Как сделать огнеупорную глину – приготовление раствора для кладки печи своими руками

Выложить печь ˗ дело достаточно трудоемкое и требующее навыков и знаний.

Доверить такое ответственное дело нельзя несведущим людям, которые не владеют тонкостями профессии. Умение это складывается годами. Путем проб и ошибок печники оттачивали свое мастерство и ни с кем не делились своими секретами. Эти секреты нельзя найти ни в одном пособии. Раньше это дело передавалось от отца сыну или родственнику.

В зависимости от предназначения печи использовался и определенный раствор. Различные части в конструкции тоже требовали определенного состава смеси. Для топки требовался огнеупорный кирпич и раствор, для фундамента прочный, влагостойкий состав. Знание этих особенностей было необходимо, потому что от этого зависела жизнь и здоровье хозяев, долговечность сооружения.

Опытный мастер в своей работе использует как минимум 3 раствора чтобы сложить печь. Это связано с тем, что печь дает усадку и если неправильно подобран связующий раствор, она попросту может растрескаться и развалиться. При нарушении герметичности стенок печи люди могут отравиться угарным газом.

Универсальный растворов, используемый в укладке печи, является глиняный.

Преимущества глиняного раствора:

  • Он простой и дешевый, особенно если печник сам находит глину;
  • Огнестойкость;
  • Устойчивость к воздействию агрессивных продуктов горения;
  • Выдерживает температуру до 1100 градусов;
  • Прочность при высыхании, вместе с кирпичом образуется практически монолит;
  • Можно заново переложить печь, структура кирпича не нарушается;
  • Раствор сохраняется неограниченное время. При высыхании можно в любое время размочить и использовать вновь;
  • Устойчивый гидроизолятор.

Недостатками являются:

  • При смачивании глиняная кладка размокает и разваливается, поэтому эта кладка уместна только в закрытых помещениях или отштукатурена с применением влагостойкого раствора;
  • Нужно знать, какая глина для чего подходит, уметь ее найти;
  • Для приготовления раствора из глины требуются навыки и время.

Глина является осадочной породой из группы алюмосиликатов в сочетании с карбонатными частицами. Прочность придает кремний, а пластичность оксид алюминия в сочетании с водой. Различные незначительные примеси дают разнообразную окраску. Глина бывает белая, синяя, зеленая, красная, желтая, коричневая и черная.

Глина применяется в медицине, косметологии, бумажной промышленности, в производстве посуды и керамических изделий, строительстве и других отраслях.

Материалы и инструменты

Итак, что нам потребуется, чтобы замешать хороший раствор? Во-первых, инструменты. С их помощью мы будем месить, сеять, класть… Во-вторых, нужны сами материалы, то есть то, что мы будем месить, сеять и класть.

Инструменты: лопата — для заготовки песка и глины, мастерок – перемешиваем и применяем для работы, сито с размером ячеек 1-2 мм, ёмкость для перемешивания (корыто, ванна, бак), пару тазиков, ведро, дрель или перфоратор с насадкой миксера.

Необходимые материалы: глина – основа раствора, песок – основной наполнитель, цемент – связующий компонент, известь, асбест, гипс – вспомогательные и дополнительные компоненты (обычно не применяются), чистая вода.

Что такое шамотная глина

Шамот является самым экологичным огнеупорным сырьём. Прежде чем разобраться, как с ним работать, необходимо выяснить, что из себя представляет этот строительный материал и какими достоинствами и недостатками обладает.

Огнеупорная глина состоит из таких элементов, как кварц, алюмооксидная керамика, оксид кальция, оксид железа, оксид натрия и оксид магния

Из чего состоит и как выглядит

Первоосновой шамота является каолиновая глина, которая образуется в результате оседания частиц разрушенных горных пород. Массу серой каолиновый глины подвергают термической обработке при высоких температурах – порядка 1300-1500 Co, в следствие чего она теряет практически всю воду, скрепляющую её молекулы, и глина спекается. После такой обработки каолин приобретает бурый оттенок и по физическим свойствам становится подобен камню. В готовый вид шамот приводят с помощью металлических валиков, которыми дробят куски обожжённого каолина.

Чем выше температура обжига каолиновой глины, тем меньше воды остаётся в составе шамота, благодаря чему материал теряет свою пластичностью и не подвергается кардинальным физическим и химическим изменениям при термическом воздействии. Иными словами, из-за потери воды шамот практически не расширяется при нагреве. По поглощению влаги шамот разделяют на:

  • Высокоотожжённый. Водопоглощение – от 2 до 8%.
  • Низкожжённый. Водопоглощение – от 20 до 25%.

Все виды шамотной глины выдерживают примерно одинаковую температуру, при которой не подвергаются её разрушительному воздействию — 1800 Co. Выдержанная температура зависит от конечного материала, в котором был использован шамотный порошок: концентрации в нём глины, воды, удерживающих веществ и иных химических реагентов. Производители могут (но не обязаны) указывать точную максимальную эксплуатационную температуру глины на мешке, добавляя при этом детальный состав для замешивания.

Шамотная глина отлично подходит для кладки шамотного кирпича, так как оба материала обладают одинаковым коэффициентом линейного расширения

Также у глины есть ещё одна характеристика – влажность. Чем она выше, тем пластичнее материал, а следовательно – чувствительнее к термическому воздействию. Влажность, как и максимальную температуру, могут указывать на упаковке, но обычно на эту характеристику не обращают внимания, поскольку разница небольшая – от 4 до 7%. Кроме того, шамот различается по размеру частиц: для добавления в состав кирпичей используется мелкозернистый, а для декоративной отделки – крупнозернистый.

Для чего нужна

Шамотная глина – материал с широким спектром использования. Её термическая стойкость особо ценится в строительстве, а красивый бурый цвет и необычная фактура – в дизайне интерьера и художественной лепке. Основными областями применения шамота можно назвать:

  1. Создание огнеупорных строительных материалов;
  2. Оформление помещения с помощью шамотной штукатурки;
  3. Лепка статуэток и сувениров из шамотной массы со специальными примесями.

Шамотный кирпич является огнеупорным, и маркируется буквой «Ш»

Шамотный порошок добавляют в цементные смеси, шпаклёвку, а также он может являться основой для кирпичей. В результате такой продукт приобретает огнеупорные свойства, но при этом значительно возрастает и его цена. Огнеупорные кирпичи (“Ш” – такая маркировка на них обязательно должна присутствовать) способны выдерживать полторы тысячи градусов, благодаря чему они служат основным материалом для печей, но выкладывать из них всю конструкция не имеет смысла, так как это влетит в копеечку

Важно отметить, что для топок нужно применять не только огнеупорный кирпич, но и шамотный раствор для их соединения

Шамотная штукатурка благодаря своей фактуре подходит для современного дизайна интерьеров как самостоятельный художественный инструмент – можно заметить, что её применяют не только для удаления неровностей, но и просто для оформления поверхности.

Из шамотной глины изготавливают керамическую посуду и декоративные статуэтки

Если добавить в шамотную глину добавки, в число которых входит вода, влагоудерживающие реагенты и пластификаторы, то она станет податливым материалом для ручной лепки. Из такой смеси можно вылепить не только статуэтку или декоративную фигурку, но и художественно оформить рамку или небольшой предмет интерьера, который можно будет обжечь в печи. Чем выше температура запекания, тем темнее и хрупче получаются фигуры. После запекания их можно покрыть глазурью и расписать.

Как приготовить раствор для кладки печи

Лучшим печным раствором считается однородный

Для этого важно правильно выполнить замес, а технология заключается в следующем:

  • просеивание материалов;
  • смешивание;
  • отстаивание смеси.

В основном замешивание производят лопатами

В ходе приготовления раствора важно добиться однородности.

Глиняно-песчаный раствор

Независимо от того, какая глина задействуется для кладочной смеси, материал нуждается в обязательном замачивании. Для этого берут емкость, например, корыто, наполняют его глиной примерно на 80%, заливают воду до краев и оставляют на сутки. Затем смесь перемешивают, если нужно вносят воду и ждут еще сутки. После материал пересыпают в другую тару.

Когда глина хорошо замочена, приступают непосредственно к приготовлению смеси для кладки, т.е. к добавлению песка. Объем и пропорции составляющих могут сильно отличаться в зависимости от самой глины. Оптимальное сочетание песка и глины – 1:2 или 1:1. Воду вливают в таком количестве, чтобы получилась требуемая консистенция. Смесь для кладки печи считается готовой, когда к лопате будут прилипать только отдельные комочки состава.

Добавки

В глиняный раствор, если это запланировано, могут вводиться добавки, повышающие прочность кладки. Замешивание 10 кг сложного раствора для кладки потребует такого количества компонентов:

  • 20 кг глины;
  • 20 кг песка;
  • 1 кг цемента М400;
  • 150 г соли.

Состав готовится в таком порядке:

  1. Замачивают глину на 2 суток, перемешивают ее на протяжении этого времени.
  2. Всыпают песок.
  3. Вносят оставшиеся компоненты.

Раствор из шамотной глины

Такая глина для кладки печи оправдывает себя лишь в двух случаях:

  • когда печь полностью возводится из шамота;
  • для топки.

Независимо от ситуации используют следующие пропорции:

  • шамотная глина 30%;
  • шамотный песок 70%.

В случае с жирной глиной пропорции компонентов должны быть 1:1. При возведении русской или голландской печи глина используется без песка.

Известково-песчаный раствор

Пропорции раствора для кладки печи на основе известкового теста и песка таковы: 1:2, 1:4 или 1:5. Основное применение состава — кладка первых двух рядов. Замешивают его так:

  1. В тару помещаем известковое тесто, вливаем воду, тщательно вымешиваем, добиваясь нужной консистенции.
  2. Пропускаем смесь через мелкое сито.
  3. Засыпаем песок и хорошенько перемешиваем.

В ходе приготовления раствора нельзя применять негашеную известь, поскольку она при взаимодействии с водой способна порвать швы.

Цементно-песчаный раствор

Чаще всего цементный раствор используется для закладки фундамента печи и дымаря снаружи дома. Состав делают из цемента и песка 1:5 для кладки печи и 1:3 для основания. Смесь готовится в такой последовательности:

  1. В емкость насыпают цемент и песок, хорошо смешивают.
  2. Вносят воду при постоянном перемешивании. На этом этапе нужно следить, чтобы не было избытка воды. Раствор для кладки по консистенции должен напоминать густую сметану.

Цементно-шамотный раствор

В состав шамотно-цементного раствора входит 20% цемента, 80% шамотного песка и 6% от массы общей смеси пластификаторов из огнеупорной глины. Последняя может использоваться как в виде глиняного молока, так и в виде порошка. Фракция шамотного песка должна быть не более 2 мм. Готовится смесь по аналогии с цементно-песчаной.

Цементно-известковый раствор

Такой раствор готовят из цемента, известкового теста и чистого песка в следующих пропорциях – 1:0,2:3. Подобная смесь используется редко и только для возведения первых двух рядов кирпичной кладки.

Состав раствора для кладки печи замешивают таким образом:

  1. Известковое тесто разводят водой, тщательно перемешивают, добиваясь требуемой консистенции.
  2. Цемент и песок смешивают друг с другом, после чего компоненты не спеша всыпают в раствор извести при постоянном перемешивании.

При подготовке цементно-известкового раствора лучше работать вдвоем, чтобы один человек всыпал сухую смесь, а другой перемешивал.

Как очистить глину от песка в домашних условиях – как отделить

Оба материала относятся к осадочным горным породам, однако свойства их буквально противоположны. Песок впитывает влагу – до 10%, но при этом не изменяет физических характеристик, не образует с водой истинных растворов или взвесей. Он служит наполнителем строительной смеси и обеспечивает ей плотность и структуру. Читайте про плотность строительного песка.

После высыхания глиняный предмет становится водонепроницаемым и не изменяет конфигурацию. Глина выступает связующим звеном.

Глина набухает в воде, увеличиваясь в объеме и приобретая другое свойство – пластичность. Ей можно придавать любую форму.

Для кладки кирпича используются самые разные составы. Наиболее известен цементный – смесь цемента и песка. Он твердеет в условиях высокой влажности, что делает его незаменимым при возведении зданий из кирпича или камня. Глиняно-гипсовый имеет другие свойства: гипс воспроизводит сложные и тонкие формы, но боится влаги. Гипсовой штукатуркой отделывает стены только в сухих жилых помещениях. Про сухую универсальную смесь М 150 расскажет этот материал.

Печь – сооружение особое. Кирпичи и соединяющий их раствор подвергаются тяжелой нагрузке: в топке температура достигает 950–1000 С, а в верхней части дымоходной трубы составляет всего 50 С. Материалы должны выдерживать подобные перепады, так что подбирают их тщательно. Про глиняный раствор для кладки печей из кирпича читайте тут.

Для стен печи берут состав на базе красной глины. Для топочной камеры и дымохода нужен огнеупорный шамотный состав из шамотного песка и глины.

ПараметрыРечной песокШамотная глинаКрасная
Удельный вес, кг, куб м1,51,6–1,9Не определяется
Величина зерна, ммОт 0,16 до 22От 2 до 5
Минеральный составКремнеземКварц, каолиныКаолинит, иллит, другие минералы
Содержание примесей, %0,7–1До 1От 5 до 9
Число пластичности0,1–0,27
Температуры плавления, С1700–18001550–15801100

Состав

Глина выступает связующим в строительном растворе. Ее главное свойство – пластичность, определяемая таким показателем, как число пластичности или жирность. Это изменяемый параметр. Состав смеси зависит от того, какой материал используют.

  1. Жирность глиняной смеси можно оценить без специальных измерительных приборов. Горсть состава увлажняют и разминают. Если материал приобретает консистенцию и эластичность пластилина – глина жирная. Если комок рассыпается – тощая.
  2. Более точный метод таков: в 500 мл глины добавляют 100–150 мл воды, размешивают до однородности, чтобы материал не прилипал к коже. Из смеси скатывают 2 шарика величиной в 50 мм и один расплющивают в лепешку. Образцы оставляют высыхать на воздухе 2–3 дня.

Если на тестовых комочках после высыхания появились трещины – глина жирная, ее смешивают с большим количеством песка. Если шарик, брошенный с высоты 1 м, разбивается на куски – слишком тощая. Ее смешивают с более жирными сортами.

Пропорции печной смеси определяет число пластичности: на 1 часть глины берут от 2 до 5 долей песка. В зависимости от жирности материала раствор для кладки готовят так: на 1 часть глины добавляют от 2 до 5 частей чистого речного песка.

Качество смеси проверяют постоянно по мере ее изготовления:

  1. При замешивании ингредиенты довольно быстро образуют однородную массу, так как оба компонента способны впитывать влагу. Но если, постояв полчаса, состав расслаивается – глина тощая, мало набухает и содержит много песка.
  2. Расслоение вызывается также избытком воды. Ее просто сливают. Другой тест: снять мастерком слой массы. Если поверхность с трещинками, «рваная» – воды слишком мало.
  3. Если смесь приняла нужную консистенцию, но прилипает к лопате или к рукам – используется слишком жирная глина, нужно добавить речного песка.
  4. Перед сооружением печи выполняют тестовую кладку из 2–3 кирпичей. Если швы между камнями не заполняются полностью, состав слишком тощий. Его обогащают добавкой жирного сорта.

Теплоемкость смеси

Печное сооружение строят из глиняного кирпича, поскольку он может аккумулировать тепло и отдавать его медленно. Раствор должен обладать такими же свойствами.

Этот параметр очень важен, так как задача печи – равномерная и длительная передача тепла.

Перед изготовлением раствора из суглинка компоненты для него нужно подготовить – очистить. Делают это 2 способами:

  1. Сухая очистка – выбирают из материала веточки, мусор, листья. Затем измельчают и фильтруют через сито с диаметром ячеек до 2,5 мм.
  2. Мокрая – глина не сыпучая, поэтому чаще поступают иначе: замачивают материал, а когда он набухнет, протирают через ячейки большого размера – до 3 мм.

Способ мокрой чистки.

Какие растворы применяются при кладке отдельных элементов печи из кирпича

Выбор раствора для работы необходимо осуществлять в зависимости от того, для кладки какой именно части печки он будет применяться. Используя схему, размещенную ниже, подробно рассмотрим каждую из них.

Общая структурная схема стандартной печной кладки

  1. Железобетонное основание печного фундамента, которое также называют подушкой либо корнем. Изготавливается по стандартной технологии, однако, в обязательном порядке, во избежание неприятных последствий, должен быть физически отделен от фундамента самого дома. Необходимость соблюдения данного условия объясняется различиями в степени усадки здания и печи в нем.
  2. Гидроизоляционная прослойка. Для ее создания прекрасно подойдет рубероид, который нужно постелить поверх фундамента в несколько слоев.
  3. Собственно, сам печной фундамент. Поскольку он не подвергается мощному тепловому воздействию, то при кладке не требует применения особо термоустойчивых смесей. В то же время, от качества сборки данного элемента печи зависит надежность всей конструкции. Известны случаи, когда из-за ошибок при кладке фундамента приходилось полностью разбирать печь переделывать ее по-новому. Для работы используются сложные, трех- и более компонентные цементно-известковые смеси. Ну а в качестве основного стройматериала красный полнотелый кирпич здесь подойдет лучше всего.
  4. Слой теплоизоляции с противопожарной отмосткой. Изготавливается из минерального картонного либо асбестового листа, на который кладут поверх лист железа, прикрывая всю конструкцию финишным слоем из войлочного полотна, пропитанного так называемым глиняным молоком (это раствор из очень жидко разведенной глины, как его приготовить — мы расскажем ниже).
  5. Теплообменник, накапливающий выделенную при горении дров энергию. Является одной из основных частей так называемого тела печи. Во время растопки редко нагревается выше шестисот градусов, но зато подвергается очень активному влиянию со стороны выделяемого при горении дыма и прочих газообразных веществ. Нередки случаи, когда на внутренней поверхности теплоаккумулирующей кладки оседает разрушительный кислотный конденсат. Кирпич здесь используют специальный: печной, марки М150, керамический полнотелый красного цвета. Скрепляют кирпичи между собой простым однокомпонентным раствором глины. Следует заметить, что термин «простой» относится только к составу строительной смеси. Ее приготовление – довольно трудоемкий процесс, особенности которого мы рассмотрим ниже.
  6. Жаровая часть тела печки называемая также топочной. Подвергается среднему химическому влиянию газов, но разогревается до очень высоких температур, вплоть до 1200 градусов. Для кладки используют так называемый шамотный кирпич и огнеупорный раствор глиняно-шамотного типа.
  7. Исток дымохода. Его изготавливают из того же кирпича и скрепляют тем же раствором, который указан в пункте №5, поскольку данный элемент печи подвергается аналогичному температурному и химическому влиянию, как и теплоаккумулирующая часть ее тела.
  8. «Распушка» печного дымохода. Ее задача – создать гибкое механическое соединение, связывающее потолочное перекрытие и непосредственно дымоход. Позволяет избежать ситуации, при которой возможна просадка потолка. Ремонтировать распушку можно отдельно, она не требует полной разборки всей конструкции. Кирпич для кладки берут стандартный печной, а раствор известкового типа идеально подходит для кладки этой части печи.
  9. Противопожарная разделка – это специальный металлический ящик, наполненный невоспламеняющимся теплоизоляционным веществом.
  10. Труба дымохода. Данный элемент подвержен воздействию ветра и атмосферных осадков. Нагревается слабо, посему трубу кладут из стандартного красного кирпича. Впрочем, для большей надежности и термостойкости пользуются известковым раствором.
  11. Распушка трубы дымохода (11). Она изготавливается из тех же материалов, которые применяются при кладке основной части трубы.

Как установить качество раствора

После приготовления раствора нормальной жирности можно начинать кладку

Для кладки печи в доме или в бане подходят только нормальные растворы. Жирные после застывания выкрашиваются. А так как печь эксплуатируются активно, происходит это очень быстро. Тощие растворы не гарантируют прочность стенок, что небезопасно.

Так как в точности измерить показатели материалов без приборов сложно, прибегают к другому способу. Замешивают 5 растворов с разной концентрацией песка и глины и определяют пригодность каждого состава. Технология такова.

  1. Готовят 5 равных порций глины. Первую оставляют без изменений, во 2 образце добавляют 10 % песка, в 3 – 25%, в 4 – 75%, а в 5 глина и песок будут в равном объеме.
  2. К каждой порции добавляют столько воды, чтобы из каждого образца получилось густое тесто.
  3. Из порций лепят шарики диаметром в 4–5 см и пластинки толщиной 2–3 см. Оставляют на 10–12 дней для высыхания. Сохнуть образец должен в закрытом помещении при комнатной температуре.
  4. Если шарики и пластинки трескаются во время сушки – состав жирный, в него нужно доложить больше песка. Если пластинки раскрашиваются, а шарики разбиваются при падении – смесь тощая, глины надо класть больше. Если при падении глиняная поделка не рассыпается – раствор имеет нужную жирность и пластичность. При изготовлении смеси песок и глину смешивают в тех же пропорциях, что и в этом образце.

На этапе изготовления больших порций обращают внимание на густоту состава. Если при проведении мастерком по поверхности остаются разрывы – смесь чересчур густая

Если следы от мастерка быстро заливает жидкость – смесь жидкая. Ей нужно отстояться, а лишнюю воду слить.

Способы проверки на качество

Опытные печники никогда не используют раствор без проверки его качественных показателей. Происходит это таким образом: готовую глиняную пасту наносят на мастерок и переворачивают его. Раствор хорошего качества не упадет. Степень жирности определяют так же: если состав жирный, то он хорошо прилипает к строительной лопатке. Если же жирности недостаточно, и в пасте превышено количество песка, раствор упадет, отделившись от поверхности лопатки.

Способом сушки

Технология проста и не представляет никакой сложности. Мастер замешивает 5 пробных частей глиняной пасты, из каждой скатывает небольшой шарик, после чего сминает его в лепешку. Это проще всего сделать, положив колобок на ладонь и придавливая пальцами другой руки. Все колобки маркируют с указанием процентной части песка.

Полученные лепешки оставляют для высыхания, на это понадобится 2-3 дня. По прошествии срока их осматривают на предмет трещин и прочности — лепешка должна оставаться цельной при сжимании. Затем каждый фрагмент бросают на пол: качественный состав не должен рассыпаться.

С помощью веселки

Специалисту необходимо узнать степень жирности глины до того, как он приступит к приготовлению замеса. Для этого он использует примерно 2 кг материала, смешивая его с водой. Полученный раствор перемешивают деревянной веселкой, внимательно ее осматривая.

  • Большой слой налипшей глины говорит о высокой жирности. Если надо, ее понижают увеличением количества песка.
  • Если же на планке остаются небольшие кусочки глины, то это показатель оптимальности состава, а значит, он не нуждается в добавлении песка.
  • Если же веселку покрывает глинистая пленка, это говорит о тощем составе и указывает на необходимость добавления более жирной глины.

При помощи дощечек

Абсолютно простой способ: из готовой глиняной пасты скатывают маленькие колобки примерно 3 см в диаметре. Каждый шарик кладут между двух дощечек с гладкой поверхностью, постепенно и аккуратно сдавливая, периодически проверяя результат. Если шарик растрескивается сразу же после сдавливания, то это говорит о том, что смесь тощая, и ей не хватает жирности. Когда растрескивание происходит при сдавливании наполовину — это является показателем слишком большой жирности. Оптимальный вариант, когда шарик плющится, но не разрушается.

Другие способы

Немного подробнее о способе с 5-ю частями, упоминаемом выше. Необходимо замешать 5 частей с разным составом глиняного раствора:

  1. первая – состоит из одной глины;
  2. ко второй – добавляют 25% просеянного песка;
  3. в третьей части песок уже составляет почти половину;
  4. для четвертой – песок занимает больше половины состава:
  5. пятая часть – это 75% песка и 25% глины.

Все части замешивают отдельно, доводя до состояния плотной пасты. Регулируют качество пасты с помощью воды и песка. Готовность можно определить на ощупь — если состав не остается на ладонях, то он готов. Помимо вышеперечисленных способов, печную глину тестируют и перед началом кладки. Как бы этому ни противилась душа, но лучше переделать готовый раствор, чем сложить некачественную печь, а затем тратить силы, время, средства на исправление ошибок.

Состав проверяют следующим способом: зачерпывают его рукой и растирают между пальцами. Скользкая и маслянистая паста говорит о хорошем качестве связующего раствора.

Есть еще один способ, но воспользоваться им может только печник с большим опытом — проверка готовности состава на слух.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий