Какой раствор использовать для кладки печи

Печное отопление пользуется неуменьшающейся популярностью. Во-первых, негазифицированных территорий до сих пор очень много и деваться просто некуда, во-вторых, отапливаться печью выходит намного дешевле, в-третьих, печное отопление по экологичности в разы превосходит централизованное. Чтобы построить печь, которая прослужит не один десяток лет, необходимо учесть массу нюансов, но наибольшие трудности часто возникают именно с кладочным раствором. Приготовить раствор для кладки печи из кирпича оказывается не так просто, как обычный цементно-песчаный состав, который повсеместно используется при мелких ремонтных работах. Условия функционирования печи сложные: на разные ее части воздействуют температуры от -30 до +1000⁰С, и это не считая ветровых нагрузок, поэтому обычный цементный раствор, увы, не справится. Для разных элементов печи используют разные составы, а итоговый результат зависит не только от процесса приготовления, но и от качества сырья, и все это важно учесть.

№1. Элементы печи и тип раствора

Печь – ответственная конструкция, прочность и долговечность которой зависит не только от выбранного для нее кирпича, но и от раствора, которым эти самые кирпичи скрепляются. Одновременно на печь действует ряд негативных факторов, а так как одного единственного кладочного раствора, который бы справлялся и с морозами, и с высочайшими температурами, и с обледенением, не существует, приходится использовать разные составы:

• для фундамента, который берет на себя основную нагрузку, но не испытает особых тепловых воздействий, можно использовать цементно-известковый или известковый раствор;
• для теплоаккумулирующей части печи, на которую воздействуют температуры до 600⁰С и дымовые газы, лучше всего подойдет глиняный раствор;
• для топочной части, где температуры максимальны, а химическое воздействие несильное, можно взять глиняный или глиняно-шамотный раствор;
• для истока дымохода, на который воздействуют температуры до 400⁰С, подойдет глиняный раствор, а для распушки – известковый;
• для дымовой трубы, где температура невысокая, но есть ветровые нагрузки, подойдет известковый раствор, некоторые даже допускают обычный цементный.

№2. Растворы для кладки печи: виды и характеристики

Для кладки печи из кирпичей могут быть использованы такие растворы (первые три чаще, остальные – реже):

• глиняный – самый дешевый (все компоненты можно найти бесплатно), но, в то же время, его приготовление наиболее трудоемкое. Прочность его средняя, зато жаростойкость рекордная – до 1100⁰С, что позволяет использовать его в топках. Раствор обладает высокой газоплотностью, т.е. способностью задерживать дымовые газы. Несмотря на то, что готовить раствор сложно, работать с ним достаточно легко, ведь он пригоден неограниченное время. Если он высох, достаточно немного смочить, чтобы восстановить свойства;
• известковый раствор обойдется дороже глиняного, в приготовлении более прост. Прочность выше, чем у глиняного, он выдерживает температуры до 500⁰С, обладает средней газоплотностью, «не дышит», может использоваться для проведения наружных работ;
  
  
• цементно-известковый опережает известковый по прочности, но уступает по термостойкости и выдерживает только 250⁰С, газоплотность невысокая;
• глиняно-шамотный повторяет свойства глиняного, но отличается более высокой термостойкостью, которая составляет 1300⁰С. Обходится дороже глиняного, так как шамотный песок придется покупать, а он недешевый;


• цементно-шамотный по свойствам приближается к глиняному, но обходится дорого, да и работать с ним необходимо быстро – через 40-50 минут после замеса он становится непригодным. У этого раствора высокая газо- и термостойкость, а прочность почти как у цементно-известкового.

При обустройстве печей также используют гипсово-известковый раствор, но он идет исключительно на облицовочные работы.

№3. Глиняный раствор для печи

Набор компонентов для глиняного раствора до безобразия прост: глина, песок и вода. Сложность заключается в подборе подходящего сырья и оптимального соотношения компонентов, которое зависит от их качества, поэтому многие решают не утруждаться и покупать готовую смесь (об этом ниже). Печники выполняют кладочный шов толщиной 3-4 мм, если же сделать швы более толстыми, то глина может начать трескаться, в трещины всасывается воздух, что уменьшает тягу и увеличивает расход топлива, а также повышает риск выхода угарного газа в помещение. На 100 кирпичей в среднем понадобится около 3 ведер глиняного раствора. Самое интересное в этом составе – возможность разобрать кладку без повреждений строительного материала.

Главный параметр глиняного раствора – жирность:

• жирные растворы обладают высокой пластичностью, но при высыхании способны растрескиваться;
• тощие растворы не пластичны и при высыхании крошатся;
• нормальные растворы дают небольшую усадку, обладают достаточной пластичностью, после высыхания почти не образуют трещин.

Точные пропорции глины, песка и воды для приготовления качественного раствора назвать нельзя – все зависит от особенностей компонентов. Песка к глине добавляют обычно от 0,5 до 5 частей, самое распространенное соотношение – 1:1 и 1:2. Воды добавляют около 1/4 части от объема глины. Появились способы сделать глиняный раствор более прочным добавлением в него поваренной соли (150 г на 10 кг глины) или цемента (1кг на 10 кг глины), но если правильно подобрать сырье для раствора и смешать его в необходимых пропорциях, то такие добавки не понадобятся.

Проверка качества глины

Качество глины опытные профессионалы способны определить на ощупь, а всем остальным придется потрудиться и проделать несколько опытов. Приготовить глиняный раствор для печи можно с минимальными финансовыми вложениями – понадобятся только труд и время.

Глина относится к распространенным полезным ископаемым, и на поиски ее выхода на участке или вблизи него уйдет немного времени. Для печной кладки подойдет только среднежирная глина, жирность определяется соотношением оксидов алюминия и кремния: чем первого больше, тем она жирнее. Проверить жирность несложно:

• первый способ предполагает взять немного глины и, смочив ее, слепить шар диаметром 4-5 см. Его кладут между двумя досками и сжимают, наблюдая, когда начинают появляться трещины. Если глина тощая, то шарик уже при незначительном нажиме распадется на куски или же трещины пойдут при сжатии его на 1/5. Если глина жирная, шар даст трещины при сжатии на 1/2. Нам необходима нормальная глина, трещины на которой идут при сжатии на 1/3;


• второй способ предполагает формирование жгутиков длиной 15-20 см и толщиной 4-5 см, растягивание их и сгибание вокруг скалки или черенка лопаты. Жирная глина тянется плавно, а концы в месте разрыва будут острыми, при сгибании ее вокруг скалки трещин не будет вообще. Тощая глина обрывается резко, дает неровный разрыв, а при сгибании – многочисленные трещины. Нормальная глина вытягивается плавно, обрывается, когда соединение становится слишком тонким (1/5 от диаметра жгута), а при сгибании образует небольшие трещины;


• третий способ предполагается формирование шарика из крутого теста диаметром 4-5 см и лепешки диаметром 10 см. Когда образцы через 2-3 дня подсохнут, их осматривают на наличие трещин. Жирная глина будет покрыта трещинами, а при падении с высоты 1 м шарик не разобьется. Тощая глина не потрескается, но шарик разобьется при ударе о пол. Нормальная глина не трескается и не рассыпается;
• четвертый способ потребует заливания 2-3 кг глины большим количеством воды. После того, как комки будут разбиты, взвесь перемешивают веселкой. Нормальная глина оставляет на ней отдельные сгустки, тощая – покрывает тонким слоем, а жирная – сильно прилипает и полностью обволакивает веселку.

Отрегулировать жирность глины можно с помощью добавления песка (для жирной глины) или более жирных глин (для тощих). Сколько воды и песка добавлять в глиняный раствор, зависит от особенностей глины, имеющейся в наличии. Об этом речь пойдет далее.

Выбор песка

Использовать в печных работах можно белый кварцевый песок, желтоватый из шпата также подойдет, но только не для кладки кирпичей в зоне топки. Самокопаный песок необходимо сначала просеять через сито с ячейками 1,5*1,5 мм, благодаря чему устраняется мусор, частицы корней, травы, гравия и т.д. Сложнее избавиться от мелкой органики, которая обязательно присутствует в песке, и со временем может ухудшить качество кладки. Убирают ее с помощью промывки – способ этот экономически выгодный, если есть независимый источник водоснабжения. В противном случае дешевле будет купить подходящий песок, который уже избавлен от органики методом высушивания или нагревания.

Для промывки в качестве емкости можно использовать обрезок трубы диаметром 15-20 см и высотой в 3 диаметра. Песком ее наполняют на 1/3 и включают воду. Заканчивают процедуру, когда в течение 5-10 минут вода выходит прозрачная.

Если вы решили закупить песок, то желательно взять его нескольких фракций и смешать – так кладка будет крепче. Смешивать можно песок фракции 0,7-0,9 мм (1 часть) и 0,15-0,25 мм (2 части).

Подготовка воды

Вода для раствора должна быть мягкой и слабоминерализованной. Когда-то печники специально собирали для этих целей дождевую воду, сегодня же можно использовать водопроводную артезианскую. На расположенные на участке скважины должны иметься документы с указанием приблизительной жесткости воды. Если солей магния и кальция в воде более 250 мг/л, то использовать воду для подготовки раствора не рекомендуется, а умягчение ее потребует немалых затрат.

Сколько песка и воды использовать?

Еще один сложный момент – определение необходимых пропорций для будущего раствора. Соотношение определяется экспериментальным путем:

• образец глины делят на 5 равных частей, доливают в каждый воды, объемом примерно 1/4 от объема глины. Спустя сутки, когда глина раскиснет, ее вымешивают, пропускают сквозь сито с ячейкой 3 мм и снова отстаивают сутки. Если после этого выдавливается мутная вода, ее необходимо слить;
• первый образец оставляют без песка, во второй добавляют 1/5 часть от глины, во второй – 1/4, в третий – 1/2, в четвертый – 3/4, в пятый – 1 часть. Песок добавляют в несколько приемов, тщательно вымешивая образцы растворов;
• из каждого раствора лепят по два жгута длиной 30-40 см и толщиной 1,5 см, шарик диаметром 4-5 см и лепешку диаметром 15-17 см и толщиной с палец, образцы маркируют, чтобы не запутаться, и оставляют сохнуть 2-3 суток;
• повторяют эксперимент, как и с проверкой глины на жирность: один жгут растягивают и смотрят на характер разрыва, второй – оборачивают вокруг скалки или черенка лопаты. Нормальный раствор должен дать разрыв на 1/5 изначального диаметра, а при оборачивании на корочке и немного под ней появляются мелкие трещины. Жирный раствор не потрескается, тощий – распадется на ломти и порвется с большим разрывом. Этот эксперимент дает неоднозначные результат, а соответствовать требованиям могут сразу несколько составов, поэтому отбраковываем точно не подходящие и начинаем бросать шарики и лепешки с высоты 1 м. Те, что раскололись, сразу снимает с «соревнования». Если испытание прошло два раствора, увеличиваем высоту падения. Пропорцию песка берем такую, как в самой прочной пробе.

Осталось только выяснить, сколько воды использовать и уточнить долю песка. Для этого делается пробный замес из глины, подобранного количества песка и чистой воды, пока воду добавляют на глаз, примерно четверть от объема глины, а дальше смотрят на текучесть раствора. Делаем кельмой ложбину: если она рвется, то воды необходимо добавить, если заплывает – раствор отстоять и выдавить воду со шламом, причем желательно в мерную посуду, чтобы отнять ее количество от добавленной в раствор и вывести точную формулу. В идеале за кельмой должен оставаться след с четкими краями, не сыпаться и не расплываться.

Уточнить долю песка поможет все та же кельма. Ее необходимо обмокнуть в раствор, и если он получился пережиренным, то на кельме останется сплошной слой глины – необходимо добавить песка. Тощие растворы были исключены на предыдущем этапе. Идеальным будет состав, который оставляет на кельме тонкий слой с фигурными разводами.

Наконец, чтобы убедиться, что раствор точно можно использовать для кладки печи, испытываем его прочность. Берем кирпич, наносим на него раствор толщиной в 3 мм, кладем сверху второй кирпич, прижимаем, ждем 10 минут и поднимаем за верхний кирпич. Если удалось поднять два скрепленных между собой кирпича, то материалы и их пропорции выбраны подходящие.

Приготовление глиняного раствора для печи

Классический и самый простой способ приготовления глиняного раствора начинается с заквашивания глины необходимым количеством воды. После ее раскисания (около 1 суток) продавливают смесь через сито и добавляют необходимое количество песка. Готовить раствор лучше в большой емкости, например, бочке или лохани, размешивать большой строганой доской (веселко), доставлять сырье в ведрах, а к кладке готовый раствор носить на щите из досок (боек). Готовый раствор должен сползать с мастерка или лопаты, не прилипать к ним, но оставлять небольшой след на поверхности.

№4. Глиняно-шамотный раствор

Для кладки топки рекомендуют использовать глиняно-шамотный раствор, но печники делают поправку и допускают использование обычного глиняного раствора при строительстве печей с не сильно напряженным тепловым режимом: это голландская и русская печь, варочная плита, барбекю.

В остальных случаях понадобится серая, белая иле желтоватая глина высокой жирности. Ее затощают шамотным песком, но чаще для экономии используют смесь кварцевого и шамотного песка в соотношении 1:1. Воду необходимо использовать мягкую, с жесткостью до 160 мг/л. Приготовление не отличается от обычного глиняного раствора с одним нюансом – пробы на прочность не понадобятся, ведь она обеспечивается исходным сырьем.

 №5. Известковый раствор для печи

Глиняный раствор не обладает достаточной прочностью для кладки фундамента, а под воздействием конденсата в зоне дымоходной трубы вообще может трескаться, поэтому для этих частей печи используют известковый раствор. Для его приготовления понадобятся:

• известковое тесто;
• песок;
• вода.

Гашеная известь для этих работ не подходит – необходимо брать негашеную и гасить ее самостоятельно для получения известного теста. В домашних условиях этот процесс выполнять не рекомендуется: это сложно и опасно. Известковое тесто лучше купить в строительном магазине готовым.

Готовить известковый раствор в десятки раз проще, чем глиняный. Необходимое количество самокопаного песка просеивают через сито с ячейкой в 1 мм, покупной выбирают фракции 0,7-0,9 мм. Наличие органики в песке в данном случае не будет проблемой, тем более известь имеет биоцидные свойства. Воду можно брать обычную водопроводную: требования к ее жесткости нестрогие.  

Соотношение теста к песку 1:3, вода доливается до консистенции жирной сметаны. Возможно, понадобится откорректировать это соотношение. Известковое тесто хорошо вымешивают и начинают добавлять к нему песок, начиная с 1/2 части. После вымешивания смотрят на облипание раствором веселка: в идеале он должен налипать слоем 2-3 см, и именно до получения подобного эффекта добавляют песок. Обычно, это около 3 частей, но может быть и до 5.

Последний этап – тест на текучесть. На кирпич наносим раствор в 3 мм, сверху кладем второй кирпич, постукиваем и наблюдаем за поведением раствора. В идеале по краям должно появиться немного раствора, который не будет стекать. Если он не выдавливается, необходимо добавить чуть-чуть воды, стекает – добавить известкового теста, так как количество песка, необходимое для обеспечения должной пластичности, определено на предыдущем этапе.

№6. Цементно-известковый раствор

Цементно-известковый раствор еще прочнее известкового, а цемента понадобится всего ничего, причем чем выше его марка, тем меньшее его количество будет использовано. Понадобится соотношение цемента, теста и песка 1:2:10. Сначала в известковое тесто добавляют воду, замешивают и вводят цемент, не прекращая помешивать, затем добавляют песок и домешивают раствор. Точные количества песка и воды лучше определить в пробном небольшом замесе.

№7. Готовые смеси для кладки печей

Те, кто опасается, что с подбором глины и пропорций не справится, могут остановить свой выбор на готовых смесях для печей. Они продаются в сухом виде, а приготовление их заключается в добавлении воды и тщательном перемешивании. Все очень просто и быстро, но опытные печники все равно советуют заморочиться и приготовить глиняный раствор своими руками.

Готовые сухие смеси для печей бывают:

• простые, состоят только из глины и песка. Это самый экономный и оптимальный вариант;
• улучшенные с добавлением пластификаторов и лингосульфатов, которые увеличивают прочность и огнеупорность раствор, повышают устойчивость к резким перепадам температуры и влажности;
• жаростойкие смеси, в состав которых входит глина и шамотный наполнитель. Такие составы выдерживают до 1300⁰С и подходят для кладки топочной части.

Если в составе смеси указан цемент, то от покупки лучше отказаться. Сколько понадобится готовой смеси для кладки 100 кирпичей, сказать трудно, так один и тот же состав одного изготовителя от партии к партии и даже от мешка к мешку может сильно отличаться. Что же касается производителей, то в магазинах представлены смеси от ряда отечественных компаний, в т.ч. «Терракот», «Плитонит», «Печникъ», Termix, от Боровичевского, Костромского и Ярославского кирпичных заводов.

В заключение

Выбору подходящих компонентов и определению необходимых пропорций лучше уделить достаточное время. Если приготовить раствор для кладки печи неправильно, то конструкция будет пропускать дымовые газы, иметь недостаточную тягу, а то и вовсе рассыпаться и трескаться.

Источник: remstroiblog.ru

Основные нюансы, учитываемые при приготовлении кладочного раствора

При выборе и составлении раствора для кладки печи важно учитывать некоторые особенности.

• Для качественного возведения печи необходимо подготовить не один, а несколько растворов, учитывая зону их применения.
• Раствор для печи должен быть изготовлен со знанием дела. Намешать глиняно-песчаный или цементный раствор лишь бы как – не получится, так как нужно учитывать условия, в которых он будет эксплуатироваться:

— температурные и механические нагрузки, которые будет испытывать печь, а также влияние внешних атмосферных факторов на открытый участок дымоходной трубы;

— разницу температур в различных зонах печного сооружения. Так, в топке температура поднимается до 950÷1000 °С, в устье дымовой трубы — до 50 °С, а вокруг фундамента, в окружающем грунте бывает и всего около нулевой отметки.

Конечно, проще всего будет приобрести сухой состав в строительном магазине и изготовить раствор из него. Однако, при этом нужно учитывать, что на кладку 100 кирпичей стандартного размера, уложенных плашмя, потребуется около 20 литров состава — это, примерно, два ведра. В зависимости от модели выбранной печи, на ее возведения потребуется от 500 до 2000 кирпичей, без учета дымоотводной трубы и обустройства фундамента. Поэтому, взглянув на цены в магазинах и просчитав необходимое количество материалов, многие задумываются о самостоятельном изготовлении растворов.

Исходя из этого, и стоит ответить на некоторые традиционно возникающие вопросы, касающиеся кладочной смеси:

1. Где можно самостоятельно добыть самый главный компонент раствора для кладки печи — глину, сэкономив тем самым на ее покупке круглую сумму?
2. Как определить качество материала и его пригодность для изготовления печного раствора?
3. Как правильно подобрать пропорции смеси, исходя из качества того материала, который есть в наличии?
4. Как проходит подготовка составных частей раствора?
5. Как правильно провести замес?
6. Какие ингредиенты, помимо глины, могут использоваться для кладки?

Для начала нужно разобраться в том, какие растворы применяются для кладки в разных зонах печного сооружения.

Растворы для кладки различных отделов печи

Какой же состав раствора выбрать для того, чтобы кладка была надежной, и ее швы не давали трещин?

Данная схема разделяет строение печи на пронумерованные отдельные отделы, по которым и стоит пройтись, определяя раствор для каждой из них:

1 – Монолитный фундамент печи. Он устраивается из армированного цементно-песчаного раствора и имеет такую же глубину, как и фундамент стен дома. Очень важным условием при выборе места для установки печи является ее удаленность от несущих стен.  Фундамент отопительного сооружения и здания не должны связываться и тем более – быть объединёнными между собой, так как они дают разную усадку.

2 – На застывший и упрочненный фундамент настилается гидроизоляция. Обычно для этого выбирается рубероид, который укладывается в два или три слоя. Укладка этого материала не требует никакого раствора.

3 – Два первых ряда кладки обычно являются основой для всего сооружения, поэтому требуют особой точности и аккуратности при их укладывании. От того, насколько качественно они будут выведены, зависит надежность кладки всей остальной печи. Фундамент и нижние ряды строения не испытывают серьезных температурных нагрузок, поэтому для кладки этой части печи можно использовать цементно-известковый или даже известковый раствор.

4 – Далее, идет слой жароизоляции. В ее состав входит лист минерального картона или асбеста, настилаемый на глиняный раствор.

5 – В теплоаккумулирующей области печной конструкции нагрев кирпича и раствора доходит до 550÷600 градусов. Кроме этого, данная зона сооружения подвергается агрессивному воздействию раскаленными продуктами сгорания, поэтому для кладки кирпича используется глиняно-песчаный раствор, который не вступает в реакцию с химическими веществами.

6 – Топочная зона печи испытывает на себе высокие температуры, доходящие до 1000 градусов, поэтому для этой области применяется глиняно-шамотный огнеупорный раствор и шамотный кирпич.

7 – Исток дымоходной трубы. Для кладки этого элемента конструкции используется глиняно-песчаный раствор. Температура в этой зоне может доходить до 350÷400 градусов.

8 – Распушка (разделка) дымоходной трубы находится под потолком помещения, перед ее проходом через чердачное перекрытие. Так как через трубу на этом участке проходят разогретые до высоких температур газы, ее кладка производится также на глиняно-песчаный раствор.

9 – Проход трубы через чердачное перекрытие, которое очень часто изготавливается из горючих материалов. Поэтому вокруг трубы в этом месте устанавливается металлический короб, который заполняется негорючим материалом, таким, как керамзит или песок. Кирпичная кладка производится на глиняно-песчаный раствор с небольшим добавлением цемента.

10 – Шейка дымовой трубы. Эта зона испытывает высокие нагрузки от перепадов температур, а также внешних погодных факторов, поэтому для ее кладки применяется цементно-песчаный раствор с небольшим добавлением извести.

11 – Оголовок трубы, так же, как и ее шейка, выкладывается на цементно-песчаный раствор.

Растворы, изготовленные самостоятельно и используемые в комплексе, помогут сэкономить до 12÷15% от затрат на приобретение готовых жаростойких смесей.

Исходные материалы для печного раствора

Несколько слов нужно сказать о материалах, которые применяются для изготовления кладочных растворов для печей, так как их тоже нужно выбирать со знанием дела. К этим материалам относится шамотный и кварцевый песок, глина, известь и цемент.

Шамотный песок

Шамот — это огнеупорная глина, прошедшая процесс высокотемпературного обжига, при котором из нее была полностью удалена влага, а материал был доведен до состояния спекания.

Шамотный песок изготавливается из боя шамотного кирпича, измельченного путем дробления. Этот материал делает раствор более стойким к воздействию высоких температур, поэтому его часто используют вместо песка или же в качестве добавки к смеси, предназначенной для топочной камеры, которую, соответственно, выкладывают жаростойким шамотным кирпичом.

Шамотного песка не потребуется слишком много, поэтому не стоит на нем экономить. Его можно приобрести в готовом виде в специализированных магазинах.

Глина

Глина — это микрозернистый минерал, обладающий рядом таких достоинств, как пластичность, прочность, водостойкость, высокая адгезия, газоплотность. Все эти свойства можно свести к одному качеству — жирность, так как именно по ней выбирается материал. Для изготовления печного кладочного раствора идеально подходит глина, имеющая среднюю жирность. Если минерал будет слишком жирным, то при испарении из него влаги поверхность растрескается на мелкую сетку. Ну а при использовании тощей глины, раствор не будет иметь должной пластичности и надежности.

Глину можно легко найти в окрестностях загородного участка, так как она, как правило, имеет широкое распространение в любой местности. Хороший материал обычно залегает на достаточно большой глубине, поэтому его лучше искать на обрывистых берегах рек или на разработках карьеров, где можно увидеть ее многочисленные обнажившиеся пласты.

Подбор глины по жирности

В пластах залегает глина, имеющая разные составы, поэтому в одном карьере или на обрыве можно находиться минерал с различной жирностью. В связи с этим, подбирая материал для изготовления кладочного раствора, нужно взять пробы из нескольких пластов, при этом ориентируясь на то, что чем выше находится пласт, тем жирнее в нем глина.

Тем не менее, если была найдена или приобретена слишком жирная или тощая глина, то ее состав можно подкорректировать. Например, жирный минерал можно довести до нужного состояния, добавив немного больше песка, а тощую смешивают с более жирной глиной, приобретенной в небольшом количестве специально для этой цели.

Жирность глины можно определить сразу на месте, где она найдена. Для этого берется горсть сухого минерала, смачивается водой и разминается до пластичного состояния. Уже в руке можно почувствовать, насколько высока жирность сырья – так, если глина принимает консистенцию пластилина, то это означает, что материал жирный. Если же после смачивания и разминания комок продолжает рассыпаться, то значит – глина тощая, и ее придется зажирнять.

Можно провести проверку качества глины в домашних условиях, и эти результаты будут более достоверными, нежели выводы после обычного сжатия комка минерала в руке. Для подобного контроля существует несколько способов:

• Берется 0,5 л глины, в которую добавляется 100÷150 мл воды. Затем вся масса тщательно разминается руками до однородного состояния – она не должна прилипать к ладоням. Из получившегося «теста» скатываются два шарика диаметром в 45÷50 мм, и один из них сминается в лепешку. Затем их просушивают в комнатных условиях в течение двух-трех дней.

Если по истечении этого времени на экспериментальных образцах появятся трещины, значит, глина слишком жирная и в нее нужно добавить несколько больше песка, чем указано в рецепте изготовления раствора.

Если трещин не обнаружено, а шарик, брошенный на пол с высоты одного метра, не разбивается на части, то глина пригодна для кладочного печного раствора.

• Второй способ проверки заключается в разминании 2÷3 л глины с водой при помощи веселки. Если масса почти всем своим объемом прилипает к инструменту, то значит – глина жирная и требует дополнительной порции песка, большей, чем указано в рецепте.

Подходящей для кладочного раствора считается глина, которая при замешивании остается на веселке отдельными сгустками.

• Третий способ проверки можно назвать самым точным. Он заключается в замешивании 0,5 л глины с водой до состояния теста. Далее, из этой массы скатывается шарик, размером 45÷50 мм. Затем его укладывают между двумя гладкими дощечками и аккуратно сжимают до тех пор, пока на нем, превратившемся в лепешку, не станут образовываться трещины.

При использовании этого способа проверки, жирность сырья определяется по наблюдениям, при достижении какой толщины на лепешке образовались трещины, и какой вид они принимают.

— Так, если глина тощая, то уже при небольшом сжатии шарик рассыплется на отдельные части.

— Если глиняный шарик даст трещины при сжатии его на ⅓ от диаметра, то глина имеет нормальную жирность и отлично подойдет для изготовления печного раствора.

— Очень жирная глина при сжатии на ½ от первоначального диаметра образует лишь тонкие трещины.

Проводя подобные испытания, можно сразу же доводить экспериментальную массу до нужного состояния, добавляя в нее песок или более жирную глину. При этом рекомендовано записывать пропорции лучших вариантов. Когда оптимальное соотношение материалов определено, будет намного легче составлять любое количество раствора.

Очистка глины

После того как глина подобрана, ее обязательно нужно очистить, так как после проведения этого процесса улучшатся физико-механические свойства сырья, а значит, и сама кладка будет более качественной как по техническим, так и по эстетическим характеристикам. Процесс очистки может проводиться двумя способами:

• Сухая глина измельчается и просеивается через сито, имеющее ячейки не более, чем 2÷2,5 мм. Однако, такая очистка не слишком удобна, так как глина не настолько сыпуча, как песок, и будет быстро забивать ячейки.
• Более качественная очистка получится, если глину сначала размочить, и уже в набухшем состоянии протереть через сито, на которое натянута сетка с ячейками в 2,5÷3 мм.

Процесс замачивания глины тоже можно отнести к подготовительным работам, и без него в любом случае не обойтись. Если очистка происходит сухим способом, то замачивание происходит после завершения этой операции. В том же случае, когда глина очищается с помощью протирки, замачивание происходит до очистки, а по мере необходимости во влажную протертую глину добавляется немного воды.

При замачивании сухой просеянной глины, она засыпается в емкость слоем толщиной в 150÷200 мм и затем заливается водой, которая должна полностью покрыть поверхность материала.

Сверху выкладывается следующий слой такой же толщины, и также заливается водой, затем снова глина и вода, и так, пока емкость не будет заполнена почти до верха. Замоченную глину оставляют на сутки набухать, а затем все содержимое емкости перемешивается с помощью лопаты. Далее, в эту массу дополнительно подливается вода, и процесс замачивания продлевается еще на 24 часа. После этого глину снова следует тщательно перемешать, и вот теперь она будет готова для приготовления кладочного раствора.

Песок

На обрывистых берегах, между пластов глины, можно найти и подходящий для печного раствора слой песка. Например, кварцевый песок белого цвета отлично подойдет для кладки любой области печи, а желтоватый будет непригоден для топочной камеры. Если песок добывается самостоятельно, то нужно знать, что он требует определенной подготовки с использованием большого количества воды. Если же этот материал будет приобретаться, то нужно покупать мытый речной песок. Но даже и в этом случае над материалом придется поработать.

Промывка песка обязательна, особенно в тех случаях, когда он добывался самостоятельно. Процесс осуществляется в такой последовательности:

• Первым шагом песок нужно просеять через металлическое сито с ячейками не более 1÷1,5 мм. Таким образом, получается однородная масса, очищенная от крупных фракций и растительного мусора. Тем не менее, даже просеянный, но необработанный и непромытый песок насыщен органикой, от которой нужно его освободить, так как со временем она может привести к разрушению кладки.

В промышленных масштабах песок очищается от органики путем его нагревания до высоких температур, при которых он хорошо просушивается. В домашних же условиях песок можно очистить методом промывки, но этот вариант очистки будет возможен, если к дому подведен водопровод, так как воды потребуется много, и она должна подаваться под достаточным напором. Производительность такой очистки невысока, но за пару дней намыть песок для кладки одной печи – вполне возможно.

• Для проведения операции промывки нужно будет изготовить специальное несложное приспособление, состоящее из оцинкованной трубы, диаметром в 200÷250 мм, высотой в 600÷750 мм. Емкость большого размера не подойдет, так как для уложенного в нее песка в системе водоснабжения просто не хватит напора. Нижняя часть трубы делается конусообразной со специальным носиком для закрепления на нем водопроводного шланга, второй конец которого подключается к системе водоснабжения. В верхней части трубы делается сток, по которому будет уходить грязная вода.
• Емкость подвешивается и заполняется песком на ⅓ ее объема. Затем включается вода под небольшим напором, с таки расчетом, чтобы он смог приподнимать промываемый песок. Песчаная масса должна как бы клубиться, но не уходить вместе с грязной водой в слив.

Промывка каждой порции проводится примерно в течение 7÷10 минут, пока в слив не начнет идти прозрачная вода.

Во время такой промывки из песка удаляется не только органика, но и другие нежелательные для печного раствора примеси.

Затем, чистый песок извлекается из промывочной емкости и раскладывается на расстеленный материал для просушки, а для обработки закладывается следующая порция.

Цемент

Цемент — это неорганическое вяжущее вещество, которое при смешивании с водой образует пластичную массу. При застывании смесь с использованием цемента становится твердой, но достаточно хрупкой. Поэтому для приобретения большей прочности цемент смешивают с песком, а иногда, для увеличения пластичности, в него добавляют известь.

Цемент имеет цифровую маркировку, которая говорит о прочности опытного образца цементной заливки при сжатии, она может варьироваться от 200 до 600 кг/см². Для печной кладки и обустройства фундамента подойдет цемент марки М400.

В состав цемента обычно входят дополнительные ингредиенты — тонко измельченный гипс и клинкер, который получают из сырьевой массы глины и известняка, путем обжига до спекания. Эти составляющие и придают цементу качества, необходимые при проведении кладочных работ — высокая адгезия, пластичность, прочность и др.

Известь

Известь — это минеральное вещество, имеющее белый цвет, получаемое путем обжига известняка. По химическому составу оно представляет собой окись кальция.

Для добавок в строительные растворы применяется гашеная известь, которая делает их более пластичными и дает им возможность равномерного застывания.

Характеристики растворов и их изготовление

 Помимо знания характеристик отдельных составляющих материалов, необходимо обладать информацией и о том, какой эффект получается при их смешении, то есть о характеристиках готовых растворов, а также о технологии их приготовления.

Таблица расходных материалов для изготовления наиболее часто используемых для кладки печей растворов:

Наименование материалов	Глиняный раствор	Известковый раствор	Цементный раствор
	Расход материала в частях
Песок	4	2.5	3 ÷4
Шамотная глина	1	–	–
Обычная глина	1	–	–
Известь	–	1	–
Цемент М400	–	0.5	1

Глиняно-песчаный раствор

Глиняно-песчаный раствор можно назвать основным, так как именно на него производится кладка большей часть печи. Этот материал – самый доступный по цене, даже если придется покупать его в магазине. Но, как правило, его составляющие можно найти буквально под ногами, и если принято решение добыть глину самостоятельно, то она обойдется практически даром.

Глиняный раствор отлично взаимодействуют с обожженным кирпичом, изготовленным также из глины, и обладает особыми качествами, которые идеально подходят для кладки печи:

• средняя прочность;
• жаростойкость до 1100 градусов;
• абсолютная огнестойкость;
• максимальная газоплотность, то есть способность сопротивляться проникновению газов в толщу вещества;
• весь раствор, на который производилась кладка, кроме топочного, может быть использован вторично;
• готовая смесь глиняно-песчаного раствора пригодна для работы неограниченное время после ее замеса, так как может быть, при необходимости, разбавлена водой и замешена заново.

К недостаткам этого раствора можно отнести его низкую влагостойкость, поэтому его не рекомендовано использовать для устройства фундамента и возведения дымоходной трубы.

Пропорции глины и песка для раствора определяются в зависимости от жирности первой, с использованием описанных выше приемов.

Хорошо настоявшуюся размоченную глину качественно перемешивают с помощью лопаты или методом вытаптывания, то есть ногами. Масса должна получиться абсолютно однородной, не имеющей комков или отдельных вкраплений. В процессе перемешивания основного ингредиента, в него постепенно всыпается просеянный чистый песок, а по мере необходимости еще добавляется немного воды. В конечном итоге раствор должен получиться пластичным, легко сползать с чистого и гладкого мастерка.

Кроме этого, смесь нужно сразу проверить на адгезию – для этого раствор наносится на вымоченный кирпич ровным слоем толщиной в 5 мм, а сверху него укладывается второй кирпич, который аккуратно прижимается. Через 30 минут можно провести проверку, насколько хорошо произошло сцепление двух кирпичей. Если раствор получился качественный, то нижний кирпич должен удержаться на верхнем даже в том случае, если держать конструкцию на весу.

Правильность консистенции раствора проверяется следующим образом:

• В готовый замешанный раствор нормальной консистенции опускается чистый, смоченный в воде мастерок и если на него прилипает раствор, то глина слишком жирная. В этом случае, в смесь нужно добавить немного песка, а затем еще раз ее перемешать, и снова провести тест.
• Если раствор изготовлен в нормальной консистенции, но после отставания без перемешивания через некоторое время на поверхности выступила вода, то смесь имеет низкую жирность, то есть получилась слишком тощая. Исправить такой раствор можно, добавив в него более жирную или обычную глину, тем самым изменив пропорции материалов, то есть уменьшив в его составе количество песка.
• Если жирность раствора нормальная, но при опускании в него чистого мастерка на него масса не прилипает совсем, то значит нужно сделать смесь более пластичной, добавив небольшое количество жирной глины.

Видео: наглядный пример приготовления глиняно-песчаного раствора

Глиняно-шамотный раствор

Этот раствор обладает повышенной жаростойкостью и способен выдержать температуру до 1200÷1300 градусов, поэтому он используется для кладки топочной камеры, где будет находиться под постоянным воздействием высоких температур. Так как основным компонентом в растворе является глина, его также можно использовать после замешивания на протяжении длительного срока, при необходимости, добавляя в состав воду.

При приготовлении раствора для кладки стенок топочной камеры используются следующие материалы:

• Глина. Здесь может быть использована серая, белая или шамотная глина, имеющая нормальную жирность.
• Если жирность слишком высока, ее затощают смесью из кварцевого и шамотного песка, взятых в пропорции 1 : 1.
• Если возводится печь с умеренной тепловой нагрузкой, например, голландка, русская или обычная варочная плита, то для кладки топки может быть использован раствор из огнеупорной глины, без добавления песка.

В том случае, когда раствор составляется из двух ингредиентов, берется 30% огнеупорной глины и 70% шамотного песка. Его замес производится таким же образом, как и глиняно-песчаный состав:

• Очищается и замачивается на 2-3 суток глина, затем тщательно перемешивается.
• В хорошо промешанную массу постепенно всыпается песок, и весь раствор замешивается до однородности.
• По мере необходимости в раствор добавляется вода.

Нужно учесть и то, что если печь полностью возводится из огнеупорного шамотного кирпича, то раствор изготавливается из огнеупорной глины и шамотного песка в пропорциях 3 : 1.

Известково-песчаный раствор

Известковый раствор изготавливается из известкового теста и песка, в соотношении 1 : 2; 1 : 4 или 1 : 5, в зависимости от жирности извести. Этот состав обойдется по цене дороже, чем глиняно-песчаный раствор, так как гашеную известь нужно будет приобрести в магазине.

Готовый раствор используется обычно для выкладывания двух первых рядов в порядовке печи. Он обладает следующими характеристиками:

• огнеупорность и жаростойкость ниже среднего показателя, так как он способен выдержать нагрев не более 450÷500 градусов;
• прочность выше, чем у глиняной смеси;
• параметр газопрочности ниже, чем у глины;
• раствор негигроскопичен, то есть не впитывает влагу.

Известковый раствор должен быть использован в течение трех суток после замеса, так как далее он безвозвратно теряет ряд своих положительных качеств, и кладка на нем станет ненадежной.

Замес известкового раствора проводится в следующем порядке:

• Известковое тесто помещается в емкость, к нему добавляется вода, а затем содержимое вымешивается до однородного состояния, примерно до консистенции густой сметаны.
• Следующим шагом этот состав пропускается через металлическое сито с ячейками не более 2÷2,5 мм. Крупные элементы осадка, оставшиеся на поверхности сита, можно аккуратно протереть через сетку.
• Далее, в раствор, согласно пропорциям, вводится песок, и смесь снова тщательно перемешивается.

Очень важно помнить, что нельзя использовать для изготовления строительных растворов негашеную известь, так как, вступив в реакцию с водой, она может порвать швы кладки.

Цементно-песчаный раствор

Цементный раствор изготавливается из цемента марки М400 и очищенного, просеянного песка, в пропорциях от 1 : 3 до 1 : 6, в зависимости от области применения состава.

Этот материал является самым популярным, хотя имеет достаточно высокую цену. Он характеризуется высокой прочностью и надежностью, но использовать его для возведения всей печи не рекомендовано, так как он не обладает нужной для этого строения «подвижностью», в отличие от глиняных и известковых растворов. Обычно цементно-песчаный раствор применяется для обустройства фундамента и участка дымоходной трубы, находящейся снаружи здания.

Подобная цементно-песчаная смесь способна затвердевать и набирать прочность как на воздухе, так и внутри помещений. Она не боится повышенной влажности и начинает схватываться в любых условиях уже через 40÷45 минут после замешивания. Полное затвердевание и созревание выложенного раствора происходит в период до 28 дней, в зависимости от толщины слоя и зоны использования материала.

Например, фундамент, углубленный на 500÷600 мм в грунт, будет готов для возведения печи не ранее, чем через месяц. Для просыхания швов в кирпичной кладке уйдет гораздо меньше времени, так как их толщина будет составлять всего 5 мм.

Для изготовления кладочного раствора берутся пропорции 1 : 5, а для устройства фундамента  — 1 : 3. Приготовление производится в следующем порядке:

• В емкость, где будет производиться замешивание раствора, закладываются просеянный песок и цемент в нужных пропорциях, а затем эта смесь хорошо перемешивается в сухом виде.
• Далее, в готовую смесь постепенно добавляется вода при постоянном перемешивании. Раствор должен иметь консистенцию густой сметаны, поэтому нужно постараться не перелить в смесь лишнюю воду. Если такое произошло, и раствор получился слишком жидким, то в массу добавляется небольшое количество сухого цемента, и она снова хорошо перемешивается.

Если область применения цементного раствора требует прочности, но меньшей жесткости, то используются составы, в которых цемент работает в «тандеме» с другими материалами.

Цементно-шамотный раствор

Цементно-шамотный раствор замешивается в таком же порядке, как и цементно-песчаный, но отличается от него своими качествами, которые позволяют использовать его для возведения стенок топочной камеры.

Подобный материал имеет достаточно высокую цену, но это бывает оправдано, так как получаемая смесь обладает особыми характеристиками:

• жаростойкость раствора сопоставима с глиняно-шамотным составом;
• огнеупорность средняя, но вполне достаточная для использования при кладке топочной камеры;
• высокая газоплотность, сравнимая с глиняным раствором.

После замешивания масса должна быть выработана в течение 40÷45 минут, так как далее происходит схватывания цемента, и раствор быстро теряет свои первоначальные качества.

Цементно-известковый раствор

Этот раствор будет несколько дороже известкового, но зато и гораздо прочнее его, причем цемента в общую массу добавляется совсем небольшое количество.

Цементно-известковый раствор изготавливается из цемента, известкового теста и очищенного песка. Материалы берутся в разных пропорциях, но при использовании цемента марки М400, обычно принимают соотношение 1 : 0,2 : 3. Применяется этот раствор нечасто, и некоторые мастера укладывают на него, в основном, только первые два ряда порядовки.

Таблица пропорций материалов, в зависимости от марки цемента и желаемой марки получаемого раствора:

Марка цемента	Марка цементно-известкового раствора, состоящего из трех материалов – цемент, известь и песок. (кгс/см²)
	100	75	50	25
600	1 : 0,4 : 4,5	1 : 0,7:6	–	–
500	1 : 0,3 : 4	1 : 0,5 : 5	1 : 1 : 8	–
400	1 : 0,2 : 3	1 : 0,3 : 4	1 : 0,7 : 6	1 : 1,7 : 1,2
300	–	1 : 0,2 : 3	1 : 0,4 : 4,5	1 : 1,2 : 9

Цементно-известковый раствор нельзя использовать в других зонах печи, так как он способен выдержать температуру только до порога в 220÷250 градусов, а также имеет весьма невысокую газоплотность.

Этот раствор пригоден к работе в течение 45÷60 минут после замешивания. В дальнейшем он начинает затвердевать и становится менее эластичным, поэтому не стоит замешивать большое количество состава – лучше готовить его небольшими порциями.

Цементно-известковый раствор замешивается в следующем порядке:

• Известковое тесто разводится водой до консистенции густой сметаны и перемешивается до однородного состояния.
• Цемент в сухом состоянии смешивается с песком.
• Затем, сухая смесь тонкой струей вводится в известковый раствор, при непрерывном размешивании. Здесь лучше работать вдвоем — один засыпает цементно-песчаную смесь, а другой тщательно перемешивает все составляющие.

Отдельно нужно сказать несколько слов об известковом тесте. Его изготавливают из гашеной извести — продается этот материал в строительных магазинах, как правило, в герметично закрытых упаковках. Не стоит экономить на этом ингредиенте, покупая негашеный состав, так как приведение его в нужное состояние – это достаточно трудоемкий и, в определенной степени – даже опасный процесс. А выполнив гашение извести неправильно, можно в дальнейшем испортить кладку нижних рядов, от которой зависит надежность всего печного сооружения.

Какой следует общий вывод?  Прежде чем начинать работу по возведению печи, необходимо хорошо все продумать и составить список всех требуемых материалов, которые потребуются для качественной кладки. Придерживаясь рекомендованной рецептуры и технологии замешивания растворов, их вполне можно приготовить самостоятельно, сэкономив на этом приличную сумму.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет печь длительного горения на дровах

И в завершение статьи – еще одна рецептура приготовления кладочного раствора, в качестве совета от практикующего мастера-печника

Источник: otoplenie-expert.com