Какой должен быть раствор для кладки печи самостоятельно

При кладке печи особое значение имеет выбор раствора, в который входит вяжущее вещество (обычно это глина, имеющая сходство по составу с керамическим кирпичом), заполнитель и вода. При строительстве фундамента печи или дымохода применяется другой состав раствора, в который входит известь или бетон. Смеси, изготавливаемые с использованием этих материалов, обладают высокой прочностью и не образуют трещин при скоплении конденсата.
Для успешного выполнения печью своей функции готовить раствор и производить кладку нужно очень тщательно и аккуратно. Для кладки 100 кирпичей расходуется около трех ведер раствора. Толщина шва кладки должна быть примерно 3 – 4 мм. Если швы толще, глина, нагреваясь до высокой температуры, начинает крошиться и могут появиться трещины, через которые проникает воздух, ухудшая тягу. Происходит увеличение затрат топлива и попадание в жилое помещение угарного газа.

Виды растворов

Продолжительность службы печи в большой степени зависит от качества используемого раствора и его толщины в швах кладки. Наиболее важное требование, предъявляемое к раствору – после высыхания он не должен давать трещин. Чтобы печка хорошо грела, для приготовления раствора применяют только качественные и чистые материалы. Для кладки печи готовят глиняный, цементный и известковый растворы.
Главной характеристикой глиняного раствора является жирность, которой определяются такие свойства будущей кладки, как пластичность, стойкость к воздействию высоких температур, прочность конструкции, величина усадки. Различают следующие виды растворов из глины:

• Жирные – обладают хорошей пластичностью, но после высыхания отмечается значительное растрескивание;
• Тощие – не имеют пластичности и прочности, раскрашиваются после высыхания;
• Нормальные - отличаются достаточной пластичностью, высыхая практически не растрескиваются, их усадка также незначительна.

Для того чтобы кладка была надежной, необходимо использовать раствор с нормальным уровнем пластичности, который способен выдержать повышение температуры до 1000 °C и более. Раствор готовится из глины, песка и воды.

Особенности приготовления раствора

Для приготовления раствора нужна вода без ила и содержащая минимальное количество минеральных солей. Так как минеральные соли могут выступать на поверхности оштукатуренной и побеленной печи, раньше традиционно смешивали компоненты смеси с дождевой водой. Чтобы очистить песок от камушков, частей растений и других посторонних примесей, его просеивают через ячейки сита. Хорошо очистить песок от загрязнений можно его промыванием. 
Использование мелкого просеянного песка позволит сделать швы кладки тонкими. При расчете количества песка, которое нужно добавить при замешивании раствора, учитывается качество глины. Она также просеивается для получения материала, имеющего однородную консистенцию и очищенного от нежелательных загрязнений. Для определения пластичности глины существует ряд способов, которые будут рассмотрены немного ниже.
Глина из некоторых залежей может быть использована для приготовления раствора без песка. Иногда, чтобы получить раствор, имеющий нормальную жирность, смешивают два – три вида глины. Из тощей глины можно удалить лишний песок с помощью вымучивания – разбалтывания с водой и удалением отстоянной части. Этот способ не всегда дает хорошие результаты. Сделать из тощего материала содержащий нормальную жирность можно также добавлением глины высокой жирности. 

Способы приготовления глиняного раствора

Раствор для кладки печи можно приготовить следующими способами:

1. Замочить глину в воде на 24 часа, разбавить водой до консистенции сметаны. Процедить, добавить песок, хорошо перемешать. Если на поверхности появляются лужи из жидкой глины, следует добавить еще немного песка и тщательно перемешать. 
2. Шамотный песок и огнеупорную глину, взятые в равных пропорциях, смешивают, добавляют воду в количестве, равном четвертой части песка и глины. После перемешивания раствор готов.
3. Использование суглинка. Чтобы определить смесь с наиболее подходящим соотношением входящих компонентов, замешиваются 10 вариантов в небольшом объеме, достаточно спичечного коробка. В первом к 10 частям суглинка добавляют по 1 части цемента и песка, в следующем варианте на 9 частей суглинка берут 2 части песка и 1 – цемента. В каждом следующем варианте долю песка увеличивают, а суглинка – уменьшают. После заполнения коробков растворами, их высушивают в течение недели. По истечении этого срока выбирается наименее растрескавшийся раствор, содержащий больше глины. Этот раствор отличается быстрым высыханием, при его нагревании происходит спекание смеси с образованием керамики. Он может выдерживать повышение температуры до 600°C, при более высоких температурных значениях происходит его разрушение. Его используют для кладки топок, в которых сжигаются торф или дрова.
4. К чистой глине, не содержащей камней, добавляется просеянный мелкий песок и вода, количество которой должно составлять четверть общего объема. Тщательно перемешать смесь до получения раствора, имеющего густоту сметаны, который не растекается и при взятии лопатой хорошо сползает с нее. Для увеличения прочности раствора в него добавляется цемент или соль из расчета на одно ведро – от 100 до 250 гр. соли или три четверти литровой банки цемента. Их добавляют в раствор после того, как растворят соль в воде, а из цемента с помощью воды сделают смесь, по густоте напоминающую сметану.

Качественный раствор обеспечивает хорошее сцепление элементов в кладке, заполняет неровности кирпича, придавая шву плотность и газонепроницаемость.

Способы проверки пластичности глины

Существуют следующие способы проверки качества глины:

1. Этот способ основан на свойстве различных видов глины, обладающих разной пластичностью, по-разному распределяться на деревянной поверхности. В ведро с десятью литрами воды кладется глина до тех пор, пока получающийся при помешивании чистой дощечкой раствор не будет иметь консистенцию, подобную сметане. Вытащив дощечку, проверьте толщину остающегося на ней слоя глины – у раствора, имеющего нормальную пластичность, она составляет 2 мм, прилипая сгустками. Если глина покрывает дощечку слоем 1 мм, раствор имеет малую пластичность. При чрезмерной пластичности раствора, оставляющего большой слой глины, следует добавить песок в количестве литровая банка на ведро (12 литров) раствора.
2. Испытание прочности высохшей смеси. Для измерения порций компонентов используется литровая банка. Набирают 5 порций глины. Если глина средней пластичности, к первой порции песок не добавляется, ко второй добавляется четверть банки, к третьей – половина, к четвертой – полная банка, к пятой – полторы банки. Смесь в каждом из вариантов перемешивается, добавляется вода до тех пор, пока глина не начнет хорошо разминаться в руках, при этом не прилипая к ним. Из каждой порции раствора делается шарик, затем сминающийся в лепешку. Их оставляют до высыхания, после чего выбирают для создания кладки ту смесь, которая дала наиболее плотную, не растрескивающуюся лепешку.
3. Готовятся шарики таким же образом, как и во втором способе. Когда они высохнут, нужно взять пару отструганных дощечек. Поочередно класть на одну дощечку шарики, придавливая сверху другой. Трещины в жирном растворе появляются при сжатии на половину диаметра шарика, в нормальном – при сдавливании на 1/3 часть диаметра, шарик из тощего практически сразу начинает крошиться.

Приготовление известкового раствора

Раствор из глины не подходит для строительства фундамента и дымохода печи из-за недостаточной прочности и возможности появления трещин при скоплении на сооружении конденсата. Основой известкового раствора является известковое тесто, которое представляет собой смесь воды с негашеной известью в пропорции 3:1. При его приготовлении следует одевать перчатки и респиратор, чтобы защитить от неблагоприятного воздействия кожу рук и дыхательные пути. Тесто продается в готовом виде в строительных магазинах.
Известковое тесто протирается через сито, песок просеивается. Замешивают раствор, добавляя к 3 частям песка 1 часть теста. Смесь разбавляют водой до нужной консистенции. Чтобы увеличить прочность кладки, возможно приготовление известково-цементного раствора, используя следующие пропорции: на 10 частей песка – 2 части теста и 1 часть цемента. Вначале смешиваются песок с цементом. Отдельно известковое тесто разбавляется водой до получения вязкой консистенции. В него высыпается смесь из песка и цемента, раствор тщательно перемешивается, если необходимо, добавляется вода.

Приготовление цементного раствора

Цементный раствор быстро застывает и очень прочный. Для его изготовления используется чистый просеянный песок и цемент. При определении соотношения компонентов учитывается марка цемента. Сухие компоненты раствора тщательно перемешиваются, избегая образования цементных комочков. Вода добавляется непосредственно перед началом кладки печи. Оптимальная густота раствора определяется по подвижности раствора, помещенного на лопату, он должен иметь подвижность, но не сползать с полотна лопаты.
Готовый раствор желательно использовать за один час, так как в результате быстрого схватывания по истечении этого времени он станет непригодным к применению. Значимость качества раствора, используемого при кладке печи, очень высока. Результатом неправильно приготовленного раствора может стать плохая тяга, недостаточное выведение дыма, появление трещин и разрушение конструкции.

Приготовление жаростойкого монолита

Монолитными называют топки, собирающиеся из отлитых с помощью опалубки частей. Эти конструкции более прочные и долговечные, им можно придать желаемую форму, обеспечивающую экономичность и индивидуальность дизайна. Главным условием для изготовления литьевой массы является наличие бетономешалки, так как ручное вымешивание в этом случае не подходит.

Состав жаростойкого бетонного раствора для монолитной топки:

• Одна часть портландцемента М400 – М600.
• Две части кирпичного щебня М150, обладающего огнеупорностью.
• Две части чистого кварцевого песка диаметром фракции 1 мм. Можно использовать только заводской расфасовки, природный не подходит.
• Шамотный песок - 0,3 части.
• Вода, имеющая жесткость не более 10 градусов, из расчета на 10 кг смеси – 4 литра.

Готовый раствор должен иметь консистенцию сметаны. Благодаря трехкомпонентному наполнителю происходит каскадное распределение тепловой энергии по печи. На частицы цемента приходится небольшое количество температурной нагрузки, благодаря высокому качеству и связующим свойствам цемента печь имеет хорошую прочность.