Глиняный раствор для кладки печи: как приготовить состав
Чтобы соорудить печь в загородном или частном доме, используют огнеупорный кирпич. Также определенным критериям должен соответствовать раствор для печи: пропорции глины и песка необходимо строго соблюсти. Также важен ряд других параметров, например, жирность глины. В этой статье рассмотрим все вопросы о глиняном растворе, чтобы сделать кладку самостоятельно.
Содержание
Глина и ее состав
Глина известна людям с глубокой древности. Представляет собой вещество со структурой в виде мелких зерен. Используется в строительстве, отделке и других областях жизни. Стандартный состав глины: оксид алюминия (до 40%), каолинит (около 46%), вода (14%). Могут содержаться песчаные и карбонатные примеси.
Глина строительная
Обычно состав глины варьируется в зависимости от того, где образуется:
Остаточные глины — формируются, когда выветриваются горные породы, не обладающие пластичностью, и в результате образуются пластичные каолины.
Осадочные глины — образуются, когда ветер переносит природные элементы и они оседают на новом месте. Их подразделяют в зависимости от того, где они появились: на суше, дне реки или моря (вблизи берега или на шельфе).
Плюс этого ископаемого в том, что оно распространено практически по всему Земному шару, так что позволить себе покупку или добычу глины может практически каждый. Во многих местах можно проводить добычу этого ископаемого — если оно залегает неглубоко, то подойдет даже метод открытой выемки. Удалив растительный слой и непригодные слои глины, приступают к добыче. Обычно для этого достаточно заступов и лопат. Кирки используют, если глина слежалась.
Добыча глины при помощи лопаты
Чтобы отделить глину от примесей, используют так называемое отмачивание. Для этого ее разбалтывают с водой и через сито по желобам спускают в емкости для отстаивания. Сито задерживает сравнительно крупные примеси. На дне емкостей оседают примеси, которые удается вымыть из состава глины, включая крупный песок и более мелкие частицы.
Процесс отмачивания глины от примесей
Свойства глины
- глина усиленно впитывает влагу, из-за чего разбухает и превращается в водостойкий материал — после этого она воду уже не пропускает;
- имеет пластичную структуру, поэтому ей без труда можно придать желаемую форму;
- высыхая, становится очень прочной, поэтому так востребована при сооружении печей, укладке полов и возведении различных сооружений;
- является газоплотной, то есть не пропускает в том числе дым и воздух с посторонними примесями.
Отдельная характеристика — пластичность глины, которая определяется как способность деформироваться и при этом не покрываться трещинами. По поводу того, как определить пластичность глины, существует несколько инструкций: в одних за основу берут расчеты, в других — опыты с небольшим количеством исследуемой глины.
Однако важно обратить внимание и на жирность, ведь пластичность в первую очередь зависит от минерального состава.
Проверка пластичности глины
Виды растворов
Печь состоит из разных элементов, каждый из которых имеет свои особенности. Так, фундамент постоянно подвергается воздействию большой механической нагрузки, а его температура может в зимнее время стремиться к нулю. В то же время топка нагревается до 1200°C, а дымоход снова подвергается охлаждению — на этот раз уже из-за воздействия воздуха с улицы. Обычный раствор на основе цемента такие контрасты и перепады не выдерживает, поэтому нужны специально предназначенные смеси.
Растворы, используемые для кладки печи, делятся на несколько видов:
- Жаростойкий — сохраняет неизменную структуру и не утрачивает несущих характеристик. Без последствий переносит сильный нагрев (до 1200°C), а когда остывает — структура не подвергается изменениям, на поверхности не образуются трещины.
- Жаропрочный — даже при нагреве справляется с высокой динамикой нагрузок. Хотя способность деформироваться из-за воздействия тепла снижена по сравнению с жаростойким раствором (выдерживает до 1000-1100°C).
- Огнеупорный — обладает жаростойкими и жаропрочными свойствами. Также довольно легко выдерживает воздействие угарного газа, который идет через дымоход.
В первую очередь для печной кладки задействуют жаростойкий и огнеупорный раствор. Это позволяет сооружению справляться с механической нагрузкой и с воздействием высокой температуры.
Приготовление раствора
Когда готовят глиняный раствор для кладки печи, пропорции соблюдают следующие:
- На 1 часть глины берут от 2 до 5 частей песка.
- Воды по отношению к глине требуется в среднем 1:4.
- Прочность можно повысить, добавив поваренную соль или цемент. На 10 кг глины — соответственно, 150 граммов соли или 1 килограмм цемента.
Процесс приготовления глиняного раствора
Точная пропорция зависит от того, каков уровень жирности. Проверив этот показатель, можно будет точно определить соотношение компонентов. Если подобрать их правильно, то ни соль, ни цемент добавлять не придется: раствор уже будет достаточно прочным.
Как определить жирность глины?
Соотношение ингредиентов влияет на свойства глины, в том числе на то, каков уровень ее жирности. Она может быть тощей, нормальной, жирной и очень жирной. О том, как определить жирность глины, стоит узнать заранее, тем более что способов есть несколько:
- Необходимо развести глину до раствора, который по консистенции будет аналогичен сметане. Затем в раствор погружают строганую доску, затем вынимают. Если на ней будет сохраняться слой толщиной менее 1 мм — жирность недостаточная и потребуется добавлять более жирную глину. Если слой более 2 мм — жирность повышенная, и надо увеличить долю песка. Нормальным считается слой 1–2 мм.
- Раствор на основе нормальной глины будет медленно сползать с мастерка, в то время как тощая будет с него стекать, а жирная прилипнет. Метод неточный, особенно для непрофессионала.
- Если нанести глиняный раствор на кирпич, а потом обжечь, то ровная поверхность сохранится только при использовании нормальной глины. Жирная покроется трещинами, а тощая покрошится от прикосновения.
Наглядный пример плохого и хорошего глиняного раствора
Метод с обжигом занимает больше времени, но лучше применять его. В таком случае удастся сразу оценить, как ведет себя раствор при воздействии высоких температур.
Особенности раствора для топочной части
Топочную часть выкладывают из шамотного кирпича. В качестве основы для шамота используют огнеупорную каолиновую глину. Вместе с другими компонентами она подвергается обжигу до тех пор, пока не теряет пластичность. Вода, которая изначально связана с компонентами, удаляется, а сам состав спекается до нужной стадии. Так получают кирпич.
Шамотный кирпич
Шамот — это общее название материалов, которые обладают огнеупорными свойствами и обладают достаточной стабильностью, чтобы выдерживать высокие температуры.
Нагрев в топке может достигать 1200°C. Поэтому кладка получится долговечной, только если задействовать огнеупорный состав, как правило, на основе шамота или каолиновой глины.
Подготовка и замачивание глины
Важно ни в коем случае не задействовать для кладки тощую глину (об этом писали выше в главе про жирность). Иначе, как только смесь высохнет, она начнет крошиться и осыпаться, поскольку доля песка превысит допустимые пределы в 70%. Поэтому разумнее выбирать компоненты со средней или максимальной жирностью. В таком случае доля песка в изначальном составе не превысит 10–15%.
Стоит также уделить внимание воде, которая будет использоваться для замачивания глины и приготовления раствора. Важно, чтобы это не была жесткая вода, чтобы в ней содержалось минимум посторонних соединений. Неподходящей считается водопроводная вода, подвергнутая хлорированию: из-за этого смесь может стать гораздо хуже по качеству. Оптимальный вариант — прежде чем замачивать глину, дать воде отстояться в очищенной емкости, а уже потом задействовать.
Процесс замачивания довольно прост:
- Уже когда компоненты подготовлены, глину перекладывают в чистую емкость и заливают водой — до того уровня, пока жидкость не начнет частично покрывать глиняный слой.
- Емкость накрывают крышкой, чтобы раствор, впитав влагу, не начал подсыхать на поверхности.
- Замачивать глину нужно от двух до четырех дней. Периодически емкость открывают, чтобы посмотреть на поверхность. Если она подсохла, то доливают еще немного воды.
- Глину замачивают до тех пор, пока раствор по консистенции не станет похож на сметану повышенной густоты.
Консистенция густой сметаны
После этого полученную массу протирают через металлическое сито, которое предварительно стоит положить на подходящую емкость. Глину маленькими порциями пропускают через ячейки сита, для этого слегка надавливая сверху. Если планируется на какое-то время сохранить раствор, чтобы потом задействовать его для работы — следует прикрыть глину увлажненной материей, чтобы она не подсыхала.
Протирание глины через сито
Как найти и подготовить песок
Для всех частей печи, кроме топки, можно использовать стандартный песок — такой же, как для большинства строительных и отделочных нужд. Предпочтительный вариант — задействовать горные разновидности песка. У него достаточно шершавая поверхность, чтобы прочно сцеплять кирпич и раствор для кладки друг с другом.
Вместо строительного применяют также речной песок. Однако следует учитывать, что с точки зрения сцепляющих свойств он заметно уступает строительному, поскольку имеет более гладкую поверхность.
Можно также приобрести мытый песок. Этот вариант наиболее предпочтителен с точки зрения очистки, ведь поставляется он уже без примесей. Хотя следует быть готовым к тому, что стоимость одного и того же объема песка станет выше, если он предварительно прошел промывку.
Консистенция мытого песка
Стоит помнить, что мытый строительный или речной песок не подходят для топки. Там, где регулярно воздействуют высокие температуры, необходим шамотный песок.
Есть два способа получить шамотный песок:
- измельчить шамотный кирпич;
- полностью устраняют из жирной глины влагу — для этого смесь надо будет прокаливать внутри духовки, а затем также измельчать до состояния песка.
Главное свойство шамотного песка: сложенная из него топка нагревается сравнительно быстро, а после этого дольше держит тепло.
Любой песок, кроме мытого, необходимо просеивать. Ведь вручную удается избавиться только от сравнительно крупного мусора. От всего остального, что не всегда различимо глазу, помогает очистить массу металлическое сито с ячейками по полтора миллиметра. Во время просеивания песок должен сыпаться в заранее подготовленную емкость, стоящую внизу. Мусор потребуется иногда убирать, стряхивая его с внешней стороны сита.
Просеивание песка
Дополнительный способ очистить песок — промыть его внутри мешка из ткани средней плотности. Обычно это делают уже после того, как песок просеян и в нем не осталось крупного мусора. Набрав внутрь немного песка, шланг для воды подключают к крану. После этого содержимое промывают струей, тем самым удаляя пыль и даже самый мелкий сор. Завершив промывку, песок просушивают.
Заключение
Соотношение компонентов, которые используются для приготовления смеси, варьируется в зависимости от свойств — особенно от того, насколько жирная глина будет использоваться. Состав, пропорции раствора из глины для печи следует проверить, протестировав маленькую порцию раствора. После этого, если необходимо, надо будет добавить один из компонентов.
Насколько долговечной, прочной и функциональной получится печь, зависит от правильного подбора компонентов и от их верного соотношения. Уделять внимание нужно и глине, и песку, и даже воде. По мере необходимости можно задействовать дополнительные добавки — поваренную соль или цемент.
Все-таки я отдаю предпочтение речному песку, несмотря на все его недостатки и трудности в работе. Главный плюс такого песка — он не рассыпается со временем. Тогда как раствор из горного песка из-за высокого содержания в нем глины и органики, хотя и очень удобен при любых работах, с течением времени может превратиться в труху. Я такое неоднократно наблюдал. Хотя вовсе не обязательно, что такое произойдет. Но речной песок в любом случае дает больше уверенности.
9 месяцев назад
Являясь химиком и человеком, который делает печь в своём доме, могу сказать, что соотношения компонентов весьма хорошие. Был у меня случай, воды подбавить решил, так всё жидким стало, по каплям добавлял, так чуть не застыло всё. А с такими пропорциями в самый раз.