Глина для кладки печей. Конструкция печи и раствор для кладки

Кирпичные банные печи являются большими сооружениями, их части функционируют в разных условиях. Уровень влажности и температурный режим в основании печи, рядом с топкой и в дымоходном канале различные. Дельта температуры может достигать от 0 до 1000 градусов и больше. Через топку и дымоход проходит дым. Кроме того, труба находится под воздействием дождя, ветра и холода. Универсального строительного раствора, который подходил бы под все эти параметры и выдерживал их с честью, пока не изобрели.

Цемент или известь ни вместе, ни отдельно не могут выдержать такой температурный расклад.

На заметку. Глина расползается в воде, известь пропускает газы. Поэтому там, где парная, моечная и комната отдыха используют не менее трёх видов кладочных смесей. Все они будут разными по своим эксплуатационным характеристикам.

Кроме того, следует учитывать, что огнестойкие растворы дорогие. Их целесообразно использовать там, где развивается максимальная температура. Но для фундамента и основных конструктивных частей печи можно готовить смеси подешевле. Глина считается относительно недорогим строительным материалом. Её можно при желании добыть и самостоятельно, и тогда раствор будет практически бесплатным. Останется определить её качество и пригодность для кладки и подготовить особым образом.

Глиняно песчаный раствор для печей продают и фабричного изготовления. Там уже просчитанное соотношение компонентов. Большой минус — их высокая цена, печь получится золотая, потому что раствора нужно достаточно много. Для сравнения: на 100 штук кирпича идёт примерно 2-3 ведра смеси. Точное количество зависит от толщины швов и плотности рядов. У каждого мастера свой стиль кладки и соответственно расход раствора.

Если пересчитать заводские смеси на реальные масштабы строительства, то экономных хозяев цена не порадует. Поэтому можно присмотреться к бюджетным кладочным растворам, которые можно сделать самостоятельно. Так же есть возможность своими руками подготовить глину для печей, состав раствора при этом не пострадает.

Раствор для кладки топки печи. Приготовление, состав раствора для кладки печей

Я готовлю раствор для печной кладки из суглинка прямо с участка, где стоит дом, если грунт суглинистый, или привожу с другого участка. Кучи такого суглинка образуются при строительстве колодцев, заливке фундаментов и прочих земляных работах. Даже если на Вашем участке почвы песчаные, Вам с радостью отдадут некоторое количество суглинка друзья. Еще потребуется песок и немного цемента.

Суглинки природного происхождения нужно очистить от примесей (камушков). Проще всего это сделать, намочив суглинок до сметанообразного состояния и протерев его через мелкую сетку.

Проблема суглинков в том, что они в разных местах разной жирности, то есть в них разное соотношение глины и песка, а нам нужно получить точно определенное соотношение. Для этого поступаем так. Замешиваем 10 вариантов раствора. Каждого варианта нам надо совсем немного, около спичечного коробка. Первый раствор делаем 10 частей суглинка, 1 часть песка, 1 часть цемента, второй - 9 частей суглинка, 2 часть песка, 1 часть цемента, третий - 8 частей суглинка, 3 часть песка, 1 часть цемента, и так далее до последнего варианта- 1 частей суглинка, 10 часть песка, 1 часть цемента. Наполняем этими растворами открытые коробки из-под спичек, сушим неделю. Выбираем тот раствор, который содержит больше всего глины и не потрескался. Он-то нам и нужен.

Описанный раствор быстро сохнет за счет того, что цемент поглощает воду. После вставания он довольно прочен и без обжига. При нагреве он обжигается. При этом цемент теряет прочность, но зато спекается песчано-глиняная смесь, образуется керамика. Коэффициент теплового расширения такого раствора близок к соответствующему коэффициенту кирпича.

Глина с солью для печи. 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.

Подготовленное глиняное молоко по консистенции должно напоминать густые сливки.

Белая глина для печи. Песок и вода

Песок 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 песка

Если 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. Избавиться 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.

Шамотная глина. Шамот

Шамот ( фр. chamotte ) — огнеупорная глина , каолин , обожжённые до потери пластичности, удаления химически связанной воды и доведённая до некоторой степени спекания. Данное наименование применяется также в отношении других исходных материалов, используемых для производства огнеупоров , обожжённых до окускования смешанных с глиной порошков и стабилизации свойств материала.

По применяемым материалам различают высоко глинозёмистый , корундовый , цирконовый шамот, изготовленный с применением шамотной глины кирпич .

В практике художественной керамики шамотом часто называют пластичную массу на основе глин разного состава с добавлением 30-40 % собственно шамотной крошки крупностью 0,2—2,5 мм, а также готовые обожжённые изделия из этой массы: шамотные вазы .

Сырьё поступает в печь в естественном виде или в виде брикетов, подготовленных на ленточных , вальцевых и других прессах.

По степени спекания различают «высокоотожжённый» шамот, с водопоглощением от 2—3 до 8—10 %, и «низкожжённый» — до 20—25 %.

Полученный шамот дробят, измельчают, после чего добавляют как отощающий компонент (уменьшает пластичность и усадку при сушке и обжиге) в массу для формования изделий, в том числе из высокоглинозёмистых и других огнеупоров .

Также шамот используют при изготовлении мертелей , торкрет-масс , как наполнитель огнеупорных бетонов и в других составах.

В середине XX века, по мере роста распространённости материала, шамот начали применять для архитектурного оформления зданий и в скульптуре малых размеров.

В производстве используется токсичная фенольная смола , технологический цикл предусматривает обжиг в печном цеху, в результате которого воздух вокруг предприятий, изготавливающих шамотные изделия, загрязняется сернистыми и фенольными соединениями.

Другой фактор отрицательного воздействия на окружающую среду при производстве шамотных — шамотная пыль. Одна вращающаяся печь Велико-Анадольского огнеупорного комбината ежегодно производит около 13800 тонн шамотной пыли. Вдыхание такой пыли может являться фактором, способствующим развитию профессионального заболевания — силикоза .

Среди известных российских предприятий, изготавливающих шамотные изделия — «Снегирёвские огнеупоры» в посёлке Снегири под Москвой .

М.

Глина для печи своими руками. 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.

Разрез обнажения с залеганием глин

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.

Где взять глину для печи. Как приготовить раствор

Цемент или известь ни вместе, ни отдельно не могут выдержать такой температурный расклад.

Чтобы обойтись бюджетными расходами, предварительно следует сделать запасы глины и песка. С их помощью не только делают растворы, но и регулируют пластичность. Когда будет выкладываться топочная часть, понадобится глина. Что она собой представляет? Это материал, созданный самой природой, очень пластичный, когда напитается водой.

Где взять глину для кладки печи? Есть несколько методов:

Размачивают необожжённый заводской кирпич-сырец, опустив его в ёмкость с водой. Размягчённую массу процеживают с помощью мелкоячеистого сита. Потом примешивают песок. Нужная консистенция получается путём добавления нужного количества воды.
Иногда глину местной породы продаёт очень недорого местные жители. Но это очень грязная глина, её придётся очищать и сцеживать неоднократно.
Можно добыть глину самим. Её залежи встречаются почти повсюду. Если углубиться на 4-5 метров, то можно накопать её на собственном огороде. Но ещё лучше искать глину на берегах рек, в оврагах и других местах, где грунт смыт. В разрезе берегов и оврагов глина обычно видна цельным слоем. От поверхности отсчитывают примерно 5 метров и отламывают кусочек породы для испытания. Если помять комочек, он должен сминаться как пластилин, и не прилипать к руке. Можно попробовать покатать из него пяти сантиметровые жгутики толщиной до 5 мм. Если они сгибаются дугой и не ломаются при этом, то это похоже на глину. Если нет, то можно поискать в другом аналогичном месте.