou žárovzdornost i mechanickou pevnost. Podrobné třídění a klasifikaci upravuje norma ČSN EN 12475-1.
Technologie výroby
Výroba šamotu je kombinací tradičního řemesla a precizně řízeného technologického procesu. Základní směs tvoří ostřivo (vypálený, rozdrcený jíl) a plastická vazba (vazné jíly a kaoliny). Poměr mezi nimi se pohybuje mezi 7:3 a 6:4, v závislosti na způsobu dalšího zpracování. Pro lisování polosuchou směsí je ostřiva více, pro tažení nebo ruční tvorbu méně.
Vytváření se provádí na hydraulických či mechanických lisech, případně ručně dusáním do forem. Sušení probíhá v sušárnách nebo volně za využití odpadního tepla. Výrobky se následně vypalují v pecích na teploty mezi 1200–1380 °C. U kamnářského šamotu je běžná teplota výpalu kolem 1200 °C.
Kritéria kvality pro kamnáře
Pro kamnářské použití je klíčové, aby šamot odolával teplotním šokům, měl dostatečnou únosnost v žáru, nízkou pórovitost a byl přesně rozměrově zpracován. Výrobci proto musí pečlivě volit suroviny, řídit celý technologický postup a dodržovat požadované parametry – od barvy střepu až po rozměrovou přesnost.
Důležitým ukazatelem je obsah Al₂O₃ – pod 30 % může znamenat nižší žárovzdornost. Nízká žárovzdornost (pod 1600 °C) nebo vysoká pevnost v tlaku při nízké žárovzdornosti mohou naznačovat vyšší obsah skelné fáze a nižší odolnost proti změnám teploty. Dále se posuzuje objemová hmotnost, pórovitost a struktura materiálu.
Dnešní výrobci a použití
Největším českým výrobcem kamnářského šamotu je P-D Refractories CZ, dnes RHI Magnesita. Moderní šamotové tvarovky jsou vyráběny s velkou přesností a často tvoří celé stavebnicové sestavy pro topeniště nebo tahové kanály. Výrobky pro průmysl, například ve sklářství nebo metalurgii, musí odolávat extrémnímu tepelnému i chemickému namáhání – mají objemovou hmotnost až 2100 kg/m³, pórovitost do 18 %, pevnost v tlaku až 50 MPa a únosnost v žáru přes 1300 °C. Těchto parametrů se dosahuje výběrem surovin, vysokými lisovacími tlaky a teplotou výpalu až 1380 °C.
