В кирпичной печи есть зоны с разной степенью температурной и химической нагрузки, и правильно применять в них разные растворы с разными характеристиками. Например, топку лучше класть на раствор с добавлением шамотного песка — глиняно-шамотный или цементно-шамотный. Они выдерживают от 1100°C до 1200°C, при высоких температурах спекаются в единое целое с кирпичом, образуя монолит. Всю остальную печь класть можно на глиняно-песчаный, раствор. Его характеристики для этого оптимальны (выдерживает температуру до +450°C, имеет высокую плотность, не проводит газы). Некоторые части требуют большей прочности (дымовая труба и основание печи), при их кладке в раствор можно добавить некоторую часть цемента или извести. Так что раствор для кладки печи будет не один, а, как минимум, три.
Практически любой раствор делают на основе глины. Для тела печи в нее добавляют некоторое количество песка. Причем точно сказать, сколько именно, можно только «пощупав» исходный материал (в буквальном смысле) и сделав некоторое количество пробных замесов с разным его количеством. По результатам испытаний определяют самое лучшее соотношение. Только так, и никак иначе. Это единственный способ составить правильный раствор, на котором печь будет стоять долго.
Где набрать
Чтобы сэкономить, глину можно набрать ее у себя на участке. Это разрешено законом (с глубины до 5 метров). Только придется закапываться примерно на 2-3 метра, чтобы добраться до залежей с более-менее приемлемыми характеристиками. Второй вариант – набрать глины в ближайшем овраге, на обрывистом берегу реки и т.д. Это уже законом не разрешено, но повсеместно практикуется. И третий вариант – купить глину в магазине или у печников, но определяться с ее качествами и готовить ее надо будет точно также, как и добытую самостоятельно.
Значит, идем в овраг, на берег реки или роем в шурф огороде. Если посмотреть на структуру глиняного карьера в разрезе, увидим некоторое количество слоев. Верхний обычно – плодородный, с большим количеством органических веществ и растительных остатков. Даже если основной компонент его – глина, она нам точно не подходит. Требуемые слои залегают ниже. Может, под слоем осадочных пород, может под суглинком (глина с очень большим содержанием песка). Опускаемся значительно ниже – глубже нижней кромки плодородного слоя на 1,5-2 метра. Цвет искомой глины может быть любой – от беловатого и серого, до рыжего. Он не важен, важны характеристики.
Жирность глиняных пластов нарастает сверху-вниз. В идеале брать материал надо из средних пластов. Тут находятся, как правило, глины средней жирности, а именно они оптимальны для основного раствора. Для шамотного надо будет взять некоторое количество очень светлой и жирной глины из самых нижних слоев.
Определение жирности на месте
Жирность определяем прямо на месте. Берем кусок глины из какого-либо пласта (размером меньше кулака). Смачиваем руку, зажимаем комок, пытаемся его размять. Ждем пока вода впитается. Повторяем до тех пор, пока глина не станет пластичной. Скатываем шарик, начинаем его сжимать сверху и снизу двумя гладкими ровными пластинками (кусками древесины, металла и т.п.). В процессе начинают проявляться трещины. Если они стали появляться только после того как комок сжали на 1/3, то раствор или нормальный, или жирный и этот слой можно использовать. Если раньше – глина тощая, и лучше попробовать другой, потому что вымучивание песка – дело длительное и очень уж муторное, требует большого количества воды.
Из выбранного пласта (или пластов) надо будет взять около 5-6 килограммов глины. Они нужны для определения количества песка в растворе для кладки печи. Главное — не забыть какая глина из какого места и не перепутать.
Песок и вода
Песок можно, конечно, купить. Продается он обычно разделенным на фракции. Вам необходимы будут как минимум две — 0,7-0,9 мм и 0,15-0,25 мм. Требуются они в соотношении 1:2.
Для экономии и песок тоже можно найти в тех же местах, где есть глиняные залежи. Если вам повезет найти белый — кварцевый, его можно использовать для любого раствора, а желтый — измельченный полевой шпат, для кладки топки не подходит, но для остальных частей подойдет.
Лучшая глина для кладки печи — белая или каолин. Между пластами глины можно найти и песок
Вода нужна мягкая или совсем обессоленная, очищенная. Можно загодя собирать и отстаивать дождевуюводу, можно купить/набрать очищенную. Важно, чтобы она была мягкой или средней жесткости (жесткость не более 10 пунктов). Большое количество солей сильно ухудшает качество раствора.
Подготовка песка
Если песок добывали сами, его надо сначала просеять через сито с мелкой ячейкой (1-1,5 мм). Так отделяются крупные примеси и мусор. Просеянный песок содержит много живности и глиноземных примесей, которые могут значительно ухудшить качество раствора. Избавиться от них можно промывкой. Для этого делают специальный аппарат.
Берут трубу диаметром 150-200 мм. Длина ее — трехкратный диаметр (450-600 мм). В верхней части формируется слив, вода подается снизу. Емкость заполняется песком на 1/3, напор воды делают таким, чтобы песок клубился в верхней части, но при этом не сливался. Промывают до тех пор, пока не начнет сливаться чистая вода, для верности подождав еще 5-10 минут.
Промытый песок выкладывают на клеенку, брезент или другой плотный материал, в какую-то емкость. Можно его сушить, можно использовать влажным, но при замесе необходимо учитывать его влажность.
Определяем пропорции
С выбранными пробами глины надо работать — подбирать количество песка, проверять их, отбраковывать худшие, оставлять лучшие. Слишком большое количество образцов может вас запутать. Если тесты «по колобкам» дали разные результаты, оставляете тот, у которого трещины появились после того, как его сжали на треть. В этом случае велика вероятность того, что вы нашли залежи, в которые не надо будет ничего добавлять. Надо будет только развести водой до требуемой консистенции. Экономия времени огромная.
Если точно определиться не получается, оставьте два, максимум, — три образца. Это и так будет большое количество замесов и много тестов.
Сколько в раствор для кладки печи надо песка
Так как из карьера мы принесли нормальную или жирную глину (если все сделали правильно), надо определить, сколько песка в нее требуется добавить. Сделать это можно только опытным путем. Порядок действий такой:
Все оставляем сохнуть не на сквозняке, без доступа солнечного света. Через 2 дня по одному жгуту из каждого замеса оборачиваем вокруг черенка лопаты и смотрим на количество и глубину появившихся трещин. У нормального состава должна потрескаться подсохшая корка и немного внутренняя, влажная еще, часть. У тощего, трещин много и они очень глубокие, у жирного — они в основном поверхностные. Так выбираем составы с нормальной жирностью.
Как определить подходящий состав глиняного раствора
Чтобы подтвердить свои предположения, тестируем вторые глиняные колбаски. Их тянем за концы в стороны, разрывая. У нормального состава в месте разрыва толщина должна быть примерно 1/5 от первоначальной (если толщина была 15 мм, то на разрыве диаметр будет 3 мм).
Эти тесты дают, как правило, два-три подходящих состава. Отбраковав те, которые не подходят, оставляют сохнуть колобки и лепешки. На это уходит до 20 дней. Потом их роняем с метровой высоты, смотрим, в какой из составов оказался самым прочным — он и будет лучшим.
Долго? Да. Но только так можно найти самый прочный раствор для кладки печи. Если уж совсем нет времени, эти тесты можно пропустить. Но обязательно надо будет проверить правильно ли выбрана жирность раствора. Делают это после разведения водой (описано в пункте «Контроль качества»).
Сколько воды
В печном деле важно чтобы раствор для кладки печи имел еще и оптимальную вязкость, которая зависит от количества воды. Делаем пробный замес из той половины, которую отложили. Замачиваем ее, протираем ее через сито, добавляем по найденной пропорции песок. Если нормально размешать не получается, добавляем понемногу воды.
Мешают глину доской или «веселкой» — доской, оструганной в виде небольшого весла. После того как добились однородности, проводим простой тест.
Берем кельму, и ребром проводим по поверхности раствора. Если след остается «рваный», добавляем понемногу воды, тщательно размешивая. Если края оставленной борозды подплывают, воды налили много. Надо подождать пока вода не отстоится и не выделится на поверхности. Тогда ее можно собрать. Второй способ — замесить еще некоторое количество заведомо «сухого» раствора, и все перемешать. При нормальной консистенции глиняный раствор под кельмой имеет ровную поверхность, края бороздок держат форму.
Контроль качества и хранение
После того как вы замесили пробную партию глиняного раствора для кладки печи, еще раз его тестируем:
- Берем кельму, набираем на нее немного раствора и переворачиваем на 180°. Нормальный раствор в таком положении спокойно висит, тощий (много песка) — падает.
- Поворачиваем кельму с раствором на 90° (ребром вниз). Нормальный раствор медленно сползает вниз, падает, оставляя на металле тонкую почти прозрачную пленку из глины. Если раствор жирный, он почти не сползает, или оставляет толстый слой на металле.
- Берем два кирпича. На один наносим слой раствора в 2-3 мм, кладем второй и пристукиваем кельмой, как при кладке. Оставляем на 7-10 минут. беремся за верхний кирпич и поднимаем. Если второй кирпич висит, не падает даже при активном потряхивании, значит раствор сделали хороший.
Если все тесты прошли нормально, по найденным пропорциям можно замешивать большое количество глиняного раствора. Готовый глиняный раствор можно запаковать в ведра или залить в бочки, закрыть крышкой. В таком виде без изменения качественных характеристик он может храниться месяцами.
Особенности приготовления растворов для других частей печи
Как уже говорили, для кладки хорошей банной кирпичной печи, кроме глиняного потребуются еще два раствора: с шамотом для топки и с цементом или известь. для трубы и основания.
Как приготовить раствор с шамотом
Для приготовления раствора для кладки топки банной печи выбирать надо глину из самых нижних слоев — очень жирную. Она обычно почти белая, светло-серая или чуть желтоватая. В размоченную и протертую глину добавляют шамотный песок или мертель (надо купить в магазине). Песка потребуется много, а стоит он немало. Для экономии его можно мешать с кварцевым (белым) в пропорции 1:1.
Так как глина заведомо жирная, пробные замесы делают, добавляя сразу большое количество песка — от 3/4 и больше. При затворении этого раствора предъявляются высокие требования к качеству воды — она должна иметь жесткость не выше 8 пунктов. При составлении шамотного раствора требуется только определить необходимое количество песка. Пробы на прочность излишни — шамот является гарантом требуемых качеств.
Можно ли использовать готовый раствор для кладки топки с шамотом? Можно, но стоит он солидных денег, а потребуется его довольно много.
Известковый или цементно-известковый раствор
Основание печи и распушка дымовой трубы делается из раствора с повышенной механической прочностью — с добавлением извести и/или цемента.
Для приготовления раствора с использованием извести необходимо известковое тесто. Не гашеная самостоятельно пушонка, а изготовленная профессионалами пастообразная масса. Этот тот материал, на котором лучше не экономить. Его желательно купить уже готовым, расфасованным в герметичную тару (смотрите срок годности). При самостоятельном гашении пушонки, в пасте остаются частицы негашеной извести. В процессе эксплуатации они впитывают пары воды, гасятся, и рвут швы. Потому тут целесообразнее использовать готовое известковое тесто, причем хорошего качества.
Известковое тесто не обязательно покупать в ведрах, можно — в мешках
Для приготовления известкового раствора подойдет самостоятельно добытый песок, просеянный через сито с ячейкой 1 мм. Промывать его не надо, так как известь уничтожит всю микроскопическую живность, глиноземные примеси на прочности раствора не скажутся тоже. Если песок покупной, то его фракция — 0,7-0,9 мм. Воду можно использовать любую питьевую, в том числе и водопроводную. Требований к жесткости нет, но техническую воду с примесями использовать все равно нельзя.
Приготовление известкового раствора для печи
Вскрываете тару, вымешиваете тесто при помощи гладко оструганного деревянного веселка. Начинаете добавлять порциями песок, добиваясь равномерного его распределения по всей массе. «Стартовое» количество песка — 1/2 от объема извести. Перемешав все, смотрите на веселко. Нормальным считается раствор, если слой раствора на поверхности — 2-3 мм, с возможными небольшими бугорками и потеками. Если на плоскости остался очень тонкий почти прозрачный слой, через который даже древесину видно, раствор тощий (слишком много песка). Если слой большой и рыхлый — песка мало, раствор слишком жирный.
Известковый раствор можно месить при помощи дрели, но тестировать жирность надо при помощи оструганной древесины. Так жирность определяется точнее всего.
При определении пропорций известкового раствора берем песка побольше, но норма пластичности остается. Специалисты сначала доводят раствор до легкой «зажиренности», добавляя до 5 частей песка на 1 часть теста, а потом доводят до нормы по веселку, добавляя чистую пасту. В данном случае прочность шва обеспечивается именно песчинками, а известь только склеивает их.
Вязкость (количество воды) проверяем при помощи двух кирпичей. На один укладываем раствора около 3-4 мм, сверху — второй кирпич, постучав слегка ручкой кельмы, выравниваем его. По бокам должен образоваться валик раствора толщиной около 1-2 мм. Если он стоит и не стекает, все нормально. Затворили раствор как надо. Если валика нет, раствор не выдавливается, надо добавить немного воды. Если, наоборот, валик плывет вниз, воды слишком много, добавляйте пасты (песка, как договорились, положили по максимальной границе в пределах пластичности, так что небольшое количество пасты не помешает).
Цементно-известковый раствор
Доля цемента в данном растворе совсем небольшая. На одну часть цемента берут не менее 9 частей известкового теста (и не более 15). Марка цемента — от М200 до М600. Чем выше она, тем меньше требуется этого компонента, но прочность раствора при использовании высокомарочного цемента возрастает. Можно в качестве добавки использовать готовый клеевой состав для печей. Его основная составляющая — высокомарочный цемент.
Вся сложность состоит в том, что данный раствор имеет малый срок пригодности — он должен быть использован на протяжении 45 минут с момента начала замеса. Потому проводить эксперименты с количеством песка и воды надо на пробной партии (все действия аналогичны определению известкового состава). При затворении рабочего цементно-известкового раствора для кладки печи, быстро, в определенном порядке, смешиваются все заранее отмеренные компоненты. Готовый материал сразу берут в работу.
Перемешивать раствор можно все тем же веселком, а можно — дрелью с насадкой. Порядок замеса такой:
- Сначала в известь добавляют воду (если по результатам пробы это необходимо), размешивают до однородности. Перемешивают миксером около 2-3 минут, вручную — 10-15 минут.
- Продолжая мешать, тонкой струйкой добавляют требуемую долю цемента. Добившись однородности состава, еще несколько раз перемешивают.
- Продолжая мешать, постепенно досыпают песок. Высыпав весь требуемый объем, еще пару раз перемешивают. Раствор готов к использованию.
Все эти тонкости были наработаны опытным путем. Технология отличается от той, которую использовали наши предки. Они глину били. Для кладки простой печи приготовления пищи подойдет и просто битая глина, но для банной печи с ее температурными режимами требуется хороший, крепкий раствор.
Пожалуй, ни один уютный частный дом невозможно представить без хорошей печи либо камина. Кроме того, и по сей день многие люди, живущие в негазифицированной местности, просто вынуждены топить дровами. С одной стороны, это наиболее экологичный способ обогрева, а с другой – экономически выгодный. Цены на альтернативное топливо и электричество сохраняют устойчивую тенденцию к росту, поэтому необходимо искать оптимальный выход из сложившейся ситуации.
Научиться класть печи хотят многие, и это обусловлено не только желанием сэкономить зимой на отоплении. Полученные в процессе обучения практические навыки могут стать отличным подспорьем в развитии личного бизнеса. Спрос на печные работы с каждым годом растет, создавая перспективы для достаточно высокого заработка.
Жаростойкий, жаропрочный, огнеупорный – какая разница?
Начинающие печники зачастую испытывают некоторые трудности, связанные с правильным пониманием терминологии. Касаемо строительных растворов для печной кладки, наибольшая путаница возникает с понятиями жаростойкости, жаропрочности и огнестойкости материала. Данные параметры являются основополагающими в печном деле, поэтому мы сейчас попробуем уточнить их значение и внести ясность в понимание этого вопроса.
Жаростойким называется материал, способный выдержать нагревание до высоких температур. При этом во время последующего его охлаждения сохраняется структура, химический состав и не происходит необратимых изменений формы. Кроме того, жаростойкие материалы в нагретом состоянии по-прежнему способны выдерживать изначальные заданные физические перегрузки без риска возможного разрушения.
Основное свойство жаропрочных материалов – устойчивость к воздействию температуры при условии сохранения изначальных механических свойств. Жаропрочные вещества и соединения обладают на порядок меньшим показателем теплового расширения, чем жаростойкие. Такие материалы используются при конструировании не только печей, но и механических устройств, работающих в экстремальных температурных режимах, подвергаясь при этом мощному динамическому воздействию.
Наконец, огнеупорные материалы, — это жаростойкие либо жаропрочные соединения, которые, кроме всего прочего, спокойно выдерживают действие химически активных (зачастую агрессивных) веществ, содержащихся в газообразных веществах. Конкретно в случае с печной кладкой это может быть дым либо продукты термического разложения топлива.
Все растворы и материалы, применяемые при конструировании печей, обязаны быть жаростойкими и огнеупорными. Это требование относится даже к тем элементам, которые в обычном режиме работы печки не нагреваются более, чем на четыреста градусов. Ни одна стандартная строительная смесь не соответствует данным параметрам.
Основные элементы печи и требования к растворам, применяемым для их кладки
Выбор раствора для работы необходимо осуществлять в зависимости от того, для кладки какой именно части печки он будет применяться. Используя схему, размещенную ниже, подробно рассмотрим каждую из них.
- Железобетонное основание (1) печного фундамента, которое также называют подушкой либо корнем. Изготавливается по стандартной технологии, однако, в обязательном порядке, во избежание неприятных последствий, должен быть физически отделен от фундамента самого дома. Необходимость соблюдения данного условия объясняется различиями в степени усадки здания и печи в нем.
- Гидроизоляционная прослойка (2). Для ее создания прекрасно подойдет рубероид, который нужно постелить поверх фундамента в несколько слоев.
- Собственно, сам печной фундамент (3). Поскольку он не подвергается мощному тепловому воздействию, то при кладке не требует применения особо термоустойчивых смесей. В то же время, от качества сборки данного элемента печи зависит надежность всей конструкции. Известны случаи, когда из-за ошибок при кладке фундамента приходилось полностью разбирать печь переделывать ее по-новому. Для работы используются сложные, трех- и более компонентные цементно-известковые смеси. Ну а в качестве основного стройматериала красный полнотелый кирпич здесь подойдет лучше всего.
Для изготовления компактных печей либо печей со значительной площадью основания (например, русской печи) можно также использовать обычную известковую смесь.
- Слой теплоизоляции с противопожарной отмосткой (4). Изготавливается из минерального картонного либо асбестового листа, на который кладут поверх лист железа, прикрывая всю конструкцию финишным слоем из войлочного полотна, пропитанного так называемым глиняным молоком (это раствор из очень жидко разведенной глины).
- Теплообменник (5), накапливающий выделенную при горении дров энергию. Является одной из основных частей так называемого тела печи. Во время растопки редко нагревается выше шестисот градусов, но зато подвергается очень активному влиянию со стороны выделяемого при горении дыма и прочих газообразных веществ. Нередки случаи, когда на внутренней поверхности теплоаккумулирующей кладки оседает разрушительный кислотный конденсат. Кирпич здесь используют специальный: печной, марки М150, керамический полнотелый красного цвета. Скрепляют кирпичи между собой простым однокомпонентным раствором глины. Следует заметить, что термин «простой» относится только к составу строительной смеси. Ее приготовление – довольно трудоемкий процесс, особенности которого мы рассмотрим позже.
- Жаровая часть тела печки называемая также топочной (6). Подвергается среднему химическому влиянию газов, но разогревается до очень высоких температур, вплоть до 1200 градусов. Для кладки используют так называемый шамотный кирпич и огнеупорный раствор глиняно-шамотного типа.
- Исток дымохода (7). Его изготавливают из того же кирпича и скрепляют тем же раствором, который указан в пункте №5, поскольку данный элемент печи подвергается аналогичному температурному и химическому влиянию, как и теплоаккумулирующая часть ее тела.
- «Распушка» печного дымохода (8). Ее задача – создать гибкое механическое соединение, связывающее потолочное перекрытие и непосредственно дымоход. Позволяет избежать ситуации, при которой возможна просадка потолка. Ремонтировать распушку можно отдельно, она не требует полной разборки всей конструкции. Кирпич для кладки берут стандартный печной, а раствор применяют известкового типа.
- Разделка противопожарная (9) – это специальный металлический ящик, наполненный невоспламеняющимся теплоизоляционным веществом.
- Труба дымохода (10). Данный элемент подвержен воздействию ветра и атмосферных осадков. Нагревается слабо, посему трубу кладут из стандартного красного кирпича. Впрочем, для большей надежности и термостойкости раствором пользуются известковым.
- Распушка трубы дымохода (11). Она изготавливается из тех же материалов, которые применяются при кладке основной части трубы.
Типы строительных растворов для печной кладки и их основные свойства
Ознакомившись с предыдущим пунктом статьи вы могли заметить, что для кладки разных составных частей печи рекомендуется использовать свой, наиболее подходящий для работы тип строительного раствора. Давайте рассмотрим каждый из них подробнее.
Глиняный раствор для печи
Глиняный раствор является наиболее дешевым строительным материалом. Его, как правило, можно добыть и приготовить в домашних условиях самостоятельно. Этот процесс мы подробно рассмотрим позже, поскольку подготовка составных компонентов сама по себе довольно трудоемкая и требует отдельной инструкции. Прочность глиняного раствора, как и его жаростойкость, средняя. Состав способен без последствий выдержать воздействие температур до 1100 градусов Цельсия. Что касается огнеупорности, то здесь глина практически не имеет себе равных: она не воспламеняется, а растворить ее могут только плавиковая и фторно-сурьмянистая кислота. Также обладает абсолютными показателями по газоплотности. Сложенную на глиняном растворе печь можно спокойно пересобрать, поскольку смоченная водой смесь снова раскиснет. Кроме того, такой материал годен для проведения работ практически неограниченный период времени: накрытая влажной тряпкой емкость с раствором не засохнет и через пару месяцев. С другой стороны, это является и его недостатком: глина совершенно не пригодна для выполнения кладки снаружи помещения.
Видео-инструкция. Правильный замес глиняного раствора
Известковые и цементно-известковые строительные смеси
Известковый раствор, в любом случае, обойдется дороже, чем глиняный. Для его приготовления придется приобрести специальное известковое тесто либо кусковую негашеную известь. Следует отметить, что негашеная известь позволит вам сэкономить, однако впоследствии это аукнется серьезными трудозатратами: подготовка раствора из извести-кипелки процесс скрупулезный, ведь погасить нужно все частицы до последней. Если же в составе смеси будет присутствовать негашеная известь, то шов кладки может потом разорваться. Сам строительный раствор обладает пониженной жаростойкостью и огнеупорностью. Он способен противостоять неактивным дымовым газам температурой менее пятисот градусов. В сравнении с глиняной смесью обладает более низкой газоплотностью. С другой стороны, известковый раствор не впитывает атмосферную влагу, поэтому с ним можно работать снаружи здания. Готовая смесь пригодна к использованию в течении сравнительно небольшого (относительно глины) периода времени: ею можно класть печь от одного до трех дней после замеса.
Цементно-известковый раствор стоит больше обычного известкового. Однако это частично компенсируется его повышенной прочностью. С другой стороны, устойчивость к теплу здесь примерно в два раза ниже: цементно-известковая смесь без последствий выдержит температуру лишь до 250 градусов. Показатель газоплотности у раствора низок. Он, в большинстве случаев, используется для сооружения печного фундамента. Засыхает довольно быстро, поэтому сохраняет пригодность к работе лишь в течении часа после приготовления.
Глиняно-шамотный и цементно-шамотный растворы
Глиняно-шамотный раствор обладает всеми свойствами обычной глиняной смеси, однако в большей степени жаростойкий (его предельная рабочая температура доходит до 1300 Цельсия). Данный материал, естественно, стоит дороже глины, поскольку для его приготовления необходимо закупать специальный шамотный песок. Глиняно-шамотные растворы, в большинстве своем, используются для сооружения печной топки.
Цементно-шамотный раствор стоит довольно дорого, поскольку требует использования высококачественных составляющих. По прочности смесь имеет равные показатели с цементно-известковой, при этом жаростойкая как глиняно-шамотный замес. С другой стороны, обладает среднего уровня огнеупорностью. Впрочем, ее вполне достаточно для кладки топочной части печи. Срок годности готового цементно-шамотного строительного раствора – около сорока минут. Следует также отметить, что смешение компонентов в нем вручную не производят.
Наименования многокомпонентных смесей для кладки принято составлять таким образом, чтобы название самого сильного связующего стояло на первом месте. При этом процент его содержания в растворе может быть наименьшим. К примеру, цемента в цементно-известковой смеси в 10-15 раз меньше, чем извести.
Отдельного пояснения требуют два термина, употребленные выше: «газоплотность» и «шамотный». Давайте разберемся в их значении.
Термин «газоплотность» обозначает способность материала пропускать газообразные вещества. Если раствор обладает высокой газоплотностью, то он не пропустит наружу частицы и они не будут благодаря диффузии попадать внутрь отапливаемого помещения. Следует отметить, что газоплотность и гигроскопичность – понятия не взаимоисключающие. Молекулы водяного пара обладают меньшими размерами и большей подвижностью в сравнении с частицами дыма. Хороший качественный раствор обязан сочетать в себе в оптимальных пропорциях оба качества, как газоплотность, так и гигроскопичность. Печь должна «дышать», и, в то же время, не пропускать дым вовнутрь. Именно эти требования являются ключевыми для составления рецептуры печных строительных смесей.
Что касается второго рассматриваемого понятия, то «шамотом» называется специальный огнеупорный и жаростойкий материал. Его производят, осуществляя глубокий обжиг смеси специальной глины (так называемой «высокоглиноземной»), циркониевых соединений, кристаллов граната и некоторых других компонентов. Глубокий обжиг от обычного отличается тем, что он предусматривает продолжение нагрева вещества даже после полного выделения всей кристализационной воды из него, вплоть до спекания и образования комков.
Как сэкономить на материалах для кладки?
Ответ на данный вопрос, казалось бы, вполне очевиден: необходимо максимально использовать подручные материалы, которые можно бесплатно добыть прямо на месте строительства печи. В нашем случае самостоятельно мы можем раздобыть следующие компоненты: глину, песок и воду. Но, как показывает практика, на деле все далеко не так просто. Нельзя просто так взять любую воду, смешать ее с первыми попавшимися песком и глиной, а в результате получить хорошую качественную смесь для кладки. К каждому компоненту для создания печного строительного раствора выдвигается ряд серьезных требований. Давайте узнаем о каждом из них подробнее и научимся отбирать все необходимые составляющие.
Глина. Как отличить качественную глину от других ископаемых?
Довольно часто битую глину можно дешево приобрести у местных печников, однако мы не рекомендуем вам идти легким путем. Такой материал обычно в значительной степени загрязнен органическими примесями. Впоследствии они будут гнить и разлагаться, ухудшая консистенцию смеси и качество готовых швов. Гораздо выгоднее найти хорошую глину в близлежащих окрестностях и накопать ее самостоятельно. Сложность заключается лишь в том, чтобы научиться отличать качественные залежи от загрязненных.
Глина, по сути своей, представляет собой смесь оксида алюминия Al 2 O 3 и оксида кремния SiO 2 (говоря простым языком, песка). Основным определяющим параметром для глины является ее жирность. В свою очередь, от нее будет напрямую зависеть прочность ее структуры, пластичность, показатели агдезии (способности прилипать к другим поверхностям), гигроскопичность и даже газоплотность. Стандартно жирность глины, содержащей 62 процента оксида алюминия и 38 процентов песка принимается равной 100 %, а жирность чистого песка без примесей принимается за нулевую точку отсчета — 0%. Для замеса печных растворов нам понадобится глина со средними показателями жирности, ведь швы из материала слишком высокой жирности треснут во время высыхания. «Нежирная», или как ее еще называют, «тощая» глина также не отличается прочностью.
У глины есть несколько ископаемых-близнецов, которые зачастую с ней путают. Однако печные работы с другими минеральными материалами невозможны, поэтому важно уметь отличить их от того, что нам нужно.
Глинистый сланец и мергель. Материал представляет собой хрупкую каменистую горную породу. Залегает различимыми на глаз горизонтально расположенными слоями, имеющими скругления на краях. Кроме того, если взять на пробу образец глинистого сланца и переломить его, то на получившемся срезе будет четко просматриваться сланцевая структура.
Наибольшую трудность в опознании вызывает бентонит, известный также под названием бентонитовой глины (бентоглины). Это ценное минеральное ископаемое, однако оно совершенно непригодно для употребления в печном деле. Иногда встречается бентонит ярких цветов, фактически идентичный по внешнему виду нужной нам глине.
Свое применение бентонитовая глина, состоящая из натрий-кальциевых соединений, монтмориллонита и прочих примесей, нашла в фармакологии, медицине, парфюмерном производстве, винодельном искусстве и даже в горнодобывающем деле. Уникальность данного минерального соединения заключается в его способности вбирать в себя влагу. Насыщенный водой бентонит может без последствий увеличиваться по своему объему в полтора десятка раз, переходя в гелеобразное состояние. Но свойствами обычной глины, такими как огнеупорность, газоплотность и жаростойкость, к сожалению, он не обладает. Отличить бентоглину от необходимого нам стройматериала можно довольно просто. Достаточно взять небольшой пробный образец и поместить его в стакан, наполненный водой. Через небольшой промежуток времени бентонит вберет в себя влагу и заметно увеличится в размерах. Подождав достаточный период, вы сможете лицезреть превращение образца в бентонитовый гель, который внешне похож на студень, в чем-то подобный холодцу. Глина же в воде ни во что подобное не превратится.
На рисунке ниже вы можете увидеть характерный для нашей страны схематический срез почвенной структуры. Глина, расположенная в верхних слоях земли сильно загрязнена органическими примесями. Сверху основной слой глиняных залежей покрыт так называемым суглинком – прослойкой почвы со значительной примесью глинозема и песка. На схеме суглинок обозначен желтым цветом. Собственно, основной слой глины имеет неравномерные показатели жирности: сверху она минимальна и растет по мере погружения вглубь почвы.
Определять показатели жирности у глины мы будем с помощью специальной пробы. Сырье для анализа необходимо набирать после прохода через прослойку суглинка. В данной ситуации – начиная с пяти метров от поверхности земли.
Сама по себе проба глины очень проста: берем в руки комочек материала объемом в половину кулака. Смачиваем руки водой и начинаем разминать его, словно пластилин, придавая постепенно пробе форму шарика.
После того, как шар будет готов, начинаем его медленно давить двумя плоскими дощечками с обеих сторон ровно до момента образования первых трещин. Если вы успели сжать шарик хотя бы на треть диаметра, значит такая глина для наших задач вполне подойдет. Берем еще около пяти килограмм материала в ведро и несем домой для проведения дальнейших тестов, о которых поговорим позже.
Вода. Анализ качества воды в домашних условиях
Проверить качественные показатели воды, которую мы планируем использовать для создания печного раствора, необходимо в самую первую очередь. Для работы подойдет только так называемая «мягкая» вода, либо, по меньшей мере, вода со средней жесткостью. Жесткость измеряется в единицах, именуемых немецкими градусами. Один такой градус обозначает, что в каждом литре исследуемой воды находится 20 миллиграмм кальциевой и магниевой соли. Замес печного раствора можно производить лишь если жесткость воды будет ниже десяти таких градусов.
| Опыт, позволяющий определить параметры воды, потребует приобретения в аптеке около 0.2 литров дистиллированной воды. Также берем кусок хозяйственного мыла и крошим его на мелкие кусочки. Оно будет нашим индикатором, поскольку мыло нейтрализует растворенные в воде соли. Один грамм стандартного 72% мыла нейтрализует около 7.2 миллиграмм солей жесткости. До завершения процесса полного смягчения воды раствор мыла не будет пениться. Именно это и покажет нам, насколько вода «жесткая». | |
| Нагреваем дистиллированную воду примерно до 75 градусов и осторожно растворяем в нем мыло. Следует выполнять данную операцию аккуратно, не допуская вспенивания смеси. Пропорции, в которых необходимо добавлять наш «индикатор» будут следующими:
|
| В результате, после того, как все остынет, мы получим так называемый «титровальную смесь». Набираем с помощью мензурки около 500 миллиграмм тестируемой воды, а шприцом (без иглы) – 20 миллилитров полученного мыльного раствора. |
Вода с растворенным в ней мылом | По капелькам добавляем раствор в проверяемую воду, осторожно размешивая ее при этом. Сначала мыло, взаимодействуя с кальциевыми и магниевыми солями начнет выпадать в осадок в виде характерных серых хлопьев. Продолжаем процесс до тех пор, пока не начнет образовываться пенка с мыльными пузырьками радужного оттенка. С появлением пузырей прекращаем добавлять растворенное в дистилляте мыло и смотрим, какое количество раствора нам понадобилось для полной нейтрализации всех солей. Далее выполняем нехитрые расчеты и узнаем жесткость воды. |
| Пример проведения расчетов. | |
| Допустим, мы использовали чистое 100% мыло, в 10 миллилитрах которого находится один грамм мыла. Такое количество мыла в 500 миллилитрах проверяемой воды должно было вывести в осадок 10 миллиграмм солей Mg и Ca. Значит, в одном литре воды содержится 20 мг примеси солей жесткости, что соответствует одному немецкому градусу. А если мы потратили 80 миллилитров мыльного титровального раствора, значит жесткость воды – 8 градусов и она тоже подходит для печной кладки. Главное – не пересекать предельного значения жесткости в 10-11 единиц. | |
Какой песок подойдет для печной кладки? Подготовка песка
Что касается песка, то брать его пробы необходимости никакой нет. Рядом с глиняными залежами вы всегда сможете найти прослойки белого кварцевого песка и желтого, содержащего полевой шпат. Первый подходит для создания любых печных конструкций, а второй может быть использован в кладке всех элементов, кроме самой горячей части — топки. Помните, что подготовка песка к работе потребует значительного количества воды. Именно поэтому следует заранее озаботиться решением вопросов касательно бесперебойного водоснабжения.
Накопанный своими силами песок необходимо сначала пропустить через сито с размером ячеек в 1-1.5 миллиметров. Это позволяет избавиться от различного крупного мусора и получить необходимую совокупность фракций. Наибольшей проблемой для самокопаного песка являются органические примеси и различные обитающие в нем живые микроорганизмы. От них песок необходимо очистить, иначе швы кладки со временем могут испортиться.
Существует множество промышленных методов чистки песка, однако все они связаны с существенными затратами энергоносителей. Мы же, в целях экономии, воспользуемся простым и доступным для каждого способом промывки.
Для изготовления очистительного аппарата нам понадобится отрезок трубы 15-20 сантиметров в диаметре. Высота ее должна быть примерно в три раза больше толщины. Засыпаем треть объема песком и подаем снизу воду под большим напором. Мощность водяной струи нужно подобрать таким образом, чтобы промываемый песок клубился, но в слив, расположенный сверху, не вытекал. После того, как в слив пойдет чистая вода, ожидаем еще около десяти минут и заканчиваем процедуру. Первая партия очищенного песка готова. Остается лишь его просушить.
Способ фильтрации песка методом промывки позволяет также убрать из него различные вкрапления ненужного нам глинозема.
Определение основных пропорций. Сколько песка, воды и глины должно быть в растворе?
Важным шагом в подготовке строительного печного раствора является определение оптимальной пропорции между песком и глиной. После того, как мы принесем домой отобранную согласно озвученному выше алгоритму глиняную пробу, необходимо разделить ее надвое. Первую половину откладываем, а вторую снова делим на пять одинаковых кусков. Каждый из них помещаем внутрь отдельной посуды и добавляем туда воды (жесткостью до 11 немецких градусов), примерно четверть от объема самой глины.
Далее оставляем глину раскисать в воде. Как правило, данный процесс занимает примерно 24 часа. Через сутки тщательно ее размешиваем и пропускаем сквозь сито с размером ячеек в три миллиметра, чтобы отсеять крупные комки.
Повторно ставим емкость с процеженным раствором на отстой. При появлении на поверхности раствора после отстаивания мутной жижи (так называемого «шлама») – убираем его, сливая на землю.
Все, теперь в каждую емкость с подготовленной глиной можно начинать добавлять песок. Делать это необходимо в следующих соотношениях:
- Первая емкость – песок не добавляем;
- Вторая – одна часть песка на четыре части глины;
- Третья – две части песка на четыре части глины;
- Четвертая – 3 части песка и четыре части глины;
- Пятая – песок и глина добавляются в одинаковом количестве.
Добавление песка в каждую из емкостей необходимо производить постепенно, небольшими порциями, в несколько подходов (оптимально – не менее трех и не более семи). Размешивать все нужно очень тщательно. Не стоит спешить добавлять следующую порцию песка до того, как предыдущая полностью равномерно не растворится в смеси. Качественно замешанный глиняно-песчаный раствор опознать довольно легко: просто попробуйте растереть его между пальцев. Если шероховатость отдельных песчинок не ощущается, значит все сделано правильно.
Следующим шагом в подготовке глиняно-песчаного раствора будет изготовление опытных образцов. Берем глину в каждой из пяти емкостей и поочередно делаем:
- По два жгута примерно 35 сантиметров в длину и сантиметр-полтора диаметром;
- Вылепливаем шар диаметром пять сантиметров;
- Круглую глиняную лепешку толщиной 12-15 миллиметров и радиусом 7.5-8.5 сантиметров.
В результате у нас на руках окажется ровно 20 образцов, которые необходимо пометить и оставить сушиться внутри здания. Для нормального высыхания образцы не должны подвергаться действию сквозняка и прямого солнечного излучения. Обычно жгуты высыхают за пару суток, а вот лепешкам и шарикам может потребоваться срок до двух десятков дней. Если шар не мнется, а лепешка перестала сгибаться пополам – значит материал окончательно высох.
Когда образцы будут готовы к испытаниям, приступаем к следующему классическому эксперименту, позволяющему определить жирность глиняного раствора. Для этого вокруг черенка лопаты оборачиваем глиняный жгут, затем разрываем его и наблюдаем результаты:
- Жирная глина, обозначенная на рисунке G (от нем. «greesy» — сальный) практически не потрескается, а при разрывании жгута пополам место разрыва будет иметь каплевидные торцы.
- Глина нормальной жирности (помечена как N) будет иметь потрескавшийся верхний засохший слой и, после разрывания жгута, толщина его в месте разделения будет равна примерно пятой части от изначальной. Именно такие образцы нам необходимо отобрать.
- Сухая (тощая) глина, обозначенная как L (от нем. «Lean» — постный), отметится максимальным количеством глубоких трещин и при разрыве будет иметь наибольшую площадь в месте разделения кусков жгута.
Как правило, после проведения отбора остается несколько (обычно 2 или 3), на первый взгляд, подходящих образцов.
Провести окончательный «глиняной кастинг» нам помогут засохшие шары и лепешки. С высоты метра над голым полом роняем образцы. Наиболее прочный из них и укажет на необходимую консистенцию песка с глиной. Если после падения с метра все пробы остались целыми – начинаем постепенно увеличивать высоту до тех пор, пока не сможем определить наиболее прочную из них.
Следующим шагом в подготовке строительного печного раствора будет расчет необходимого соотношения воды на долю песка в смеси. Физические пределы, в которых глиняная смесь будет обладать нормальной жирностью довольно широки. Главная же наша задача, поскольку печь мы кладем для себя, — сделать максимально крепкую конструкцию, с отличными показателями газоплотности материала соединительных швов.
В первую очередь, просеиваем оставшуюся при пробном заборе глину. Продавливаем глину через сито с мелкими ячейками, чтобы она равномерно смешалась с песком. Добавляем необходимое количество подготовленного промытого песка. Пропорции песка и глины мы узнали ранее благодаря проведенным экспериментам. Начинаем добавлять воду и замешиваем раствор. Помните, что вода должна соответствовать параметрам жесткости, о которых мы рассказывали ранее.
- Рвущаяся ложбинка говорит о том, что воды маловато (рис. 1)
- Если ложбинка сразу за кельмой начинает заплывать, значит с водой переборщили (рис. 2) Отстаиваем раствор, убираем шлам в отдельную посуду. Разница в объеме между залитой водой и выдавленным шламом и покажет нам необходимую оптимальную пропорцию.
- В случае, когда вы сразу угадали с необходимым количеством воды, кельма будет оставлять на поверхности замешаного раствора четкий, хорошо различимый ровный след с выделенными краями.
Замес глиняного раствора по вычисленным пропорциям. Проверка на прочность.
Узнать или будет наш раствор в достаточной степени крепким и обладать необходимой степенью агдезии позволит так называемая проба крестом. Этот финальный опыт покажет насколько верны были результаты всех наших подготовительных проверок материала и насколько качественно мы очистили составляющие компоненты печной смеси.
Для проверки нам понадобится пара кирпичей, один из которых кладем на землю плашмя и покрываем самую большую его плоскость (так называемую «постель») тонким слоем приготовленного пробного глиняного раствора. Сверху накладываем второй кирпич, и, пристукнув его мастерком, даем смеси подсохнуть в течении примерно десяти минут. После этого хватаем пальцами кирпич, расположенный сверху и тянем вверх. Подняв на некоторую высоту встряхиваем конструкцию на весу: если нижний кирпич при этом не оторвался, значит все подготовительные работы были проведены тщательно и мы верно рассчитали все пропорции для печного раствора.
Также с принципами приготовления глиняных растворов для кладки печи вы можете ознакомиться, просмотрев размещенные далее видео:
Видео: Приготовление раствора для кладки печей
Видео: Как приготовить состав глиняного раствора для печи
Раствор для кладки печей делается посредством смешивания специально подобранных компонентов – вяжущего вещества, воды и заполнителя. Качественную смесь можно приготовить своими руками, если знать основные правила подбора и соединения ее составляющих.
1
При строительстве отопительных агрегатов из кирпича обычно используется раствор из глины. По своему составу он идеально годится для надежной фиксации каждого кирпичика возводимой конструкции. А вот для кладки фундамента печи и ее дымохода желательно использовать цементную либо известковую смеси. Они не растрескиваются от конденсата, который собирается в указанных элементах отопительного устройства.
Глиняный раствор для кладки кирпича
Основной показатель глиняной смеси для кладки – жирность. Именно от этой характеристики зависит прочность кладочного состава, его устойчивость к повышенным температурам, пластичность, усадка. Все растворы на основе глины принято подразделять на три типа:
- Тощие. Они считаются непрочными и малопластичными. Кроме того, тощая смесь после засыхания начинает растрескиваться.
- Жирные. Эти составы имеют превосходные пластичные характеристики. Но при засыхании они склонны к разрушению (крошению).
- Нормальные. Идеальные смеси для кладочных работ. При 100-градусной температуре они не разрушаются, практически не дают усадки, отличаются хорошим уровнем пластичности. Нормальный раствор для печи прост в использовании. Кладку с его помощью без проблем выполнит своими руками любой более-менее опытный домашний умелец.
Для приготовления правильного глиняного состава для печи, таким образом, следует грамотно подобрать его пластичность. Слишком жирная либо чересчур тощая смесь станет растрескиваться и крошиться, что недопустимо. А значит, нам требуется определиться с пластичностью глины, которую мы планируем использовать. Делается это следующим образом. Наливаете в ведро 10 л воды, добавляете в емкость глину. Перемешиваете этот состав (процедура выполняется деревянной дощечкой) до получения сметанообразной консистенции (добавляйте глину по мере необходимости). Теперь все просто. Вынимаете дощечку и внимательно осматриваете ее. Если к деревянной поверхности прилип толстый глиняный слой, у вас получилась излишне пластичная смесь.
Решается такая проблема посредством добавления в состав . На 10 л смеси идет 1 л этого материала. Добавляете песок (сначала 1 л), тщательно перемешиваете. При необходимости досыпаете еще песок. И так до тех пор, пока готовящийся состав не будет оставаться на дощечке из древесины слоем около 2 мм. Подобный раствор считается оптимальным для кладки. Если же смесь пристает более тонким слоем, все придется переделывать – вы получили непластичный состав. Для кладки печи он не подходит.
2
Разобравшись с принципом определения пластичности раствора для кладки можно приступать к его смешиванию. Своими руками эта операция может производиться разными методами. Очень простая методика, которую мы, по сути, уже рассмотрели. Вам нужно за 24 часа до запланированной процедуры кладки печи замочить глину в небольшом объеме воде. Затем (через сутки) добавляете жидкость в размокший материал и перемешиваете состав лопатой до сметаноподобного состояния. После этого нужно процедить полученную смесь и досыпать в нее песок (помните о пропорциях, указанных выше).
Раствор на кирпиче
Если на поверхности глиняного раствора нет жидких лужиц, вы все сделали правильно. Если же глина выступила в жидком виде на поверхности кладочной смеси, необходимо добавить в нее еще песка.
В случаях, когда используется безупречно чистая глина (без посторонних включений и мелких камешков), смесь для печей можно приготовить своими руками по второй методе. Суть ее такова. Добавляете к чистой глине мелкий просеянный песок и заливаете получившуюся композицию водой (четверть от общего объема смеси). Тщательно перемешиваете состав до сметаноподобной густоты. На выходе он должен без затруднений сползать с лопаты, но ни в коем случае не растекаться. Следующий шаг – добавление цемента и соли в полученную композицию. Эти компоненты увеличат прочностные характеристики глиняного раствора для печи. Цемента на 10 л смеси берется 750 мг, соли – около 200 г.
Третий способ предполагает применение огнеупорной глины и песка-шамота. Эти компоненты следует смешать друг с другом в одинаковом соотношении. Затем доливаете в сделанную смесь воду. Ее количество – 25 % от объема глины. Перемешиваете состав. Вот и все. Это, пожалуй, самый элементарный способ подготовки раствора для кладки печей. Существует и еще одна методика приготовления интересующей нас смеси своими руками. Делается она из суглинков. Вам придется замесить 10 небольших порций различных растворов. Первая смесь имеет пропорции – часть цемента + часть песка + 10 частей суглинка, вторая – 2 ч песка + 1 ч цемента + 9 ч глины и так далее. Последняя композиция, таким образом, будет содержать 1 ч цемента, 10 ч песка и 1 ч суглинка.
Все замешанные растворы следует поместить в небольшие коробки и оставить до полного засыхания на свежем воздухе (дней на 6–7). Через неделю приступаете к осмотру получившихся смесей. Для кладки выбираете тот состав, в котором имеется максимальное количество глины и при этом полностью отсутствует явление растрескивания. Он, поверьте, будет идеальным – сможет выдерживать температуры нагрева печей вплоть до 500–600 °С без деформирования и крошения. Выбирайте свой вариант приготовления глиняного раствора!
3
Для оснований и дымоходов печей, как было отмечено, нужно использовать другие растворы – быстро застывающие и высокопрочные. Такие смеси можно приготовить из цемента и песка либо на базе извести. Цементные смеси готовятся так:
- Просеиваете хорошо высушенный песок. Он должен получиться рассыпчатым и максимально чистым.
- Смешиваете песок с цементом (3–4 к 1).
- Активно перемешиваете компоненты. В готовой композиции не должно быть комков цемента.
Кладка кирпича на раствор
Воду доливаете в сделанную смесь непосредственно перед началом кладочных работ. Объем жидкости берется таким, чтобы раствор был достаточно подвижным, но при этом не сползал с лопаты. Важный момент! Цементная кладочная композиция обязательно применяется в течение 60 минут после приготовления. Через час она просто-напросто схватится (причем намертво), и использовать ее будет невозможно.
Известковая смесь делается на базе так называемого теста. Его изготавливают из одной части извести (берите негашеный материал) и 3 частей воды. Процедура смешивания этих компонентов опасна. Есть риск повреждения дыхательных путей человека и его кожных покровов. Поэтому операцию нужно производить в защитной одежде и респираторе. Еще проще – приобрести готовый известковый раствор в строительном магазине. Стоит он сравнительно недорого. Операция смешивания компонентов известкового состава для кладки печи такова:
- Тесто из извести протираете через сито.
- Песок тщательно просеиваете.
- К трем частям песка добавляете часть теста, перемешиваете, доливаете воду, снова мешаете раствор. При потребности добавляете еще жидкости. На выходе вы должны получить пластичный состав.
Некоторые специалисты советуют применять цементно-известковую кладочную смесь. Она готовится из 10 ч песка, 2 ч теста и 1 ч цемента. Здесь следует придерживаться определенного порядка действий. Нужно сначала смешать цемент и песок. Затем доливаете в известковое тесто воду (раствор должен получиться вязким). И только после смешиваете тесто с водой и композицию цемента с песком. Допускается немного разбавлять смесь небольшим количеством жидкости.
Мы уверены, что наши советы помогут вам приготовить качественный раствор для кладки. Отнеситесь к этой операции по-настоящему ответственно. Именно от качества кладочной смеси зависит эффективность эксплуатации печи. Пусть в вашем доме всегда будет тепло!
В среднем при кладке печей требуется три ведра раствора на сто кирпичей.
В идеале глиняный раствор и кирпич почти не отличаются по своему составу и способны переносить нагревание более 1000 градусов. Печники-профессионалы определяют качество глины для раствора на ощупь и выполняют кладку с толщиной швов 3-4 мм. При более толстых швах глина между кирпичами не выдерживает высоких температур и крошится, образуются трещины, в которые всасывается воздух, а значит ухудшается тяга, увеличивается расход топлива и возникает опасность выхода угарного газа в жилое помещение.
Золотое правило печных работ - чем меньше глины в печной кладке, тем выше ее качество.
Одно из основных правил печника, доставшееся от предков: чем меньше глины, тем лучше качество кладки. И еще, глина - самый благородный строительный материал, поскольку дает право на ошибку. Если кладку на цементном растворе невозможно разобрать без потерь, то печная кладка на глиняном растворе разбирается легко и без отходов. При ремонтных работах кирпич и облицовочный материал, уложенный на глиняном растворе, всегда можно сохранить.
Существует мнение, что прочность глиняного раствора можно увеличить при помощи всевозможных добавок. Например: на 10 кг глины - 100-150 г поваренной соли или 1 кг цемента.
Однако наши прадеды навряд ли пользовались цементом, а их печи стояли по сто и более лет.
Если правильно подобраны составные части, глиняный раствор не требует никаких добавок, а всевозможные рекомендации - лишь подстраховка.
Раствор для кладки должен быть пластичным, в меру жирным, или, как говорят, нормальным. Жирный раствор, высыхая, уменьшается в объеме и растрескивается. Тощий не дает достаточной прочности.Глины для приготовления раствора бывают разной жирности али пластичности. Есть залежи глины, из которых приготовляют раствор нормальной жирности без добавления песка. Иногда приходится смешивать две-три глины, взятые из разных мест, и строго дозируя их.
Сначала их смешивают в сухом виде, затем затворяют водой. Если глины окажутся более жирными, то в них добавляют песок, количество которого может колебаться oт 0,5 до 5 частей по объему. Самое распространенное соотношение глины и песка в готовом растворе: 1:1 или 1:2. Количество воды составляет примерно 1/4 часть объема глины. Жирные глины потребуют большего количества песка, который должен быть мелкозернистым и не содержать посторонних примесей. Песок предварительно просеивают через частое сито с ячейками в свету 1,5x1,5 мм, не реже. Очень тощие глины приходится отмучивать, удаляя из них излишки песка.
Существует множество способов проверки качества глины .
Один из самых простых: слепить шарик из приготовленного раствора и бросить его об пол. Если шарик рассыпается, - значит, в растворе много песка и мало глины, если в образовавшейся лепешке появились трещины, -значит, песка все-таки много. Если шарик не дал ни единой трещины, - раствор нормальный или жирный.
Или же, как рекомендует А.М.Шепелев
Первый способ.
Берут 0,5 л глины, добавляют в нее немного воды и тщательно разминают руками до тех пор, пока она не вберет в себя полностью воду и не будет прилипать к рукам. Приготовив крутое тесто, скатывают шарик диаметром 40-50 мм и из такого же шарика делают лепешку диаметром 100 мм. Сушат их в нормальных условиях 2-3 дня. Если на шарике или лепешке за это время появились трещины, значит, глина жирная и требует добавления песка. Если после высыхания на шарике или лепешке нет трещины, а шарик, падая с высоты 1 м, не рассыпается, значит, такая глина пригодна для приготовления раствора. Тощие глины не растрескиваются, но не имеют прочности, в них надо добавлять более жирные глины. Песок или глину добавляют за несколько приемов, каждый раз проверяя качество получаемого раствора.
Второй способ.
Берут 2-3 л глины, помещают в какую-либо посуду, заливают водой, разминают комки и перемешивают веселкой. Если к веселке сильно пристает глина (полностью ее обволакивает), значит, она жирная, В такую глину необходимо добавить песок. Если на веселке остаются отдельные сгустки, то такая глина считается нормальной, и из нее приготовляют раствор без добавления песка. Если весло покрывается тонким слоем глины, значит, она тощая, и требует добавки жирной глины в определенных количествах.
Третий способ.
Это самый точный способ определения качества глины, необходимой для изготовления кирпича. 0,5 л глины замешивают до густоты крутого теста и тщательно разминают руками, как указано в первом способе. Из приготовленного глиняного теста скатывают руками шарик диаметром 40-50 мм, помещают его между двумя гладкими (строгаными) дощечками и плавно нажимают на верхнюю, постепенно сжимая шарик. Сжатие повторяют, пока на шарике не образуются трещины. В этом случае степень жирности глины зависит от величины сплющивания шарика и характера образующихся трещин.
Шарик, изготовленный из тощей глины (суглинка), при незначительном нажиме на него распадается на куски. Шарик из глины немного более жирной, чем суглинок, при сжатии на 1/5-1/4 его диаметра дает трещины. Шарик из нормальной глины дает трещины при сжатии на 1/3 диаметра. Шарик из жирной глины дает тонкие трещины при сжатии его на 1/2 диаметра.
Из этого же глиняного
теста, что и шарик, раскатывают
руками жгутиками толщиной 10-15 мм,
длиной 150-200 мм. Жгутики растягивают
или сгибают в форме кольца вокруг
круглой и гладкой деревянной
скалочки диаметром 40-50 мм.
Жгутик из жирной глины вытягивается плавно, постепенно утончается, образуя в месте разрыва острые концы, а при сгибании не образует трещин. Жгутик из нормальной глины вытягивается плавно и обрывается тогда, когда толщина его в месте разрыва становится меньше толщины жгутика на 15- 20%, а при сгибании образуются мелкие трещины. Жгутик из тощей глины мало растягивается, дает неровный разрыв, а при сгибании образует много трещин и разрывов.
Двух-, трехразовое повторное испытание методом раздавливания шарика, растягивания и сгибания жгутика позволяет выбрать нормальную глину, пригодную для изготовления кирпича-сырца или раствора для кладки печей.
При испытании приходится смешивать две-три глины, добавляя песок или, наоборот, удаляя его. Только таким подбором можно найти наилучшие пропорции тех или других материалов
И все же лучше ошибиться в сторону жирности раствора. Для работы печи это не имеет существенного значения. И, наоборот, избыток песка в растворе может повлиять на прочность кладки. Чем жирнее раствор, тем больше трещин даст штукатурка, но их можно ликвидировать затиркой более постным раствором (с большим добавлением песка) и побелкой в несколько приемов.
После того, как подобраны песок и глина, остается правильно приготовить раство р.
Первый способ.
Для приготовления раствора глину замачивают на 2-3 дня в большом деревянном ящике, обитом жестью, или в специальном железном “корыте”. Затем надевают резиновые сапоги и, постепенно добавляя песок, топчут ее до тех пор, пока не останется ни единого глиняного комка. Разбивать глиняные комки можно и специальной трамбовкой. Затем раствор прощупывают руками и размельчают (или удаляют) оставшиеся куски глины. Хорошо перемешанный раствор, где песок и глина находятся в нужной пропорции, должен сползать со стальной лопаты или мастерка, а не прилипать к ним. Если нанести на кирпич ровный слой раствора (3-4 мм), сверху положить второй кирпич, прижав его (пристучать), и минут через пять попытаться приподнять верхний, то при хорошем качестве раствора нижний не должен оторваться. Если опустить в нормальный глинопесчаный раствор палку (черенок лопаты и т.д.), то след на ней останется незначительный. Очень жирный раствор оставит на палке своеобразную пленку; тощий - вообще не оставит следов.
Второй способ.
Когда глина нормальная по жирности, не требует добавления песка, то поступают так. Делают дощатый настил или щит размером 1,5х1,5 м, называемый бойком. Перемешивать глину на земле не рекомендуется, так как в нее попадут земля и различные примеси. На боек насыпают слоями глину и смачивают водой. Как только глина размякнет, ее несколько раз перелопачивают, сгребают в кучку в виде узкой грядки высотой 300-350 мм. Длина грядки зависит от количества глины. Затем по этой грядке наносят ребром деревянной лопаты удары, как бы отрезая от грядки ломоть за ломтем пластинки. От ударов комки разбиваются, мнутся. Круглые камни и посторонние примеси во время работы удаляют. Затем глину вновь перелопачивают, сгребают в грядку и снова мнут, нанося удары лопатой. Эту операцию повторяют 3-5 раз, пока все комки не будут разбиты.
Если в глину добавляют песок, то поступают так. Насыпают песок в виде широкой грядки, делают в ней углубления, насыпают глину слоями, смачивают водой и засыпают сверху песком, выдерживают нужное время, пока глина размякнет. Затем ее многократно перелопачивают с песком, собирают в грядку и мнут лопатой точно так, как было описано выше. Мять глину надо столько времени, пока она полностью не перемешается с песком и не станет однородной. В данном случае глины в растворе должно быть столько, чтобы она могла только заполнить промежутки между песчинками.
Хорошо перемешанный раствор с нужным количеством песка и воды должен сползать со стальной лопаты, но не растекаться по ней. На ощупь это скользкая масса, с равномерным наполнением песком, без глиняных или песчаных сгустков. У этого раствора есть один недостаток: в нем часто остаются крупные частицы, не позволяющие выполнить тонкие швы и к тому же травмирующие руки. Во время работы раствор приходится все время прощупывать руками, удаляя всевозможные посторонние частицы, а это затрудняет и замедляет работу. Лучше всего такой раствор процедить через частое сито.
Третий способ.
Если применяют глину нормальной жирности, не требующей добавления песка, то ее засыпают в ящик или бочку слоями, смачивают водой, а сверху заливают. Глина размокает несколько часов. Затем ее тщательно перемешивают и процеживают через сито с ячейками в свету 3x3 мм. Добавляя воду на рабочем месте, достигают необходимой густоты раствора.
Когда в глину добавляют песок, то все компоненты отмеривают нужными дозами. Материалы в отдельности просеивают. После размокания глины ее процеживают, добавляют песок, перемешивают и еще раз процеживают.
Хранить глиняные растворы надо в закрытой посуде, чтобы в раствор случайно не попали посторонние предметы. Время, затраченное на просеивание материалов или процеживание раствора, окупается с лихвой при печной кладке.
Кладка печной трубы осуществима лишь с правильно приготовленным раствором – смесью воды, заполнителя и вяжущих веществ.
В сухом состоянии по плотности они делятся на легкие (меньше 1500 кг/м 3) и тяжелые (от 1500 кг/м 3). Еще делят растворы в зависимости от назначения:
- Отделочные (для отделки печи).
- Кладочные (для кладки камня, кирпича и печных блоков).
- Специальные.
Вяжущий материал, вместе с водой и заполнителем, создают монолитный корпус и надежный фундамент печи и дымоходов с крыши. Заполнитель уменьшает при отвердении усадку раствора, сохраняя при этом свой объем, а иногда даже способствует увеличению его теплозащитных свойств (к примеру, шлак в качестве заполнителя).
Растворы для кладки кирпича еще подразделяются в зависимости от типа вяжущих материалов:
- Известковые.
- Цементные.
- Гипсовые.
- Смешанные (известково-шлаковые, цементно-известковые и т.д.).
Раствор должен полностью заполнять швы, как вертикальные, так и горизонтальные.
Простой раствор состоит из заполнителя и одного вида вяжущего материала, смешанный и сложный – из двух и более вяжущих веществ (извести и цемента, глины и цемента) и заполнителей. К примеру, цементно-известковый смешанный раствор, имеющий соотношение 1:3:15, состоит из пятнадцати частей песка, трех частей известковой смеси и одной части цемента.
В сложном растворе объем главного вяжущего вещества условно равен единице, оставшиеся компоненты (заполнители и вяжущие) имеют выражение чисел, показывающих количество их объемных частей, которые нужно взять на одну часть основного материала. У основного вещества всегда более сильные вяжущие свойства, поэтому называть принято сложные растворы, начиная с названия основного вещества. Известково-глиняный, к примеру, имеет в своем составе два вяжущих вещества: известь и глину.
Под воздействием влаги глиняный раствор разрушается и становится непригодным для кладки кирпича труб дымоходов над крышей и фундаментов. Выполняются эти части печи на цементном, известковом или известково-цементном растворе.
Приготовление глиняного раствора для печной кладки своими руками
Выбор подходящей глины для приготовления раствора
Необходим такой раствор, когда производится кладка главного печного массива, но он оказывается бесполезным, когда сооружается фундамент или кладка дымовой трубы.
Печные растворы, приготовленные на основе глин можно использовать только при кладке массивов печей и каминов внутри помещения или под навесом.
Для кладки кирпича глиняного раствора необходимо от 1/10 до 1/13 объема самой печи, если считать по наружному размеру, или же до 1/8 объема уложенного кирпича – 25 л в среднем (2,5 ведра) на 100 штук кирпича. Глиняный раствор по составу не должен отличаться от кирпича и легко переносить нагревание до 900-1000º, не выделяя вредных испарений и не теряя при этом прочности. Тем выше качество печной кладки, чем меньше в ней глины. Самой подходящей считается глина, которая идет на производство кирпича. Раствор должен иметь свойство пластичности. Жирный при высыхании растрескивается, уменьшается в объеме, а тощий недостаточно прочный, легко крошится в швах и плохо связывает кирпич.
Можно повысить прочность глиняного раствора, если добавить на дно ведра 100-150 г поваренной соли. С раствором перемешивают мелкую соль, а крупную нужно предварительно растворять в воде. Иногда на ведро смеси добавляют около килограмма портландцемента, в сухом виде смешивая его с водой. Такую смесь нужно применять не позже чем через час после его приготовления.
Кладка из огнеупорного или тугоплавкого кирпича выполняется на растворе из шамота и огнеупорной глины (пропорция составляет 1:1).
Проверка глины перед приготовлением раствора
При нормальной жирности раствора чисты мастерок вынимается из замеса чистым или почти чистым.
Чтобы правильно приготовить глиняный раствор, необходимо проверить глину: добавляют немного воды в половину килограмма и хорошо разминают руками, пока она полностью не вберет в себя воду и не станет липнуть к рукам. Сделав крутое тесто, формируют шарик с диаметром 40-50 мм, а из другого такого же шарика сплющивают лепешку с диаметром 100 мм и высушивают оба изделия на протяжении 2-3 дней. Если за это время на лепешке или на шарике образовались трещины, значит, глина слишком жирная и в нее нужно добавить песок. А если на шарике и лепешке после высыхания нет трещин и они выдерживают падение с высоты 1 м, то значит, что глину можно использовать в приготовлении раствора. Тощие глины не трескаются, но при этом не прочны, поэтому их нужно смешивать с более жирными глинами. Глину или песок добавляют в несколько приемов, пока раствор не будет готов.
Чтобы приготовить раствор, пользуются разной глиной, смешивая ее сухую, после затворяя водой. К жирной глине подмешивают 0,5-5 частей объема песка. Его нужно просеять сквозь частое сито с отверстиями 1,5×1,5 мм. Очень тощую глину отмучивают – удаляют из нее излишки песка, промывая водой.
Собственно приготовление глиняного раствора
Напуск в печной трубе над крышей.
Если глина нормальная, добавлять в нее песок не нужно. Чтобы приготовить глиняный раствор, нужно подготовить настил из досок размером 1,5×1,5 м, на который нужно выложить глину слоями, и обмакивать ее водой. При размокании глины ее нужно перелопатить несколько раз и сгрести в одну кучку в форме узкой грядки 300-350 мм высотой. После этого ребром деревянной лопаты глину нарезают на тонкие пластинки, разбивая и сминая при этом кромки. Посторонние частицы (камни, примеси) нужно удалять. Снова перелопатить массу, сгрести в одну грядку и помять лопатой 3-5 раз, пока не будут разбиты все кромки.
Оптимальное соотношение песка и глины в глиняном растворе – 1:1 или 1:2. Объем воды равен четверти объема глины.
Приготовление известкового раствора для печной кладки
Известковый раствор используется при кладке фундаментов труб и печей, располагающихся над уровнем крыши. Его готовят из известкового теста, воды и песка. Он используется для кладки кирпича дымоходов и фундаментов печей. Для придания большей прочности раствору, в него добавляют цемент, а для большей скорости схватывания – гипс (при штукатурных работах).
Чтобы приготовить раствор своими руками, нужно процедить известковое тесто сквозь сито с ячейками 3×3 мм, через него же просеять и песок. При излишней густоте теста его нужно размешать с добавлением воды. Затем добавляют песок и хорошо перемешивают всю массу до однородного состояния. От качества извести зависит количество песка: на одну часть объема извести добавляют от 0,5 до 5 частей объема песка (в среднем 2-3 части).
Определение жирности раствора с помощью весла.
Чтобы определить правильно качество известкового раствора, его нужно перемешивать деревянным веслом (доской, планкой) на протяжении 2-3 минут. Если раствор не прилипает к веслу, значит он тощий; если местами прилипает в виде отдельных комков или покрывает поверхность слоем в 2-3 мм – этот раствор нормальный; если налипает толстым слоем, то этот раствор жирный. Тощий раствор требует добавления известкового теста, жирный – песка. Известковый раствор может храниться в течении нескольких суток.
Известковый раствор тем качественнее, чем лучше известковое тесто. Потому нужно гасить комовую известь-кипелку, заливая ее водой и выдерживая до полного гашения в творильных ящиках. От этой манипуляции зависит качество самой извести и наибольший выход известкового теста. Лучше всего сливать известь в творильную яму, вырытую в земле и обшитую досками. В ней известь может долго храниться, если ее засыпать сверху слоем земли не тоньше 50 см. Чем дольше она хранится в анаэробным условиях, тем выше ее качество.
Способы гашения разных типов извести
Для приготовления быстрогасящейся извести наливают воду в гасильный ящик до половины его стенок. Затем добавляют известь в несколько заходов, равномерно ее при этом распределяя. При возникновении пара известь интенсивно перемешивают, разбивая крупные куски и наливая воду до тех пор, пока пар не перестанет выделяться. Добавляют воду в гашенную известь для получения однородного известкового молока, и оставляют на время для погашения оставшихся кусочков. Потом всю массу мешают и пропускают через сито.
Воду добавляют небольшими порциями – это нужно для предупреждения перегорания и высыхания извести.
Чтобы погасить среднегасяшуюся известь, нужно выложить в гасильный ящик известь-кипелку на четверть его высоты и наливают воду на половину слоя. Когда появляется пар, известь перемешивают и разбивают куски. Небольшими порциями добавляют воду – это нужно для предупреждения перегорания и высыхания извести. Когда закончится выделение пара, нужно добавить воду, все перемешать и слить через некоторое время известковое молоко сквозь сито в творительную яму или посуду.
Известь медленногасящуюся насыпают в гасильный ящик до четверти высоты его стенок, смачивают небольшим количеством воды и выдерживают столько, пока не появятся признаки гашения (трещины и др.). После этого в известь осторожно добавляют небольшие порции воды, чтобы начавшая гаситься известь не охладилась. Известь после гашения разбавляют водой до получения известкового молока, недолго выдерживают и для хранения сливают через сито. В холодное время года для ускорения гашения медленногасящуюся известь заливают горячей водой.
Приготовление цементного раствора для печной кладки
Самым прочным является цементный раствор, который твердеет и в воде, и на воздухе. Он готовится из цемента, воды и песка. Используется для кладки кирпича в грунтах или сырых местах, а также для постройки труб, расположенными над уровнем крыши. Этот раствор быстро схватывается. Его следует применять не позднее часа после приготовления, если ждать больше – он теряется свою прочность. Прочность раствора на сжатие бывает разной и зависит от пропорций составляющих материалов и от марки самого цемента. Пропорции – от 1:1 до 1:6.
Сложный раствор готовят из пары вяжущих и одного заполнителя: известкового теста, цемента и песка. На одну часть цемента приходится до трех частей известкового теста и песок в количестве от 6 до 15 частей.
Есть два способа приготовления раствора. Из песка и цемента делают сухую смесь, после разводят водой известковое тесто до густоты сметаны. В последнее добавляют приготовленную порцию смеси цемента и все хорошо мешают. Добавляют воду для получения нужной густоты раствора и снова перемешивают.
Второй способ приготовления: готовят раствор из отмеренного количества песка и известкового теста, сыплют в него цементную часть и все хорошо мешают. Можно предварительно смешать цемент с водой до густоты сметаны. Этот раствор пластичнее, но не такой прочный, как цементный. Его нужно накапливать в таком количестве, чтобы использовать за час от момента приготовления.
Свежеуложенный бетон нужно закрыть стружками или рогожами и хорошо смачивать водой, особенно в первые 3-5 дней. Удобно использовать для этих целей полиэтиленовую пленку.