В строительстве применяется несколько видов скрепляющих материалов. Одним из самых распространённых можно назвать цементный раствор, но его использование ограничено факторами внешней среды: влажностью, температурой и т. п. Если же необходимо выбрать материал для службы под воздействием высоких температур, то универсальное решение – шамотная глина, инструкция по применению которой доступно изложена в статье.
Шамот является самым экологичным огнеупорным сырьём. Прежде чем разобраться, как с ним работать, необходимо выяснить, что из себя представляет этот строительный материал и какими достоинствами и недостатками обладает.
Огнеупорная глина состоит из таких элементов, как кварц, алюмооксидная керамика, оксид кальция, оксид железа, оксид натрия и оксид магния
Первоосновой шамота является каолиновая глина, которая образуется в результате оседания частиц разрушенных горных пород. Массу серой каолиновый глины подвергают термической обработке при высоких температурах – порядка 1300-1500 C o , в следствие чего она теряет практически всю воду, скрепляющую её молекулы, и глина спекается. После такой обработки каолин приобретает бурый оттенок и по физическим свойствам становится подобен камню. В готовый вид шамот приводят с помощью металлических валиков, которыми дробят куски обожжённого каолина.
Чем выше температура обжига каолиновой глины, тем меньше воды остаётся в составе шамота, благодаря чему материал теряет свою пластичностью и не подвергается кардинальным физическим и химическим изменениям при термическом воздействии. Иными словами, из-за потери воды шамот практически не расширяется при нагреве. По поглощению влаги шамот разделяют на:
Водопоглощение - количество влаги, которое способен впитать в себя и удерживать в порах материал. Данная характеристика выражается в процентах как разница массы сухого материала и насыщенного влагой. К примеру, если сухой материал имеет массу 1 кг, а полностью насыщенный (больше он жидкости впитать не способен) - 1100 грамм, то его водопоглощение – 10%.
Все виды шамотной глины выдерживают примерно одинаковую температуру, при которой не подвергаются её разрушительному воздействию - 1800 C o . Выдержанная температура зависит от конечного материала, в котором был использован шамотный порошок: концентрации в нём глины, воды, удерживающих веществ и иных химических реагентов. Производители могут (но не обязаны) указывать точную максимальную эксплуатационную температуру глины на мешке, добавляя при этом детальный состав для замешивания.
Шамотная глина отлично подходит для кладки шамотного кирпича, так как оба материала обладают одинаковым коэффициентом линейного расширения
Также у глины есть ещё одна характеристика – влажность. Чем она выше, тем пластичнее материал, а следовательно – чувствительнее к термическому воздействию. Влажность, как и максимальную температуру, могут указывать на упаковке, но обычно на эту характеристику не обращают внимания, поскольку разница небольшая – от 4 до 7%. Кроме того, шамот различается по размеру частиц: для добавления в состав кирпичей используется мелкозернистый, а для декоративной отделки – крупнозернистый.
Шамотная глина – материал с широким спектром использования. Её термическая стойкость особо ценится в строительстве, а красивый бурый цвет и необычная фактура – в дизайне интерьера и художественной лепке. Основными областями применения шамота можно назвать:
Шамотный кирпич является огнеупорным, и маркируется буквой «Ш»
Шамотный порошок добавляют в цементные смеси, шпаклёвку, а также он может являться основой для кирпичей. В результате такой продукт приобретает огнеупорные свойства, но при этом значительно возрастает и его цена. Огнеупорные кирпичи (“Ш” – такая маркировка на них обязательно должна присутствовать) способны выдерживать полторы тысячи градусов, благодаря чему они служат основным материалом для печей, но выкладывать из них всю конструкция не имеет смысла, так как это влетит в копеечку. Важно отметить, что для топок нужно применять не только огнеупорный кирпич, но и шамотный раствор для их соединения.
Шамотная штукатурка благодаря своей фактуре подходит для современного дизайна интерьеров как самостоятельный художественный инструмент – можно заметить, что её применяют не только для удаления неровностей, но и просто для оформления поверхности.
Из шамотной глины изготавливают керамическую посуду и декоративные статуэтки
Если добавить в шамотную глину добавки, в число которых входит вода, влагоудерживающие реагенты и пластификаторы, то она станет податливым материалом для ручной лепки. Из такой смеси можно вылепить не только статуэтку или декоративную фигурку, но и художественно оформить рамку или небольшой предмет интерьера, который можно будет обжечь в печи. Чем выше температура запекания, тем темнее и хрупче получаются фигуры. После запекания их можно покрыть глазурью и расписать.
Этот материал не вызывает противоречий как у профессиональных строителей, так у любителей выполнять бытовую работу своими руками, поскольку он практически незаменим при изготовлении печей и различных топок. Явными минусами шамотная глина не обладает, но это не исключает её отрицательных свойств. К достоинствам материала можно выделить:
Минусов меньше, да к тому же они характеры для многих качественных материалов:
Адгезия - физический процесс слипания разнородных тел под воздействием межмолекулярных сил.
Примерный расход шамотной глины при кладке - 25 кирпичей на 20 кг сухой смеси или же 100 кг раствора на 1 м 3 кладки. Раствор можно приготовить самостоятельно, используя относительно небольшой перечень материалов и инструментов. Очень важно совершать все действия последовательно, поскольку в противном случае состав получится некачественный, что приведёт к скоротечному разрушению кладки, что особенно опасно в условиях открытого огня.
Использовать только шамотный песок для состава нельзя из-за плохой пластичности. Его нужно разбавить иным подходящим материалом: например, обычной глины или очищенным каолином. В первом случае соотношение продуктов должно быть 2:1 (первая цифра - шамотный песок), а во втором - 4:1. Особой разницы, кроме расхода материалов, между вариантами добавления либо обыкновенной глины, либо каолиновой, нет.
Очень важно понимать, что для приготовления шамотного состава нельзя использовать обыкновенный песок, поскольку он расширяется при термическом воздействии и подвергает кладку постепенному разрушению. Кроме того, песок плохо соединяется с компонентами состава, что существенно сокращает срок службы кладки и уменьшает её надежность. Как специальную добавку в шамотной смеси можно встретить портландцемент. Если температура в топке печи не будет достигать высоких температур - выше 700-800 C o , то его использование целесообразно, поскольку портландцемент увеличивает прочность смеси, но снижает огнеупорные свойства. Кроме того, в состав можно добавить небольшое количество крошки из стекловолокна, чтобы придать ей прочности.
Разводить смесь необходимо в ограниченном количестве, так как через 48 часов раствор затвердеет
Примерный порядок приготовления смеси с применением каолина таков:
В магазине шамотную глину можно купить в двадцатикилограммовом мешке, которого хватит для укладки до 30 кирпичей
Важно отметить, что слой состава не должен быть очень большим, поскольку в таком случае тепло будет медленно отводиться и накапливаться в стенках топки. Это приведёт к тому, что та сторона, которая находится ближе к пламени, будет нагрета гораздо сильнее, чем та, которая дальше, из-за чего возникнет разница в скорости движения молекул в веществе, и оно покроется трещинами. Чем больше будет слой состава между кирпичами, тем выше вероятность печального исхода, поэтому нужно следить за тем, чтобы между кирпичами было не больше 2-3 см скрепляющего состава. В данном случае это позволит не только уменьшить расход смеси, но и продлить срок службы кладки.
Из шамота можно изготовить не только составы для огнеупорной кладки, но и штукатурку для оформления и ремонта стен или в качестве промежуточного скрепляющего звена между стеной и облицовочным материалом. Кроме того, шамотная штукатурка применяется для придания дополнительной надёжности печной кладке - ей обрабатывают рабочую поверхность, чтобы улучшить сцепление малопластичной смеси с поверхностью. Также шамотной шпаклёвкой покрывают задние стенки печей, которые, как правило, выходят в другие комнаты, чтобы создать заслон для тепла и уменьшить нагрев поверхностей.
Раствор из шамота рекомендуется использовать в тех случаях, когда следует получить идеально ровную поверхность
Для приготовления штукатурки нужны те же ингредиенты: шамотный песок, карьерный песок и портландцемент. Составляющие необходимо замешать в пропорции 7:2:1, где 7 частей карьерного печка, 2 шамотного и 1 портландцемента. Для улучшения качества штукатурного состава можно добавить соль - примерно 100 г на 8 л шпаклёвки.
Смесь нужно замешивать аккуратно, обращая особое внимание на то, сколько воды было добавлено в состав. Если он стал слишком бледным и по консистенции похож на блинное тесто, то это некачественный материал, который можно исправить только добавлением вышеописанной смеси в том же процентном соотношении. Хорошая шамотная штукатурка имеет консистенцию не очень густой сметаны. Она должна быть примерно такой же, как и шамотная смесь для кладки, но при этом пластичнее и податливее последней.
Работа со штукатуркой происходит по стандартному принципу: используется несколько шпателей разного размера и длины, а так же серпянка (специальная сетчатая лента, которая применяется для придания прочности швам и лучшего соединения шпаклёвки с поверхностью). Слой шпаклёвки нельзя делать толстым, поскольку тепло будет отводиться медленнее, что отрицательно скажется на надёжности всей кладки.
Опытные мастера говорят, что в большой печи может содержаться целая бочка жидкости. Она находится в составе, которым заделывают все швы конструкции и прочно скрепляют кирпичи между собой в единую надёжную термическую систему. Для того чтобы удалить из только что сложенной печи всю влагу и дать шамотному составу полностью высохнуть, необходимо не просто ждать, а постепенно и медленно топить печь небольшим количеством дров, тем самым помогая влаге выходить из пор глины. При этом важно соблюдать температуру окружающей среды - глина содержит в себе большое количество влаги при температуре ниже 10 C o , которая снаружи выглядит светлой и сухой.
Для ответственных работ не следует применять растворы шамота с маркировкой «У» (утилизационный)
Чтобы выгнать эту влагу из состава, нужно поддерживать температуру за пределами печи в районе 18-20 C o . Топить печь нужно 2 раза в день очень малым количеством дров - примерно по 4 полена каждый раз. Такой режим работы у печи должен быть примерно в течение 6-10 дней (зависит от размеров печи и глубины кладки) летом и около 2-3 недель зимой. Пока конструкция полностью не высохнет, печкой пользоваться нельзя!
В заключение стоит сказать, что совершенно необязательно прибегать к услугам опытных каменщиком-печников, чтобы сложить конструкцию для которой, в большинстве всех случаев, и применяется шамотная глина. Однако если домовладелец не уверен, что у него получится, а расходовать материал на эксперименты жалко, то лучше обратиться к профессионалам.
Глиняный раствор для печной кладки делают из природных материалов .
Глина имеет такой же коэффициент линейного расширения, что и кирпичи, которые сделаны из этого сырья.
Застывшая глиняная смесь - крепкий и долговечный материал, она не разрушается десятки лет.
Раствор используют для кладки самой печи, но для дымохода лучше подходят смеси на основе извести и бетона . Они меньше подвержены растрескиванию от действия печных газов и горячего дыма.
Фото 1. Глиняный раствор наносится на кирпичи, таким образом происходит соединение блоков.
Глиняный раствор содержит 2 основных ингредиента — глину и песок. Для прочности в смесь иногда добавляют поваренную соль (расход которой от 80 до 250 граммов на ведро раствора), цемент (0,75—1 кг на ведро) и жаропрочный клей (по инструкции на упаковке).
Справка. Количество глины в растворах для кладки зависит от ее качества и составляет от 20 до 100% объема смеси.
На сотню кирпичей тратится 30—36 дм 3 глиняно-песчаной пасты (три ведра). Толщина швов в кладке составляет 3—4 мм , но не более 5 мм .
В строительных магазинах продают готовые фасованные смеси для кладки. Они состоят из высококачественной глины, смешанной с мелкозернистым песком.
Чтобы сделать раствор для кладки своими руками, приходится брать песок и глину на местности. Печники иногда используют несколько видов сырья с разных участков. Чтобы не ошибиться и не привезти неподходящий материал, полезно посоветоваться с местными мастерами.
Глина — тонкодисперсная горная порода с размером частиц в тысячные доли миллиметра . Химическая формула основной массы породы — Al 2 O 3 . Этот материал очень пластичен, податлив к механическому воздействию, глиняная паста выдержит самую тонкую лепку. Объем набухшего от воды сырья увеличивается до двух раз .
В состав глин входят оксиды железа и других металлов, растительные остатки, углеводороды, карбонаты, частички мела, сульфид железа. Примеси придают этой горной породе различные цвета .
Жирные глины тонкодисперсные, они высокопластичны . При высыхании сырье сильно растрескивается, хотя засохшие кусочки обладают высокой прочностью. В таких породах содержится от 3 до 15% песка.
Тощие (обогащенные песком) глины, наоборот, обладают низкой пластичностью . При высыхании они становятся непрочными, разрушаются из-за высокого содержания зернистого материала и по составу близки к супесям. В них — более 80% песка.
Глины нормального (среднего) состава не растрескиваются после высыхания, не крошатся при механическом воздействии.
Качество сырья определяется опытным путем. Существует несколько способов определения жирности глин:
Способ 1. Из глины, которая была замочена сутки назад , скатывают колбаски-жгуты толщиной до полутора миллиметров и длиной до 20—22 см . Ими обертывают цилиндрический предмет с длиной окружности около 50 см .
Жирная, вязкая глина плавно и легко растягивается без разрывов. Когда сырье имеет нормальный состав, то на жгутике от растяжения возникнут небольшие трещины. Жгут из тощей глиняной массы при растягивании разорвется.
Способ 2. Сухой материал заливают водой и размягчают до состояния жидкого теста . Размокшую массу перемешивают деревянной лопаткой и поднимают ее вверх. Жирная, вязкая глина образует на лопатке слой, который сильно прилипает к дереву. Нормальная глина опадает с мешалки кусками. Тощая — опадает вся, на мешалке остается только влага.
Способ 3. На только что скатанную глиняную сферу нажимают дощечкой . Если материал имеет жирный состав, на сфере появятся трещины, когда он сплющен на половину диаметра. На сырье нормального состава трещины появятся при сплющивании на треть диаметра, на тощих глинах — при легком сплющивании.
Способ 4. Глину размачивают и разминают. Количество воды должно быть небольшим, как для пельменного, упругого теста. Из этого материала скатывают сферу диаметром 40—50 мм и делают лепешку толщиной 25—30 мм . Образцы сушат пару дней.
Если шар сбросить с метровой высоты , жирная (и нормальная) глина не разобьется. Шар, слепленный из тощей глины, насыщенной грубой фракцией, разобьется на множество кусочков и песчинок.
В глиняный раствор досыпают только мелкий песок с диаметром песчинок до 1,5 миллиметров . Для кладки подойдет песок смешанного состава (кварц, полевые шпаты, кусочки других минералов, слюда) или чистый кварцевый песок.
Практически все карьерные глины и пески содержат примеси и требуют очистки. Из сырья разными способами удаляют остатки растений, корешки, песчинки, гальку, кусочки щебня.
Как удалить примеси из глины
Примеси сильно ухудшают качество кладки. Очистка сырья проводится в три этапа:
Фото 2. Процесс просеивания глины через металлическое решето. Надо нажимать на неё ладонью, чтобы все частички проходили через сетку равномерно.
На практике для очистки глины для раствора мастера обходятся без трудоемкого процесса отмачивания сырья.
Как удалить примеси из песка
Песок считается подготовленным, когда вода, проходящая через него, станет чистой . Чтобы подготовить материал, нужно выполнить следующие действия :
Вам также будет интересно:
Сухую расфасованную глину, приобретенную в магазине, следует размочить. Для работы нужна широкая емкость (корыто), бак либо другой сосуд:
Глину, добытую в карьере самостоятельно, замачивают таким же способом. Если материал влажный, его тоже замачивают, так как он обычно не содержит достаточного количества воды.
Существует несколько способов замешивания глиняного раствора для кладки. Его готовят в корыте, бадье, в металлических баках, поддонах . Если объем работ небольшой, ингредиенты смешивают в обычном ведре. Реже — в специальной неглубокой яме и на досках.
Печник отмеряет необходимое количество компонентов смеси — глину, песок, добавки (цемент, клей, соль) и насыпает их в отдельные сосуды. Количество каждого ингредиента заранее рассчитывается и определяется в процессе опытов. Далее работы ведутся в следующем порядке:
Глину засыпают в корыто, заливают емкость водой до краев . На следующий день материал перемешивают и протирают сквозь металлическое решето. На 75% сухого сырья берут 25% воды . Протертая глиняная паста сразу используется для кладки.
Внимание! Для замеса лучше брать «мягкую» воду с низким содержанием карбоната кальция и других солей. Соли выступают на стенах просохшей печи, при отсутствии побелки портят ее внешний вид.
Печники проверяют качество раствора следующим образом: они берут только что приготовленную глиняную пасту на металлическую строительную лопатку (мастерок) и переворачивают его . Раствор нормального состава держится на лопатке не падая. Если в пасте много глины (жирный состав), то она плотно прилипает к мастерку слоем толщиной 3—4 мм . Если много песка, раствор сразу же полностью отваливается от перевернутой лопатки.
Для проверки качества готового к работе материала можно использовать те же способы, что и для определения жирности глины-сырца (лепка и высушивание шаров, сплющивание шара дощечкой, проверка на прочность падением с метровой высоты, вытягивание жгутов).
Чтобы глиняная паста не засохла, ее хранят, накрыв емкость мокрой тряпкой . Если при замесе не добавляли клей и цемент, материал можно вернуть в рабочее состояние. Для этого засохшую массу разбивают молотком на куски и заливают водой. Через сутки она размякнет. При необходимости куски измельчают с помощью деревянной трамбовки. После размягчения всех кусочков раствор перемешивают миксером.
Столетиями мастерство печника бережно передавалось потомкам. Скрупулезно доносились до будущих поколений тонкости устройства и тщательно продуманные порядовки. Народные умельцы терпеливо обучали приемников искусству сооружения кирпичных агрегатов, раскрывали секреты производства связующих составов. Усовершенствованные старинные рецепты по-прежнему используются в работе. Для того чтобы «горячее сердце» бани служило долгие годы, необходимо знать, как приготовить раствор для кладки печи, где найти дешевое сырье и четко рассчитать пропорции.
Кирпичная банная печь – крупная конструкция, части которой работают в неравнозначных условиях. Значения влажности и температуры, действующей в основании агрегата, существенно отличаются от аналогичных параметров возле топки и дымохода.
Температурная «вилка» в период активной эксплуатации может варьировать от 0º до 1200º и более. Топку и трубу настойчиво атакуют дымовые газы, а последней к тому же приходится отражать натиск дождей, ветров, морозов.
Пока в природе и не придумано человеком такого строительного раствора, который смог бы достойно сопротивляться перечисленным разрушительным факторам. Цемент и известь по отдельности и вкупе не способны держать такой внушительный диапазон температур. Глина, находящаяся ниже зеркала грунтовых вод, банально раскисает, а излишне пористый известковый состав пропускает газообразные продукты горения в парную, моечную и комнату отдыха.
Для сооружения нормально работающей кирпичной печи потребуется как минимум три кладочных раствора с различающимися свойствами. Нет смысла использовать и дымохода огнеупорные, совсем недешевые связующие смеси. Они нужны для конструктивных составляющих, подверженных интенсивному воздействию высоких температур. Нет резона применять жаропрочные материалы в возведении самой масштабной теплоаккумулирующей части. Вместо них подойдет относительно недорогая глина для кладки печи в готовом виде или добытая и созданная своими руками, совершенно бесплатная смесь.
Растворы для сооружения всех конструктивных частей кирпичной печки можно приобрести в заводской фасовке. В работе они предельно просты: достаточно прочитать инструктаж на упаковке и добавить необходимое количество воды. Пропорции досконально просчитаны и подобраны. Правда, стоимость готовых строительных смесей нельзя отнести к разряду гуманных.
Радости не приносит солидный расход. В среднем на 100 кирпичин уходит 2-3 ведра в зависимости от толщины шва и плотности кладки. Элементарные расчеты предстоящего строительства редко доставляют удовольствие экономным хозяевам. Хотим ознакомить вас с рецептурой приготовления бюджетных кладочных растворов, доступных для собственноручного изготовления.
Растворы – это смеси, состоящие из одного или двух вяжущих компонентов и заполнителя с водой. В качестве вяжущих составляющих выступают глина, цемент, известковое тесто. Заполнитель в печном деле это песок силикатный или шамотный. Воду берут без примесей и технических загрязнений. Подойдет чистая водопроводная, колодезная или озерная вода. Лучшим растворителем кладочных смесей считается дождевой или талый вариант.
Растворы различаются по пористости, газопроводимости и теплотехническим качествам. Их общими характеристиками обязаны быть простота нанесения, удобная для работы пластичность и стабильная прочность после отвердевания. Согласно классификации старых печников кладочные растворы делятся на следующие группы:
Если в смеси фигурирует лишь одно вяжущее вещество, например, цемент или глина, раствор относится к категории простых растворов и обозначается соотношением типа 1:1; 1:2,5 или 1:3 и т.д. Соотношение повествует о том, в каких пропорциях взяты компоненты. Первой указывается вяжущая составляющая, вторая цифра обозначает объем заполнителя. Если в растворе две вяжущих составляющих, соотношение выглядит, к примеру, как в сложном цементно-известковом варианте 1:2:8. На первом месте указывается доля наиболее эффективного вяжущего вещества.
Ясно, что печникам нужны растворы с нормальной пластичностью и такой же прочностью. Однако от жирных и тощих отказываться не стоит. Жирная разновидность доводится до нормы путем увеличения содержания песка, тощая - посредством обогащения вяжущим компонентом.
Не считая заливки ж/б основы под фундамент, в строительстве печей используются следующие растворы:
Преобладающую часть печи строят с помощью глиняного варианта, привлекающего бюджетной стоимостью. Относительно невысокая цена заводского продукта способна беспощадно обмануть. Расход ведь внушительный.
Компоненты указанной смеси можно раздобыть бесплатно. Мы буквально их топчем ногами. Потому лучше узнать, как собственноручно сделать раствор из глины из песка для кладки печки, и каким образом сэкономить увесистую сумму, приложив не слишком много усилий. К тому же глиняная составляющая может пригодиться в производстве смеси для топочного сегмента.
Перед началом изготовления кладочных смесей, необходимо запастись незамысловатым инструментом для размешивания. В среде печников он называется весёлком, потому что действительно напоминает приспособление для гребли. Это отесанная с двух сторон доска с самобытно вытесанной рукоятью. Нужна будет лопата, емкость для замешивания, в идеале деревянная бочка или бадья, за неимением подойдет металлическая. Потребуются 5-7 ведер, кельма для определения пластичности, два сита с ячейками 3мм и 1,5мм, а также компоненты будущих строительных смесей.
Желающим свести к минимуму расходы надо запастись глиной и песком. Они не только входят в состав основного раствора для кладки тела печи, но и используются для корректировки пластичности растворов. Глина пригодится для огнеупорной смеси, применяемой в устройстве топки.
Глина – природный тонкодисперсный материал, приобретающий пластичность при насыщении водой. Ее пластичность зависит от содержания в породе мелких и пылеватых частиц: чем их больше, тем жирнее глина. Если в глине содержится более 40% песка, то ее называют песчанистой или тощей.
Для изготовления кладочных смесей в естественном виде она не подходит, слишком хрупкими получаться швы. Оптимальное содержание песчаных частиц 37-38% - это норма. Если их меньше, породу можно «нормировать» посредством подмешивания простого или шамотного песка.
Для заготовки глины есть три способа:
Отсчитайте от поверхности приблизительно 5м и отщипните кусочек породы для «полевых» испытаний. Помните комок, он должен мяться подобно пластилину, не прилипая к рукам. Попробуйте накатать из него тонких жгутиков типа «колбасок». Если удалось скатать жгутик длиной 5-7см толщиной 4-5мм и согнуть его в дугу, не надломив, вы вышли на верную тропу заготовителя. Если нет, продолжайте поиск пригодного материала в исследуемом обнажении или найдите аналогичное место.
Цвет породы не имеет значения, он зависит от минеральных включений, практически не влияющих на пластические качества материала. Однако самой подходящей считается белая глина, именуемая каолином. Она может быть использована в изготовлении глиняного раствора для кладки топки банной печи. Больше всего распространены серые, голубовато- и зеленовато-серые глины. Есть откровенно шоколадные и землистые породы. Пусть не пугает ржавый или бурый оттенок, это всего лишь свидетельство о наличии окислов железа.
Опытные печники без лабораторных испытаний могут определить глину с пригодной пластичностью. Начинающим мастерам предстоит выяснять пригодность опытным путем. Для этого следует отобрать равных 5 порций породы примерно по 0,5-1л.
Расфасованный или навальный, сортированный по крупности зерен на фракции песок можно свободно приобрести на строительном рынке. А можно добыть и своими руками подготовить к введению в будущий раствор для кладки печи. Покупателям готового продукта желательно отдать предпочтение горному или озерному варианту, потому что шероховатость и угловатость их песчинок улучшит адгезию смеси.
Регламентированная толщина швов печной кладки 2-3мм, значит, купить следует материал фракции не более 1,6-1,8мм. Печники рекомендуют кроме песка с указанным размером приобрести еще и материал помельче. Раствор с разнозернистым заполнителем крепче схватывается.
У желающих накопать песка самому, наверняка, найдутся варианты в окрестностях: заброшенные карьеры, овраги, речные отмели, обнажения крутых берегов и т.д. Брать его надо с глубины не менее 1-1,5м, чтобы не возиться с промывкой органики. Если все же добыли песок с посторонними включениями, его следует промыть проточной водой, для этого:
Промытый и просушенный песок просеивается через сито с размером ячеи 1,5мм.
Теперь самое время вспомнить о пробах глины, взятых для выяснения пригодности по пластичности. Закладываем их в разные емкости и замешиваем с водой. Добавляем ее постепенно так, чтобы получилось крутое, не прилипающее к ладоням глиняное тесто.
Пробы отметим порядковыми номерами, чтобы знать, сколько песка было добавлено, и как он повлиял на пластичность:
Песок вводим в несколько приемов, аккуратно перемешивая после каждой добавки. При введении большого количества песка придется добавлять воду. Из каждой пробы надо сделать опытные образцы: по два три шарика Ø 5см и столько же лепешек толщиной 2-3см. Образцы согласно нумеровке надо разложить для просушки в помещении, защищенном от сквозняков. Через 8-10 дней лепешки с шариками надо проверить и определить, в каком из образцов получился оптимальный состав.
Подходящим для кладки считается раствор, удовлетворяющий следующим условиям:
По два-три образца делали, чтобы можно было несколько раз провести опыт.
Есть еще два метода определения с аналогичным делением на пять частей и равнозначной предварительной подготовкой, согласно которым:
Простейшие испытания должны указать нам пропорции смеси средней пластичности, согласно которым будем готовить кладочный раствор. Кладочных растворов потребуется 1/10 часть от объема печки или немного меньше.
Перед замесом раствора размятую глину погрузим в бочку или подобную емкость и зальем водой. Размокать ей нужно сутки, лучше двое. Если после двухсуточного замачивания останутся комочки, можно продлить процедуру еще на 24ч. Размякшую породу тщательно перемешаем, чтобы получилась масса, напоминающая сметану. В случае необходимости добавим воды, перед употреблением тесто процедим.
Из сметанообразного глиняного теста и просеянного песка готовим смесь в следующем порядке:
Перемешиваем до тех пор, пока кладочный раствор не уподобится однородному рыхлому тесту. Консистенцию смеси проверим лопатой: раствор должен словно сползать со штыка без растекания. Хранить его можно в любой емкости под «крышкой» из куска рубероида, полиэтилена, фанеры и т.д. С оставшимся после работы раствором не нужно расставаться, срок годности его неограничен – просто добавь воды.
Второй народный метод потребует приложения физической силы. По сути, сырье надо будет бить доской или весёлком. Т.к. растительный мусор и включения гравия все равно из смеси выбьются, их не надо предварительно просеивать. Песок согласно пропорциям грядкой выложим на деревянном щите площадью 1,5×1,5м. Ширина грядки до 35см, высота до 25см. Посередине грядки сделаем углубление и заполним его размоченной и размятой глиной.
Уложенное сырье перелопачиваем, засыпая с краев песок в глину, пока смесь не станет однородной. Затем снова формируем грядку, которую наотмашь с силой «рубим» ребром деревянного весла. Удары наносим часто, чтобы разбить все комки. По окончании обработки добавим воду, если требуется.
Известковая смесь применяется при кладке печного фундамента и дымохода за пределами крыши. Емкость для приготовления нужна такого объема, чтобы она вместила увеличивающуюся в три-пять раз в процессе гашения известь.
Исходный материал заливают водой и ждут загустения, периодически перемешивая и разбивая комки весёлком. Образовавшееся известковое тесто разбавляют водой, чтобы по консистенции оно стало подобным сметане. Затем порциями вводят песок, пока сгустки раствора не начнут прилипать к веслу.
Хранится смесь несколько суток, при изменении консистенции в него добавляют воду. Чтобы избавить себя от мороки с изготовлением известкового теста, его можно купить в готовом виде.
Для изготовления огнеупорного раствора нужна пластичная белая глина, подойдет слегка желтоватая или серая. В качестве заполнителя используют шамотный песок или более дешевую смесь кварцевого с шамотным песком. Взять их нужно в равных долях. Пластичную глину нет нужды испытывать перед приготовлением, можно сразу замешивать с чистой мягкой водой.
Видео на тему «Как нужно миксером готовить раствор для кладки печи и как правильно его сделать» наглядно представит процесс изготовления:
Описанные нами нехитрые способы и рецепты кладочных растворов для печи помогут существенно сократить расходы, выделенные на сооружение главного банного агрегата.
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.
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:
Итак, пропорции для мелкого песка и качественной глины составляют 1:1. Примешивание различных добавок приведет к их изменению в сторону уменьшения.
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:
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.
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:
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:
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.
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:
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.
В кирпичной печи есть зоны с разной степенью температурной и химической нагрузки, и правильно применять в них разные растворы с разными характеристиками. Например, топку лучше класть на раствор с добавлением шамотного песка — глиняно-шамотный или цементно-шамотный. Они выдерживают от 1100°C до 1200°C, при высоких температурах спекаются в единое целое с кирпичом, образуя монолит. Всю остальную печь класть можно на глиняно-песчаный, раствор. Его характеристики для этого оптимальны (выдерживает температуру до +450°C, имеет высокую плотность, не проводит газы). Некоторые части требуют большей прочности (дымовая труба и основание печи), при их кладке в раствор можно добавить некоторую часть цемента или извести. Так что раствор для кладки печи будет не один, а, как минимум, три.
Практически любой раствор делают на основе глины. Для тела печи в нее добавляют некоторое количество песка. Причем точно сказать, сколько именно, можно только «пощупав» исходный материал (в буквальном смысле) и сделав некоторое количество пробных замесов с разным его количеством. По результатам испытаний определяют самое лучшее соотношение. Только так, и никак иначе. Это единственный способ составить правильный раствор, на котором печь будет стоять долго.
Чтобы сэкономить, глину можно набрать ее у себя на участке. Это разрешено законом (с глубины до 5 метров). Только придется закапываться примерно на 2-3 метра, чтобы добраться до залежей с более-менее приемлемыми характеристиками. Второй вариант – набрать глины в ближайшем овраге, на обрывистом берегу реки и т.д. Это уже законом не разрешено, но повсеместно практикуется. И третий вариант – купить глину в магазине или у печников, но определяться с ее качествами и готовить ее надо будет точно также, как и добытую самостоятельно.
Значит, идем в овраг, на берег реки или роем в шурф огороде. Если посмотреть на структуру глиняного карьера в разрезе, увидим некоторое количество слоев. Верхний обычно – плодородный, с большим количеством органических веществ и растительных остатков. Даже если основной компонент его – глина, она нам точно не подходит. Требуемые слои залегают ниже. Может, под слоем осадочных пород, может под суглинком (глина с очень большим содержанием песка). Опускаемся значительно ниже – глубже нижней кромки плодородного слоя на 1,5-2 метра. Цвет искомой глины может быть любой – от беловатого и серого, до рыжего. Он не важен, важны характеристики.
Жирность глиняных пластов нарастает сверху-вниз. В идеале брать материал надо из средних пластов. Тут находятся, как правило, глины средней жирности, а именно они оптимальны для основного раствора. Для шамотного надо будет взять некоторое количество очень светлой и жирной глины из самых нижних слоев.
Жирность определяем прямо на месте. Берем кусок глины из какого-либо пласта (размером меньше кулака). Смачиваем руку, зажимаем комок, пытаемся его размять. Ждем пока вода впитается. Повторяем до тех пор, пока глина не станет пластичной. Скатываем шарик, начинаем его сжимать сверху и снизу двумя гладкими ровными пластинками (кусками древесины, металла и т.п.). В процессе начинают проявляться трещины. Если они стали появляться только после того как комок сжали на 1/3, то раствор или нормальный, или жирный и этот слой можно использовать. Если раньше – глина тощая, и лучше попробовать другой, потому что вымучивание песка – дело длительное и очень уж муторное, требует большого количества воды.
Из выбранного пласта (или пластов) надо будет взять около 5-6 килограммов глины. Они нужны для определения количества песка в растворе для кладки печи. Главное — не забыть какая глина из какого места и не перепутать.
Песок можно, конечно, купить. Продается он обычно разделенным на фракции. Вам необходимы будут как минимум две — 0,7-0,9 мм и 0,15-0,25 мм. Требуются они в соотношении 1:2.
Для экономии и песок тоже можно найти в тех же местах, где есть глиняные залежи. Если вам повезет найти белый — кварцевый, его можно использовать для любого раствора, а желтый — измельченный полевой шпат, для кладки топки не подходит, но для остальных частей подойдет.
Лучшая глина для кладки печи — белая или каолин. Между пластами глины можно найти и песок
Вода нужна мягкая или совсем обессоленная, очищенная. Можно загодя собирать и отстаивать дождевуюводу, можно купить/набрать очищенную. Важно, чтобы она была мягкой или средней жесткости (жесткость не более 10 пунктов). Большое количество солей сильно ухудшает качество раствора.
Если песок добывали сами, его надо сначала просеять через сито с мелкой ячейкой (1-1,5 мм). Так отделяются крупные примеси и мусор. Просеянный песок содержит много живности и глиноземных примесей, которые могут значительно ухудшить качество раствора. Избавиться от них можно промывкой. Для этого делают специальный аппарат.
Берут трубу диаметром 150-200 мм. Длина ее — трехкратный диаметр (450-600 мм). В верхней части формируется слив, вода подается снизу. Емкость заполняется песком на 1/3, напор воды делают таким, чтобы песок клубился в верхней части, но при этом не сливался. Промывают до тех пор, пока не начнет сливаться чистая вода, для верности подождав еще 5-10 минут.
Промытый песок выкладывают на клеенку, брезент или другой плотный материал, в какую-то емкость. Можно его сушить, можно использовать влажным, но при замесе необходимо учитывать его влажность.
С выбранными пробами глины надо работать — подбирать количество песка, проверять их, отбраковывать худшие, оставлять лучшие. Слишком большое количество образцов может вас запутать. Если тесты «по колобкам» дали разные результаты, оставляете тот, у которого трещины появились после того, как его сжали на треть. В этом случае велика вероятность того, что вы нашли залежи, в которые не надо будет ничего добавлять. Надо будет только развести водой до требуемой консистенции. Экономия времени огромная.
Если точно определиться не получается, оставьте два, максимум, — три образца. Это и так будет большое количество замесов и много тестов.
Так как из карьера мы принесли нормальную или жирную глину (если все сделали правильно), надо определить, сколько песка в нее требуется добавить. Сделать это можно только опытным путем. Порядок действий такой:
Все оставляем сохнуть не на сквозняке, без доступа солнечного света. Через 2 дня по одному жгуту из каждого замеса оборачиваем вокруг черенка лопаты и смотрим на количество и глубину появившихся трещин. У нормального состава должна потрескаться подсохшая корка и немного внутренняя, влажная еще, часть. У тощего, трещин много и они очень глубокие, у жирного — они в основном поверхностные. Так выбираем составы с нормальной жирностью.
Как определить подходящий состав глиняного раствора
Чтобы подтвердить свои предположения, тестируем вторые глиняные колбаски. Их тянем за концы в стороны, разрывая. У нормального состава в месте разрыва толщина должна быть примерно 1/5 от первоначальной (если толщина была 15 мм, то на разрыве диаметр будет 3 мм).
Эти тесты дают, как правило, два-три подходящих состава. Отбраковав те, которые не подходят, оставляют сохнуть колобки и лепешки. На это уходит до 20 дней. Потом их роняем с метровой высоты, смотрим, в какой из составов оказался самым прочным — он и будет лучшим.
Долго? Да. Но только так можно найти самый прочный раствор для кладки печи. Если уж совсем нет времени, эти тесты можно пропустить. Но обязательно надо будет проверить правильно ли выбрана жирность раствора. Делают это после разведения водой (описано в пункте «Контроль качества»).
В печном деле важно чтобы раствор для кладки печи имел еще и оптимальную вязкость, которая зависит от количества воды. Делаем пробный замес из той половины, которую отложили. Замачиваем ее, протираем ее через сито, добавляем по найденной пропорции песок. Если нормально размешать не получается, добавляем понемногу воды.
Мешают глину доской или «веселкой» — доской, оструганной в виде небольшого весла. После того как добились однородности, проводим простой тест.
Берем кельму, и ребром проводим по поверхности раствора. Если след остается «рваный», добавляем понемногу воды, тщательно размешивая. Если края оставленной борозды подплывают, воды налили много. Надо подождать пока вода не отстоится и не выделится на поверхности. Тогда ее можно собрать. Второй способ — замесить еще некоторое количество заведомо «сухого» раствора, и все перемешать. При нормальной консистенции глиняный раствор под кельмой имеет ровную поверхность, края бороздок держат форму.
После того как вы замесили пробную партию глиняного раствора для кладки печи, еще раз его тестируем:
Если все тесты прошли нормально, по найденным пропорциям можно замешивать большое количество глиняного раствора. Готовый глиняный раствор можно запаковать в ведра или залить в бочки, закрыть крышкой. В таком виде без изменения качественных характеристик он может храниться месяцами.
Как уже говорили, для кладки хорошей банной кирпичной печи, кроме глиняного потребуются еще два раствора: с шамотом для топки и с цементом или известь. для трубы и основания.
Для приготовления раствора для кладки топки банной печи выбирать надо глину из самых нижних слоев — очень жирную. Она обычно почти белая, светло-серая или чуть желтоватая. В размоченную и протертую глину добавляют шамотный песок или мертель (надо купить в магазине). Песка потребуется много, а стоит он немало. Для экономии его можно мешать с кварцевым (белым) в пропорции 1:1.
Так как глина заведомо жирная, пробные замесы делают, добавляя сразу большое количество песка — от 3/4 и больше. При затворении этого раствора предъявляются высокие требования к качеству воды — она должна иметь жесткость не выше 8 пунктов. При составлении шамотного раствора требуется только определить необходимое количество песка. Пробы на прочность излишни — шамот является гарантом требуемых качеств.
Можно ли использовать готовый раствор для кладки топки с шамотом? Можно, но стоит он солидных денег, а потребуется его довольно много.
Основание печи и распушка дымовой трубы делается из раствора с повышенной механической прочностью — с добавлением извести и/или цемента.
Для приготовления раствора с использованием извести необходимо известковое тесто. Не гашеная самостоятельно пушонка, а изготовленная профессионалами пастообразная масса. Этот тот материал, на котором лучше не экономить. Его желательно купить уже готовым, расфасованным в герметичную тару (смотрите срок годности). При самостоятельном гашении пушонки, в пасте остаются частицы негашеной извести. В процессе эксплуатации они впитывают пары воды, гасятся, и рвут швы. Потому тут целесообразнее использовать готовое известковое тесто, причем хорошего качества.
Известковое тесто не обязательно покупать в ведрах, можно — в мешках
Для приготовления известкового раствора подойдет самостоятельно добытый песок, просеянный через сито с ячейкой 1 мм. Промывать его не надо, так как известь уничтожит всю микроскопическую живность, глиноземные примеси на прочности раствора не скажутся тоже. Если песок покупной, то его фракция — 0,7-0,9 мм. Воду можно использовать любую питьевую, в том числе и водопроводную. Требований к жесткости нет, но техническую воду с примесями использовать все равно нельзя.
Вскрываете тару, вымешиваете тесто при помощи гладко оструганного деревянного веселка. Начинаете добавлять порциями песок, добиваясь равномерного его распределения по всей массе. «Стартовое» количество песка — 1/2 от объема извести. Перемешав все, смотрите на веселко. Нормальным считается раствор, если слой раствора на поверхности — 2-3 мм, с возможными небольшими бугорками и потеками. Если на плоскости остался очень тонкий почти прозрачный слой, через который даже древесину видно, раствор тощий (слишком много песка). Если слой большой и рыхлый — песка мало, раствор слишком жирный.
Известковый раствор можно месить при помощи дрели, но тестировать жирность надо при помощи оструганной древесины. Так жирность определяется точнее всего.
При определении пропорций известкового раствора берем песка побольше, но норма пластичности остается. Специалисты сначала доводят раствор до легкой «зажиренности», добавляя до 5 частей песка на 1 часть теста, а потом доводят до нормы по веселку, добавляя чистую пасту. В данном случае прочность шва обеспечивается именно песчинками, а известь только склеивает их.
Вязкость (количество воды) проверяем при помощи двух кирпичей. На один укладываем раствора около 3-4 мм, сверху — второй кирпич, постучав слегка ручкой кельмы, выравниваем его. По бокам должен образоваться валик раствора толщиной около 1-2 мм. Если он стоит и не стекает, все нормально. Затворили раствор как надо. Если валика нет, раствор не выдавливается, надо добавить немного воды. Если, наоборот, валик плывет вниз, воды слишком много, добавляйте пасты (песка, как договорились, положили по максимальной границе в пределах пластичности, так что небольшое количество пасты не помешает).
Доля цемента в данном растворе совсем небольшая. На одну часть цемента берут не менее 9 частей известкового теста (и не более 15). Марка цемента — от М200 до М600. Чем выше она, тем меньше требуется этого компонента, но прочность раствора при использовании высокомарочного цемента возрастает. Можно в качестве добавки использовать готовый клеевой состав для печей. Его основная составляющая — высокомарочный цемент.
Вся сложность состоит в том, что данный раствор имеет малый срок пригодности — он должен быть использован на протяжении 45 минут с момента начала замеса. Потому проводить эксперименты с количеством песка и воды надо на пробной партии (все действия аналогичны определению известкового состава). При затворении рабочего цементно-известкового раствора для кладки печи, быстро, в определенном порядке, смешиваются все заранее отмеренные компоненты. Готовый материал сразу берут в работу.
Перемешивать раствор можно все тем же веселком, а можно — дрелью с насадкой. Порядок замеса такой:
Все эти тонкости были наработаны опытным путем. Технология отличается от той, которую использовали наши предки. Они глину били. Для кладки простой печи приготовления пищи подойдет и просто битая глина, но для банной печи с ее температурными режимами требуется хороший, крепкий раствор.
