Приготовление раствора на основе красной глины для кладки печей
В печном деле нет мелочей. Конечный результат одинаково зависит от всех компонентов: соблюдения технологии, качества исходных материалов. Среди таких важных моментов стоит отметить кладочный раствор. От того, как правильно он будет приготовлен, от его свойств во многом зависят долговечность, прочность печи. Поэтому приготовлению кладочного раствора всегда нужно уделять должное внимание.
1. Функции раствора в конструкции, его свойства
Традиционно существует несколько способов возведения бытовых печей. Если отбросить редко применяемые сегодня (например, глинобитные или из сырцового кирпича), то в сухом остатке имеем одну привычную массивную печь из красного керамического кирпича, возведенную на глиняно-песчаном растворе.
Кладочный раствор удерживает все элементы конструкции на месте, герметизирует ее. Собственно, правильно рассчитанная и возведенная печь не должна развалиться даже в том случае, если по какой-то причине весь раствор из швов исчезнет. Так что раствор в конструкции играет роль именно герметика и некоторого стабилизатора, удерживающего все элементы в едином порядке. Следовательно, раствор должен прочно скрепляться с кирпичом и обладать определенной долей прочности. Это достигается подбором состава раствора по жирности.
Второе важное свойство кладочного раствора – огнестойкость. Он не должен выгорать или выделять при нагреве какие-то посторонние вещества. При этом требуется выдерживать температуру примерно такую же, что и сам кирпич.
Еще важный момент. При нагреве любой материал расширяется. Какой-то подвержен тепловым деформациям в большей мере, какой-то – в меньшей. Но расширяются абсолютно все. Проще говоря, КТР (коэффициент теплового расширения) свойственен всем материалам, но у каждого данный параметр свой.
Печь работает в большом температурном диапазоне, поэтому значение КТР и разницу его у различных материалов важно учитывать. И, порой, каким-то образом компенсировать. В кирпичной кладке разницу КТР компенсировать нельзя. Следовательно, КТР связующего кладочного раствора и самого кирпича должны совпадать. Что решается довольно просто. Главным компонентом раствора является глина – точно из такой же глины формуется и кирпич. После обжига глина спекается, меняет свои свойства. Но КТР при этом остается прежним.
Приобрести кладочные огнеупорные растворы в готовом виде проблемы не представляет. Тем более, что объем шамотной кладки в бытовых печах небольшой. А вот с приготовлением глиняно-песчаной смеси (при обозначении смеси первым принято указывать связующее, а вторым – отощитель) могут возникнуть проблемы. Сейчас встречаются в продаже готовые работы на основе красной глины. Но большинство печников все равно предпочитают готовить раствор самостоятельно.
2. Инструмент и материалы
Инструмента требуется немного. Емкость для воды, емкость для замачивания глины, емкость для смешивания компонентов, миксер. В роли миксера, как правило, выступает мощная малооборотистая ручная дрель, оборудованная смесительным шнеком. Можно месить раствор и вручную, но тогда потребуется много сил и времени. Бетономешалка для таких целей не подходит – глина весьма капризный материал. Еще нужно сито для песка (сетка с ячейкой 2 или 1,5 мм) и, иногда, сетка для процеживания глиняного раствора.
Сложнее всего с глиной. Требуется обычная красная, самая распространенная. Она различается по содержанию песка. Есть жирная, нормальная, тощая. Готовый кладочный раствор должен иметь нормальную жирность. Тощий непрочный, жирный сильно трескается при высыхании. Жирность до нормы доводят добавлением песка. Если глина тощая, то приходится ее отмульчивать, удаляя излишки песка. Процедура довольно длительная и хлопотная, поэтому прибегать к ней следует только в случае крайней необходимости.
3. Подготовка материалов для приготовления раствора для кладки печи
Проще всего подготовить песок. Его сушат, поскольку сырой невозможно просеять. А потом сеют на сетке с размером ячейки 1,5 – 2 мм. Задача убрать камушки и примеси.
С глиной хлопот больше. В классическом варианте поступали так. Заранее накапывали глину, формировали из нее гряды высотой примерно в метр, увлажняли и оставляли на зиму. Вода, проникая в поры глины, замерзая, разрушала структуру глины, размельчала ее. После такой выдержки глина легко расходилась в воде, создавая однородную взвесь – глиняное молоко.
Дальше глину отмульчивали. Размешивали с излишком воды в высокой бочке и оставляли. Тяжелые примеси (камни песок) собирались внизу емкости. Легкие (корни, трава, другой мусор) примеси попросту всплывали. Их было несложно собрать и удалить. Немного обождав (день или два), посветлевшую отстоявшуюся воду сверху удаляли, а средний слой с чистой глиной собирали и использовали для дальнейшей подготовки. Если глина оказывалась тощей или сильно загрязненной, процедуру отмульчивания повторяли несколько раз. Сегодня тоже к ней прибегают, но в полном объеме только в случае крайней нужды – когда нет жирной или нормальной глины.
После глину оставляли «перепреть». Просто заливали водой и ждали, когда вся органика перегниет. Процесс достаточно зловонный и длительный – около полутора-двух месяцев. «Протухшую» воду не меняли. Маркером завершения процесса служил запах. Как только зловоние пропадало, глина считалась готовой. Это означало, что все органические примеси в глине удалены.
Сегодня редко кто позволяет себе подобную роскошь долгой подготовки глины. Поэтому процесс подготовки максимально сокращен.
Прежде всего, глину замачивают на несколько дней, ежедневно перемешивая миксером. Всплывшие траву и корни (или намотавшиеся на шнек миксера) удаляют. Как только вода отстаивается, излишки ее аккуратно сливают, а размокшее глиняное тесто вычерпывают для приготовления раствора. Камни со дна удаляют, а оставшиеся комки глины снова заливают водой.
Если комков и инородных включений много, ее процеживают через сито с такой же ячейкой, что и для просеивания песка.
4. Приготовление кладочного раствора. Определение жирности
Сам процесс приготовления кладочного раствора прост. В нужных пропорциях берут глиняное молоко, просеянный песок, тщательно размешивают миксером до однородности. Сложность заключается в определении пропорций, поскольку даже в пределах одного месторождения глины могут иметь значительный разброс по жирности. Собственно, вся тонкость состоит в правильном определении жирности раствора.
В печной литературе описываются способы с лепкой колбасок, оборачиванием их вокруг палочки, пробами на растяжение и обрыв, катанием шариков и сдавливание их между двумя дощечками… Собственно, все они малопонятные и невразумительные для новичка. А поэтому лучше применять что-то другое.
Печник Михайлов С. П. в своей книге предложил оригинальный способ определения жирности смеси. С небольшими дополнениями его можно смело рекомендовать как для новичков, так и опытных мастеров.
Прежде всего, берут какую-то стандартную емкость. Например, консервную банку. Она сгодится в качестве единой меры объема. С помощью этой емкости делают несколько проб с разным содержанием глины и песка. Соотношение 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6. Хорошо перемешивают каждую пробную партию. И смотрят, как она себя ведет. Можно сделать пробы на всех шести, но тут просто перепутать их и запутаться. Поэтому сначала смесь оценивают по поведению на мастерке и на тактильные ощущения.
Сначала смотрят, как каждая из партий налипает на мастерок. Просто перемешайте мастерком смесь и вытащите его. Тощий раствор сходит с мастерка почти весь, практически не задерживаясь на мастерке. Нормальный раствор равномерно налипает. Жирный раствор ложится отдельными комками.
Дополнительно проверяют на ощупь, перетирая раствор между большим и указательным пальцами. Нормальный раствор ощущается как сплошные крупинки, равномерно скользкие, точно мыльные. Если раствор больше похож на абразив – он тощий. Если есть выраженные скользкие участки без признаков абразива – это жирный.
Отобрав из шести пробных замесов наиболее приближенные к нормальному, окончательно делают заключение на годность. Из каждой отобранной партии лепят небольшой шарик – где-то как комок снега для игры в снежки. И этот комок кидают на что-то железное. Не важно, на какой. На лист железа, стенку ведра, очищенный штык лопаты. Нечто металлическое и более-менее ровное. Бросают с таким усилием, чтобы при ударе получилась лепешка толщиной миллиметров пять. И лист с такой лепешкой оставляют подсыхать в тени.
Не стараясь форсировать процесс. Подсохнуть должно до кожистого состояния или чуть сильнее.
Если лепешка растрескалась или легко отлипает с металла, даже не разваливаясь, единым куском – это жирный раствор. Требуется прибавить песка.
Если проба на металле больше похожа на уличную грязь и легко счищается отдельными крупицами, как песок – раствор тощий. Не помешает добавка глины.
Нормальный раствор крепко держится на металле, счищается с трудом. Как только получили подобный результат – выясняют, из какой партии была взята проба. Следовательно, данная пропорция оказалась оптимальной. И теперь раствор для печи готовят именно в таком соотношении.
5. Раствор для других случаев
В раствор можно добавить немного цемента. Примерно мастерок на ведро. Топливники лучше выкладывать все же на чистом глиняно-песчаном. Это рекомендации финских печных руководств. И, следует заметить, весьма полезный совет – результаты получаются неплохие.
Когда требуется замазать трещины в кладке или для какого иного ремонта, в раствор хорошо добавить обыкновенную пищевую поваренную соль. Где-то полкило на ведро. Раствор тогда получается прочнее, надежнее держится на поверхности кирпича.
Многие, устанавливая чугунный настил кухонных плит, используют не чистый раствор, а добавляют в него немного листового асбеста, предварительно размоченного в воде. Рвут на небольшие кусочки листовой асбест (много не надо) и замачивают клочки в воде. Буквально через несколько минут обрывки расходятся на отдельные волокна, способные армировать огнестойкий кладочный раствор. Поэтому асбестовую кашицу, полученную таким образом, замешивают с песком и глиной, и затем применяют при монтаже чугунным плит. Этот же состав годится и как первый слой (набрызг) при штукатурке печей. Последующие укрывающие слои уже накладываются без асбеста.
