Раствор
Прочность печной кладки во многом зависит от качества раствора, связующего воедино отдельные камни, кирпичи, блоки, печные приборы. Растворы нужно тщательно подбирать, то есть. Дозировать их компоненты – вяжущее (глину, цемент) и заполнитель (песок, шлак); количество воды во всех случаях зависит от требуемой густоты раствора.
Глиняный раствор
Для приготовления глиняного раствора применяют красную или обыкновенную глину; огнеупорную глину используют только при кладке огнеупорного кирпича. В состав глиняного раствора в качестве заполнителя входит мелкий песок с зернами размером не более 1 мм. Песок должен быть чистым, без примесей (ила, извести и т. п.). Загрязненный песок промывают. Лучшим песком считается горный, зерна которого имеют шероховатую поверхность. Речной песок менее пригоден для глиняного раствора, так как его песчинки округлы и плохо сцепляются с глиной.
Глиняный раствор должен иметь определенную жирность, или пластичность. Тощие растворы, где мало глины, но много песка, непрочны, швы из него часто разрушаются, а кладка расстраивается. Жирный раствор с большим содержанием глины при недостаточном количестве песка хорош для работы, но, высыхая, трескается и дает большую усадку. Через трещины в швах холодный воздух с избытком попадает в печь и охлаждает дымоходы, отчего заметно снижается теплоотдача печи. Наиболее благоприятной для приготовления раствора считается дождевая или речная вода. В воде не должно быть кислот и щелочей; содержание солей – минимальное.
По густоте глиняный раствор должен быть таким, чтобы при кладке намоченного кирпича лишний раствор мог легко выдавливаться тяжестью самого кирпича и под легким нажимом на него рукой (раствор должен быть примерно таким, как жидкая сметана). Качество глины можно определить одним из предлагаемых ниже способов. Готовится несколько растворов с различным содержанием глины и песка.
С этой целью отмеряют пять одинаковых порций глины. Первую порцию оставляют в чистом виде. Во вторую порцию добавляют 10 % песка, в третью – 25 %, в четвертую – 75 % и в пятую – 100 %, то есть столько же, сколько и глины. Если известно, что глина жирная, то количество песка берется для второй порции 50 %, для третьей – 100 %, для четвертой – 150 % и для пятой – 200 % от количества глины. Каждую порцию раствора необходимо хорошо перемешать, до полной однородности, затем, постепенно добавляя воду, получить достаточно густое тесто, которое не должно прилипать к рукам. Из каждой порции раствора делают по 2–3 шарика диаметром 4–5 см и 2–3 лепешки толщиной 2–3 см. Шарики и лепешки помечают и сушат 2 нед в помещении без сквозняков. Если высохшие шарики и лепешки не растрескались и шарики, падая с высоты 1 м, не рассыпаются на полу, раствор считается годным.
Если раствор тощий, то лепешки будут легко ломаться, а шарики при падении – рассыпаться. Лепешки и шарики из жирного раствора растрескиваются. Для более точного определения качества раствора сырые шарики помещают между двумя строгаными дощечками и сдавливают до тех пор, пока на шариках не образуются трещины. На шариках из раствора малой пластичности большие трещины образуются уже при сжатии шариков на 1/5–1/3 их диаметра; на шариках из раствора средней пластичности мелкие трещины образуются при сжатии на 1/3 их диаметра; в шариках из высокопластичного раствора тонкие трещины появляются при сжатии на 1/2 их диаметра.
Можно также вместо шариков приготовить жгутики толщиной 1–1,5 см и длиной 15–20 см. При растяжении жгутик из малопластичного раствора почти не растягивается и дает неровный разрыв. Жгутик из раствора средней пластичности вытягивается плавно и обрывается, когда его толщина в месте разрыва составляет 1/5–1/6 первоначальной толщины. Жгутик из пластичного и высокопластичного растворов вытягивается плавно, постепенно утончаясь, и рвется при толщине около 1/8–1/10 своего диаметра. Проверить раствор на пластичность можно также, сгибая жгутик в кольцо вокруг круглой деревянной скалочки диаметром 4–5 см. Жгутик из раствора с малой пластичностью при сгибании вокруг скалки образует много трещин и разрывов; на жгутике из раствора средней пластичности в местах сгибания образуются мелкие трещины; жгутик из пластичного и высокопластичного растворов при сгибании вокруг скалки трещин не имеет. Повторенные 2–3 раза, эти испытания позволяют подобрать нужный состав глиняного раствора средней, нормальной пластичности, наиболее пригодного для использования в печной кладке.
Подобрав оптимальный состав раствора (то есть соотношение песка и глины, например, 1: 1, 1: 1,5 или 1: 2), можно приступить к изготовлению раствора в нужном для работы количестве. Для приготовления раствора подготовленный чистый песок просеивают через частое сито с ячейками от 1 х 1 до 1,5 х 1,5 мм. Глину сначала замачивают в какой-либо емкости, затем перемешивают, разводят водой до молокообразного состояния и также процеживают через сито. Оставшиеся сгустки глины вторично разминают, добавляют воду и снова процеживают. Излишки воды после отстаивания глиняного молока сливают. После этого отмеривают глину и песок нужными объемными частями, смесь разводят глиняным молоком и перемешивают до однородного состояния. Очень хорошо перемешивается раствор при дополнительном процеживании его через сито.
В готовом растворе не должно быть крупных твердых частиц или сгустков. Глиняные растворы могут храниться неограниченное время; загустевший раствор разводят водой. Печная кладка, выполненная из вымоченного кирпича и хорошо приготовленного глиняного раствора, бывает настолько прочной, что для ее разборки часто приходится применять зубило. Кладку из ополоснутого (не вымоченного) кирпича и плохо подобранного состава раствора можно разобрать руками.
Кладку из тугоплавкого или огнеупорного кирпича выполняют на растворе из огнеупорной глины и шамота (шамот – огнеупорная глина, обожженная при температуре 1300–1400 °C с последующим измельчением. Обычно на 1 часть огнеупорной глины берут 1 часть шамота. Печные приборы обычно покупают готовые либо делают сами из мягкой листовой стали нужной толщины. К печным приборам относятся: дверцы (топочные, поддувальные, прочистные, духовочные, вьюшечные), а также различные полудверки; колосниковые (поддувальные) решетки из чугуна или стали; задвижки и вьюшки из чугуна; духовые шкафы; заслонки из чугуна или кровельной стали; плиты целые – с одной или двумя конфорками, либо составные – с конфорками или без них. Печные приборы надо подбирать с учетом конструкции печи.
Цементный раствор
Это наиболее прочные строительные растворы, способные затвердеть как на воздухе, так и во влажной среде и даже в воде. Начало схватывания таких растворов происходит в среднем через 30–40 мин, а окончательное затвердевание – через 10–12 ч. В силу высокой прочности и хорошей влагоустойчивости цементных растворов их применяют для возведения печных труб и кладки фундамента, так как эти элементы печи могут постоянно находиться в сырости или в зоне сильных перепадов влажности.
В качестве заполнителя в цементные растворы обычно идет песок в пропорциях, варьирующихся от 1: 1 до 1: 6 (1 – цемент, 6 – песок). Для сохранения прочностных и влагоустойчивых качеств цементного раствора рекомендуется использовать его в течение часа после замеса.
При кладке фундамента на влажном грунте и возведении частей трубы, выходящих за уровень крыши, рекомендуется использовать смешанные цементные растворы. В такой раствор обычно входят два вяжущих элемента и заполнитель. Ярким примером смешанного цементного раствора служит смесь цемента, известкового теста и песка. Такой раствор при застывании имеет высокую прочность и влагоустойчивость. Его примерный состав:
– 1 часть цемента;
– 2 части известкового теста;
– 6–12 частей песка.
Но зачастую в печном строительстве требуются и более прочные растворы. Так, для монолитных очагов открытого огня применяются жаростойкие бетонные смеси. Примерный состав одной из них следующий:
– 1 часть цемента марки 400–600;
– 2 части щебня из красного кирпича;
– 2 части кварцевого песка;
– 0,3 части шамотного песка.
Иногда в силу изменений конструкции печи или очага, если они, к примеру, не вписываются в заданный промежуток, приходится изготовлять несколько строительных блоков в домашних условиях. Для такого случая можно воспользоваться следующей огнеупорной смесью:
– 1 часть цемента марки 400–600;
– 2 части щебня из огнеупорного кирпича;
– 2 части обыкновенного песка;
– 0,3 части шамотного песка.
Приготовив раствор, нужно залить его в специальную форму – опалубку. В сущности, опалубка – тот же деревянный ящик заданной формы, но не сбитый, а с разборными стенками и без крышки. В опалубке блоки выдерживают в течение месяца, поддерживая высокую влажность. Для этого блоки накрывают полиэтиленовой пленкой и смачивают водой первые 5–7 дней.
