Пропорции глины и песка для кладки печей. Глиняный раствор

Кладка на глиняном растворе прочна только в сухом месте и тонкими швами - не более 5 мм. Опытные мастера - печники ведут кладку с толщиной швов 3 мм. Раствор из толстых швов быстро выкрашивается, в них подсасывается воздух, который ухудшает работу печи и вызывает излишний расход топлива. Получить тонкие швы толщиной 3 мм можно только из хорошо перемешанного раствора, процеженного через сито с ячейками 3 x 3 мм. Песок для раствора должен быть мелкий, с крупностью зерен до 1 мм, но иногда применяют до 1,5 мм.
Для печной кладки требуется большое количество раствора - от 1/10 до 1/13 объема печи, считая по наружному размеру, или до 1/8 объема укладываемого кирпича, что соответствует в среднем 25 л (2,5 ведра) на 100 шт. кирпича. По своему составу глиняный раствор не должен отличаться от состава кирпича и хорошо переносить нагревание до 800 - 1000°С, не теряя при этом прочности и не выделяя вредных испарений. От нагревания и остывания раствор изменяет свой объем одинаково с кирпичом и поэтому сохраняет прочную кладку без трещин в швах. Следует помнить золотое правило печных работ - чем меньше глины в печной кладке, тем выше ее качество. Это говорит о необходимости выполнять печную кладку с более тонкими швами.
Лучшим раствором считается кирпичная глина, т. е. та, из которой изготовляют кирпич, поэтому многие печники предпочитают применять для приготовления раствора бой сырцового кирпича. Раствор для кладки должен быть пластичным, в меру жирным, или, как говорят, нормальным. Жирный раствор, высыхая, уменьшается в объеме и растрескивается. Тощий не дает достаточной прочности, плохо связывает между собой кирпичи и в дальнейшем легко выкрашивается из швов, нарушая работу печи в целом.
Прочность глиняного раствора немного повышается, если на одно ведро добавляют 100 - 150 г поваренной соли. Мелкую соль перемешивают с раствором, а крупную предварительно растворяют в воде. В Финляндии печники добавляют на ведро раствора от 0,5 до 1 л портландцемента, смешивая его в сухом виде или предварительно затворенным водой. Применять его в дело надо не позднее часа после приготовления.
Глины для приготовления раствора бывают разной жирности или пластичности. Есть залежи глины, из которых приготовляют раствор нормальной жирности без добавления песка. Иногда приходится смешивать две - три глины, взятые из разных мест, и строго дозируя их. Сначала их смешивают в сухом виде, затем затворяют водой. Если глины окажутся более жирными, то в них добавляют песок, количество которого может колебаться от 0,5 до 5 частей по объему. Песок предварительно просеивают через частое сито с ячейками в свету 1,5 x 1,5 мм, не реже. Очень тощне глины приходится отмучивать, удаляя из них излишки песка.
Опытные мастера - печники определяют качество глины на ощупь, а начинающим печникам рекомендуем применять самые простейшие способы проверки.
Первый способ. Берут 0,5 л глины, добавляют в нее немного воды и тщательно разминают руками до тех пор, пока она не вберет в себя полностью воду и не будет прилипать к рукам. Приготовив крутое тесто, скатывают шарик диаметром 40 - 50 мм и из такого же шарика делают лепешку диаметром 100 мм. Сушат их в нормальных условиях 2 - 3 дня. Если на шарике или лепешке за это время появились трещины, значит, глина жирная и требует добавления песка. Если после высыхания на шарике и лепешке нет трещины, а шарик, падая с высоты 1 м, не рассыпается, значит, такая глина пригодна для приготовления раствора. Тощие глины не растрескиваются, но не имеют прочности, в них надо добавлять более жирные глины. Песок или глину добавляют за несколько приемов, каждый раз проверяя качество получаемого раствора. На рисунке 183, а показано хорошее и плохое качество раствора.

Второй способ. Берут 2 - 3 л глины, помещают в какую - либо посуду, заливают водой, разминают комки и перемешивают веселкой. Если к веселке сильно пристает глина (полностью ее обволакивает), значит, она жирная. В такую глину необходимо добавить песок. Если на веселке остаются отдельные сгустки, то такая глина считается нормальной, и из нее приготовляют раствор без добавления песка. Если весло покрывается тонким слоем глины, значит, она тощая, и требует добавки жирной глины в определенных количествах.
Третий способ. Это самый точный способ определения качества глины, необходимой для изготовления кирпича. 0,5 л глины замешивают до густоты крутого теста и тщательно разминают руками, как указано в первом способе. Из приготовленного глиняного теста скатывают руками шарик диаметром 40 - 50 мм, помещают его между двумя гладкими (строгаными) дощечками и плавно нажимают на верхнюю, постепенно сжимая шарик. Сжатие повторяют, пока на шарике не образуются трещины. В этом случае степень жирности глины зависит от величины сплющивания шарика и характера образующихся трещин.
Шарик, изготовленный из тощей глины (суглинка), при незначительном нажиме на него распадается на куски. Шарик из глины немного более жирной, чем суглинок, при сжатии на 1/5 - 1/4 его диаметра (рис. 183,6) дает трещины. Шарик из нормальной глины дает трещины при сжатии на 1/3 диаметра. Шарик из жирной глины дает тонкие трещины при сжатии его на 1/2 диаметра (рис. 183,в).
Из этого же глиняного теста, что и шарик, раскатывают руками жгутиками толщиной 10 - 15 мм, длиной 150 - 200 мм. Жгутики растягивают (рис. 183,г) или сгибают в форме кольца вокруг круглой и гладкой деревянной скалочки диаметром 40 - 50 мм (рис. 183, д, а, б, в). Жгутик из жирной глины вытягивается плавно, постепенно утоняется, образуя в месте разрыва острые концы, а при сгибании не образует трещин. Жгутик из нормальной глины вытягивается плавно и обрывается тогда, когда толщина его в месте разрыва становится меньше толщины жгутика на 15 - 20%, а при сгибании образуются мелкие трещины. Жгутик из тощей глины мало растягивается, дает неровный разрыв, а при сгибании образует много трещин и разрывов.
Двух -, трехразовое повторное, испытание методом раздавливания шарика, растягивания и сгибания жгутика позволяет выбрать нормальную глину, пригодную для изготовления кирпича - сырца или раствора для кладки печей.
При испытании приходится смешивать две - три глины, добавляя песок или, наоборот, удаляя его. Только таким подбором можно найти наилучшие пропорции тех или других материалов.
Приготовить раствор можно различными способами.
Первый способ. Когда глина нормальная по жирности, не требует добавления песка, то поступают так. Делают дощатый настил или щит размером 1,5 x 1,5 м, называемый бойком. Перемешивать глину на земле не рекомендуется, так как в нее попадут земля и различные примеси. На боек насыпают слоями глину и смачивают водой. Как только глина размякнет, ее несколько раз перелопачивают, сгребают в кучку в виде узкой грядки высотой 300 - 350 мм. Длина грядки зависит от количества глины. Затем по этой грядке наносят ребром деревянной лопаты удары, как бы отрезая от грядки ломоть за ломтем тонкие пластинки. От ударов комки разбиваются, мнутся. Круглые камни и посторонние примеси во время работы удаляют. Затем глину вновь перелопачивают, сгребают в грядку и снова мнут, нанося удары лопатой. Эту операцию повторяют 3 - 5 раз, пока все комки не будут разбиты.
Если в глину добавляют песок, то поступают так. Насыпают песок в виде широкой грядки, делают в ней углубления, насыпают глину слоями, смачивают водой и засыпают сверху песком, выдерживают нужное время, пока глина размякнет. Затем ее многократно перелопачивают с песком, собирают в грядку и мнут лопатой точно так, как было описано выше. Мять глину надо столько времени, пока она полностью не перемешается с песком и не станет однородной. В данном случае глины в растворе должно быть столько, чтобы она могла только заполнить промежутки между песчинками. Хорошо перемешанный раствор с нужным количеством песка и воды должен сползать со стальной лопаты, но не растекаться по ней. На ощупь это скользкая масса, с равномерным наполнением песком, без глиняных или песчаных сгустков. У этого раствора есть один недостаток: в нем часто остаются крупные частицы, не позволяющие выполнить тонкие швы и к тому же травмирующие руки. Во время работы раствор приходится все время прощупывать руками, удаляя всевозможные посторонние частицы, а это затрудняет и замедляет работу. Лучше всего такой раствор процедить через частое сито.
Второй способ. Если применяют глину нормальной жирности, не требующей добавления песка, то ее засыпают в ящик или бочку слоями, смачивают водой, а сверху заливают. Глина размокает несколько часов. Затем ее тщательно перемешивают и процеживают через сито с ячейками в свету 3 x 3 мм. Добавляя воду на рабочем месте, достигают необходимой густоты раствора.
Когда в глину добавляют песок, то все компоненты отмеривают нужными дозами. Материалы в отдельности просеивают. После размокания глины ее процеживают, добавляют песок, перемешивают и еще раз процеживают.
Хранить глиняные растворы надо в закрытой посуде, чтобы в раствор случайно не попали посторонние предметы. Время, затраченное на просеивание материалов или процеживание раствора, окупается с лихвой при печной кладке.

В идеале глиняный раствор и кирпич почти не отличаются по своему составу и способны переносить нагревание более 1000 градусов. Качество глины для раствора определяется на ощупь, и выполняют кладку с толщиной швов глиняного раствора 3-4 мм. При более толстых швах глина между кирпичами не выдерживает высоких температур и крошится, образуются трещины. Для печных работ - чем меньше глины в печной кладке, тем выше ее качество.

Существует мнение, что прочность глиняного раствора можно увеличить при помощи всевозможных добавок. Например: на 10 кг глины - 100-150 г поваренной соли или 1 кг цемента. Однако наши прадеды навряд ли пользовались цементом, а их печи и стены стояли по сто и более лет. Если правильно подобраны составные части, то глиняный раствор не требует никаких добавок, а всевозможные рекомендации - лишь подстраховка.

Раствор из глины для кладки должен быть пластичным, в меру жирным, или, как говорят, нормальным. Жирный раствор, высыхая, уменьшается в объеме и растрескивается. Тощий не дает достаточной прочности. Глины для приготовления раствора бывают разной жирности или пластичности. Есть залежи глины, из которых приготовляют раствор нормальной жирности без добавления песка. Иногда приходится смешивать две-три глины, взятые из разных мест, и строго дозируя их. Сначала их смешивают в сухом виде, затем затворяют водой. Если глины окажутся более жирными, то в них добавляют песок, количество которого может колебаться oт 0,5 до 5 частей по объему. Самое распространенное соотношение глины и песка в готовом растворе: 1:1 или 1:2. Количество воды составляет примерно 1/4 часть объема глины. Жирные глины потребуют большего количества песка, который должен быть мелкозернистым и не содержать посторонних примесей. Песок предварительно просеивают через частое сито с ячейками в свету 1,5x1,5 мм, не реже. Очень тощие глины приходится отмучивать, удаляя из них излишки песка.

1. Слепить шарик из приготовленного раствора и бросить его об пол. Если шарик рассыпается, - значит, в растворе много песка и мало глины, если в образовавшейся лепешке появились трещины, - значит, песка все-таки много. Если шарик не дал ни единой трещины, - раствор нормальный или жирный.

Способ проверки качества глины 1. Определение пластичности (жирности) глиняного раствора; а. малая пластичность (тощий раствор); б. средняя пластичность (нормальный), в. высокая пластичность (жирный); 2. Определение пластичности глиняного раствора способом «шарика»: а. шарик из раствора малой пластичности (сжатие 1/5—1/4 диаметра); б. шарик из высокопластичного раствора (сжатие 1/2 диаметра); 3. Определение пластичности глиняного раствора способом «жгутика» (слева — растягиванием, справа — сгибанием вокруг скалки)

1. Для приготовления раствора глину замачивают на 2-3 дня в большом деревянном ящике, обитом жестью, или в специальном железном «корыте». Затем надевают резиновые сапоги и, постепенно добавляя песок, топчут ее до тех пор, пока не останется ни единого глиняного комка. Разбивать глиняные комки можно и специальной трамбовкой. Затем раствор прощупывают руками и размельчают (или удаляют) оставшиеся куски глины. Хорошо перемешанный раствор, где песок и глина находятся в нужной пропорции, должен сползать со стальной лопаты или мастерка, а не прилипать к ним. Если нанести на кирпич ровный слой раствора (3-4 мм), сверху положить второй кирпич, прижав его (пристучать), и минут через пять попытаться приподнять верхний, то при хорошем качестве раствора нижний не должен оторваться. Если опустить в нормальный глинопесчаный раствор палку (черенок лопаты и т.д.), то след на ней останется незначительный. Очень жирный раствор оставит на палке своеобразную пленку; тощий - вообще не оставит следов.

2. Когда глина нормальная по жирности, не требует добавления песка, то поступают так. Делают дощатый настил или щит размером 1,5х1,5 м, называемый бойком. Перемешивать глину на земле не рекомендуется, так как в нее попадут земля и различные примеси. На боек насыпают слоями глину и смачивают водой. Как только глина размякнет, ее несколько раз перелопачивают, сгребают в кучку в виде узкой грядки высотой 300-350 мм. Длина грядки зависит от количества глины. Затем по этой грядке наносят ребром деревянной лопаты удары, как бы отрезая от грядки ломоть за ломтем пластинки. От ударов комки разбиваются, мнутся. Круглые камни и посторонние примеси во время работы удаляют. Затем глину вновь перелопачивают, сгребают в грядку и снова мнут, нанося удары лопатой. Эту операцию повторяют 3-5 раз, пока все комки не будут разбиты.

Если в глину добавляют песок, то поступают так. Насыпают песок в виде широкой грядки, делают в ней углубления, насыпают глину слоями, смачивают водой и засыпают сверху песком, выдерживают нужное время, пока глина размякнет. Затем ее многократно перелопачивают с песком, собирают в грядку и мнут лопатой точно так, как было описано выше. Мять глину надо столько времени, пока она полностью не перемешается с песком и не станет однородной. В данном случае глины в растворе должно быть столько, чтобы она могла только заполнить промежутки между песчинками.

Хорошо перемешанный глиняный раствор с нужным количеством песка и воды должен сползать со стальной лопаты, но не растекаться по ней. На ощупь это скользкая масса, с равномерным наполнением песком, без глиняных или песчаных сгустков. У этого раствора из глины есть один недостаток: в нем часто остаются крупные частицы, не позволяющие выполнить тонкие швы и к тому же травмирующие руки. Во время работы глиняный раствор приходится все время прощупывать руками, удаляя всевозможные посторонние частицы, а это затрудняет и замедляет работу. Лучше всего такой раствор процедить через частое сито.

3. Если применяют глину нормальной жирности, не требующей добавления песка, то ее засыпают в ящик или бочку слоями, смачивают водой, а сверху заливают. Глина размокает несколько часов. Затем ее тщательно перемешивают и процеживают через сито с ячейками в свету 3x3 мм. Добавляя воду на рабочем месте, достигают необходимой густоты раствора.

Когда в глину добавляют песок, то все компоненты отмеривают нужными дозами. Материалы в отдельности просеивают. После размокания глины ее процеживают, добавляют песок, перемешивают и еще раз процеживают.

Хранить глиняные растворы надо в закрытой посуде, чтобы в раствор случайно не попали посторонние предметы. Время, затраченное на просеивание материалов или процеживание раствора, окупается с лихвой при печной кладке.

Глиняный раствор делает кладку прочной, но при условии выполнении кладочного шва не более 5 миллиметров. Для опытных мастеров шов толщиной 3 мм – привычное дело. Почему толстый шов не способствует прочности кирпичной кладки? Из толстого шва раствор быстро начнет выкрашиваться, что повлияет на качество топки и дополнительного расхода топлива. Как можно добиться получения тонких швов? Прежде всего, нужно обратить внимание на тщательность перемешивания раствора. Затем раствор необходимо процедить через сито. Ячейки в сите должны быть размером не более 3 мм. Также важно для раствора правильно выбрать песок. Крупность зерна в песке не должна превышать 1 мм. В редких случаях применяют песок с зерном более 1мм, но не крупнее 1,5 мм.

Пластичность раствора – тоже важное условие. Раствор не должен быть ни жирным, ни тощим, а нормальным. В противном случае качественной работы печи не получить.
Раствор будет более прочным, если в каждое ведро раствора добавлять 100 г или 150 г поваренной мелкой соли. Если соль крупная, ее предварительно нужно растворить в воде. У финских печников принято в раствор для печи добавлять портландцемент. На ведро раствора (10 литров) они кладут 0,5 литра или 1 литр цемента. Расходовать такой раствор нужно в течение часа.

Глина для раствора может быть разной пластичности и жирности. Бывает и такая глина, из которой готовят раствор без песка. Также некоторые печники смешивают два или три сорта глины из разных мест. Если такая смесь глины оказывается жирной, в нее подсыпают от 0,5 до 5 частей песка относительно общего объема. Песок просеивается через мелкое сито (1,5 мм).

Опытный мастер определит качество и жирность глины рукой, на ощупь. Неопытные мастера могут выбрать для проверки один из способов:

1. Берется небольшое количество глины (0,5 л) с добавлением воды. Разминается глина до получения крутого теста. Затем нужно скатать шарик (диаметр примерно 50 мм), из которого потом сделать лепешку (100 мм). Приготавливают второй шарик. Шарик и лепешку сушат 2 или 3 дня. Если глина жирная, то на данных изделиях появятся трещины. В такую глину добавляют песок. Если же глина пригодна для раствора, то шарик и лепешка будут без трещин и не повредятся, упав с метровой высоты. Тощая глина при засыхании не трескается, но вот прочность у нее отсутствует. В такую глину нужно добавлять более жирную глину. Добавление в раствор песка или глины проводят постепенно, проверяют качество раствора после каждой добавленной порции.

2. Для второго способа проверки глины требуется большее количество глины – 2 или 3 литра, емкость и веселка. Глину нужно залить водой, размять комки и перемешать веселкой. Жирная глина пристанет к веселке очень сильно. В такую глину для приготовления раствора нужно будет добавить песок. Нормальная глина останется на веселке отдельными сгустками. Тощая глина покроет веселку тонким слоем. В нее добавляют более жирную глину.

3. Третий способ определения глины на качество считается самым точным. Замес глины производится по первому способу. Шарик, скатанный руками, помещается на гладкую дощечку. Второй такой же дощечкой сверху прижимают шарик к нижней дощечке до появления на нем трещин. Что произойдет с шариком из тощей глины? Он распадется на куски при даже легком нажиме. Жирная глина в шарике даст трещины при увеличении на 1/2 диаметра, а нормальная - при 1/3.

Из той же глины, из которой сделан шарик, нужно раскатать тонкие жгутики (15 мм толщиной и 150 мм длиной). Жгутики нужно растянуть или обогнуть кольцом вокруг гладкой палочки (диаметром 50 мм). Если жгутик скатан из жирной глины, он равномерно вытягивается и утончается. При его сгибании трещин нет, а места разрыва острые. Нормальная глина вытягивается тоже плавно. Обрывается она при уменьшении толщины жгута на 15 или 20%. При сгибании жгута идет образование мелких трещин. Тощая глина почти не растягивается, разрывается неровно, а на сгибах появляется множество разрывов и трещин.

Повторять данную процедуру с раздавливанием шарика, растягиванием и сгибанием жгутика следует несколько раз, до выбора нормальной глины или изменения пропорций в ее составе – либо добавляя песок, либо удаляя некоторую его часть или полностью.

Существуют и различные способы приготовления раствора.
1. Данный способ можно использовать при нормальной глине, в которую не нужно добавлять песок. На дощатый щит (1,5 м х 1,5 м) слоями кладут глину. Затем ее нужно смочить водой и после размягчения перелопатить. Из влажной и перемешанной глины делают гряду высотой 3см – 3,5 см. Длина гряды будет произвольной в зависимости от того, какое количество глины будет взято для раствора. Затем деревянной лопатой по всей длине гряды наносят разрезывающие удары. Комки от ударов размельчаются и мнутся. Посторонние загрязнения и камни удаляют. Данную операцию необходимо повторять до полного исчезновения комков.
При необходимости добавления в глину песка, поступают таким образом. Глину помещают на слой песка, затем смачивают и засыпают вторым слоем песка. После размягчения глины разбивают лопатой комки и многократно перелопачивают до однородной массы. Качественно перемешанный раствор, при соблюдении правильной нормы песка, сползает, а не растекается со стальной лопаты. Раствор должен быть скользким и без глиняных или песчаных комочков. Для более качественного результата раствор следует процедить при помощи частого сита.

2. Данный способ заключается в последовательности следующих действий. Если в глину не нужно добавлять песок, то ее помещают в ящик и смачивают. Сверху полностью заливают водой. Оставляют ее на несколько часов для размокания. Затем перемешивают и пропускают через сито (3 мм).
Если необходимо добавить песок, то все компоненты сначала просеивают через сито по отдельности. Глину замачивают отдельно, пропускают размешанную глину через сито, и только потом подсыпают песок. Все опять тщательно перемешивают и процеживают.
Процеживание раствора для печной кладки – очень важное и окупаемое в процессе работы условие.

Мастера знают о том, что печь можно хорошо сложить только из правильно приготовленного глиняного раствора. Идеальным считается тот, который не отличается по составу от кирпича-сырца. Он должен быть оптимальной консистенции, чтобы при высыхании не трескался. Кроме того, ширина швов между кирпичами должна составить 3-4 мм, так как раствора должно быть в кладке как можно меньше, но в то же время он должен хорошо связывать кирпич.

Количество песка рассчитывают в зависимости от того, какую жирность имеет глина для печи. Опытные строители предпочитают готовить смесь из боя так как он считается оптимальным при кладке. Делают раствор следующим образом: в большой бочке размачивают глину, перемешивают и оставляют примерно на сутки. За это время в него добавляют при необходимости воду. Печники со стажем смогут определить качество материала на ощупь. А для начинающих в помощь мы предлагаем способы проверки качества раствора.

Первый способ

Замешивают густой состав глины с водой и делают шарик и лепешку. Шарик в диаметре должен быть 5 см, а лепешка - толщиной не более 1 см. При комнатной температуре высушивают их. Если на изделиях не образовались трещины, а при падении с высоты они не разбиваются, такая глина для печи имеет нормальный уровень жирности. В противном случае добавляют песок.

Второй способ

Берут 2 кг глины и засыпают в емкость. Затем заливают ее водой и перемешивают веселкой. Песок добавляют в зависимости о того, как глина пристает к деревянной лопатке, и обволакивает ли раствор ее полностью. Когда на лопатке при перемешивании остаются сгустки, песок не добавляют, а глина для печи считается нормальной жирности. Тощий состав покрывает весло тонким слоем, что определить несложно.

Третий способ

Делают крутой замес из глины (0,5 кг) и воды, а затем скатывают шарик. Диаметр такого шарика должен быть примерно 50 мм. Берут 2 гладкие дощечки и кладут шарик между ними. После этого сжимают шарик, надавливая верхней палкой. Тощая глина для печи не выдержит нажима - шарик распадется. Если она нормальная, должна растрескаться 1/3 поверхности, а при излишней жирности - 1/2.

Замес для печи

После того как проверили качество раствора на жирность, его готовят для работы. В емкость засыпают требуемое количество песка, сделав углубление, и заливают заранее приготовленное глиняное тесто. Глина для должна быть сметанообразной консистенции. Раствор все время помешивают. При разминании пальцами должны ощущаться песчинки.

Шамот

Шамотная глина для печи получается путем обжига при высоких температурах (1300-1500°С). Огнеупорную глину дожигают, чтобы она полностью потеряла пластичность, выводят из нее всю воду. Достоинства материала:

• термостойкость;
• прочность;
• долговечность;
• морозоустойчивость.

Это незаменимый материал в банях и саунах. Шамотом отделывают печи-каменки, каминные ниши. В строительных магазинах можно приобрести этот материал под названием «каолин». Порошкообразный продукт разводится водой и используется согласно инструкции. Его применяют для печных работ, которые не боятся нагревания. Шамот используют для растворов, для штукатурки, кладки и облицовки. Шамот применяют при выполнении напольных ваз, выпуклых панно, элементов для колонн и так далее.

При приготовлении раствора из глины существуют свои тонкости. Теперь вы знаете, как правильно его приготовить, потому что от этого зависит качество печи.