Глина для кладки печи: выбор и подготовка раствора. Приготовление глиняного раствора Как приготовить глину для кладки печи

Качественная глина для кладки печей – одно из самых важных условий надежности и долговечности будущего отопительного сооружения, Глина может быть приобретена в специализированном магазине или добыта собственноручно. Но в любом случае необходимо не только уметь ее правильно подобрать, но и соответствующим образом подготовить к

Существует немалое количество различных сортов глин, и далеко не каждый из них подойдет для кладки печи. Поэтому и стоит разобраться в том, из чего состоит это вещество, какими качествами оно должно обладать, чтобы его можно было применить для строительных работ такого рода.

Что из себя представляет глина?

Казалось бы, смешной вопрос — каждому из нас это природное ископаемое известно с детства. Тем не менее, далеко не все знают компонентный состав глины и ее специфические свойства,применяемые в строительной практике.

Состав глины

Минеральные составляющие глины могут по своему процентному составу существенно различаться, но во всех ее типах обязательно присутствуют вещества из таких групп, как монтмориллониты и каолиниты или другие слоистые алюмосиликаты. Этот вид природного материала содержит в себе различные примеси в виде песчаных и карбонатных частиц, но основной его состав — это оксид алюминия – до 39%, каолинит – порядка 47% и вода 14%.

Во многом состав глины зависит от способа и места ее образования. Так, выделяются остаточные и осадочные глины.

• Остаточные глины образуются при выветривании горных непластичных пород и преобразования их в пластичные каолины.
• Осадочные глины формируются в результате переноса выветриваемых природных продуктов и оседания их в определенном месте. Это могут быть глины, образовавшиеся на океаническом, морском или речном дне, а также на континентальной части. Морские породы разделяются, в свою очередь, на прибрежные, лагунные и шельфовые.

Глина не является редким минеральным веществом, и достаточно широко распространена по планете. Найти ее можно практически повсеместно, поэтому глину никак нельзя назвать дорогостоящим материалом.

Основные свойства глины

Глина представляет собой микрозернистое вещество, и независимо от места ее образования, она отличается своими характеристиками от других природных ископаемых. Благодаря своим свойствам она может быть использована не только в строительстве, но и в других областях жизнедеятельности человека.

• Глина быстро впитывает влагу и под ее воздействием разбухает, при этом приобретая водостойкость, то есть способность не пропускать воду.
• Вторым, не менее важным положительным качеством минерала является его пластичность, благодаря которой он может принимать любые формы.
• При высыхании глина приобретает высокую прочность. Благодаря этому качеству и водонепроницаемости, ее часто используют для обустройства полов в подвалах или устройства «замков» вокруг, например, колодцев или фундамента дома.
• Кроме этого, очень немаловажными качествами этого материала являются высокая адгезия раствора и его газоплотность.

В зависимости от пропорций ингредиентов в составе глины, она может иметь разную степень жирности. А точнее сказать – она бывает тощей, нормальной жирности и очень жирной.

Глина для печной кладки

Глину для печной кладки, уже в очищенном и измельченном виде можно приобрести в специализированном магазине, и использовать для приготовления раствора. При этом нужно учитывать, что для кладки всего ста кирпичей, имеющих стандартный размер 250×120×65 мм и положенных плашмя или на «постель», будет необходимо 20 литров раствора, который помещается в двух ведрах.

На возведение же всей печи, в зависимости от ее размера и модели, может потребоваться от 550 до 2500 штук кирпичей, не учитывая кладки и устройства фундамента. Поэтому, подсчитав расходы на необходимое количество всех материалов, вполне можно задуматься о том, чтобы сэкономить хотя бы на глине и песке для раствора, тем более, что их можно найти буквально под ногами, выехав загород.

Если будет решено провести этот несложный процесс подготовки таких материалов самостоятельно, то непременно возникнут некоторые вопросы:

• Где можно накопать глину и найти песок, тем самым сэкономив достаточно значимую сумму?
• Как можно определить качество материала и его пригодность для печного раствора?
• Как правильно составить раствор, исходя из той жирности глины, которую удалось найти?
• Как подготовить составляющие для раствора?
• Как сделать правильный замес?
• Какие компоненты необходимы для раствора, кроме глины?

На эти вопросы вполне можно найти несложные ответы. И начать стоит по порядку.

Как найти и подобрать глину?

Глину обычно несложно найти недалеко от любого загородного участка. Пласты этого полезного ископаемого залегают не слишком глубоко, но каждый из них может иметь разный состав. Подобные слои хорошо можно рассмотреть на крутых берегах рек или моря, а также на карьерных разработках. Именно там можно заметить, что многочисленные пласты имеют разные оттенки и плотность.

Следует отметить, что даже в одном месте каждый из слоев, в зависимости от состава, может иметь разную жирность, поэтому, подбирая нужный материал, рекомендуется взять пробы из нескольких слоев. При этом следует учитывать то, что чем выше пласт залегает к поверхности, тем глина жирнее. Поэтому имеет смысл сразу же проводить проверку средних слоев, так как в них минерал должен иметь наиболее оптимальную жирность.

В нижних пластах обычно залегает тощая глина, и если накопать ее, то раствор придется «зажирнять», добавляя в него очень жирную глину. Гораздо проще подкорректировать очень жирный состав – его можно довести до нормального состояния, добавив песок.

Растворы с использованием нормальной по жирности глины имеют хорошую пластичность, так как в ней соблюден баланс составляющих ее веществ. При высыхании кладки, эти смеси практически не растрескиваются и не дают усадки. Ну и еще, что также очень важно – с ними намного проще работать.

Жирные растворы во влажном виде очень пластичны, и с ними тоже удобно работать, но при испарении из них влаги, они начинают растрескиваются и рассыпаются крупными фрагментами. Поэтому такая глина не придаст кладке надежности и долговечности.

Тощие породы глины использовать для печных растворов не рекомендуется, они не пластичны и не дают кладке крепости.

Видео: Опытный печник делится секретами добычи качественной глины

Определение жирности глины опытным путем

Если глина добывается самостоятельно, то ее жирность можно определить сразу же на месте проведения раскопок. Для этого нужно взять в руку горсть минерала, немного смочить его водой и размять до однородного состояния. Органолептически, на ощупь можно почувствовать, насколько жирность глины высока. Если она становится липкой и пластичной, как пластилин, то это жирная порода. Тощая же глина, смятая в комок и смоченная водой, будет все равно рассыпаться. Этот вариант материала придется «зажирнять».

Существует несколько более точных проверочных испытаний жирности этого материала, и ими нужно обязательно воспользоваться, чтобы отобрать оптимальный вариант глины.

Первый способ

Необходимо взять порядка 0,5 кг глины, которая разбавляется 100÷130 мл. воды. Масса перемешивается до однородного состояния. Лучше эту процедуру проводить вручную, чтобы, как говорится, осязательно прочувствовать однородность состава, который в завершение замешивания не должен прилипать к рукам и иметь консистенцию пластилина.

Из получившейся массы нужно скатать два шарика, имеющих диаметр 40÷50 мм. Один из них остается целым, другой – сминается в лепешку. Эти опытные образцы оставляют сохнуть на два÷три дня при комнатной температуре.

Если после высыхания на подготовленных деталях появятся трещины - это говорит о том, что глина очень жирная, и в нее нужно при замешивании раствора добавить немного больше песка, чем указано в рецептуре.

Если трещины незначительны, а шарик, брошенный на стол с высоты 800÷1000 мм, не раскололся на части, то глина имеет нормальную жирность, такой сорт отлично подходит для кладочного раствора.

Второй способ

Для проверки глины вторым способом потребуется 2÷2,5 кг глины, которую разминают с помощью веселки, добавляя воду. Довести массу нужно до консистенции пластилина, и если она все равно продолжает прилипать к деревянной веселке, значит, глина очень жирная. При замешивании раствора в него добавляют больше песка, чем требуется согласно рецепту.

Глина, имеющая нормальную жирность, остается на веселке отдельными сгустками, но не прилипает к ней полностью.

Третий способ

Этот способ проверить глину на жирность считается самым точным. Чтобы провести испытание, берется 0,5 кг глины, которую замешивают с водой до состояния густого теста. Далее, из получившейся массы скатывается шарик, диаметром в 40÷50 мм. Затем, шарик сжимается между двумя гладкими дощечками до появления на глине трещин. В этом случае, жирность определяется толщиной лепешки и виду появившихся трещин.

• Если глина имеет низкую жирность или тощая, то даже при небольшом сжатии шарик рассыплется на части.
• Если глина очень жирная, то при сжатии на половину первоначального диаметра, образуются узкие трещины.
• Если при сжатии шарика на ⅓ от его первоначального диаметра, на глине появятся трещины, то она имеет нормальную жирность, и хорошо подойдет для кладочных работ.

На данном рисунке можно увидеть способы проверки глины на жирность:

1 — Определение пластичности минерала:

а) тощая глина с малой пластичностью;

б) нормальная глина имеет среднюю пластичность;

в) жирная глина, пластичность высокая.

2 — Определение пластичности с помощью способа «шарик»:

а) шарик из тощей глины сжимается 1/5÷1/4 диаметра;

б) шарик из глины нормальной жирности сжимается до ½ от его первоначального размера.

3 — Определение жирности способом «жгутик»:

слева метод растягивания на разрыв –

б) нормальная;

в) жирная.

4 — Справа - способ сгибание вокруг скалки:

б) нормальная;

в) жирная.

В ходе проведения испытаний, можно сразу же корректировать получающуюся массу, добавляя в тощий раствор жирную глину, а в жирную смесь – песок. Если корректировка будет происходить на маленьких порциях, то пропорции стоит сразу же записывать, а затем, выбрав лучший вариант, использовать данные для замеса большого количества материала для

Очистка глины

Проведя экспериментальные мероприятия и оставив глиняные элементы сохнуть, можно переходить к очистке глины от гальки, корней растений и других вкраплений, которые будут мешать нормальной работе и снизят качества швов кладки.

Очистка глины может проходить двумя способами:

1. Измельчение и просеивание глины через металлическое сито, которое должно иметь ячейки размером не более 3 мм. Сухая глина плохо измельчается, поэтому весь процесс займет достаточно много времени.

2. Если выбран другой способ очистки - «мокрый», то перед его проведением глину нужно замочить и дождаться пока она разбухнет и станет мягкой. Затем, получившийся раствор протирается через сито с объемной сеткой-рабицей с ячейками в 3 мм, через которую удобно протирать глиняный раствор средней густоты.

Замачивание глины

Прежде чем приступить к очистке «мокрым» способом, глину нужно замочить. Следует сразу отметить, что и очищенная сухим способом глина замачивается точно таким же образом перед замешиванием раствора.

Сухая очищенная или неочищенная глина засыпается в емкость. Обычно для этого используют старые ванны или делают деревянные короба, затем оббивая их металлическими кровельными листами. Чтобы глина хорошо промокала, и ее легче было перемешивать, она засыпается слоями в 120÷150 мм, каждый из которых проливается водой и перемешивается. Верхний слой заливается водой так, чтобы она покрывала перемешанную глину.

Замоченную глину оставляют в таком виде набухать на период от 14 часов до суток. На протяжении этого времени ее можно периодически перемешивать с помощью лопаты, при необходимости добавляя воды.

Затем, вся масса перемешивается, в нее добавляется вода, и она снова оставляется на 14÷24 часа. По истечении этого срока состав еще раз перемешивается, и если он приготовлен из протертой глины, то может сразу применяться для приготовления кладочного раствора. Если же была замочена неочищенная глина, ее пропускают через сито в подготовленную для этого емкость.

Шамотная глина

Для некоторых отделов печи, о которых будет сказано ниже, для кладки используется шамотная глина. Эту глину в готовом виде вряд ли получится отыскать самостоятельно, так как она производится по специальной технологии, состоящей из нескольких этапов:

• Обычную замоченную глину, обогащенную различными добавками, формуют в брикеты и высушивают.
• Далее, идет этап обжига – этот процесс проходит при температуре 1200÷1500˚С.
• Обожженные брикеты измельчают до состояния муки для получения шамотной глины, и до грубозернистой фракции — для получения песка.

Благодаря тому, что шамотный материал подвергается высокотемпературному обжигу, он является огнеупорным и способным выдерживать температуры свыше 1800˚С.

Шамотная глина имеет в своем составе высокодисперсные гидроалюмосиликаты. В процессе изготовления этот материал, благодаря спеканию и обжигу, приобретает следующие характеристики:

• Гигроскопичность составляет в среднем не более 7,8% от всего объема глины.
• Содержание влажности - не выше 5%.
• Огнеупорность доходит до 1530÷1830˚С.
• Размер фракции от 0,005÷0,01 мм.

Особые качества шамотной глины придают раствору на ее основе высокую пластичность, а при высыхании он приобретает прочность камня.

Изготовление раствора из этого материала не вызовет затруднений, так как он в сухом состоянии является, по сути, обычной глиной, но уже измельченной и очищенной. Поэтому с такой глиной приятно работать, а процесс замешивания состоит из следующих этапов:

• Глиняный порошок засыпается в подготовленную емкость, например, 10-ти литровое ведро. Затем в глину заливается небольшое количество воды и хорошо вымешивается до однородного состояния. При необходимости в раствор можно добавить еще немного воды, а затем его следует оставить на 2,5÷3 суток для набухания.
• По истечении этого срока, в раствор еще добавляется вода, и он хорошо вымешивается, масса должна иметь консистенцию густой сметаны. При этом следует отметить, что, изготавливая этот раствор, не страшно перелить в него воды, так как это легко исправляется засыпанием в полученную массу небольшого количества сухой глины.

Кроме обычной шамотной глины, в специализированных магазинах можно найти готовые составы моментального приготовления, которые замешивают непосредственно перед произведением кладки. Используя такие строительные смеси, не придется ждать целых три дня, пока глина набухнет.

Какие растворы нужны для печи?

Далеко не все начинающие печники знают, что для кладки печи используются не один, а несколько растворов, так как различные отделы имеют разную температуру нагрева.

На прилагаемой схеме определены отдельные зоны печного сооружения, в которых может быть применен для кладки разный глиняный раствор.

1 – Фундамент печи устраивается на основе цементно-песчаного раствора, но вокруг него можно сделать гидроизоляционную прослойку, своеобразный «замок» шириной в 100÷150 мм из глины, которую нужно хорошо утрамбовать.

2 – На фундамент настилается гидроизоляция из листов рубероида.

3 – Два первых кирпичных ряда обычно кладутся на цементно-песчаный раствор. Иногда в него для большей пластичности добавляют немного извести.

5 – Теплоаккумулирующая зона печи выкладывается на глиняно-песчаный раствор, способный выдержать температуру в 500÷600 градусов – именно настолько может быть нагрета данная зона.

6 – Топочная камера печи кладется из шамотного кирпича, и для ее кладки используется раствор из шамотной глины, так как температура в этой области отопительного сооружения может достигать 1 тыс. градусов.

7 – Кладка истока дымохода выполняется на глиняно-песчаный раствор. В этой области печь нагревается до 300÷400 градусов.

8 – Распушка дымохода, находящаяся под потолком комнаты, выкладывается на глиняно-песчаный раствор.

9 – Металлический короб, устроенный для пожаробезопасности вокруг трубы, может быть заполнен песком, керамзитом, вермикулитом или все тем же глиняно-песчаным раствором.

10 – Шейка дымовой трубы выкладывается на цементно-песчаный раствор с добавлением глины.

11 – Оголовок трубы, открытый воздействию атмосферных осадков, обычно выкладывается на цементно-песчаный раствор.

Если растворы будут изготавливаться самостоятельно, а использоваться в комплексе, то можно сэкономить на их приобретении до 12÷15%.

Изготовление растворов с использованием глины

Кроме того, что необходимо будет найти, накопать и очисть глину от примесей, следует знать и то, как правильно изготовить печные растворы.

Данная таблица представляет материалы, которые используются для и пропорции составления растворов.

На цементно-песчаном и известковом растворе останавливаться не будем – они не входят в содержание настоящей публикации. Нас же интересуют только составы на основе глины.

Глиняно-песчаный раствор

Как уже понятно из приведенной выше схемы, «львиная доля» областей отопительного сооружения выкладывается на глиняно-песчаный раствор, именно поэтому его можно назвать основным в возведении печи. Материалы, из которых составляется данная смесь, имеют достаточно доступную цену в специализированных магазинах, но могут быть добыты и самостоятельно – в этом случае они обойдутся практически бесплатно.

Несмотря на невысокую себестоимость, глиняно-песчаный раствор обладает удивительными свойствами, идеально подходящими для возведения печей:

• Средняя плотность, что очень важно для расширения его при нагревании.
• Жаростойкость до 400 градусов.
• Максимальная газоплотность.
• Высокая огнестойкость.
• Глиняный раствор может использоваться вторично, если его не применяли для кладки топочной камеры.
• Смесь можно готовить с запасом, так как срок ее годности неограничен. Если из раствора со временем испарится влага, его нужно всего лишь только разбавить водой и хорошо перемешать.
• Экологическая чистота материала, что немаловажно для использования внутри жилых помещений.

К недостаткам глиняно-песчаного раствора можно отнести его гигроскопичность, что говорит о том, что его нельзя использовать для заливки фундамента и кладки верхней части , расположенной на улице.

Как уже говорилось выше, чтобы раствор был пластичен, служил длительное время, и с ним комфортно было работать, нужно правильно подобрать пропорции его составляющих, которые будут зависеть от жирности глины.

• Для того чтобы масса получилась однородной, без комков и вкраплений, разбухшую после замачивания глину хорошо перемешивают с помощью строительного миксера, лопаты, или же вытаптыванием.
• Перемешивая глиняный раствор, в него вводят просеянный песок, в ранее определенных пропорциях, а также, при необходимости, добавляют воду.
• Готовность и пластичность раствора проверяется с помощью чистого металлического шпателя, по которому захваченная масса должна легко сползать.
• Также очень важно добиться того, чтобы смесь имела максимальную адгезию. Для проверки этого качества раствор, слоем в 7÷8 мм, наносится на кирпич, на который сверху кладется и прижимается второй кирпич. При этом выдавливается излишек раствора, который сразу снимается, а шов при этом должен составлять около 5 мм.

Кирпичи оставляются сохнуть на 30÷40 минут, после этого можно будет проверить качество их сцепления. Для этого нужно взять получившуюся «конструкцию2 за верхний кирпич и поднять ее, то есть создать условия, чтобы нижний кирпич был на весу. Если нижний кирпич удержится на растворе, то адгезия материалов считается оптимальной, то есть раствор получился качественным и подходящим для кладки печи.

Правильность консистенции готового раствора можно проверить, проведя следующие манипуляции:

• В приготовленную массу раствора нужно опустить смоченный в воде шпатель или мастерок. Если раствор к нему прилипает, то смесь получилась очень жирной, и ее следует «затощить», добавив небольшое количество песка. После этого все составляющие снова перемешиваются, и снова проводится проверка. Так делают до тех пор, пока не будет достигнута нужная консистенция раствора.
• Если на поверхности готового раствора, изготовленного в идеальной консистенции и постоявшего какое-то время без перемешивания, выступает вода, это значит, что используемая в нем глина имеет недостаточную жирность. В этом случае, в раствор нужно добавить небольшое количество глины, имеющей высокую степень жирности, и вновь хорошо перемешать получившуюся смесь. В этом случае происходит изменение пропорций используемых в составе ингредиентов, то есть уменьшается количество песка, и раствор становится более жирным.
• Если в нормальный по жирности раствор опускается шпатель, и на него совершенно не прилипает смесь – это говорит о том, что в ней не хватает пластичности, а значит, в массу нужно добавить еще какое-то количество жирной глины.

Видео: пример приготовления глиняного печного раствора

Глиняно-шамотный раствор

Как уже говорилось выше, шамотный материал обладает повышенной стойкостью к высоким температурам, доходящим до 1800 градусов, поэтому растворы, изготовленные с его применением, используются для кладки топки, где происходит его постоянный контакт с открытым пламенем. В растворе, замешанном с использованием шамотного песка, основным компонентом все равно является глина, поэтому срок его годности также неограничен. Даже полностью высохший раствор «оживет» с добавлением в него воды, и будет готов к применению.

Для замешивания раствора, на который будут выкладываться стенки топочной камеры, можно использовать следующие материалы:

• Это может быть шамотная глина, применяемая в чистом виде или с небольшим добавлением песка.
• Обычная белая или серая глина нормальной жирности.
• Слишком жирную обычную глину можно «затощить», добавив в нее шамотный или кварцевый песок в пропорциях 1:1, или с помощью подбора долевых частей ингредиентов.
• Если для возведения выбрана модель отопительного сооружения, имеющая умеренную тепловую нагрузку, такая как, например, обычная варочная плита, «голландка» или русская печка, то для кладки топки вполне можно использовать обычный глиняно-песчаный раствор с небольшим добавлением шамотного песка.
• Для печи с повышенной тепловой нагрузкой раствор составляется из двух компонентов. В нем используется 70÷75% шамотного песка и 25÷30% обычной глины. Замешивается такая смесь так же, как и обычный глиняно-песчаный раствор:

— Обычную глину очищают и замачивают на 2,5÷3 суток.

— После этого смесь тщательно перемешивается.

— В перемешиваемую глину постепенно добавляется песок, и смесь доводится до однородного состояния и нужной консистенции.

— При испарении из любого глиняного раствора влаги, его обновляют с помощью добавления воды.

Полностью из шамотного огнеупорного кирпича, лучшим раствором для его кладки будет смесь из шамотного песка и глины, или же полностью изготовленная из шамотной глины.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что при «скромном» бюджете можно найти возможность экономить на ингредиентах раствора для возведения печи. Конечно же, проще будет пойти в магазин и приобрести все необходимое в готовом виде, но при желании воздержаться от лишних затрат, всегда можно найти такую возможность.

От правильно замешанного раствора зависит качественная кладка печи, ее герметичность, термостойкость, прочность в течение лет. Нехватка или переизбыток любой составляющей приводит к его растрескиванию, нарушению целостности, утечке угарного газа. Для работ используют керамический кирпич, и именно глиняный раствор для кладки печи является однородным с ним по составу. Он обеспечивает единую структуру конструкции с одинаковыми физическими свойствами раствора и кирпича. Именно поэтому самым лучшим считается глиняный раствор.

Как замесить глиняный раствор?

Пропорциональный состав вяжущих компонентов определяет назначение смеси: кладочная или отделочная. Они могут состоять не из одного вяжущего, а из двух, например, глины и цемента. Заполнитель придает жесткость застывшей смеси, и его небольшой переизбыток не вредит качеству кладки. Снижает прочность даже небольшой избыток вяжущего (в данном случае - глины). Именно поэтому считается: чем меньше ее в растворе, тем выше его качество. Однако лучше не заменять ее цементом и известью, это делают лишь в случаях отсутствия глины.

Консистенция смеси должна быть достаточно пластичной, вязкой, но не жидкой, и тем более - она не должна крошиться. Корпус печи не должен иметь толстых кладочных швов, оптимальная толщина 3-4 мм. Зерно песка не должно превышать 1 мм. Однако допускается применение и более крупного песка, но тогда его количество изменится.

Точные пропорции зависят от качества глины:

• тощая требует уменьшения объема песка,
• жирная разбавляется в соотношении 1:2 (глина:песок).

Итак, пропорции для мелкого песка и качественной глины составляют 1:1. Примешивание различных добавок приведет к их изменению в сторону уменьшения.

Добавки

Соль и цемент добавляют по своему усмотрению. Стандартно состав раствора для кладки печи не предусматривает их домешивание. Однако если решено сделать сложную смесь, пропорции соблюдают следующие (на 10 кг глины): соль 150 г, цемент М400 1 кг. А также: глина 2 ведра, песок 2 ведра. Этого количества хватает на кладку 100 кирпичей.

Последовательность работ:

• в корыто насыпают глину, заливают небольшим количеством воды и дают ей размокнуть от 6 часов до 2-х суток;
• регулярно в течение этого времени ее перемешивают (можно надеть резиновые сапоги, топтать глину); всего понадобится воды 1/4 часть от общего объема глины;
• добавляют просеянный песок, перемешивают лопатой; если смесь медленно сползает с лопаты - это ее оптимальная консистенция.

Определение пластичности готовой смеси осуществляют следующим способом: лепят жгутик толщиной 1,5 см, длиной 20 см. Соединяют его в кольцо вокруг деревянной заготовки диаметром 5 см. Жгутик должен равномерно вытягиваться. Если же он рвется, концы разрыва должны быть острыми. Отсутствие трещин на сгибе означает, что смесь слишком жирная; если происходят множественные разрывы - раствор тощий. В первом случае добавляют песок, во втором - глину. Надо добиться образования на сгибе нескольких мелких трещин.

Разновидности известковых растворов для печи

Для дымохода использовать глиняную смесь нежелательно в части, возвышающейся над кровлей. Из-за образования конденсата глина дает трещины и разрушается. В этом случае приготовление раствора для кладки печей осуществляют на основе известкового теста. Такие же смеси используют и для кладки фундамента под печь.

Состав раствора:

• песок 3 части,
• известковое тесто 1 часть.

Известковое тесто получают соединением 3 частей воды и 1 части негашеной извести. Она имеет пластичную консистенцию, похожую на размягченную жирную глину. Плотность правильно приготовленного известкового теста составляет 1400 кг/м3. Для кладки печных дымоходов и фундаментов его покупают в готовом виде в строительных магазинах.

Гашение извести осуществляется в специальных заводских цехах в известегасильных машинах. Самостоятельно изготавливать тесто не рекомендуется, так как известь приводит к ожогам кожи и дыхательных путей. Для сохранения здоровья надо применить жесткие меры безопасности: надеть перчатки, очки, респиратор, пыленепроницаемую одежду.

Жирность известкового теста влияет на количество добавляемого песка. Слишком жирное потребует до 5 частей песка, чтобы добиться нормальной консистенции раствора. Перед соединением компонентов тесто следует протереть сквозь сито с ячейками 1х1 см. Для достижения необходимой консистенции добавляют воду.

Можно улучшить прочность добавлением цемента. Полученная известково-цементная смесь с двумя вяжущими и заполнителем имеет также высокую влагоустойчивость. Следующие пропорции раствора для кладки печи, фундамента и дымохода позволяют добиться лучшего его качества:

• цемент 1 часть,
• песок 8-10 частей,
• известковое тесто 2 части.

Последовательность работ следующая: отдельно смешивают цемент и песок. Известковое тесто разбавляют до вязкого состояния водой. Затем в него добавляют смешанные сухие компоненты и перемешивают. Для вязкости снова добавляют воду маленькими порциями.

Бетонная и жаростойкая бетонная смеси

Бетонный раствор также применяют для печного фундамента и дымохода выше кровли. Его прочность не уступает известковому, твердение начинается уже через 45 минут. Перед смешиванием компоненты просеивают сквозь сито. Сначала в емкость насыпают песок, сверху на него - цемент. Перемешивают до однородности, после этого добавляют воду. Важно добиться вязкой консистенции, не густой и не слишком жидкой.

Для монолитной топки применяют жаростойкую бетонную смесь. Ее состав следующий:

1. портландцемент М400 1 часть,
2. щебень кирпича 2 части,
3. песок 2 части,
4. шамотный песок 0,3 части.

Прочность повышается, если вместо обыкновенного песка взять кварцевый. Огнеупорный бетон отличается крупными фракциями (до 10 см) и высокой плотностью. Стандартно применяют следующие пропорции: на 20 кг смеси берут 8 л воды. Перемешивание осуществляют механическим способом, например, в специальной мешалке.

Можно использовать и лопату, но тогда качество будет ниже, так как невозможно вручную добиться хорошей однородности. Увеличивать количество воды нежелательно, так как это снизит физические свойства смеси. При этом перемешивание продолжают даже, если есть уверенность, что воды не хватает. Работать с таким раствором надо быстро в связи с его быстрым застыванием.

Хорошие печники издревле ценились на Руси. Их мастерство передавалось из поколения в поколение. Доводились до совершенства порядовки и составы растворов, которые применялись при кладке домашних очагов.

Наиболее востребованными сегодня являются печи для бани. Чтобы они служили долго, нужно знать секреты дешёвого сырья, особенности приготовления раствора из глины для кладки печей, уметь рассчитать соотношение компонентов. Приготовить раствор можно и своими силами.

Конструкция печи и раствор для кладки

Кирпичные банные печи являются большими сооружениями, их части функционируют в разных условиях. Уровень влажности и температурный режим в основании печи, рядом с топкой и в дымоходном канале различные. Дельта температуры может достигать от 0 до 1000 градусов и больше. Через топку и дымоход проходит дым. Кроме того, труба находится под воздействием дождя, ветра и холода. Универсального строительного раствора, который подходил бы под все эти параметры и выдерживал их с честью, пока не изобрели.

Цемент или известь ни вместе, ни отдельно не могут выдержать такой температурный расклад.

На заметку. Глина расползается в воде, известь пропускает газы. Поэтому там, где парная, моечная и комната отдыха используют не менее трёх видов кладочных смесей. Все они будут разными по своим эксплуатационным характеристикам.

Кроме того, следует учитывать, что огнестойкие растворы дорогие. Их целесообразно использовать там, где развивается максимальная температура. Но для фундамента и основных конструктивных частей печи можно готовить смеси подешевле. Глина считается относительно недорогим строительным материалом. Её можно при желании добыть и самостоятельно, и тогда раствор будет практически бесплатным. Останется определить её качество и пригодность для кладки и подготовить особым образом.

Глиняно песчаный раствор для печей продают и фабричного изготовления. Там уже просчитанное соотношение компонентов. Большой минус - их высокая цена, печь получится золотая, потому что раствора нужно достаточно много. Для сравнения: на 100 штук кирпича идёт примерно 2-3 ведра смеси. Точное количество зависит от толщины швов и плотности рядов. У каждого мастера свой стиль кладки и соответственно расход раствора.

Если пересчитать заводские смеси на реальные масштабы строительства, то экономных хозяев цена не порадует. Поэтому можно присмотреться к бюджетным кладочным растворам, которые можно сделать самостоятельно. Так же есть возможность своими руками подготовить глину для печей, состав раствора при этом не пострадает.

Какими бывают кладочные растворы

Состав смесей не сложный: один-два компонента и вода. Вяжущие элементы - глина, цемент, известь. Заполнителем выступает песок, который может быть силикатным или шамотным. Важно брать воду, в которой нет примесей или какой-либо технической добавки. Подходит вода из водопровода, колодца или открытого водоёма. Но идеальной жидкостью для раствора считают дождевую либо талую воду.

Пористость, газопроводимость теплопроводные качества растворов различаются. Объединяет их простота в нанесении, хорошая пластичность и высокая прочность после того, как раствор затвердеет. Каждый вид раствора должен отвечать своим заявленным свойствам.

Мастера печного дела классифицируют растворы на следующие категории:

• Жирные, с хорошей пластичностью, но подверженные растрескиванию после отвердевания.
• Нормальные - имеющие среднюю пластичность и крепость, с их помощью создают надёжную кладку. Такую глину и следует искать для строительных работ.
• Тощие - хрупкие и малопластичные, не прочные, рассыпаются после высыхания. Такая глина не подходит для печки, она сразу выведет её из строя при первой же растопке. Её можно использовать только доведя до нужной кондиции в паре с другими пластичными компонентами.

Когда в состав смеси входит один вяжущий компонент (цемент, глина), то раствор относят к категории простых. Соотношение компонентов обозначают так: 1:1, 1:2, 1:3. Эти обозначения помогают понять, какие пропорции используют в растворах. Первая цифра указывает на вяжущий компонент, вторая на заполнитель. Когда раствор сложный, из двух вяжущих составных частей (цементно-известковая смесь), обозначение следующее:1:2:8. Первая цифра - наиболее эффективный вяжущий элемент. Печники используют смеси нормальные по пластичности и прочности. Жирные растворы доводятся до нужной кондиции прибавлением песка, к тощим подмешивают известь либо глину.

Если исключить железобетонный раствор, используемый в фундаменте, при возведении печи используют следующие виды растворов:

1. Известковые . Применяют для кирпичного цоколя и для дымоходного канала. То есть его можно использовать при сооружении таких частей, где не будет нагрева более 450-500 градусов больше нуля. Швы при таком растворе будут прочные, но огнеупорность страдает. Нельзя использовать его для сооружения печной трубы, так как эта часть конструкции подвергается агрессивному атмосферному воздействию. Известковый раствор износоустойчивым не назовёшь.
2. Цементно-известковые . Их применяют при возведении фундамента. Он не жаропрочный, для дымоходов не подходит. Выдерживает температуру не выше 250 градусов выше нуля.
3. Цементно-шамотные . Составляют их из цемента и жаропрочного шамотного песка и воды. Используют для возведения топки. Такой состав выдержит свободно температурную нагрузку в 1300 градусов и выше и при этом не разрушится. Дым такой шов не пропустит, но конденсат через него выйти способен. Жаростойкость, огнеупорность, удобство в работе отличают цементно-шамотные растворы. Но выходит он по цене дороговато. Поэтому при сооружении печей для бань часто обходятся аналогом, где цемент заменяют глиной.
4. Глиняно-шамотные . Такие растворы применяют так же при кладке топочной камеры, так как они обладают огнеупорными свойствами. Выходит гораздо дешевле предыдущего варианта. Глина зачастую бывает бесплатным элементом.
5. Глиняные . Используют для возведения основной конструкции печки, где происходит аккумулирование тепла и передача его в обогреваемое помещение. На шкале жароустойчивости такие растворы стоят на средней позиции. Глиняная смесь выдержит температуру 1100 градусов. Когда вода испарится, смесь становится твёрдой, под воздействием жидкости вновь станет пластичной. Очень удобное свойство, которое позволяет перебрать печь для ремонта или реставрации. Для строительства дымохода глиняный раствор для печи применить можно, но верхнюю часть трубы с его помощью класть нельзя, размокнет.

Это самый дешёвый раствор, им кладут основную часть конструкции. Кажущаяся невысокая стоимость готовой глиняной смеси фабричного производства на самом деле выльется в немалую сумму, так как смеси понадобится много. А ведь составляющие компоненты есть возможность добыть бесплатно. Они находятся под ногами. Поэтому есть смысл выяснить, как своими руками сделать глиняный раствор для кладки печи, усилий для этого не нужно много. Глина понадобится и тогда, когда нужно сделать смесь для кладки топки.

Какие инструменты понадобятся

Прежде чем приступать к приготовлению растворов, необходимо подобрать инструмент:

• вёселко для замешивания (особым образом отесанная досочка с рукоятью);
• лопата;
• ёмкость для замеса раствора (деревянное корыто или бочка, можно и металлическую ёмкость);
• 5-6 вёдер;
• кельма, которой определяют пластичность;
• пара металлических сит с ячейками 3х1,5 мм;

После того, как инструмент будет заготовлен, нужно будет подготовить компоненты для раствора.

Как добыть глину

Чтобы обойтись бюджетными расходами, предварительно следует сделать запасы глины и песка. С их помощью не только делают растворы, но и регулируют пластичность. Когда будет выкладываться топочная часть, понадобится глина. Что она собой представляет? Это материал, созданный самой природой, очень пластичный, когда напитается водой. Различается по жирности. Если она содержит больше, чем 40 процентов песка, то является тощей. Для кладки печей она не годится в чистом виде, так как швы будут хрупкие. Нормальное соотношение песка - 37-38 процентов. Когда их меньше, глину нормируют подмешиванием обычного или шамотного песка.

Где взять глину для кладки печи? Есть несколько методов:

1. Размачивают необожжённый заводской кирпич-сырец, опустив его в ёмкость с водой. Размягчённую массу процеживают с помощью мелкоячеистого сита. Потом примешивают песок. Нужная консистенция получается путём добавления нужного количества воды.
2. Иногда глину местной породы продаёт очень недорого местные жители. Но это очень грязная глина, её придётся очищать и сцеживать неоднократно.
3. Можно добыть глину самим. Её залежи встречаются почти повсюду. Если углубиться на 4-5 метров, то можно накопать её на собственном огороде. Но ещё лучше искать глину на берегах рек, в оврагах и других местах, где грунт смыт. В разрезе берегов и оврагов глина обычно видна цельным слоем. От поверхности отсчитывают примерно 5 метров и отламывают кусочек породы для испытания. Если помять комочек, он должен сминаться как пластилин, и не прилипать к руке. Можно попробовать покатать из него пяти сантиметровые жгутики толщиной до 5 мм. Если они сгибаются дугой и не ломаются при этом, то это похоже на глину. Если нет, то можно поискать в другом аналогичном месте.

На заметку. Нужно знать, что цветовая гамма может быть различной. Она зависит от минеральных вкраплений. И это не влияет на качество глины. Считается, что самая лучшая глина белого цвета, то есть каолин. Её используют для приготовления глиняной смеси при кладке топочной части.

Больше распространение имеет серая, голубовато-серая и зеленовато-серая породы. Но есть глина коричнево-шоколадного и землистого оттенков. Это свидетельствует о том, что в составе имеются окислы железа, они и дают такой цвет.

Опытные мастера печной кладки не только знают, как подготовить глину для кладки печи, но и определяют её пригодность сходу, без лабораторных исследований. Но вот начинающие мастера должны проверять глину опытным путём. Для этого нужно взять 5 замеров глины по полкило каждый (можно по килограмму).

Как найти песок

Песок продают расфасованный иди навалом, уже отсортированный по фракциям. Но есть возможность добыть его самостоятельно и использовать для печного раствора. Так, кварцевый белый песок прекрасно подходит для кладки любых областей печки, желтый нельзя использовать для топки.

На заметку. Если принято решение песок покупать, то лучше брать горный или озёрный вариант, такой строительный материал лучше всего подойдёт для сооружения печи и хорошо свяжет компоненты раствора.

Где накопать песок самостоятельно? В заброшенных карьерах, оврагах, речных отмелях, по крутым берегам рек. Наиболее чистый песок на глубине не на метровой и полутораметровой глубине. В противном случае придётся его долго промывать.

Если у песка посторонние включения, его нужно очистить. Для этого песок засыпают в корыто и заливают обычной водой. После этого смесь тщательно взбалтывается. Муть и грязь, всплывающую наружу, сливают. И так до того момента, пока вода не окажется прозрачной. Для просеивания берут металлическое строительное сито с ячейками в 1х1,5 мм.

Как определить пластичность глины

Чтобы понять, как правильно развести глину для кладки печи, взятые пробы глины необходимо заложить в различные ёмкости. Добавляют воду постепенно, чтобы получить пластичный раствор, не прилипающий к рукам, напоминающий хорошо вымешанное тесто. На каждой пробе ставят порядковый номер.

• первую пробу оставляют в первозданном виде;
• ко второй пробе подмешивают 10 процентов песка;
• к третьей пробе - 25 процентов;
• к четвёртой - 75 процентов;
• к пятой - такое же количество, как и объём глины.

Песок вводят постепенно, порциями, перемешивая после каждого добавления. Когда песка добавляется много, нужно увеличивать объём воды.

Перед тем как замочить глину для кладки печи нужно определить её качество. В качестве образцов делают из каждой пробы по 2-3 шарика диаметром 50 мм столько же лепёшек по 20-30 мм толщиной. Затем их следует просушить в месте, где нет сквозняка. После того как пройдёт дней десять, лепёшки и шарики нужно проверить, чтобы понять, где лучший состав. Для этого каждый шарик сбрасывают с метровой высоты на пол. Он не должен разбиться или раскрошиться при сжатии. У высохших образцов не должно быть больших трещин. Чтобы опыты удались, для верности необходимо заготавливать несколько шариков каждого вида глины.

Есть ещё два способа. Сначала из каждой пробы катают шарики 50 мм диаметром. Помещают их под пресс, роль которого выполняют две дощечки. Если после сжатия шарик сожмётся в два раза и появятся небольшие трещины, глина пластичная. Если усадка произойдёт лишь на треть диаметра, трещины будут заметные, это глина со средней пластичностью. Тощая глина сядет лишь на одну четверть или меньше, или просто рассыплется.

Следующий метод со жгутиками толщиной до 20 мм и длиной 250 мм. Их нужно поочередно растягивать и огибать вокруг деревянной скалки либо черенка от лопаты (диаметром 50 мм). Тощая глина испытания не выдержит, жгутик сразу порвётся, не растягиваясь. При средней степени пластичности жгутик начнёт рваться, отрезок растяжения станет меньше по толщине на 20 процентов. Сгибы «колбаски» потрескаются. Пластичная глина обрываться не будет, а будет плавно огибать черенок.

Растворы для печи делают из глины, у которой средняя пластичность. Определить количество требуемого раствора не сложно, его объём составляет десятую часть от объёма печи.

Как готовить глиняную смесь для кладки печи

Перед тем как замочить глину для печи, нужно подготовить удобные ёмкости. Это может быть бочка или корыто. Глину загружают в ёмкость и заливают водой на 2-3 суток. Если за этот период она полностью не размякнет, то нужно оставить ещё на сутки.

Как сделать глину для кладки печи, чтобы она соответствовала нормам и требованиям? Размягчённую глину необходимо очень хорошо перемешать. В итоге должна получиться масса, по структуре похожая на густую сметану. Если возникнет необходимость, следует добавить воду. Затем сметанообразную смесь нужно процедить. Соотношение песка и глины определяется путём экспериментов.

Раствор из глины для кладки печи делают следующим образом. Засыпают компоненты в ёмкость постепенно, распределяя послойно. Затем нужно тщательно всё перемешать, вода добавляется по необходимости. Это делать до того момента, пока раствор не станет однородной рыхлой массой. Если в такую смесь воткнуть лопату, раствор будет медленно сползать, но не растекаться. Хранят такой глиняный замес, закрыв сверху рубероидом, полиэтиленом или фанерой. Срок годности неограниченный, нужно только добавить воду, когда нужно.

Есть еще один способ, но он требует приложения физической силы. Просеивать ничего не нужно. Песок в нужном количестве выкладывают грядами на деревянном щите. Понадобится площадка примерно 1,5х1,5 метров. Ширина гряд около 40 см, высота не более 25 см. ровно в середине гряды делают углубление, которое заполняют размягчённой глиной. Сырьё перелопачивается, при этом песок от краёв засыпают в глину до тех пор, пока всё не станет однородной субстанцией.

После этого снова формируется гряда, которая с силой рубится ребром деревянного весла. С помощью частых ударов разбивают все комки. При необходимости добавляют воду. Таким способом пользуются не часто. Этот народный метод применяют для заготовки небольших порций раствора.

Как делают известковую смесь

С помощью известкового раствора делают кладку фундамента печи и дымоходной трубы на крыше. Нужно учитывать, что при гашении известь увеличивается в 3-5 раз. Поэтому берут соответствующую ёмкость.

Известь хорошо заливают водой. Замешивают раствор и разбивают камни до тех пор, пока смесь не станет похожа на густую сметану. Постепенно засыпают песок, пока куски смеси не станут прилипать к лопате. Хранить такой раствор можно долго, по необходимости добавляя воду.

Это довольно тяжёлая процедура, готовую известковую смесь можно купить. Как правило, при кладке печи извести много не потребуется. Этот материал очень хорошо ведёт себя при работе, особых проблем с приготовлением растворов на основе извести не возникает.

Как готовить смесь для кладки топочной части

Как сделать огнеупорный раствор для печи, чтобы печь служила долго? Для кладки топки берут пластичную белую глину, можно желтоватую или серую. Роль наполнителя выполняет шамотный песок. Его изготавливают из боя шамотного кирпича, который затем измельчают дроблением. Он выводит раствор на более высокий уровень стойкости к воздействию высокой температуры. Такой песок применяют вместо обычного для приготовления растворов, предназначенных для топочных камер, которые выкладывают из огнеупорного шамотного кирпича.

Можно для удешевления взять шамотный песок в смеси с обычным кварцевым в равной пропорции. Смесь всё равно оставит свои огнеупорные свойства.

Пластичная глина не нуждается в дополнительной проверке. Её замешивают на чистой мягкой воде. Для облегчения процедуры замеса используют строительные миксеры.

Если знать, на какой раствор класть печь, и как добыть дешёвый строительный материал, то можно значительно сэкономить при строительстве банной печи.

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

Желающих построить печь не убывает. Одних в печном отоплении привлекают его польза для здоровья; другим просто деваться некуда – негазифицированных местностей еще много, а цены на ископаемое жидкое топливо устойчиво растут. Наконец, научившись печному делу, можно начать достаточно прибыльный индивидуальный бизнес с хорошей перспективой спроса: по ряду причин печное отопление оказывается экономичнее и экологичнее центрального.

Один из камней преткновения для начинающих печников – раствор для кладки печей. Во-первых, их несколько; чтобы правильно сложить печку с нуля и под ключ, нужно как минимум 3 состава . Во-вторых, кладочные печные растворы надо уметь готовить. Просто «наколотить» в бадье, как цементно-песчаный для мелкого ремонта на хозяйстве, не выйдет: печь испытывает как механические, напр. от ветра на трубу и усадки, так и сильные тепловые знакопеременные нагрузки. В топке печи может быть более 1000 градусов, в грунте вокруг ее фундамента около 0, а на устье дымовой трубы и все –50. Цемент, при всех его достоинствах, такой диапазон, да еще сразу, не держит.

Проще всего было бы сказать: да вон, в строительных магазинах продают готовые сухие печные смеси. Добавь водички по инструкции, почитай о строительстве печей, и – вперед! Но на 100 кирпичей требуется примерно 3 ведра глиняного раствора. Известкового для фундамента и дымохода – около 2 ведер на 100 кирпичин. А 100 кирпичей – это не более половины простейшей варочной плиты для летней кухни, без фундамента и дымохода. Так что лучше см. цены в тех же магазинах, и будем разбираться, как:

1. Найти в окрестностях природное сырье для печного кладочного раствора.
2. Выяснить его пригодность для работы и требуемые параметры.
3. Определить правильные пропорции компонент исходя из реального качества материала.
4. Подготовить составные части для замеса.
5. Правильно замесить раствор.

Немного о терминах

В отношении кладочных растворов для печей и вообще в печном деле используются термины жаростойкий, жаропрочный и огнестойкий. Их нередко путают; между тем они определяют разные качества материала:

• Жаростойкий – выдерживает нагрев до высокой температуры с последующим остыванием без изменений структуры, химического строения и необратимых деформаций. В нагретом состоянии сохраняет несущую способность, т.е. держит расчетную статическую нагрузку.
• Жаропрочный – нагретый сохраняет заданные механические свойства. Точно нормируется по величине тепловых деформаций, которые многократно меньше, чем у жаростойких материалов. В нагретом виде способен нести динамические нагрузки, в т.ч. в составе машин и механизмов.
• Огнеупорный – жаростойкий или жаропрочный материал, выдерживающий не только расчетную температуру, но и воздействие химически агрессивных веществ в дымовых/отработанных газах.

Кладочные растворы для печей, даже для их частей, не подвергающихся в штатном режиме топки воздействию высоких (свыше 400 градусов) температур, должны быть жаростойкими и огнеупорными. Строительные растворы общего назначения обоим этим условиям не удовлетворяют.

На чем класть печь?

Тогда, на чем же класть печь? Посмотрим по схеме ее строения на рис. справа; напуск трубы над кровлей условно не показан, т.к. особого раствора для него не требуется:

1. Основание фундамента печи (подушка, корень фундамента) – железобетонный монолит, такой же, как и фундамент дома. Обычная строительная конструкция; условие одно – корень печи не должен быть связан механически в фундаментом здания, т.к. у дома и печи в нем усадка разная.
2. Гидроизоляция – лучше всего старый добрый рубероид в 2-3 слоя. Раствора никакого не нужно.
3. Фундамент печи – ответственная часть, т.к. его неисправность требует перекладки всей печи. С другой стороны, чрезмерных тепловых нагрузок фундамент не испытывает. Исходя из этого – раствор сложный (т.е. состоящий более чем из 2-х компонент, не считая воды) цементно-известковый. Для печей небольших или с большой площадью основания, как русская, можно использовать простой известковый раствор. Кирпич – красный полнотелый.
4. Теплоизоляция с пожарной отмосткой. Лист асбеста или минерального картона, на нем лист железа, а на него уложен пропитанный глиняным молоком (очень жидко разведенной глиной) войлок.
5. Теплоаккумулирующая часть основной печной части или тела печи. Нагрев, как правило, не более 600 градусов изнутри. Подвержена интенсивному химическому воздействию дымовых газов вплоть до выпадения кислотного конденсата. Кирпич – печной, красный керамический полнотелый М150. На кладку идет простой глиняный раствор. Но прост он только по составу, см. далее.
6. Жаровая или топочная часть тела печи – химическое воздействие средней силы, то нагрев может доходить до 1200 градусов. Кирпич – шамотный, раствор огнеупорный глиняно-шамотный.
7. Исток дымохода – температура может достигать 400 градусов; химия, кирпич и раствор те же, что и в п. 5.
8. Распушка дымохода – создает гибкую механическую связь между дымоходом и потолочным перекрытием. Попросту – края выреза под трубу в потолке опираются на распушку и потолок в это месте не проседает. Термохимия тут уже легче, но прочность требуется повышенная сравнительно с глиняным раствором. Ремонт возможен без перекладки печи. Поэтому кирпич печной, раствор простой известковый.
9. Противопожарная разделка – железный ящик с негорючим теплоизолирующим материалом. Раствора, понятно, никакого не нужно.
10. Дымовая труба – повышенная прочность нужна, т.к. испытывает ветровые нагрузки. Текущий ремонт возможен. Термохимия и тут проявляется, поэтому раствор известковый, но кирпич уже можно класть обычный красный.
11. Распушка трубы – все то же, что и в п. 10

Данная методика кладки несколько сложнее описываемой в старых учебниках и списанных с них новых. Но позволяет, ценой большего вложения труда, сэкономить на материалах до 10-12% затрат. Стоит ли, смотря по ценам в вашем регионе, овчинка выделки – решайте сами.

Нужна ли глина для камина?

по строительной механике и теплотехнике существенно отличается от печи. Его строение не компактный монолит с кавернами (полостями), а 2 стенки, перекрытые балкой и шатром. Тепловая нагрузка почти вся сосредоточена в топке; на острие дымового зуба уже менее 500 градусов. В печи топливо отдает свою энергию телу печи, а оно – в помещение, растягивая тепловыделение во времени. В камине жар топлива крутится и крутится в топке, пока не уйдет в комнату ИК-излучением. Применяя аналогию с электротехникой, печь это тепловой трансформатор, а камин – рассевающий мощность резистор. Недаром электронагреватели на нихромовых спиралях называют электрокаминами. Наконец, практически все внутреннее пространство камина, от устья трубы до пода топки, доступно для атмосферных осадков.

Применительно к кладочным растворам это значит, что простой глиняный для основной части камина не подходит : особой жаростойкости тут не требуется, но нужна повышенная прочность и влагостойкость. Камин, кроме топки, кладут на известковом или известково-цементном растворе. Топку лучше всего сделать монолитную (о них в конце), а если кирпичную, то на жаростойком глиняно-шамотном растворе. А все, что касается добычи и подготовки глины на печь, вам, если вы собираетесь строить только камин, можно пропустить.

Немного о шамоте

Шамот – не минерал, как часто думают, а жаростойкий огнеупорный материал. Шамот получают из высокоглинозёмистой глины, соединений циркония, минерала граната и др. путем глубокого обжига. Глубокого значит, что после выделения из сырья кристаллизационной воды обжиг не прекращают, пока не начнется спекание и окомкование массы. На шамотный кирпич для бытовых печей идет глинозёмовый низкожжённый шамот, его влагопоглощение порядка 15-25%, в смеси с высококачественной глиной. В данном случае шамот выступает в роли наполнителя вместо песка, а обжигается шамотный кирпич как красный, только при повышенной температуре, до спекания. Высокожжёный шамот с влагопоглощением 2-10% дорог и применяется в промышленности.

В продажу шамот сам по себе поступает в виде неформованной массы – шамотного мертеля (не путать с мергелем!) – или в виде молотого боя шамотного кирпича – шамотного песка и щебня. Все они находят применение как наполнители огнеупоров, но взаимозаменяемы далеко не всегда: шамотный мертель гораздо хуже облипается связующим. Особенно внимательным нужно быть, если речь идет об огнеупорных бетонах, напр. для описанной в конце монолитной топки: рецепты нужно сверять по нескольким источникам, а покупать именно то, что нужно, а не «просто какой-нибудь шамот».

Примечание: названия сложных кладочных растворов принято начинать с самого сильного связующего, хотя в растворе его может быть совсем мало. Напр., в цементно-известковом на 1 объемную часть цемента может приходиться 9-16 частей извести.

О свойствах растворов

• Глиняный – самый дешевый, может обойтись вообще даром, см. ниже. Подготовка компонент требует повышенных затрат труда и времени. Прочность и жаростойкость средняя, до 1100 градусов. Огнестойкость абсолютная: растворяется только в плавиковой и фторно-сурьмянистой кислотах. Газоплотность максимальная. Не схватывается, а высыхает. При смачивании снова раскисает, поэтому печь при необходимости можно перебрать, однако не пригоден для кладки вне помещения. Замес требует определенных навыков, см. видео ниже. Пригоден для работы неограниченное время: накрытый влажной дерюгой, не сохнет месяцами, а совершенно высохший после омачивания полностью восстанавливает свойства.

Видео: правильный замес глиняного раствора

• Известковый – дороже, т.к. без покупного известкового теста или хотя бы кусковой негашеной извести-кипелки не обойтись. Кипелка намного дешевле теста, но требует для подготовки много труда и времени: погасить нужно всю известь до последней крупинки, иначе непогашенные частицы потом порвут швы кладки. Прочность немного выше, чем у глиняного. Жаростойкость и огнеупорность ниже средней: выдерживает обычные дымовые газы при температуре до 450-500 градусов. Газоплотность ниже, чем у глиняного. Не гигроскопичен, может использоваться на открытом воздухе. Пригодность замеса к работе – 1-3 суток, смотря по погоде.
• Цементно-известковый дороже и прочнее известкового, но термохимия – до 200-250 градусов. Газоплотность низкая. Идет в основном на фундаменты печей. Пригодность к работе – 1 час от начала замеса. Трудоемкость – как у известкового.
• Глиняно-шамотный – все параметры как у глиняного, но жаростойкость до 1200-1300 градусов. Дороже глиняного, т.к. дорогой шамотный песок нужно покупать. Идет на кладку кирпичных топок.
• Цементно-шамотный – дорог, т.к. нужны качественные материалы. Прочность как у цементно-известкового, жаростойкость как у глиняно-шамотного, огнеупорность средняя, достаточная для топочной части. Газоплотность высокая, почти как у глиняного. Трудоемкость невысокая, как у строительного цементно-песчаного. Вручную не замешивается. Годность к работе – 40 мин от начала замеса.

Понятие «газоплотность» значит, что относительно плотные дымовые газы сквозь слой раствора не проходят путем диффузии. Газоплотность не исключает гигроскопичности: молекулы водяного пара меньше и подвижнее, чем у дымовых газов, поэтому печь дышит. Цементно-песчаный раствор не газоплотен и не дышит: дымовые газы сквозь него постепенно просачиваются, а водяной пар он не впитывает. Класть печь нужно на растворе, обеспечивающем помимо прочности, оптимальное для данного участка строения печи сочетание газоплотности с гигроскопичностью. Рецептура традиционных печных растворов сложилась с учетом этого требования.

Примечание: гипсово-известковый раствор, применяемый для оштукатуривания печей вместо обычной штукатурки, мы не рассматриваем. Это отделочный материал, не жаростойкий и не огнеупорный.

Что можно даром?

Из материалов для печных кладочных растворов на месте почти наверняка можно добыть глину и песок. Если на участке есть собственный источник водоснабжения, напр. абиссинский колодец, то вполне вероятно, что и вода из него подойдет для кладки печи. Подготовив подручные материалы соответствующим образом, можно самому приготовить смесь, не уступающую «Ветониту» и т.п. О подготовке см. след. разд., а пока посмотрим, где можно найти сырье надлежащего качества.

Глина

У местных печников, скорее всего, можно купить битую глину от 50 руб. за ведро. Но она наверняка «с огорода» и сильно загрязнена органикой. Качество раствора по мере ее разложения будет ухудшаться. А главное – чтобы превратить «битуху» в высококачественный раствор, нужно потратить еще немало труда. Глина же распространена очень широко и поиски подходящего ее выхода в окрестностях вряд ли отнимут много времени. Нужно только знать, как определить качество сырья на месте; оно может сильно различаться в пределах свиты пластов в одном и том же обнажении. В природе глина, пригодная для кладки печей, и ее залегания могут иметь самый разнообразный вид, см. рис. Как выбрать подходящую?

Примечание: по Закону о недрах РФ на своем участке любой гражданин может добывать минеральное сырье открытым способом с глубины до 5 м без каких-либо разрешений или лицензий. В глубинке глины и песка на печь для себя, наверное, можно накопать и в стороне, обнажения с глиной чаще всего никому не нужные неудобья во всех смыслах. Для регулярной коммерческой разработки придется взять участок в аренду и обзавестись разрешением на добычу.

Глина – микрозернистый минерал-алюмосиликат, смесь окиси алюминия Al2O3 и окиси кремния SiO2. Весь набор ее потребительских качеств: прочность, пластичность, адгезия (клейкость, липкость), гигроскопичность, газоплотность, определяется одним комплексным параметром – жирностью. Жирность глины из 62% Al2O3 и 38% SiO2 считается равной 100%, а чистого кварцевого песка – 0%. Для кладки печей нужна среднежирная глина: раствор из очень жирной при высыхании трескается, а из тощей непрочен.

Состав глин не постоянен, в природе они всегда содержат песок и много других примесей. Жирность глины определяется пропорциями Al2O3 и SiO2, количеством песка в ней и в меньшей степени примесью органики. Цвет глине придают ничтожные примеси ионов металлов-хромофоров, прежде всего железа. На качество сырья они почти не влияют, но все-таки лучшая глина белая (каолин) или серая. Но не из любого места свиты.

На рис. справа показан разрез типичного для Средней России обнажения с выходами глин (Ленобласть, Саблино, берег р. Тосна). Подповерхностная глина, как уже сказано, загрязнена органикой из гумусового слоя почвы. Непосредственно на глиняной свите лежит слой суглинка – очень тощего, с большой примесью песка, глинозема; на рис. выделен желтым.

Собственно глиняная свита отмечена красным; жирность в ней нарастает сверху вниз. Однако, во-первых, самые нижние слои тоже загрязнены органикой, приносимой дождевыми, талыми и паводковыми водами. Во-вторых, слишком жирную глину придется затощать песком, что потребует лишнего труда и, возможно, денег.

Примечание: тощую глину можно зажирить покупной очень жирной или применяя мучительную процедуру вымучивания – многократного разбалтывания в воде с последующим сливом отстоя. При теперешних ценах на воду вымучивание теряет смысл, тем более что удается не всегда. В шлам может уходить больше полезного глинозёма, чем ненужного песка.

Пробу на жирность сырья нужно брать пониже суглинков; в данном случае (залегание достаточно мощное) – примерно в 5-6 м вниз от кромки обрыва, но не менее чем в 1,2-1,5 м под гумусовым слоем. Если глина начинается сразу под почвенным конгломератом, известняком, песчаником и т.п. водопроницаемыми породами, пробу берем пониже, но тогда, возможно, глину придется затощать.

Собственно проба элементарна: это комок глины размеров в полкулака. Его разминают мокрыми руками (сухим летом их придется несколько раз смачивать) в шар. При таком способе пробы глина поглотит необходимый минимум влаги до приобретения ею пластичности. Затем шар плавно сжимают между 2 гладкими ровными пластинками – строгаными дощечками, кусками оцинковки – до появления трещин. Глина считается пригодной для печных работ, если шар до растрескивания сжался не менее чем на 1/3 диаметра. Дальнейшие испытания нужно проводить дома (см. далее), для чего набираем пробную партию в 5-6 кг.

Примечание: этот способ часто рекомендуют для определения жирности готового раствора, что верно только для самана и глинобитных изделий. На кладку кирпича в печи он предназначен для определения пригодности сырья.

Глина ли это?

Не все, что поддается ножу с лопатой и мнется влажным – глина. Но для кладки основной печной части годится только она. Так что расскажем немного о минералах-обманщиках.

Сланец и мергель

Глинистый сланец – непрочная каменистая метаморфическая горная порода. Его уже на вид можно распознать по залеганию явно видимыми горизонтальными пластами с округленными краями, поз. 1 на рис. А на изломе сухого образца также ясно видна и его сланцеватая структура, поз. 2.

Мергель, он же рухляк, может быть очень похож на серую глину (поз. 3), но содержит много карбонатов, поэтому идет на производство цемента, а для печей совершенно непригоден. Его можно отличить от глины по более-менее регулярной трещиноватости (трещин в глине или нет, или они беспорядочно-извилистые) и, часто, также по пластовому залеганию, поз. 4.

Настоящий глиняный обманщик – бентонитовая глина, или бентоглина, или бентонит. Он очень похож на высококачественную глину (см. рис.), тем более что и она бывает ярких цветов. Бентонит – ценнейшее ископаемое, но не для печей.

Основная составная часть бентонита – натрий-кальциевая наноглина монтмориллонит. Бетоглина способна поглощать огромное количество воды, распухая при этом в 14-16 раз. Бентонит чрезвычайно востребован горно-добывающей промышленностью для буровых растворов, медициной, косметикой и парфюмерией, виноделием, соковым и ликеро-водочным производством, но жаростойкостью, огнеупорностью и газоплотностью не наделен.

Если вы самогонщик и нашли бентоглину, вам повезло: с ее помощью распоследнюю бормотуху можно обратить в продукт, который «аж душу зубами рвет», но почти без сивухи. Если же вы добропорядочный винодел, то при помощи бентонита получите просто хорошее, душевное вино. Но для печи придется поискать настоящую глину.

Вывести самозванца на чистую воду совсем просто тут же на месте. Отламываем/отрезаем кусок в те же полкулака, кладем в кружку и заливаем водой. Скоро на глаз будет заметна ее убыль и набухание образца. Если продолжить наблюдение, добавляя воду, то спустя некоторое время из посудины полезет нечто, колыхающееся как студень – бентонитовый гель. Им и осветляют соки с виноматериалами.

Песок

В хороших, мощных обнажениях глин чаще всего встречаются и слои подходящего для печи песка. Белый кварцевый пригоден для любых печных работ ; желтоватый из полевого шпата – для всех частей печи, кроме топочной. Брать пробу песка не нужно, а копать его самому имеет смысл, если у вас есть независимый источник водоснабжения: правильная подготовка песка для кладки печи требует большого количества воды.

Примечание: если предполагается использовать покупной песок, а окрестные продавцы предлагают только фракционированный, то закупку нужно производить из расчета 1 часть фракции 0,7-0,9 мм и 2 части фракции 0,15-0,25 мм. Природный песок, хотя и требует подготовки (см. далее), все же лучше: просеянный он содержит много разных фракций и кладка на нем будет крепче.

Домашние исследования

Дома нам понадобится определить прежде всего качество наличной воды. Кладочный раствор для печей нужно делать на воде мягкой или, с крайнем случае, средней жесткости, до 10-11 немецких градусов. 1 градус жесткости соответствует содержанию в воде 20 мг/л растворимых солей кальция и магния. В старину хозяева, задумав класть печку, долго загодя собирали дождевую воду. Сейчас, если своя не подойдет, придется запасаться водопроводной артезианской: умягчение больших количеств воды потребует немалых затрат. Затем нужно будет проделать серию несложных опытов с пробой глины, чтобы определить, нужно ли добавлять в нее песок и, если да, то сколько.

Вода

Для определения жесткости воды нужно будет купить в аптеке 100-200 мл дистиллированной воды и мелко настрогать обычного хозяйственного мыла. Зачем? 1 грамм чистого 100% мыла нейтрализует 10 мг солей жесткости. Пока вода не умягчена полностью, мыльный раствор не пенится, что и будет ясно видимым индикатором.

Сначала в горячем, 70-80 градусов, дистилляте (дождевая вода не годится!) понемногу, плавно помешивая и не допуская вспенивания, растворяем следующие количества хоз. мыла:

1. Современное 100% белое – 10 г на 100 мл или 20 г на 200 мл.
2. Старое желтое брусковое 72% – 14 г/100 мл или 28 г/200 мл.
3. То же, 60% – 17 г/100 мл или 34 г/200 мл.

Теперь нужно остудить титровальный раствор и набрать мензуркой 500 мл исследуемой воды. Далее берем шприц на 20 мл без иглы и набираем в него мыльный раствор; потом осторожно, по каплям, вводим его в пробу воды, все время аккуратно помешивая и встряхивая посуду. Сначала появятся серые хлопья (это выпадают в осадок соли Ca и Mg), затем образуется пена с радужными пузырями. Титрование (так по-химически называется эта процедура) прекращаем и смотрим, сколько титровального раствора потрачено.

В 10 мл титраствора у нас содержится 1 г чистого мыла, которое нейтрализовало в 0,5 л пробы 10 мг солей жесткости, что в пересчете на 1 л даст 20 мг или 1 градус жесткости. Так что расчет прост: делим количество израсходованного титраствора на 10, сразу получим градусы жесткости. Допустим, ушло 80 мл, тогда жесткость воды 8 градусов и на раствор для печи она годится.

Сколько песка в глину?

Теперь нам нужно определить, сколько песка понадобится добавить в глину для получения рабочего раствора. Взятую из пласта пробу глины делим пополам и одну половину пока откладываем. Другую делим на 5 равных частей, выкладываем каждую в отдельную посуду и доливаем хорошей, достаточно мягкой (см. выше) воды по 1/4 объема от объема глины. Дожидаемся, пока глина раскиснет (это около суток), тщательно вымешиваем. Затем массу пропускаем через сито с ячеей в 3 мм и снова ставим на отстой на сутки. После отстоя сливаем, если выдавится наверх, мутную жижу (шлам) и в каждую пробу добавляем подготовленный (см. ниже) песок в следующей пропорции, опять же, от объема глины:

• №1 – 0%
• №2 – 25%
• №3 – 50%
• №4 – 75%
• №5 – 100%

Песок нужно добавлять в 3-7 приемов, равномерно распределяя каждую порцию по поверхности глиняной массы и тщательно вымещивая, прежде чем добавлять следующую. Раствор считается вымешенным, если при растирании его между пальцами чувствуется шероховатость песчинок. Затем из каждой пробы лепим образцы для испытаний:

1. Два жгута-колбаски длиной 30-40 см (по старинным правилам – в немецкий фут, ок. 35 см) и толщиной в палец, т.е. 12-15 мм.
2. Шарик в треть пяди, это 4-5 см.
3. Лепешку диаметром в пядь (15-17 см) и толщиной в палец.

Итого получается 20 образцов, которые нужно замаркировать, чтобы не перепутать. Все образцы сушатся в помещении без сквозняков и прямых солнечных лучей: жгуты 2-3 дня, а шар с лепешкой до полного высыхания; лепешка не должна гнуться, а шар – сминаться, на что потребуется до 20 суток.

Когда жгуты подсохнут, делаем многократно описанную пробу на жирность раствора, см. рис. У нормальной (N) смеси на жгуте при оборачивании вокруг черенка лопаты должна потрескаться высохшая корочка и неглубоко под ней – сырая масса. При разрыве жгута излом должен быть примерно в 1/5 начального диаметра.

У жирной (G, greesy) смеси трескается только корка или трещин вовсе не возникает, а жгут рвется на капельки. Жгут из тощей (L, lean) смеси трескается на ломти и рвется с большим изломом.

Данный опыт почти всегда дает неоднозначный результат, вроде бы подходящими оказываются 2-3 смеси. Для уточнения, которая же лучше, дожидаемся полного высыхания шаров и лепешек. Те, что из смесей, не выдержавших испытания на жгут, лучше сразу отбраковать.

Оставшиеся роняем на голый деревянный пол с высоты пояса, примерно 1 м. Расколовшиеся отбраковываем. Если все выдержали, увеличиваем высоту удара и рабочую смесь делаем с количеством песка в самой прочной пробе.

Сколько воды в раствор?

На этом этапе определяем точное количество воды и уточняем долю песка в растворе. Дело в том, что нормальная жирность раствора – понятие довольно-таки растяжимое. Наше дело, раз уж беремся работать для себя, добиться в пределах оптимума жирности его максимальной прочности и газоплотности.

Для продолжения испытаний из остатка глины делаем пробный замес. На подготовленном песке, см. ниже, и хорошей воде! Способ тот же, что и для проб на жирность, см. выше. Не забудьте перед добавкой песка глиняную массу продавить сквозь сито!

Сразу после замеса проверяем текучесть раствора. Если ложбина за кельмой рвется (поз. 1 на рис.), воды нужно добавить. Если заплывает (поз. 2), нужно раствор отстоять, а выдавленный шлам (поз. 4) аккуратно слить в мерную посуду. Сравнив объем шлама с количеством воды, которым изначально затворялась глина, получим точную ее дозу на рабочий замес. Если же воды пришлось сразу точно в меру, за кельмой потянется ровный след с четкими краями, поз. 3.

Осталось уточнить долю песка. Это делается омакиванием кельмы. В случае пережиренного раствора, тощие мы исключили ранее, на кельме останется сплошной струйчатый слой, поз. 5, тогда нужно добавить песка. Самый лучший раствор – чуть-чуть зажиренный, от него на кельме остается тонюсенький слой с узорными разводами, сквозь который просвечивает металл, поз. 6.

Experimentum crucis

В переводе с латыни – проба крестом, т.е. решающий опыт. Вполне ли адекватны результаты предыдущих опытов? Не слишком ли загрязнены глина, песок и вода органикой? Будет ли раствор достаточно прочным и липким?

Решающий опыт прост: берем 2 кирпича, кладем один плашмя. На его постель (самую большую поверхность) наносим слой пробного раствора толщиной в 3 мм. кладем поверх второй кирпич, пристукиваем черенком кельмы как обычно. Ждем 5-10 мин и поднимаем связку за верхний кирпич; нижний должен тянуться за ним, плотно приклеившись. Если он не отрывается и при встряхивании на весу, материалы мы добыли и подготовили с толком, печь будет на века.

Как готовить песок?

Самокопаный песок сначала просеивают, но ячея сита должна быть уже в 1-1,5 мм. Так получается нужный набор фракций и устраняется крупный мусор. Однако главная опасность от природного песка для печного раствора – органика. В т.ч. и живая. Ходы между песчинками населяет множество мельчайших организмов; их биоценоз зоологи называют псаммофауной. Мелочь это безвредна, наоборот, ее роль в естественном круговороте веществ сравнима с таковой дождевых червей. Но общая биомасса немала и может со временем существенно ухудшить качество кладки.

В промышленности от песчаной органики избавляются разными способами, в основе которых нагревание и/или высушивание. Нам, если есть своя вода, можно обойтись без энергозатрат. Способ полного избавления песка от органики давно изобретен аквариумистами и проверен десятилетиями, если не столетиями; аквариумные рыбки – создания очень нежные. Производительность его невысока, но за день-два намыть песка на печку можно.

Как вы уже догадались, способ этот – промывка текучей водой. Но не просто, а в специальном аппарате (см. рис.), его можно сделать из оцинковки или обрезка любой трубы диаметром 150-200 мм; на агрегат из бочки напора воды в водопроводе не хватит. Высота колонны – 3 диаметра, начальное наполнение сырьем – на 1/3. Напор дают такой, чтобы песок клубился повыше, но не уходил в слив. Промывку заканчивают спустя 5-10 мин после того, как вода в слив пойдет прозрачная. Способ хорош и тем, что из песка удаляется также примесь глинозёма и его добавки не искажают результаты испытаний глины.

Готовим рабочий раствор

Для приготовления рабочего раствора понадобится уже некоторый самодельный инструмент: весёлко и боёк. Первое – обтесанная в виде весла строганая доска, а боёк – щит из досок примерно 1,5х1,5 м. Весёлком глину месят в больших количествах, кельмой тяжело, очень уж она вязкая. На боёк будем выкладывать рабочую порцию, чтобы брать удобнее было и шлам стекал.

Примечание: замес глины средствами малой механизации требует осторожности и определенного навыка. От вибрации в растворе могут образоваться лакуны с глиняным молоком. Потом они рассосутся, но неоднородности в массе раствора сохраняются месяцами; в высохших швах навеки. А для кладки печи раствор нужен абсолютно однородный.

Бить или не бить?

Вообще-то боёк предназначен для битья сырой глины и наворачивания на нее песка. Мы на этих процедурах останавливаться не будем. Битая глина идет на саман и глинобитные изделия, они поэтому так и называются. Для печной глины битье редко применяют даже добросовестные шабашники: оно не удаляет полностью мусор, и как наворачивать на глину песок, если его, к примеру, нужно добавить всего 1/4?

Как нужно готовить

В небольших количествах однократно, напр. на 1 печь, глиняный раствор готовится, как и пробный: заквашивание – сито – замес с песком – отстаивание, см. выше. Только лопатить глину лучше всего в лохани весёлком, сито взять проволочное, под сборник/отстойник пустить бочку, а к месту работы доставлять рабочие порции ведрами. Если бочку-сборник накрывать крышкой, раствор в ней будет храниться месяцами не теряя качества.

Если раствор требуется с значительных количествах постоянно, то его приготовление лучше производить на твориле. В данном случае это не дверца топки, а творильный стан: 3 ящика, расположенные друг над другом уступом и соединенные лотком, см. рис. В верхнем ящике с выдвижным днищем – творильном – глину затворяют водой и вымешивают с добавлением песка. Затем днище выдвигают, раствор сползает в средний ящик – сито; его дно из проволочной сетки с 3-мм ячеей. После процеживания каждой порции из сита выбирают крупный мусор, а счищенную с сетки липкую массу дополнительно продавливают сквозь сито с ячеей в 1,5 мм (использовать песочное сито нельзя!) и хранят в плотно закрытой таре: это ценный материал для зажирнения тощих глин или на продажу.

Сползший в сборник процеженный раствор первоначально накапливается в его отстойной половине. Когда на поверхности массы покажется шлам, перегородку можно приподнять и выбрать раствор, в котором воды ровно столько, сколько нужно самой глине. А последующие порции пусть себе цедятся и дальше, шлам все равно выдавится наверх. Если еще и сетку в сите сделать съемной, то можно организовать непрерывный рабочий процесс.

Раствор для топки

Приготовление раствора для кладки топочной части печи имеет следующие особенности:

• Природную (сырую) глину выбирают белую, серую или слегка желтоватую наибольшей жирности, для чего из свиты берут несколько проб.
• Затощают до нормальной жирности шамотным песком или, так дешевле, смесью шамотного и кварцевого в пропорции 1:1 по объему.
• Максимально допустимая жесткость воды – 8 градусов.
• Пробы на прочность (шар и лепешка) не нужны, т.к. прочность обеспечивается исходным качеством материалов.

Известь и цемент

Как уже сказано, на известковом и цементно-известковом растворе кладут фундамент печи, распушку дымохода с дымовой трубой над ней и тело камина. Гашеная известь-пушонка для этого не подходит, она предназначена для отделочных работ, а свойствами, необходимыми для кладочного раствора не обладает. Основное по объему связующее тут – известковое тесто, густая масса, получающаяся в результате гашения извести.

Известковое тесто продается в готовом виде в герметичной таре, срок годности указывается на упаковке. Самому гасить кусковую известь нет смысла: это процесс трудоемкий, долгий, требующий знаний химика-технолога или квалифицированного работника. Нужны гасильный ящик из химически стойкого материала, творильная яма от 1,5 м глубиной, плотно обшитая досками и с воздухонепроницаемой крышкой; тесто от гашения быстрогасящейся извести-кипелки нужно выдерживать в ней несколько дней, а от медленногасящейся – несколько недель. Само гашение также не сводится к заливанию водой, это довольно сложный и тонкий процесс.

Дело в том, что в свежепогашенном тесте неизбежно остаются микроскопические недогашенные крупицы. Оказавшись в кладочном шве, они поглощают циркулирующие в теле печи при топке пары воды, гасятся, разбухают при этом и рвут швы. Скорость догашения сильно зависит от объема загрузки сырья. Чтобы тесто можно было пускать в работу прежде, чем оно начнет портиться, загружать в яму нужно не менее 0,7 куба кипелки или 2 кубов медленногасящейся извести. И куда потом всю эту известку девать, если только вы не опытный мастер со стабильным потоком заказов? Но тогда вы и так об извести знаете больше, чем тут написано.

Растворы на тесте

Известковый и цементно-известковый растворы не столь строги к качеству сырья, которое к тому же обеспечивается промышленными условиями его приготовления. Поэтому и сами растворы готовить проще и легче.

Самокопаный песок достаточно просеять через сито с ячеей в 1 мм. Покупной – брать одной фракции 0,7-0,9 мм. Известь обладает биоцидными свойствами, а остатки органики на песчинках только улучшат их слипание с известкой. Жесткость воды для известкового раствора допустима намного превышающая санитарные нормы, так что водопроводную воду можно использовать без оглядки.

Приобретенное известковое тесто нужно, вскрыв упаковку, хорошенько вымесить весёлком, оно загребает сразу много, а лопатить известку гораздо легче, чем глину. Затем добавляем песка, начиная с 0,5 объемной части, и вымешиваем, после чего по облипанию весёлка проверяем пластичность раствора, это аналог жирности для глины, см. рис. «Тощий» раствор облипает весёлко (оно должно быть гладко оструганным) ровным тонким слоем, сквозь который может просвечивать дерево, нормальный – слоем в 2-3 мм; возможно, с бугорками и потеками. «Жирный» известковый раствор налипает комками.

Примечание: известковый раствор вибратором или дрелью с миксером может месить аккуратный и внимательный дилетант. Лакуны с известковым молоком при кладке рассасываются бесследно. Но пластичность нужно проверять все равно весёлком, тут важно, что оно деревянное.

Песка нужно добавлять побольше в пределах нормы пластичности, так выйдет дешевле и прочнее. Прочность известковых швов обеспечивает именно наполнитель – песок – а связующее, известь, лишь склеивает песчинки. На практике песок добавляют, пока раствор не окажется немного «зажиренным» (до 5 объемных частей), а затем доводят тестом до нормы по весёлку.

Чтобы начать кладку, осталось провести тест на текучесть. Технологическое оборудование – 2 кирпича. На постель одного наносим слой раствора в 3 мм, кладем второй и пристукиваем кельмой. По краям должна выдавиться колбаска толщиной в 1-3 мм, не стекающая вниз. Не выдавливается – добавляем в раствор немного воды. Стекает – добавляем туда же теста; запас по пластичности мы заранее обеспечили песком.

Цементно-известковый

Цементно-известковый раствор гораздо прочнее простого известкового, а цемента добавить нужно совсем немного, от 0,12 до 0,065 по объему от известкового теста, т.е. на 1 часть цемента должно приходиться 9-16 частей теста. Цемент – от М200 до М600; чем выше марка, тем меньше его требуется, а качество раствора улучшается.

Пригодность цементно-известкового раствора для работы – 45 мин. от начала замеса; для неответственных частей допустимо использование в течение 1 часа, поэтому экспериментировать с песком времени нет, его нужно дать сразу сколько нужно. Однако вводить песок в цементно-известковую смесь недопустимо! Пропорции песка и воды нужно заранее определить по пробному замесу небольшого объема; пробу, впрочем, можно затем вылить в готовый раствор, тут же быстренько и хорошенько размешав.

Замешивают известково-цементный раствор следующим образом:

1. В известковое тесто, если по результатам проб нужно, добавляют воду.
2. Тесто тщательно размешивают: весёлком 10-20 мин, миксером – 2-3 мин.
3. Не прекращая замешивания, струйкой вводят цемент; лучше всего здесь работать с подручным.
4. Домешивают весёлком (3-5 круговых оборотов) или миксером (1-2 круговых движения головкой, не касаясь стенок бадьи).
5. Также не прекращая замешивания, постепенно, но не медленно вводят песок.
6. Домешивают, как в п. 4, и раствор готов.

Жаростойкий монолит

Монолитные топки, т.е. сборные из отлитых в опалубки частей, получают все большее распространение. Они прочнее, долговечнее, а по форме их можно сделать наиболее экономичными исходя из теплотехнического расчета и в то же время дающими большую свободу для дизайна печи. Одно только «но», весьма относительное: для подготовки литьевой массы нужна бетономешалка, вручную ее не вымесишь.

Отливаются топки-монолиты из жаростойкой бетонной смеси следующего состава:

• Портландцемент не ниже М400, а лучше М600 – 1 объемная часть.
• Щебень из керамического огнеупорного (печного) кирпича М150 – 2 объемных части.
• Кварцевый песок фракции 1 мм – 2 объемных части, только чистый покупной, самокопаный не годится.
• Шамотный песок – 0,3 объемных части.
• Вода жесткостью до 10 градусов – 4 л на 10 кг сухой смеси; практически – до сметанообразной консистенции.

Насчет кирпичного щебня – не ошибка. Секрет смеси именно в сложном, трехкомпонентном, наполнителе. Связующее выгорает не от температуры как таковой, а от поглощаемой им энергии топлива. В этом наполнителе тепловая энергия распределяется по компонентам каскадно и передается телу печи, а на зернышки цемента приходится ее малая часть. В данном случае цемент высококачественный и остатка его связующей способности хватает для обеспечения прочности топки.

Примечание: сборку топки из литых модулей производят на растворе точно такого же состава.

Замес жаростойкого бетона проводят во включенной бетономешалке, добавляя компоненты в последовательности, указанной в списке. Интервалы между введением составляющих – 2-3 оборота бункера машины. Вымешивание после введения воды – 10-12 оборотов. Пригодность раствора к работе – 40 мин от начала замеса. Полное схватывание – 12 часов; свободную поверхность детали в опалубке необходимо накрывать влажной ветошью или, лучше, мокрой древесной стружкой. Готовность собранной топки к пробному розжигу – не менее чем после 20 суток выстаивания в помещении без сквозняков и прямых солнечных лучей при температуре 16-27 градусов.

В заключение

У читателя может возникнуть вопрос: а как насчет расхождений с популярными источниками? Там, к примеру везде пишут, что вот мол, бить глину на печь можно и нужно, а здесь – нет.

Печное дело имеет глубочайшие корни; печь – одно из первых изделий человека. Основы известных руководств сложились во времена, когда социальное расслоение было по теперешним понятиям невообразимым. Простолюдин тогда и думать не смел о количестве денег, достаточном для покупки качественных материалов. И знал, что из-за частых опустошительных пожаров и войн избу ему в течение жизни придется 2-3 раза строить заново. Вот и приноравливались к тому, что под рукой. А руководства по печному делу – к читательскому спросу. В то же время тогдашним высшим слоям общества уровень бедности по современным требованиям к качеству жизни показался бы неслыханным благоденствием.

Исходя из этих соображений, материал статьи в части традиционных рецептов и методов подготовлен на основе руководств по строительству барских и хоромных печей, рассчитанных на поколения жильцов, с учетом достижений современных технологий и собственных возможностей в гражданском обществе.

(Пока оценок нет)

Важный этап в постройке печки для деревенского дома или бани – приготовление надежного кладочного раствора.

Правильно замешанный раствор для кладки печи влияет на герметичность, долговечность, термостойкость и безопасность готовой конструкции.

Хорошая смесь для кладки печи устойчива к высоким температурным режимам, механическим повреждением и растрескиванию.

Особенности выбора материала

Процесс возведения современных печей разделен на несколько этапов:

1. Первый этап – обустройство печного фундамента при помощи бетонного состава;
2. Второй этап – кладка печи из огнеупорного кирпича с использованием кладочной соединительной массы на основе глины;
3. Третий этап – облицовка печи штукатурным составом.

Наиболее важным является этап непосредственной кладки и приготовление надежной основы, которая должна обладать высокими эксплуатационными характеристиками – жаростойкостью, адгезией, водонепроницаемостью, прочностью и долговечностью.

Для обустройства современных печей применяется несколько вариантов кладочных растворов: глиняный, известковый и цементный.

Кладочные растворы бывают простыми и сложными. Простые состоят из одного вида вяжущего компонента и заполнителя; сложные смеси включают от двух и более вяжущих материалов и несколько заполнителей. Вяжущие компоненты – известь, глина и цемент.

Чтобы приготовить раствор для выполнения кирпичной кладки потребуются следующие инструменты:

• Миксер;
• Емкость для замеса;
• Сито;
• Кельма;
• Мастерок;
• Пластиковый шпатель;
• Строительный термометр;
• Весы.

На основе глины

Один из самых дешевых и доступных типов соединительных печных смесей. Глиняный раствор для кладки печей характеризуется повышенной жирностью, которая определяет степень пластичность, жаростойкости и прочности готового материала.

Раствор для печи из натуральной глины бывает:

• Жирный – отличается пластичностью, прочностью, но быстрым появлением трещин после высыхания;
• Нормальный – достаточно пластичен и устойчив к растрескиванию, дает небольшой процент усадки после сушки. Способен выдерживать высокие температуры до 110 градусов;
• Тощий – непластичен и недолговечен, восприимчив к быстрому расслаиванию и крошению.

Огнеупорный раствор из глины готовится на основании трех компонентов: глины, песка и воды. Подобный состав устойчив к растрескиванию и пересыханию, обеспечивает надежное обустройство печи из кирпича.

Качество глины определяет количество песка, необходимого для замеса раствора. Для работ используется глина и очищенная вода с низким содержанием примесей. Для кладки 100 кирпичей в среднем используется до 20 литров чистой воды.

Для приготовления раствора используется карьерный или речной песок мелкой фракции без дополнительных примесей. Перед использованием его обязательно просеивают через мелкоячеистое сито. Если в нем имеются примеси гравия, тогда рекомендуется использовать сито с размером ячеек до 10 мм. Для мелкофракционного материала подойдет сито с 2 мм ячейками.

Перед добавлением других компонентов глиняную основу рекомендуется проверить на пластичность. Как сделать подобную проверку? Для этого небольшую доску следует опустить в полученную смесь для кладки печи и определить ее толщину. Она должна быть в меру густой и тягучей. Если имеется лишняя жидкость, тогда стоит добавить немного вяжущего компонента, периодически размешивая и тестируя смесь на пластичность.

Оптимальная толщина соединительного материала – 2 мм, что свидетельствует о правильном соблюдении пропорций всех компонентов. Готовая кладочная масса получается тягучей и не очень плотной.

Подходящая плотность раствора для кладки зависит от соотношения основных компонентов в ней – глины и песка соответственно:

• Жирная масса – 1:2;
• Нормальная масса – 1:1;
• Тощая масса – 2:1.

Способы приготовления глиняного состава

Как приготовить качественную соединительную массу на основе глины? Существует несколько проверенных способов.

Способ №1

Нужный объем глины замачивается на 24 часа, добавляется вода для получения густой массы. Полученный материал аккуратно процеживается, затем в него добавляется песок и еще раз замешивается. Важно избегать образования глинистых луж, которые можно устранить небольшой порцией вяжущего компонента.

Способ №2

В емкости соединяется шамотный песок и глина в равных пропорциях, добавляется очищенная вода (1/4 часть от объема глины). Все компоненты тщательно перемешиваются до получения однородной массы.

Способ №3

Состав замешивается на основе суглинков. Этот рецепт предусматривает приготовление 10 различных вариантов раствора, из которого выбирается лучший.

Для первого: 10 объемов суглинки, 1 объем песка и 1 объем цемента и т.д. по убыванию объема суглинки. Десять полученных основ помещаются в разные емкости и оставляются на просушку в течение 5-6 дней. По завершению отведенного времени определяется наиболее качественный состав раствора с минимальной степенью усадки и устойчивостью к растрескиванию.

Способ №4

К глине добавляется песок и ¼ воды. Все компоненты перемешиваются для получения густой тягучей массы. Для повышения прочности в подобную смесь рекомендуется добавить каменной соли или цемента. На ведро смеси – до 250 г соли и ¾ литра цемента. Соль предварительно растворяют в воде, а цемент разводят водой до густой консистенции, после чего добавляют в готовую основу.

На основе извести

Для строительства фундамента и печного дымохода рекомендуется использовать состав на основе извести и цемента.

Особое тесто, получаемое путем смешивания негашеной извести и воды в соотношении 3:1. В готовое тесто добавляется просеянный песок через мелкоячеистое сито в соотношении 3:1 – на 3 объема песка 1 объем теста. Готовая масса разбавляется водой до получения густой массы.

Смесь для кладки печи на основе извести получается достаточно пластичной и прочной.

Показатель жирности состава из извести определяется количеством песка. Для чрезмерно жирной смеси требуется 5 объемов песочной составляющей, для нормальной – не более 3 объемов.

Увеличить прочность и водостойкость можно путем добавления цемента. Для приготовления подобного состава необходимо использовать компоненты в таких пропорциях (части):

• Цемент – 1;
• Песок – 10;
• Известковое тесто – 2.

Приготовление раствора имеет такую последовательность действий: цементные и песочные компоненты соединяются в отдельной емкости. Готовое тесто на основе извести разбавляют очищенной водой до получения густой консистенции. В разведенное тесто вводят сыпучие компоненты и перемешивают. Для увеличения вязкости, состав разбавляют водой.

На основе цемента

Какой раствор нужен для обустройства печного фундамента и кладки наружной части дымоходной трубы? Ответ прост – состав на основе цемента, песка и воды. По своей прочности он равен известковому аналогу, но для затвердения требует гораздо больше времени.

Оптимальный состав готовой массы получается в следующих пропорциях – 3:1 (на 3 объема песка 1 объем цемента марки М 300 или 400). Перед смешиванием все компоненты просеиваются через мелкоячеистое сито. В глубокую емкость засыпается просеянный песок, добавляется цемент и перемешиваются до однородной массы. В конце добавляется вода.

Готовую смесь нужно довести до густой и тягучей консистенции. Определить подходящую густоту достаточно просто – состав должен оставаться подвижным, но при этом не стекать с лопаты при ее повороте до 45 градусов.

• Цемент (М 400) – 1;
• Щебень или гравий – 2;
• Мелкозернистый песок – 2;
• Песок из шамота – 0,4.

Для увеличения прочности можно использовать кварцевую крошку. Огнеупорная бетонная смесь получается крупно фракционной, повышенной плотности и водонепроницаемости.

Для правильного замеса на 25 кг готовой смеси требуется 10 литров воды. Оптимальный способ смешивания – механический при помощи бетономешалки. Готовый состав застывает быстро, поэтому рекомендуется использовать его сразу после приготовления.

Строительство печи имеет свои отличительные особенности в отношении правильного выбора состава и приготовления кладочного раствора. Для разных элементов конструкции используются различные составы.