На что класть печь: растворы, пропорции, выбор глины
В кирпичной печи есть зоны с разной степенью температурной и химической нагрузки, и правильно применять в них разные растворы с разными характеристиками. Например, топку лучше класть на раствор с добавлением шамотного песка — глиняно-шамотный или цементно-шамотный. Они выдерживают от 1100°C до 1200°C, при высоких температурах спекаются в единое целое с кирпичом, образуя монолит. Всю остальную печь класть можно на глиняно-песчаный, раствор. Его характеристики для этого оптимальны (выдерживает температуру до +450°C, имеет высокую плотность, не проводит газы). Некоторые части требуют большей прочности (дымовая труба и основание печи), при их кладке в раствор можно добавить некоторую часть цемента или извести. Так что раствор для кладки печи будет не один, а, как минимум, три.
Чтобы сложить кирпичную печь для бани нужны три разных раствора
Содержание статьи
- 1 Как определять жирность глины
- 1.1 Где набрать
- 1.2 Определение жирности на месте
- 2 Песок и вода
- 2.1 Подготовка песка
- 3 Определяем пропорции
- 3.1 Сколько в раствор для кладки печи надо песка
- 3.2 Сколько воды
- 3.3 Контроль качества и хранение
- 4 Особенности приготовления растворов для других частей печи
- 4.1 Как приготовить раствор с шамотом
- 4.2 Известковый или цементно-известковый раствор
- 4.3 Приготовление известкового раствора для печи
- 4.4 Цементно-известковый раствор
Практически любой раствор делают на основе глины. Для тела печи в нее добавляют некоторое количество песка. Причем точно сказать, сколько именно, можно только «пощупав» исходный материал (в буквальном смысле) и сделав некоторое количество пробных замесов с разным его количеством. По результатам испытаний определяют самое лучшее соотношение. Только так, и никак иначе. Это единственный способ составить правильный раствор, на котором печь будет стоять долго.
Где набратьЧтобы сэкономить, глину можно набрать ее у себя на участке. Это разрешено законом (с глубины до 5 метров). Только придется закапываться примерно на 2-3 метра, чтобы добраться до залежей с более-менее приемлемыми характеристиками. Второй вариант – набрать глины в ближайшем овраге, на обрывистом берегу реки и т.д. Это уже законом не разрешено, но повсеместно практикуется. И третий вариант – купить глину в магазине или у печников, но определяться с ее качествами и готовить ее надо будет точно также, как и добытую самостоятельно.
Значит, идем в овраг, на берег реки или роем в шурф огороде. Если посмотреть на структуру глиняного карьера в разрезе, увидим некоторое количество слоев. Верхний обычно – плодородный, с большим количеством органических веществ и растительных остатков. Даже если основной компонент его – глина, она нам точно не подходит. Требуемые слои залегают ниже. Может, под слоем осадочных пород, может под суглинком (глина с очень большим содержанием песка). Опускаемся значительно ниже – глубже нижней кромки плодородного слоя на 1,5-2 метра. Цвет искомой глины может быть любой – от беловатого и серого, до рыжего. Он не важен, важны характеристики.
Глину можно добыть в карьере, овраге, на речном обрыве
Жирность глиняных пластов нарастает сверху-вниз. В идеале брать материал надо из средних пластов. Тут находятся, как правило, глины средней жирности, а именно они оптимальны для основного раствора. Для шамотного надо будет взять некоторое количество очень светлой и жирной глины из самых нижних слоев.
Определение жирности на местеЖирность определяем прямо на месте. Берем кусок глины из какого-либо пласта (размером меньше кулака). Смачиваем руку, зажимаем комок, пытаемся его размять. Ждем пока вода впитается. Повторяем до тех пор, пока глина не станет пластичной. Скатываем шарик, начинаем его сжимать сверху и снизу двумя гладкими ровными пластинками (кусками древесины, металла и т.п.). В процессе начинают проявляться трещины. Если они стали появляться только после того как комок сжали на 1/3, то раствор или нормальный, или жирный и этот слой можно использовать. Если раньше – глина тощая, и лучше попробовать другой, потому что вымучивание песка – дело длительное и очень уж муторное, требует большого количества воды.
Катаем из глины шарик
Из выбранного пласта (или пластов) надо будет взять около 5-6 килограммов глины. Они нужны для определения количества песка в растворе для кладки печи. Главное — не забыть какая глина из какого места и не перепутать.
Песок и водаПесок можно, конечно, купить. Продается он обычно разделенным на фракции. Вам необходимы будут как минимум две — 0,7-0,9 мм и 0,15-0,25 мм. Требуются они в соотношении 1:2.
Для экономии и песок тоже можно найти в тех же местах, где есть глиняные залежи. Если вам повезет найти белый — кварцевый, его можно использовать для любого раствора, а желтый — измельченный полевой шпат, для кладки топки не подходит, но для остальных частей подойдет.
Лучшая глина для кладки печи — белая или каолин. Между пластами глины можно найти и песок
Вода нужна мягкая или совсем обессоленная, очищенная. Можно загодя собирать и отстаивать дождевуюводу, можно купить/набрать очищенную. Важно, чтобы она была мягкой или средней жесткости (жесткость не более 10 пунктов). Большое количество солей сильно ухудшает качество раствора.
Подготовка пескаЕсли песок добывали сами, его надо сначала просеять через сито с мелкой ячейкой (1-1,5 мм). Так отделяются крупные примеси и мусор. Просеянный песок содержит много живности и глиноземных примесей, которые могут значительно ухудшить качество раствора. Избавит1я от них можно промывкой. Для этого делают специальный аппарат.
Устройство для промывки песка
Берут трубу диаметром 150-200 мм. Длина ее — трехкратный диаметр (450-600 мм). В верхней части формируется слив, вода подается снизу. Емкость заполняется песком на 1/3, напор воды делают таким, чтобы песок клубился в верхней части, но при этом не сливался. Промывают до тех пор, пока не начнет сливаться чистая вода, для верности подождав еще 5-10 минут.
Промытый песок выкладывают на клеенку, брезент или другой плотный материал, в какую-то емкость. Можно его сушить, можно использовать влажным, но при замесе необходимо учитывать его влажность.
Определяем пропорцииС выбранными пробами глины надо работать — подбирать количество песка, проверять их, отбраковывать худшие, оставлять лучшие. Слишком большое количество образцов может вас запутать. Если тесты «по колобкам» дали разные результаты, оставляете тот, у которого трещины появились после того, как его сжали на треть. В этом случае велика вероятность того, что вы нашли залежи, в которые не надо будет ничего добавлять. Надо будет только развести водой до требуемой консистенции. Экономия времени огромная.
Если точно определиться не получается, оставьте два, максимум, — три образца. Это и так будет большое количество замесов и много тестов.
Сколько в раствор для кладки печи надо пескаТак как из карьера мы принесли нормальную или жирную глину (если все сделали правильно), надо определить, сколько песка в нее требуется добавить. Сделать это можно только опытным путем. Порядок действий такой:
- Имеющуюся партию глины (5-6 кг) делим на две части. Одну из половин делим на 5 примерно равных кусков (можно взвесить), каждую из которых укладываем в отдельную посудину и заливаем мягкой водой. Воды надо около 1/4 объема глины.
- Оставляем на сутки — до полного раскисания. Готовность глины определяем, взяв немного и потерев в пальцах. Если вы не ощутите комочки, значит она раскисла достаточно. Если комочки (не песчинки) продолжают кататься, значит, ждем еще. Обратите внимание, лучше ее не перемешивать. Как залили, так и оставляйте.
Заливают глину водой
- Размокшую глину продавливаем (перетираем) через сито с ячейкой не более 3 мм.
- Ставим на сутки на отстой.
- Сливаем выделившуюся мутную субстанцию (растворенные примеси).
- Добавляем подготовленный песок, отмечая к какой партии сколько добавили. Отмеряем исходя из объема глины:
- оставляем «как есть»;
- добавляем песка на 1/4 объема глины;
- 1/2 объема;
- 3/4 объема;
- столько же, сколько и глины.
- Песок добавляем постепенно, разделив порцию на части (от 3 до 8-9 в зависимости от количества). Каждую хорошо вымешиваем, до однородности.
- Из каждой полученной массы лепим:
- две колбаски толщиной около 12-15 мм и длиной 30-40 см;
- лепешку диаметром 15-17 см и толщиной 12-15 мм;
- шарик диаметром 4-5 см.
Из каждой пробы лепим две колбаски, шарик и лепешку
- На каждом образце не забудьте сделать пометки — какой образец (нарисовать цифру или поставить палочки).
Все оставляем сохнуть не на сквозняке, без доступа солнечного света. Через 2 дня по одному жгуту из каждого замеса оборачиваем вокруг черенка лопаты и смотрим на количество и глубину появившихся трещин. У нормального состава должна потрескаться подсохшая корка и немного внутренняя, влажная еще, часть. У тощего, трещин много и они очень глубокие, у жирного — они в основном поверхностные. Так выбираем составы с нормальной жирностью.
Как определить подходящий состав глиняного раствора
Чтобы подтвердить свои предположения, тестируем вторые глиняные колбаски. Их тянем за концы в стороны, разрывая. У нормального состава в месте разрыва толщина должна быть примерно 1/5 от первоначальной (если толщина была 15 мм, то на разрыве диаметр будет 3 мм).
Эти тесты дают, как правило, два-три подходящих состава. Отбраковав те, которые не подходят, оставляют сохнуть колобки и лепешки. На это уходит до 20 дней. Потом их роняем с метровой высоты, смотрим, в какой из составов оказался самым прочным — он и будет лучшим.
Долго? Да. Но только так можно найти самый прочный раствор для кладки печи. Если уж совсем нет времени, эти тесты можно пропустить. Но обязательно надо будет проверить правильно ли выбрана жирность раствора. Делают это после разведения водой (описано в пункте «Контроль качества»).
Сколько водыВ печном деле важно чтобы раствор для кладки печи имел еще и оптимальную вязкость, которая зависит от количества воды. Делаем пробный замес из той половины, которую отложили. Замачиваем ее, протираем ее через сито, добавляем по найденной пропорции песок. Если нормально размешать не получается, добавляем понемногу воды.
Мешают глину доской или «веселкой» — доской, оструганной в виде небольшого весла. После того как добились однородности, проводим простой тест.
Как определить количество воды для глиняного раствора
Берем кельму, и ребром проводим по поверхности раствора. Если след остается «рваный», добавляем понемногу воды, тщательно размешивая. Если края оставленной борозды подплывают, воды налили много. Надо подождать пока вода не отстоится и не выделится на поверхности. Тогда ее можно собрать. Второй способ — замесить еще некоторое количество заведомо «сухого» раствора, и все перемешать. При нормальной консистенции глиняный раствор под кельмой имеет ровную поверхность, края бороздок держат форму.
Контроль качества и хранениеПосле того как вы замесили пробную партию глиняного раствора для кладки печи, еще раз его тестируем:
- Берем кельму, набираем на нее немного раствора и переворачиваем на 180°. Нормальный раствор в таком положении спокойно висит, тощий (много песка) — падает.
- Поворачиваем кельму с раствором на 90° (ребром вниз). Нормальный раствор медленно сползает вниз, падает, оставляя на металле тонкую почти прозрачную пленку из глины. Если раствор жирный, он почти не сползает, или оставляет толстый слой на металле.
- Берем два кирпича. На один наносим слой раствора в 2-3 мм, кладем второй и пристукиваем кельмой, как при кладке. Оставляем на 7-10 минут. беремся за верхний кирпич и поднимаем. Если второй кирпич висит, не падает даже при активном потряхивании, значит раствор сделали хороший.
Если все тесты прошли нормально, по найденным пропорциям можно замешивать большое количество глиняного раствора. Готовый глиняный раствор можно запаковать в ведра или залить в бочки, закрыть крышкой. В таком виде без изменения качественных характеристик он может храниться месяцами.
Особенности приготовления растворов для других частей печиКак уже говорили, для кладки хорошей банной кирпичной печи, кроме глиняного потребуются еще два раствора: с шамотом для топки и с цементом или известь. для трубы и основания.
Как приготовить раствор с шамотомДля приготовления раствора для кладки топки банной печи выбирать надо глину из самых нижних слоев — очень жирную. Она обычно почти белая, светло-серая или чуть желтоватая. В размоченную и протертую глину добавляют шамотный песок или мертель (надо купить в магазине). Песка потребуется много, а стоит он немало. Для экономии его можно мешать с кварцевым (белым) в пропорции 1:1.
Шамотный мертель продается в магазинах
Так как глина заведомо жирная, пробные замесы делают, добавляя сразу большое количество песка — от 3/4 и больше. При затворении этого раствора предъявляются высокие требования к качеству воды — она должна иметь жесткость не выше 8 пунктов. При составлении шамотного раствора требуется только определить необходимое количество песка. Пробы на прочность излишни — шамот является гарантом требуемых качеств.
Можно ли использовать готовый раствор для кладки топки с шамотом? Можно, но стоит он солидных денег, а потребуется его довольно много.
Известковый или цементно-известковый растворОснование печи и распушка дымовой трубы делается из раствора с повышенной механической прочностью — с добавлением извести и/или цемента.
Для приготовления раствора с использованием извести необходимо известковое тесто. Не гашеная самостоятельно пушонка, а изготовленная профессионалами пастообразная масса. Этот тот материал, на котором лучше не экономить. Его желательно купить уже готовым, расфасованным в герметичную тару (смотрите срок годности). При самостоятельном гашении пушонки, в пасте остаются частицы негашеной извести. В процессе эксплуатации они впитывают пары воды, гасятся, и рвут швы. Потому тут целесообразнее использовать готовое известковое тесто, причем хорошего качества.
Известковое тесто не обязательно покупать в ведрах, можно — в мешках
Для приготовления известкового раствора подойдет самостоятельно добытый песок, просеянный через сито с ячейкой 1 мм. Промывать его не надо, так как известь уничтожит всю микроскопическую живность, глиноземные примеси на прочности раствора не скажутся тоже. Если песок покупной, то его фракция — 0,7-0,9 мм. Воду можно использовать любую питьевую, в том числе и водопроводную. Требований к жесткости нет, но техническую воду с примесями использовать все равно нельзя.
Приготовление известкового раствора для печиВскрываете тару, вымешиваете тесто при помощи гладко оструганного деревянного веселка. Начинаете добавлять порциями песок, добиваясь равномерного его распределения по всей массе. «Стартовое» количество песка — 1/2 от объема извести. Перемешав все, смотрите на веселко. Нормальным считается раствор, если слой раствора на поверхности — 2-3 мм, с возможными небольшими бугорками и потеками. Если на плоскости остался очень тонкий почти прозрачный слой, через который даже древесину видно, раствор тощий (слишком много песка). Если слой большой и рыхлый — песка мало, раствор слишком жирный.
Веселко, по которому определяют жирность раствора
Известковый раствор можно месить при помощи дрели, но тестировать жирность надо при помощи оструганной древесины. Так жирность определяется точнее всего.
При определении пропорций известкового раствора берем песка побольше, но норма пластичности остается. Специалисты сначала доводят раствор до легкой «зажиренности», добавляя до 5 частей песка на 1 часть теста, а потом доводят до нормы по веселку, добавляя чистую пасту. В данном случае прочность шва обеспечивается именно песчинками, а известь только склеивает их.
Вязкость (количество воды) проверяем при помощи двух кирпичей. На один укладываем раствора около 3-4 мм, сверху — второй кирпич, постучав слегка ручкой кельмы, выравниваем его. По бокам должен образоваться валик раствора толщиной около 1-2 мм. Если он стоит и не стекает, все нормально. Затворили раствор как надо. Если валика нет, раствор не выдавливается, надо добавить немного воды. Если, наоборот, валик плывет вниз, воды слишком много, добавляйте пасты (песка, как договорились, положили по максимальной границе в пределах пластичности, так что небольшое количество пасты не помешает).
Цементно-известковый растворДоля цемента в данном растворе совсем небольшая. На одну часть цемента берут не менее 9 частей известкового теста (и не более 15). Марка цемента — от М200 до М600. Чем выше она, тем меньше требуется этого компонента, но прочность раствора при использовании высокомарочного цемента возрастает. Можно в качестве добавки использовать готовый клеевой состав для печей. Его основная составляющая — высокомарочный цемент.
Вся сложность состоит в том, что данный раствор имеет малый срок пригодности — он должен быть использован на протяжении 45 минут с момента начала замеса. Потому проводить эксперименты с количеством песка и воды надо на пробной партии (все действия аналогичны определению известкового состава). При затворении рабочего цементно-известкового раствора для кладки печи, быстро, в определенном порядке, смешиваются все заранее отмеренные компоненты. Готовый материал сразу берут в работу.
Известково-цементный раствор надо использовать быстро
Перемешивать раствор можно все тем же веселком, а можно — дрелью с насадкой. Порядок замеса такой:
- Сначала в известь добавляют воду (если по результатам пробы это необходимо), размешивают до однородности. Перемешивают миксером около 2-3 минут, вручную — 10-15 минут.
- Продолжая мешать, тонкой струйкой добавляют требуемую долю цемента. Добившись однородности состава, еще несколько раз перемешивают.
- Продолжая мешать, постепенно досыпают песок. Высыпав весь требуемый объем, еще пару раз перемешивают. Раствор готов к использованию.
Все эти тонкости были наработаны опытным путем. Технология отличается от той, которую использовали наши предки. Они глину били. Для кладки простой печи приготовления пищи подойдет и просто битая глина, но для банной печи с ее температурными режимами требуется хороший, крепкий раствор.
