Жаростойкий цемент для печей

Благоустраивая коттеджи, дачные дома и индивидуальные строения, частные застройщики занимаются строительством оригинальных каминов, печей, а также обустраивают барбекю. Для выполнения поставленных задач целесообразно использовать цемент огнеупорный, сохраняющий эксплуатационные свойства при повышении температуры до 1750 градусов Цельсия.

Его не сложно приобрести в специализированных магазинах. Огнеупорный материал востребован, также, в промышленном сегменте. Он применяются, как термостойкий материал для бетонов, применяемых для облицовки печей, эксплуатирующихся при повышенном температурном режиме.

Особенность цементного раствора – ускоренное твердение, приобретение эксплуатационной прочности за ограниченное время. Жаропрочный цемент способен на протяжении длительного периода выдерживать воздействие открытого огня и по характеристикам соответствует традиционным огнеупорным стройматериалам. Остановимся детально на области применения, характеристиках термостойкого состава, маркировке, особенностях.

Сфера использования

Огнеупорный состав применяется для выполнения специальных задач, связанных с применением жаростойких растворов, в промышленных областях и в частном секторе. Основные области использования:

• монолитная футеровка при ремонте, восстановлении тепловых устройств, плавильных агрегатов, эксплуатирующихся при температурах до 1600 градусов Цельсия;
• производство сборных железобетонных конструкций, обладающих повышенной жаростойкостью;
• изготовление огнеупорных кирпичей, блоков;
• подготовка раствора для кладки печи из кирпича и обмазки;
• изготовление клеевых смесей, применяемых в нефтеперерабатывающей отрасли, химической промышленности;
• применение для технологических нужд, связанных с изготовлением аммиака, фосфора, спиртов;
• строительство печей, отличающихся повышенной прочностью, для стекловаренной отрасли;
• изготовление элементов футеровки;
• строительство каминов, современных печей для частных построек;
• сооружение дымоходов.

Жаропрочные смеси отличаются увеличенной устойчивостью к воздействию повышенных температур, способны сохранять целостность формируемой поверхности без образования трещин, характеризуются повышенной прочностью. Применение термостойких растворов осуществляется при выполнении бетонных мероприятий зимой, так как они позволяют без последующей усадки выполнять бетонирование при отрицательных температурах (до -10 градусов Цельсия).

Эксплуатационные характеристики

Жаростойкий цементный состав является разновидностью глиноземистых, а также высокоглиноземистых смесей. Он характеризуется следующими положительными свойствами:

• Устойчивостью к воздействию повышенной до 3,5 тысяч градусов Цельсия температуры и открытому огню.
• Повышенными огнеупорными и прочностными характеристиками, связанными с керамическим спеканием частиц под воздействием высоких температур. Это обеспечивает особую прочность, увеличение которой прямо пропорционально объемной доли цемента в смеси.
• Увеличенным коэффициентом сцепления смеси с поверхностью и вязкостью, которые превосходят аналогичные параметры традиционно используемого обычного цемента.
• Интенсивностью твердения, позволяющей эксплуатировать термостойкий состав через сутки после приготовления.
• Устойчивостью к воздействию коррозионных процессов благодаря применению кальциевого алюмината.
• Стандартной технологией применения, предусматривающей использование необходимых компонентов в процентных соотношениях, соответствующих технологии изготовления состава на основе портландцемента.
• Несложностью приготовления раствора с использованием песка, воды и жаропрочного связующего.

Как и любые материалы, обладающие множеством положительных свойств, огнеупорные смеси имеют свои недостатки:

• химический состав содержит ряд составляющих, определяющих огнеупорные характеристики материала, которые, при определенных условиях, выделяют неприятные запахи;
• высокая стоимость термостойкой смеси, которая ощутима при приобретении больших объемов сырья. Расходы на его приобретение выше, чем на покупку обычного цемента.

Отличие от других видов цемента

Термостойкий цемент отличается повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур. Это является его основной особенностью в отличие от традиционно применяемых типов цемента, характерными представителями которых является портландцемент или шлаковый цементный раствор.

Обычные цементные смеси начинают деформироваться при температурах, доходящих до 250 градусов Цельсия. Воздействие нагрева до 500 градусов Цельсия вызывает появление трещин, нарушение целостности цементного массива и конструкций на его основе. Жаропрочный цемент сохраняет эксплуатационные характеристики, исходные свойства при повышении температуры до 2 тысяч градусов Цельсия.

Специальные, устойчивые к повышенной температуре смеси, обеспечивают сокращение продолжительности ввода объекта в эксплуатацию, увеличивают его ресурс.

Маркировка и состав

Жаропрочный цемент производится следующих видов, которые отличаются наносимой на упаковку маркировкой:

• ГЦ40-ГЦ60, которой маркируются глиноземистые составы, используемые в энергетической, топливной, строительной отраслях;

• ВГЦI-ВГЦIII, а также ВГЦ 70-ВГЦ 75 – аббревиатуры высокоглиноземистых цементов, отличающихся повышенными огнеупорными параметрами, не выделяющие запахов при нагреве.

Применение сырья на базе глинозема, измельченного до порошкообразного состояния, обеспечивает эффективное твердение жаростойких растворов. Приобретение прочностных характеристик обусловлено керамическим контактом частиц цемента. Это отличает смесь от традиционных марок цемента, при затвердевании которых обеспечивается гидравлическое сцепление составляющих.

Материал включает различные компоненты:

• Гранулированные шлаки объёмом от 50 до 90%.
• Специальные добавки, обеспечивающие устойчивость к повышенным температурам – от 5 до 40%.
• Разнообразные щелочные соединения металлов – 5-20%.

При необходимости обеспечения повышенной до 1,6 тысячи градусов Цельсия температуры эксплуатации цемента, в его состав входят алюминаты кальция с концентрацией более 75%, являющиеся шлаками алюмотермического происхождения.

Выполнение работ

Процесс подготовки поверхности к использованию специальных огнеупорных смесей аналогичен применению обычных видов цемента. Обязательно при подготовительных мероприятиях выполнить:

• обезжиривание поверхности. Следует удалить, используя растворитель, жировые пятна, масляные подтеки;
• уборку с применением пылесоса и влажной тряпки. Они позволят избавиться от сажи и пыли.

Эти несложные мероприятия обеспечат необходимую адгезию, благодаря которой огнеупорный состав надежно пристанет к поверхности.

Подготовка раствора осуществляется, согласно инструкции производителя, имеющейся на упаковке термостойкой смеси. В зависимости от объемов работ, можно использовать специальную емкость, позволяющую выполнять смешивание вручную или бетономешалку.

Подготовленный, согласно рецептуре, раствор наносится на обрабатываемую поверхность с помощью мастерка. Технология кладки кирпича не отличается от стандартной.

Важно подготовить поверхность, не допустить образования воздушных полостей, тщательно заполнить раствором швы. Соблюдение этих рекомендаций обеспечит длительный ресурс эксплуатации высокотемпературной смеси.

Приобретая огнеупорный состав, обращайте внимание на маркировку, наличие документов, подтверждающих качество продукции.

pobetony.ru

Требования для кладочного состава

Для классической русской печи применялся раствор, в котором учитывалось сочетание жаропрочности, повышенной теплоемкости и коэффициента температурного расширения равного с кирпичом. Изготавливался такой раствор на основе жирной глины.

Фото 1. Классическая русская печь на дровах. Оборудована дровницей и местом для приготовления пищи.

В наши дни продаются сухие готовые смеси, отдельные виды глин, другие, используемые при кладке вещества. Строительство и ремонт с их помощью упрощается. Но не все готовые строительные смеси изначально обладают нужными характеристиками, такими как:

1. огнеупорность;
2. жаростойкость;
3. газоплотность.

Огнеупорные смеси относятся или к жаростойким, или к жаропрочным соединениям, которые приспособлены к длительному контакту с огнем и могут выдерживать действие химически активных компонентов, содержащихся в продуктах термического разложения топлива.

Жаростойким называется материал, способный выдержать нагревание до максимальной температуры, при этом он сохраняет свою прочность. Его структура и форма не изменяется после охлаждения. К жаростойким материалам относится, например, шамотный кирпич. В жаростойкий раствор обязательно входит глина.

Газоплотность должна быть высокой. Дымовые газы не пройдут через швы, но при этом готовая смесь пропускает влагу, то есть печь «дышит».

Виды жаростойких растворов для кладки печи из кирпича

Выбор состава для работ может осуществляться исходя из кладки определенной составной части будущего сооружения. Для оптимизации всех функций печи или камина лучше использовать разные растворы: для фундамента, для жаровой части, для железобетонного основания («подушки»).

При работе над обустройством дымохода требования по жаростойкости и огнеупорности немного уменьшаются, при оштукатуривании используются другие виды смесей. В составы для кладки могут входить такие вещества:

• глина;
• песок;
• цемент;
• асбест;
• гипс;
• известь;
• поваренная соль.

Компоненты могут смешиваться между собой, к ним добавляются модифицирующие вещества, пластификаторы.

Глиняный

Столетия назад, при строительстве русской печи обязательно учитывалось, что стенки сооружения будут подвержены при эксплуатации высокой термической нагрузке. С тех пор ничего не изменилось, это остается важным условием. И один из материалов, проявляющий положительные свойства, который является не только связующим компонентом, но и пластификатором — обычная глина.

Фото 2. Глиняный раствор, нанесенный на кирпичи, из которых выкладывается печь.

Состав для кладки изготавливали вручную, он должен был обладать такими свойствами: жирностью, вязкостью и густотой. Поэтому глина использовалась жирная и тщательно просеянная, к ней добавлялись прокаленный речной песок и обычная чистая вода. После высыхания состав трескался, трещины заделывали уже тощим или средним раствором.

Состав для кладки на основе мелкозернистой осадочной горной породы делится на три вида исходя из консистенции:

1. жирный (самый пластичный);
2. тощий (наименее пластичный);
3. средний.

Особенность в том, что раствор повышенной жирности после высыхания может трескаться, тощий — крошиться. Для кладки современных печей или каминов используется нормальный (средний) раствор.

Уникальные свойства глины в том, что она приобретает высокую прочность после обжигания, дает сцепку конструкции и устойчива к крайне высокой температуре. Из глины изготавливаются огнестойкие керамические и клинкерные кирпичи.

Если смесь готовится полностью вручную, она должна включать в себя оптимальное соотношение всех компонентов. Состав будет следующим:

• просеянная глина;
• промытый и просеянный песок;
• чистая вода.

Чаще всего в работе по обустройству печи применяется именно глиняно-песчаный раствор. Может использоваться и самый простой состав, в который входит вода и глина, взятые в равных пропорциях. Они могут колебаться в ту или иную сторону в зависимости от сорта глины.

Для изготовления оптимального раствора понадобится провести некоторые эксперименты с глиной, таким образом будет ясно насколько она пластична. Для этого необходимо взять примерно пять проб материала. К первой пробе добавить песок в количестве 10% от количества глины, ко второй — 25%, к третьей — 75%, к четвертой — равные части песка с глиной, и пятую пробу оставить без изменений.

В каждый состав добавлять воду и тщательно перемешать до сметанообразной консистенции, затем в каждый опускать деревянную дощечку. Если состав идеально подходящий, то он останется на деревянной поверхности слоем толщиной не более 2 мм.

Если глина не держится совсем, то это непластичный состав, и он не пригоден. Слишком толстый слой смеси, прилипший к доске, говорит о сверхпластичности, что тоже не относится к идеальным характеристикам для работы.

Песок для состава можно купить или запастись им самостоятельно. При покупке нужно отдавать предпочтение озерным или горным видам. Для подготовки добытого песка его необходимо просеять от крупных фракций. Если он содержит органические вещества, то песок нуждается и в промывке.

Глину можно использовать и для кладки кирпича вокруг металлической печи.

Шамотный

Это раствор на основе смеси кварцевого песка и молотой огнеупорной глины. Его параметры будут такими же, как и у обычного глиняного раствора, а именно:

• абсолютная огнестойкость;
• максимальная газоплотность;
• непригодность для кладки вне помещений;
• пригодность неограниченное время;
• сухость, восстанавливает все свойства после смачивания.

Один параметр будет отличаться — это показатель жаростойкости. У шамотного раствора он выше, примерно 1200—1300 градусов. Для кладки дымохода и создания топочной зоны нужен именно глиняно-шамотный раствор. Он приготавливается в соотношении 1 к 1 (шамот и глина), ¼ воды от массы глины.

Известковый

Существуют составы, которые могут заменить глиняные, но они используются для определенных компонентов конструкции:

• дымоход;
• первые ряды кладки;
• монолитный фундамент;
• труба.

Смесь с известью приготавливается для оштукатуривания печей, но также используется и при кладке фундамента, дымохода, трубы выше кровли, то есть для тех составляющих частей постройки, которые не будут нагреваться более чем на 450—500 °C.

Прочность состава из гашеной извести выше, чем у глиняного, но газоплотность ниже. Такой материал может использоваться на открытом воздухе. Состав имеет хорошую влагостойкость, повышенную механическую прочность, устойчивость к пропусканию дыма.

Цементный. Какая печная смесь лучше?

Цементно-песчаный или известково-цементный раствор применяют для обустройства дна топочной камеры, основания, труб выше кровли, выравнивания поверхностей, он используется для замазки швов. Отличается состав высокой прочностью и быстрым застыванием.

Состав с цементом получается очень прочным, а в зависимости от добавки (известь или шамот) будет иметь низкую либо высокую жаропрочность. Смесь цемента и гашеной извести позволяет применять состав в устройстве фундамента в сырых местах. Для дымоходов он не будет обладать подходящей жаропрочностью, термоустойчивость его не более 250 °C.

Фото 3. Замешивание цементно-песчаного раствора с помощью строительного миксера. Подобной смесью обычно заливается фундамент печи или выкладывается дымоход.

Цемент с добавлением шамота устойчив к температуре, около 1300 °C, он не пропускает дымовые газы и позволяет конденсату выходить. Смесь термостойкая и огнеупорная, но обходится дороже, чем смесь из глины.

Кирпич для печи

Обычно применяется два вида кирпича — это огнеупорный кирпич шамотный или керамический. Если печь строится в бане, то здесь уже не подходит шамотный кирпич, используется керамический огнеупорный и клинкерный.

По компонентам конструкцию можно разделить так:

• фундамент;
• облицовка;
• топка;
• дымовая труба;
• дымооборот.

На фундамент необходим первосортный кирпич, клинкерный лучше применять в регионе с постоянными и сильными морозами. Раствор в этом случае подойдет известковый или цементный, он имеет хорошую прочность.

Сама топка должна быть уложена из шамотного кирпича, раствор применяется аналогичный — шамотный.

Дымооборот обустраивают из огнеупорного кирпича, используют состав с глиной.

Дымовая труба выстраивается из кирпича 1 сорта или клинкерного кирпича в комбинации с пустотелым (в местах с суровым климатом).

Для истока трубы рекомендуется глиняно-шамотный раствор. Оголовок и шейка дымохода выкладываются более прочным материалом с добавлением гашеной извести и/или цемента.

Раствор для банной печи

Для растворов, применяемых при строительстве кирпичной печи в бане, необходимы такие составляющие:

• цементный — соотношение цемента и песка 1:3;
• известковый — соотношение песка и извести 2:1;
• известково-цементный — известь, песок, цемент — 2:1:6-16.

Эти виды раствора подойдут для обустройства фундамента, дымохода и других зон, для укладки топочной зоны понадобится смесь из глины и шамота. Оштукатуривается печь такими составами:

• известь, песок, асбест, гипс;
• глина, асбест, песок;
• глина, песок, цемент, асбест.

Раствор для строительства печи на улице рекомендуется изготавливать на основе цемента, особенно при повышенной влажности. Соотношение песка и цемента 3 к 1.

Готовые кладочные огнеупорные смеси для печей и каминов

На рынке представлено большое разнообразие кладочных растворов, которые ориентированы именно на обустройство печей и каминов.

Фото 4. Готовая сухая жаростойкая смесь для кладки печей и каминов. Производитель «Терракот».

К таким смесям относятся:

• «Терракот», смесь выдерживает очень высокие температуры, до +1300 °C, водостойкая, подходит для керамического, шамотного кирпича. Состоит из смеси шамота, песка, глины.
• «Печникъ», кладочная смесь, температуру выдерживает до +1350 °C, состоит из огнеупорной глины, цемента, минеральных наполнителей и модифицирующих добавок.
• Печная смесь «Кострома» от Печного дома Макаровых, используется при сооружении печей, каминов, барбекю. Термостойкость +750 °C.
• Шамотная глина «Диана», термостойкость +1600 °C, применяется в строительстве саун, кладке печей и каминов. Считается идеальным решением для печной кладки при любом режиме топки. Можно применять для кладки плитки на печь.

В уже готовых смесях есть положительные моменты, это экономия времени и сил. Но они также требуют и соблюдения определенных правил:

• при замешивании используется миксер;
• нельзя позволять смеси застыть;
• начать эксплуатацию можно только после определенного времени.

Качество продающихся смесей зачастую выше, чем при ручном изготовлении, но они стоят дороже.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором опытный печник рассказывает о том, какой раствор лучше использовать для кладки печей или каминов из кирпича.

ogon.guru

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:

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:

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.

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

otoplenie-expert.com

Другие статьи по теме:

Сколько нужно кирпичей на печку Что такое автономное отопление Уличная печь мангал Печи твердотопливные длительного горения Отопительно варочная печь для дачи Кирпичная печь с духовкой