В печном деле мелочей не бывает. Процесс возведения кирпичной печи выверен веками, любое отклонение неизбежно скажется на ее последующей эксплуатации. Один из самых важных этапов этого процесса – приготовление кладочного раствора, от него зависит прочность и долговечность будущего сооружения. О том, как правильно готовится и замешивается глина для кладки печей, будет изложено в данном материале.

Подготовка к замешиванию раствора

Для начала следует отметить, что на данный момент существует самый простой и быстрый способ правильно приготовить глину для кладки печи. Метод удобен для новичков печного дела или тех людей, кто решил построить кирпичную печь у себя дома один раз и больше к этому не возвращаться. Сейчас в продаже имеется готовая смесь для кладки печей в мешках, нужно приобрести достаточное ее количество и размешать в соответствии с инструкцией на упаковке.

Понятно, что подобный раствор из глины для кладки печей влетит в копеечку, а при неграмотном подходе даже готовую строительную смесь можно вымесить неправильно. Поэтому ознакомиться с традиционным процессом приготовления кладочной смеси всегда полезно. А начинается он с добычи природной глины, которая есть в вашей местности. Ловчее всего брать ее из готовых разработок грунта, оврагов или срезов на берегах рек.

Совет. Не стоит использовать на печь глину из самых верхних слоев, где присутствует много органических примесей, из-за которых будущая конструкция может потерять в прочности.

Выкопав сырье для раствора и переместив к месту строительства, надо высыпать его в подходящую емкость (бочку или большое корыто) и развести глину водой. Минимальное соотношение – 1 часть воды на 4 части глины по объему. Эта процедура называется вымачиванием и длится 1-2 суток, после чего раствор надо тщательно перемешать до состояния жидкой однородной пульпы, лучше всего – с использованием электрической мешалки. Получившуюся пульпу процеживают через сито с ячейками 3 х 3 мм, отсеивая примеси и камешки.

Добывать таким же образом песок не всегда возможно, поскольку он залегает далеко не везде, так что проще воспользоваться привозным. Чтобы замес глины для кладки получился удачным, песок должен быть сухим и чистым, влажный применять нельзя. Соответственно, песок при необходимости просушивается, а затем пропускается сквозь сито с мелкой ячейкой (1-1.5 мм). Компоненты для кладочного раствора готовы.

Как приготовить кладочный раствор?

Тут есть важный момент. Четких пропорций компонентов для замешивания раствора не существует, их нужно определить самостоятельно. Дело в том, что в состав глины уже входит песок в определенном количестве, если его мало, то она считается жирной, а когда много – тощей. Соответственно, пропорции могут быть разными - от 1: 2 до 1: 5 по объему.

Примечание. На первом месте в соотношениях любых растворов всегда стоит вяжущее, в нашем случае – глина. На втором месте указывается количество наполнителя (песка).

Для выполнения кладки надо выдержать такое соотношение глины и песка, чтобы раствор получился средней жирности. Для этого рекомендуется сделать пробный замес в такой последовательности:

• взять обычное ведро и наполнить его глиняной пульпой примерно на треть.
• оставшееся место в ведре заполнить песком и тщательно перемешать, при необходимости добавляя воду.
• проверить кондицию раствора, набрав небольшое количество на кельму и перевернув ее. При этом смесь не должна спадать с кельмы. Затем инструмент поворачивается на 90º и тут раствор должен медленно соскользнуть с поверхности, как показано на фото:

Когда кладочная смесь ведет себя в соответствии с описанием, пропорция глины и песка выдерживается и в дальнейшем. Если же раствор в перевернутом состоянии опадает с мастерка, то надо добавить в него глины и повторить проверку. Прилипание смеси к кельме в положении 90º свидетельствует о том, что она слишком жирная и требует добавки песка.

Слишком жирный раствор после высыхания растрескается, а худой не обеспечит надлежащей прочности кладке. Вот почему правильное приготовление глины так важно.

Что касается количества воды, то оно также определяется опытным путем в процессе замешивания. Густая смесь будет плохо заполнять поры кирпичей и шов получится слишком толстым. Жидкая растечется и не обеспечит нормального сцепления между кирпичами, а добавление смеси вызовет лишь повышенный расход глины, но не прочность шва. Для этого надо проверить раствор, проведя по нему плоской поверхностью мастерка и изучить оставленный след.

На фото №1 – слишком густая смесь, след идет с разрывами, надо долить немного воды и правильно замешать глину. Фото №2 – канавка быстро заплывает по бокам из-за большого количества воды, глина должна немного отстояться, после чего лишнюю воду можно будет слить. Правильно приготовленный раствор изображен на фото под номером 3. Как происходит замешивание глины на практике, показано на видео:

Шамотная глина для кладки

Раствор из природной глины и песка используется для кладки печей с невысокими температурными режимами – до 1000 ºС. Когда предусматривается более высокая температура в топливнике, для кладки берут шамотную глину, а стенки камеры сгорания делаются из огнеупорного кирпича. Кстати, последний изготавливается из той же шамотной (каолиновой) глины.

Рабочий раствор и в этом случае можно приготовить двумя путями:

• приобрести сухую каолиновую глину и сделать замес согласно инструкции;
• взять шамотный песок и смешать с природной глиной, как это описано ниже.

Размешать раствор из шамотной глины, продающейся в мешках, не составит никакой сложности, только надо следить за его текучестью, чтобы не переборщить с водой. Для приготовления по второму способу надо приобрести шамот (мертель) в виде песка и белую или серую огнеупорную глину. Пропорции следующие:

• огнеупорная глина – 1 часть;
• обычная глина – 1 часть;
• шамот – 4 части.

В остальном шамотная глина для кладки готовится таким же образом, как и простая. Главное, выдержать нормальную жирность раствора, чтобы ваша печь не растрескалась.

Заключение

Правильно замешанная глина для выполнения печной кладки – залог длительной службы будущей печи. В отличие от цементных растворов, глина не отвердевает, а просто высыхает и не обладает такой прочностью. Поэтому подобрать верные пропорции всех компонентов очень важно.

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.

Состав глиняного раствора для кладки печей, пропорции

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.

Какую глину выбрать и как определить ее качество

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.

• На жирной, пластичной глине после сушки появятся трещинки.
• Если сырье имеет нормальный состав, трещин не будет.
• На тощей, насыщенной грубыми примесями, глине трещин не будет, но шарик будет непрочным и при механическом воздействии рассыплется.

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.

Какой песок приготовить

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.

Удаление примесей

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:

• ручная выборка остатков растений, корней, щебня, гальки;
• просеивание через металлическое решето с размером отверстий 1,5 мм;
• замачивание глины ;
• протирание через металлическое мелкоячеистое решето .

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 :

• Из песка вручную выбирают остатки растений, корешки, крупные камни.
• После грубой выборки материал просеивают через металлическое сито с размером ячеек 1,5 мм .
• Песок помещают в мешок (или сачок) из мешковины и промывают проточной водой . Для промывки используют шланг, вода подается под напором.

Вам также будет интересно:

Замачивание

Сухую расфасованную глину, приобретенную в магазине, следует размочить. Для работы нужна широкая емкость (корыто), бак либо другой сосуд:

• Емкость наполняют глиной на 80% .
• Емкость до бортиков наполняют чистой водой , чтобы она полностью покрывала материал.
• Через сутки раствор перемешивают . Если воды недостаточно, ее снова доливают и оставляют глину намокать еще на сутки.
• Вымоченный материал перекладывают в другую емкость .

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.

Приготовление глиняно-песчаного раствора

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:

• В емкость насыпают глину и заливают ее водой на сутки . Некоторые печники советуют замачивать это сырье на 2—3 суток .
• Глину перемешивают деревянной мешалкой , затем — строительным миксером .
• В бадью досыпают песок .
• Раствор перемешивают (сначала лопаткой, затем строительным миксером), при необходимости доливают немного воды.
• Если было запланировано, в песчано-глиняную смесь вводят добавки , усиливающие прочность кладки.

Как именно разводят глину, соотношение с водой

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.

Способы проверки качества

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).

Что делать, если смесь засохла

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.

Глина для печи применяется в разных ситуациях: для домашних и уличных печей, барбекю и камина. В отличие от других составов, получаемая смесь экономична и обладает хорошими показателями устойчивости. Естественно, такого результата можно достичь только при точном выборе и подготовке составляющих, а также соблюдении технологии замешивания смеси.

Чтобы приготовить качественный раствор из глины, необходимо правильно подобрать все компоненты.

Потребуется несколько основных составляющих:

1. Глина. Это самый важный ингредиент, именно он придает смеси необходимые свойства: вязкость, жаропрочность, огнеупорность. Для этого мероприятия подходят не все виды материала: разные варианты (особенно встречающиеся в природе) содержат множество добавок, которые могут испортить конечный результат. Избавиться от таких примесей не всегда удается, к тому же это может быть весьма трудоемкое занятие. А поскольку главным фактором при устройстве печей является герметичность, выбранный материал предварительно тестируется и тщательно проверяется.
   Глина является основным ингредиентом при изготовлении жаропрочных кладочных составов

   На заметку! Глина может иметь нормальную, среднюю и высокую степень жирности.

2. Песок. Является не менее значимым компонентом раствора. Для работы также может использоваться материал, добытый самостоятельно, но его обязательно тщательно очищают и просеивают. В итоге песок должен содержать только однородные частички без примесей.

   В отличие от карьерного, речной песок считается самым чистым

3. Вода. Многие ошибочно полагают, что этот ингредиент не нуждается в особой подготовке, это приводит к потере качеств составом при первом повышении температуры. Для работы подходит только чистая, хорошо отстоявшаяся вода без посторонних включений.

   Для печного раствора желательно использовать чистую питьевую воду

Каждый компонент подготавливается заранее в необходимом количестве, желательно с небольшим запасом.

Особенности получаемой смеси

Глиняный раствор имеет определенные границы в области использования. Наиболее подходящими для применения являются самые горячие участки: топочные и теплоаккумулирующие фрагменты конструкции. Это объясняется тем, что получаемый раствор отлично выдерживает высокие температуры и прямое воздействие пламени, но быстро приходит в негодность при попадании конденсата или существенных механических нагрузках.

На заметку! За счет надежного сцепления глиняный состав способен прослужить долгие годы даже в условиях интенсивной эксплуатации при температуре до 1000 о С.


Глиняный раствор с незапамятных времен используется для кладки печей

Преимущества:

• Экологичность. Все составляющие имеют природное происхождение и не выделяют вредные для здоровья человека вещества.
• Доступность. Компоненты можно добыть, подготовить своими руками или приобрести по разумной цене.
• Простота демонтажа. Если возникнет необходимость переложить или заменить участок печи, то работы не потребуют значительных усилий. Смесь хорошо удаляется, а кирпичи остаются чистыми и целыми.

Но для получения необходимых положительных свойств потребуются серьезные усилия и время.

Способы проверки качества глиняного раствора

Перед приготовлением смеси нужно определить пропорции компонентов в зависимости от жирности выбранной глины, это поможет избежать проблем в дальнейшем. При изготовлении большого количества материала исправить ошибки может быть крайне затруднительно.

Для определения жирности основного ингредиента необходимо сделать следующее:

После того как экспериментальная партия состава будет готова, ее необходимо проверить.

По пластичности образцов определяется жирность глины

Метод 1

Эта технология не представляет особой сложности. Каждая из пяти частей скатывается в шарик небольшого размера и разминается в лепешку. Это легко сделать, поместив его в центр ладони и надавив пальцами другой руки. Все получившиеся лепешки помечаются соответствующими бумажками, на которых указаны пропорции песка.

На высыхание фрагментов потребуется 2–3 дня. Первоначально проводится визуальный осмотр: лепешка не должна иметь трещин и разрушаться при сжимании. Если уронить ее на пол, то она должна остаться целой. Исходя из результатов эксперимента, определяется правильное соотношение песка и глины.

Метод 2

Скатываются шарики диаметром около 3 см, каждый из которых помещается между двумя тщательно оструганными дощечками. Постепенно без излишних усилий выполняется надавливание, периодически проверяется результат. Если шарик сразу начал трескаться, то это тощая смесь, если растрескивание произошло при сдавливании наполовину – состав слишком жирный. Оптимальный вариант соотношения составляющих – когда большая часть шарика расплющится и не разрушится.

Проверка жирности состава с помощью сдавливания глиняного шарика

Существуют и другие способы, но общий принцип у всех одинаков.

Как правильно приготовить глину для кладки печи

На основе результатов эксперимента делаются соответствующие выводы. При высокой жирности количество песка нужно увеличить минимум в 1,5–2 раза, при низкой, наоборот – уменьшить.

Идеальные пропорции глины и песка для кладки печей составляют 1:1, такой раствор получается пластичным и термостойким. А вот разводить смесь необходимо, ориентируясь на промежуточный результат. Классический рецепт предполагает добавление ¼ жидкости, но в зависимости от конкретной ситуации количество воды можно увеличить.

Определить качество раствора можно по количеству трещин на высохшем образце

Совет! Если не получается точно подобрать пропорции ингредиентов, то в качестве добавки можно использовать цемент и соль (на 10 кг глины 1 кг цемента и 150 г соли).

Подготовка глины

Ориентируясь на объемы работ, подготавливается нужное количество основного вещества. Но перед приготовлением раствора материал проходит предварительную подготовку:

Если спустя 48 часов наблюдаются небольшие комки, то все снова перемешивается, размалывается и оставляется еще на 24 часа.

Замешивание раствора

Готовый глиняный материал можно замешивать несколькими методами, каждый из которых учитывает особенности вещества:

Определить качество и готовность раствора можно с помощью тактильных ощущений. Получившийся материал растирается руками: при образовании на пальцах однородного шероховатого слоя смесь можно использовать. Внешне состав должен напоминать густую сметану, тогда печка получится надежной и будет служить долгие годы.

Правильно замешанный глиняный раствор для кладки печей – залог ее герметичности, термостойкости и прочности на много лет. Недостаток или избыток любого из компонентов раствора приведет к растрескиванию, нарушится целостность печки. Также результатом может стать утечка угарного газа.

Печная кладка требует качественного раствора, поэтому глиняную смесь необходимо тестировать на жирность.

Для кладки печей самым распространенным материалом является керамический кирпич. Состав такого кирпича практически совпадает по физическим свойствам с глиняным раствором. За счет этого обеспечивается единая структура конструкции.

Замес раствора

Глиняный раствор замешивают двумя способами, в зависимости от назначения: для кладки и для отделки. В их основу в роли вяжущего может входить как одна глина, так и глина с примесью цемента. Роль заполнителя – придание смеси жесткости. От его избытка качество кладки не ухудшится. А вот избыток глины, то есть вяжущего, может снизить прочность. Более качественным считается раствор, замешанный на небольшом количестве глины. По консистенции смесь должна быть вязкой и пластичной. Жидкий или крошащийся раствор приведет к быстрому разрушению печи. Оптимальная толщина кладочных швов корпуса печи не должна превышать 4 мм. Если использовать раствор, зерно которого более 1 мм, то его количество в растворе будет меняться. Также количество песка зависит от качества глины:

• для тощей глины необходимо уменьшение объема песка;
• для жирной глина с песком берутся в пропорции 1:2;
• для мелкого песка и качественной глины – 1:1.

Довольно часто раствор дополняется добавками. Это может быть соль и цемент. Эти компоненты не входят в стандартный его состав, однако некоторые выбирают сложные растворы. В этом случае приготовления смеси для кладки печи на 10 кг глины берется 100 г соли и 1 кг цемента М400.

Вернуться к оглавлению

Подбор глины и песка

Залогом замеса качественного раствора является правильно выбранная глина.

Таблица составов растворов для кладки печи из кирпича.

Для того чтобы выбрать хороший материал, необходимо знать способы его подбора. Существует несколько распространенных способов проверки на качество.

Самым простым способом является проверка на прочность шариков, вылепленных из раствора. Готовый шарик нужно бросить об пол. Если в результате он рассыпается, то количество песка в смеси превышает норму, а глины не хватает. Такая смесь при высыхании попросту рассыплется. При появлении на шарике трещин количество песка необходимо уменьшить. В случае если шарик после соприкосновения с плоскостью превратился в лепешку, но остался целым, глина может быть жирной или консистенция нормальная.

Чтобы определить, подойдет ли выбранный материал для раствора, необходимо растворить 0,5 л глины в воде. Разминать смесь нужно до момента, пока она не станет похожа на крутое тесто. Полученное тесто лепится в шарики диаметром 50 мм, из которых позже делают небольшие лепешки. Лепешки должны сушиться около 3 дней. Если в процессе сушки на них появятся трещины, то глину необходимо обезжирить с помощью песка. В случае отсутствия трещин высохший раствор необходимо сбросить с высоты. Если после падения раствор остался целым, то его можно применять в работе. Если добавление песка не решило проблему с трещинами в лепешке, то раствор необходимо дополнить жирной глиной. Она считается прочнее тощей.

Определение жирности глины по высушенному шарику: 1 – жирная глина, 2 – средняя глина, 3 – тощая глина.

Выполнить проверку можно и другим способом. Изготовив шарики таким же образом, как и в первом способе, их нужно поместить между двух дощечек. Дощечки должны быть обязательно фугованные. Понемногу придавая усилие на верхнюю доску, прижать шарить. При увеличении давления на смесь она будет превращаться в лепешку. По мере образования на ней трещин, по их форме и толщине можно определить жирность глины. Если она тощая, то шарик раскрошится практически сразу после нажатия на дощечку. Более жирная может выдержать сжатие до давки 1/5 диаметра шарика. Нормальный материал изменит свою форму до трети. Если глина очень жирная, то ее можно сжать в половину и более.

Вернуться к оглавлению

Способы замеса раствора

После выбора глины и песка можно приступать к процессу замеса раствора. Этот этап считают одним из основных в процессе кладки печей. Существует несколько способов создания смеси. Каждый из вариантов предполагает выполнение процесса изготовления в емкостях разных видов: в деревянном ящике, обитом жестью, бочке и с использованием бойка.

Способ определения жирности методом сдавливания: а – шарик между досками, б – глина средней жирности, в – глина жирная.

Для того чтобы изготовить смесь для кладки, глину необходимо замочить на 3 дня в корыте или ящике, который обит железом. По истечении этого срока нужно добавить песок и постепенно протаптывать глину до тех пор, пока глиняные комки не распадутся. Для того чтобы проверить правильность замеса, берется железная лопата. Если смесь приготовлена в правильных пропорциях, то она будет с легкостью соскальзывать с лопаты. Также можно выполнить проверку с помощью кирпичей. На один из них наносят раствор и придавливают вторым. Через несколько минут кирпичи можно поднять. Если раствор приготовлен правильно, то при подъеме кирпичи останутся склеенными. Не менее популярным считается способ замеса в бочке. Для этого используется жирная глина нескольких видов. Она засыпается в бочку слоями. Каждый слой необходимо смачивать водой. После выкладывания последнего слоя все необходимо залить водой и через несколько часов перемешать. Далее, с помощью сита смесь процеживается. По окончании процеживания добавляется вода до тех пор, пока смесь не примет консистенцию раствора.

Если глина недостаточно жирная, то можно использовать песок, который заранее пропускается через сито. Это способ требует больших затрат времени, однако окупается качеством раствора. Если основа достаточно жирная и к ней не требуется добавлять песок, то смесь можно изготовить в бойке. Для этого необходимо смастерить дощатый настил, называемый бойком. На него выложить смоченную массу слоями. Когда она примет жидкую консистенцию, ее необходимо перелопатить и выложить в форме грядки. С помощью деревянной лопаты размять комки методом удара по форме лопатой. После распада крупных комков перелопатить смесь, снова выложить ее в форму грядки и повторять процедуру разбивания комков лопатой. Данные действия повторяются 3-4 раза до окончательного исчезновения комков.

Приготовление , так же как и сама кладка, достаточно трудоемкий и длительный процесс. Правильно выполненная смесь должна иметь такую консистенцию, чтобы при накладывании на мастерок она плавно сползала, но не растекалась.

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

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

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

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

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

Немного о терминах

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

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

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

На чем класть печь?

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

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

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

Нужна ли глина для камина?

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

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

Немного о шамоте

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

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

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

О свойствах растворов

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

Видео: правильный замес глиняного раствора

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

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

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

Что можно даром?

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

Глина

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Глина ли это?

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

Сланец и мергель

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

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

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

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

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

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

Песок

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

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

Домашние исследования

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

Вода

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

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

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

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

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

Сколько песка в глину?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сколько воды в раствор?

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

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

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

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

Experimentum crucis

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

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

Как готовить песок?

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

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

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

Готовим рабочий раствор

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

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

Бить или не бить?

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

Как нужно готовить

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

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

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

Раствор для топки

Приготовление раствора для кладки топочной части печи имеет следующие особенности:

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

Известь и цемент

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

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

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

Растворы на тесте

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

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

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

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

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

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

Цементно-известковый

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

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

Замешивают известково-цементный раствор следующим образом:

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

Жаростойкий монолит

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

Отливаются топки-монолиты из жаростойкой бетонной смеси следующего состава:

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

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

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

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

В заключение

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

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

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

(Пока оценок нет)