Можливо, жоден затишний приватний будинок не уявити без гарної печі або каміна. Крім того, до цього дня багато людей, які проживають у негазифікованих районах, просто змушені обігрівати дрова.
Кладовий розчин для розміщення печі
З одного боку, це найбільш екологічно чистий спосіб обігріву, а з іншого – економічно вигідний. Альтернативні ціни на пальне та електроенергію підтримують стійку тенденцію до зростання, тому слід шукати найкращий вихід із цієї ситуації.
Багато людей хочуть навчитися розкладати печі, і це пов’язано не лише з бажанням економити на опаленні взимку. Практичні навички, набуті під час навчального процесу, можуть стати великою підмогою у розвитку особистого бізнесу. Попит на пічні роботи з кожним роком зростає, що створює перспективи для досить високого доходу.
Жароміцний, жаростійкий, вогнетривкий – у чому різниця?
У початківців часто виникають труднощі, пов’язані з правильним розумінням термінології. Що стосується розчинів для кладки, то найбільше плутанини виникає з поняттями термостійкості, жаростійкості та вогнестійкості матеріалу. Ці параметри є основоположними в печі виробництва, тому ми зараз спробуємо уточнити їх значення та уточнити розуміння цього питання.
Жароміцний називають матеріалом, який може протистояти нагріванню до високих температур. При цьому під час подальшого його охолодження структура та хімічний склад зберігаються і незворотних змін форми не відбувається. Крім того, жароміцні матеріали в нагрітому стані ще здатні витримати початкові задані фізичні перевантаження без ризику можливого руйнування.
Основна власність жаростійкий матеріали – стійкість до температури при збереженні первісних механічних властивостей. Теплостійкі речовини та сполуки мають на порядок меншу швидкість теплового розширення, ніж жаростійкі. Такі матеріали використовуються в конструкції не тільки печей, але і механічних пристроїв, що працюють в екстремальних температурних умовах, при цьому піддаються потужним динамічним впливам.
Нарешті, вогнетривкі матеріали – термостійкі або жаростійкі сполуки, які, крім усього іншого, спокійно протистоять дії хімічно активних (часто агресивних) речовин, що містяться в газоподібних речовинах. Зокрема, у разі кладки це можуть бути диму або продукти термічного розкладання палива.
Всі розчини та матеріали, що використовуються при проектуванні печей, повинні бути термостійкими та вогнетривкими. Ця вимога стосується навіть тих елементів, які при нормальній роботі печі не нагріваються більше чотирьохсот градусів. Жодна стандартна будівельна суміш не відповідає цим параметрам.
Які розчини використовуються при укладанні окремих елементів цегляної печі
Вибір рішення для роботи повинен здійснюватися залежно від того, яку частину печі він буде використовувати для укладання. Використовуючи схему нижче, ми розглянемо кожну з них докладно.
Загальна структурна схема стандартної кладки
- Залізобетонна основа пічного фундаменту, яку ще називають подушкою або коренем. Він виготовлений за стандартною технологією, однак безвідмовно, щоб уникнути неприємних наслідків, його необхідно фізично відокремити від фундаменту самого будинку. Необхідність дотримання цієї умови пояснюється різницею ступеня усадки будівлі та печі в ній.
- Гідроізоляційний шар. Для його створення ідеально підійде покрівельний матеріал, який потрібно укласти поверх фундаменту в кілька шарів.
- Власне, сам фундамент печі. Оскільки він не піддається впливу сильного тепла, під час укладання він не потребує використання особливо жаростійких сумішей. У той же час надійність всієї конструкції залежить від якості збірки цього елемента печі. Бувають випадки, коли через помилки при закладенні фундаменту довелося повністю розібрати піч, щоб переробити її по-новому. Для роботи використовуються складні, три і більше складові цементно-вапняні суміші. Ну, а як основний будівельний матеріал тут найкраще підходить червона повнотіла цегла.
Для виготовлення компактних печей або печей зі значною базовою площею (наприклад, російська піч) можна також використовувати звичайну вапняну суміш.
Типи розчинів для кладки та їх основні властивості
Переглянувши попередній пункт статті, ви можете помітити, що для укладання різних компонентів печі рекомендується використовувати власний, найбільш підходящий тип розчину для роботи. Давайте розглянемо кожен з них детальніше.
Глиняний розчин для укладання печі: плюси і мінуси
Глиняний розчин – найдешевший будівельний матеріал. Його, як правило, можна отримати і приготувати в домашніх умовах самостійно. Цей процес ми детально розглянемо пізніше, оскільки підготовка складених компонентів сама по собі є досить трудомісткою і вимагає окремої інструкції. Міцність глиняного розчину, а також його термостійкість – середня. Склад здатний протистояти впливам температур до 1100 градусів Цельсія без наслідків. Що стосується тугоплавкості, то глина тут практично не має аналогів: вона не запалюється, і розчинити її можуть лише фтороводородна та фториста кислота. Він також має абсолютні показники щільності газу. Піч, побудовану на глиняному розчині, можна легко зібрати, оскільки змочена водою суміш знову відкисне. Крім того, такий матеріал підходить для роботи майже необмежений період часу: контейнер з розчином, покритим вологою ганчіркою, не пересохне через пару місяців. З іншого боку, це і його недолік: глина абсолютно непридатна для кладки на вулиці.
Зовнішній вигляд глиняного розчину
Як зробити глиняний розчин для укладання печі: відео інструкція
Вапняні та цементно-вапняні суміші: чи застосовуються вони для кладки печей?
Ступка
У будь-якому випадку це обійдеться дорожче, ніж глина. Щоб його приготувати, вам доведеться придбати спеціальне вапняне тісто або сипучий негашений вапно. Слід зазначити, що негашене вапно заощадить ваші гроші, але пізніше це повернеться до серйозних витрат на оплату праці: підготовка розчину з процесу варіння вапна є ретельним процесом, адже потрібно загасити всі частинки до останнього. Якщо в суміші присутній негашений вапно, то шви кладки можуть порватися. Сам розчин має низьку жаростійкість і вогнестійкість. Він здатний протистояти неактивним димовим газам з температурою менше п’ятисот градусів. У порівнянні з глиняною сумішшю вона має меншу щільність газу. З іншого боку, розчин не поглинає атмосферну вологу, тому ви можете працювати з ним на відкритому повітрі. Готова суміш підходить для використання протягом відносно короткого (відносно глинистого) періоду часу: її можна використовувати для закладання духовки від одного до трьох днів після замішування.
Ось як відбувається процес гасіння вапна
Цементно-вапняний розчин
Коштує дорожче, ніж звичайне вапно. Однак це частково компенсується його підвищеною міцністю. З іншого боку, стійкість до нагрівання тут приблизно в два рази нижча: цементно-вапняна суміш може витримати температуру лише до 250 градусів без наслідків. Щільність газу в розчині низька. Він, в більшості випадків, використовується для зведення пічного фундаменту. Він висихає досить швидко, тому залишається придатним для роботи лише протягом години після варіння.
Зовнішній вигляд цементно-вапняного розчину
Глиняно-шамотні та цементно-шамотні розчини
Глиняно-шамотний розчин
Він має всі властивості звичайної глиняної суміші, але є більш жаростійким (її максимальна робоча температура досягає 1300 за Цельсієм). Цей матеріал, звичайно, коштує дорожче, ніж глина, адже для його приготування потрібно придбати спеціальний пескоструйний пісок. Глиняно-шамотні розчини здебільшого використовуються для спорудження пічної печі.
Цементно-шамотний розчин
Це досить дорого, оскільки вимагає використання високоякісних компонентів. За міцністю суміш має рівні показники з цементно-вапняним, тоді як термостійкість схожа на глино-шамотний розчин. З іншого боку, він має середній рівень вогнетривкості. Однак його цілком достатньо для укладання пічної частини печі. Термін зберігання готового цементно-шамотного розчину становить близько сорока хвилин. Слід також зазначити, що компоненти не змішуються в ньому вручну!
Зовнішній вигляд цементно-шамотного розчину
Назви багатокомпонентних сумішей для кладки зазвичай виготовляються таким чином, що на першому місці стоїть назва найсильнішого в’яжучого. Причому відсоток його вмісту в розчині може бути найменшим. Наприклад, цементу в цементно-вапняній суміші в 10-15 разів менше, ніж вапна.
Два терміни, які використовуються вище, вимагають окремого пояснення: «газонепроникність» та «шамот». Давайте розберемось у їх значенні.
Термін "щільність газу"Позначає здатність матеріалу пропускати газоподібні речовини. Якщо розчин має високу щільність газу, він не випустить частинок, і вони, завдяки дифузії, не потраплять всередину нагрітого приміщення. Слід зазначити, що щільність газу і гігроскопічність не є взаємовиключними поняттями. Молекули водяної пари мають менший розмір і більшу рухливість порівняно з частинками диму. Добре якісне рішення повинно поєднувати в оптимальних пропорціях як якість, так і щільність газу та гігроскопічність. Піч повинна "дихати" і в той же час не пускати дим. Саме ці вимоги є ключовими при формуванні будівельних сумішей.
Щодо другої концепції, що розглядається, то "фаєр"Називається спеціальним вогнетривким і жаростійким матеріалом. Його отримують шляхом глибокого випалу суміші спеціальної глини (так звана" глинозем ", сполуки цирконію, гранатні кристали та деякі інші компоненти. Глибоке випалення відрізняється від звичайного випалу в що забезпечує постійне нагрівання речовини навіть після повного вивільнення з неї всієї кристалізаційної води, аж до спікання та утворення грудочок.
Виглядає як шамотна глина
Як заощадити на кладочних матеріалах?
Відповідь на це питання, здавалося б, цілком очевидна: потрібно максимально використовувати підручні матеріали, які можна безкоштовно отримати прямо на будівельному майданчику печі. У нашому випадку ми можемо самостійно отримати такі компоненти: глина, пісок та вода. Але, як показує практика, насправді все далеко не просто. Ви не можете просто брати будь-яку воду, змішувати її з першим піском і глиною, які потрапляють, і в результаті отримуєте якісну суміш для кладки. Для кожного компонента для створення пічного розчину висувається ряд серйозних вимог. Давайте дізнаємося більше про кожен з них та дізнаємось, як вибрати всі необхідні компоненти.
Як відрізнити високоякісну глину, придатну для кладки від інших мінералів?
Досить часто ламану глину можна придбати дешево у місцевих виробників печей, але ми не рекомендуємо йти легким шляхом. Такий матеріал зазвичай сильно забруднений органічними домішками. Згодом вони будуть гнити та розкладатися, погіршуючи консистенцію суміші та якість готових швів. Набагато вигідніше знайти хорошу глину в околицях і викопати її самостійно. Єдина складність – навчитися відрізняти якісні родовища від забруднених.
Глина, по суті, являє собою суміш глинозему Al2О3 і оксид кремнію SiO2 (простіше кажучи, пісок). Основним визначальним параметром глини є її вміст жиру. У свою чергу від цього безпосередньо залежатимуть міцність його структури, пластичність, показники адгезії (здатність дотримуватися інших поверхонь), гігроскопічність і навіть щільність газу. Стандартна жирність глини, що містить 62 відсотки глинозему та 38 відсотків піску, вважається 100%, а вміст жиру в чистому піску без домішок приймається за нульову орієнтир – 0%. Для замішування розчину для кладки печі нам потрібна глина із середніми показниками жирності, оскільки шви з матеріалу із занадто високим вмістом жиру тріскаються під час висихання. «Нежирна», або як її ще називають, «худа» глина теж не довговічна.
Глиняні родовища різних типів
У глини є кілька скам’янілостей-близнюків, які її часто плутають. Однак операції печі з іншими мінеральними матеріалами неможливі, тому важливо вміти відрізняти їх від того, що нам потрібно.
Глиняні сланці та мергелі. Матеріал – крихка скеляста скеля. Він лежить у горизонтально розташованих шарах, розрізнених оком, маючи на краях філе. Крім того, якщо взяти зразок глиняного сланця і розбити його, то отриманий шифер чітко покаже структуру сланців.
Зовнішній вигляд сланців
Найбільші труднощі в ідентифікації – бентоніт, також відомий як бентонітова глина (бентогліни) Це цінна мінеральна копалина, але вона зовсім непридатна для використання в печі. Іноді зустрічається бентоніт яскравих кольорів, який за зовнішнім виглядом практично ідентичний глині, яка нам потрібна.
Бентонітова глина, що складається з натрієво-кальцієвих сполук, монтморилоніту та інших домішок, знайшла своє застосування у фармакології, медицині, парфумерії, виноробстві і навіть у гірничій справі. Унікальність цієї мінеральної сполуки полягає в її здатності вбирати вологу. Насичений водою бентоніт може без наслідків збільшувати свій об’єм у півтора десятка разів, перетворюючись на гелевий стан. Але такими властивостями звичайної глини, як вогнестійкість, газонепроникність та жаростійкість, на жаль, вона не має. Відрізнити бентогліну від будівельного матеріалу нам потрібно досить просто. Досить взяти невеликий тестовий зразок і помістити його в склянку, наповнену водою. Через короткий проміжок часу бентоніт вбере вологу і значно збільшиться в розмірах. Дочекавшись достатнього періоду, можна побачити перетворення зразка в бентонітовий гель, схожий на желе, у щось подібне до желе. Глина у воді не перетвориться на щось подібне.
Поява бентонітової глини
На малюнку нижче видно схематичний розділ структури ґрунту, характерний для нашої країни. Глина, розташована у верхніх шарах землі, сильно забруднена органічними домішками. Вище основний шар глиняних відкладень покритий так званим суглинком – шаром ґрунту зі значною домішкою глинозему та піску. На схемі суглинок позначений жовтим кольором. Насправді основний шар глини має нерівномірні показники вмісту жиру: зверху він мінімальний і росте, як один занурюється глибше в грунт.
Планування глинистих утворень
Ми визначимо вміст глинистого жиру за допомогою спеціального тесту. Сировину для аналізу необхідно набрати після проходження через шар суглинку. У цій ситуації – починаючи від п’яти метрів від поверхні землі.
Зразок глини сам по собі дуже простий: підберіть грудку матеріалу об’ємом пів кулака. Намочуємо руки водою і починаємо її замішувати, як пластилін, поступово надаючи зразку форму кульки.
Глина котилася кулькою
Після того як кулька буде готова, ми починаємо повільно стискати її двома плоскими пластинами з обох боків рівно до появи перших тріщин. Якщо вам вдалося видавити кулю хоча б на третину діаметра, то така глина цілком підходить для наших завдань. Ми беремо близько п’яти кілограмів матеріалу у відро і несемо його додому для подальших випробувань, про які ми поговоримо пізніше.
Тестування зразка глини розетками
Як знайти якісну воду, що використовується в кладках
Перевірити показники якості води, які ми плануємо використовувати для створення пічного розчину, це потрібно в першу чергу. Для роботи підходить тільки так звана «м’яка» вода або, принаймні, вода середньої твердості. Твердість вимірюється в одиницях, званих німецькими градусами. Один такий ступінь означає, що в кожному літрі досліджуваної води є 20 міліграм солі кальцію і магнію. Розмішувати розчин печі можна тільки в тому випадку, якщо твердість води нижче десяти таких градусів.
Нагріваємо воду і додаємо до неї мильну крихту
Ми збираємо мильний розчин всередині шприца
Вода з розчиненим у ній милом
Який пісок підходить для укладання печі? Підготовка піску
Що стосується піску, то тут не потрібно брати його зразки. Біля глинистих родовищ завжди можна знайти шари білого кварцового піску та жовтого кольору, що містять польовий шпат. Перший підходить для створення будь-яких конструкцій печі, а другий може бути використаний в кладці всіх елементів, крім найгарячішої частини – печі. Пам’ятайте, що для підготовки піску для роботи знадобиться значна кількість води. Ось чому ви повинні зайнятися вирішенням питань щодо безперебійного водопостачання.
Накопичений самостійно пісок потрібно спочатку пропустити через сито розміром сітки 1-1,5 міліметра. Це дозволяє позбутися різного великого сміття і отримати необхідне поєднання фракцій. Найбільшою проблемою для саморозкопаного піску є органічні домішки та різні живі мікроорганізми, що живуть у ньому. Пісок необхідно очистити від них, інакше шви кладки з часом можуть зіпсуватися.
Скринінг піску
Існує багато промислових методів очищення піску, але всі вони пов’язані зі значними витратами на енергію. Щоб заощадити гроші, ми будемо використовувати простий і доступний спосіб прання для всіх.
Для виготовлення очисного апарату нам потрібен шматок труби діаметром 15-20 сантиметрів. Його висота повинна бути приблизно в три рази більше товщини. Третю частину об’єму наповнюємо піском і подаємо воду знизу під високим тиском. Потужність струменя води повинна бути підібрана таким чином, щоб промитий пісок закрутився, але не потрапляв у стік, розташований зверху. Після того, як чиста вода піде в стік, ми чекаємо ще хвилин десять і закінчимо процедуру. Перша партія очищеного піску готова. Залишилося лише його висушити.
Схема пристрою для промивання піску
Метод фільтрації піску шляхом промивання також дозволяє видалити з нього різні включення глинозему, які нам не потрібні.
Пропорції розчину для укладання печі, скільки має бути піску, води та глини?
Важливим кроком у підготовці будівельного розчину є визначення оптимальної пропорції між піском та глиною. Після того, як ми принесемо додому зразок глини, обраний за алгоритмом, описаним вище, необхідно розділити його на дві частини. Відкладаємо першу половину, а другу ділимо на п’ять однакових шматочків. Кожну з них поміщають всередину окремого посуду і додають туди воду (твердість до 11 німецьких градусів), приблизно чверть обсягу самої глини.
Далі залиште глину для розкислення у воді. Зазвичай цей процес займає приблизно 24 години. Через добу ми ретельно його перемішуємо і пропускаємо через сито розміром сітки в три міліметри, щоб відпарити великі грудочки.
Глина кисла у воді
Поставте контейнер з відфільтрованим розчином на осад. Коли на поверхні з’явиться розчин після осідання каламутної суспензії (так званий «мул»), ми видаляємо її, висуваючи на землю.
Це все, тепер ви можете почати додавати пісок у кожну ємність з підготовленою глиною. Це потрібно зробити в таких пропорціях:
- Перша ємність – не додайте піску;
- Друга – одна частина піску на чотири частини глини;
- Третя – дві частини піску на чотири частини глини;
- Четверта – 3 частини піску і чотири частини глини;
- По-п’яте – пісок і глина додаються в рівних кількостях.
Додавання піску в кожну з ємностей потрібно здійснювати поступово, невеликими порціями, декількома підходами (оптимально – не менше трьох і не більше семи). Все ретельно перемішайте. Не поспішайте додавати наступну порцію піску до того, як попередня повністю рівномірно розчиниться в суміші. Добре перемішаний глинисто-піщаний розчин досить легко визначити: просто спробуйте втерти його між пальцями. Якщо шорсткість окремих зерен піску не відчувається, значить, все робиться правильно.
До глини додайте пісок
Наступним кроком у підготовці глинисто-піщаного розчину стане виготовлення прототипів. Ми беремо глину в кожну з п’яти ємностей і по черзі робимо:
- Два буксири довжиною близько 35 сантиметрів і сантиметром з половиною в діаметрі;
- Ми моделюємо кульку діаметром п’ять сантиметрів;
- Круглий глиняний пиріг товщиною 12-15 міліметрів і радіусом 7,5-8,5 сантиметрів.
Як результат, у нас буде рівно 20 зразків, які необхідно позначити та залишити для висихання всередині будівлі. Для нормальної сушки зразки не повинні потрапляти на протяги та прямі сонячні промені. Зазвичай буксири висихають за пару днів, але пиріжки та кульки можуть зайняти до двох десятків днів. Якщо кулька не розсипається, а корж перестав згинатися навпіл, то матеріал повністю висох.
Глиняний куля і тортилья
Коли зразки будуть готові до випробувань, переходимо до наступного класичного експерименту, який дозволяє визначити вміст жиру в глиняному розчині. Для цього оберніть глиняний джгут навколо ручки лопати, потім відірвіть його і спостерігайте за результатами:
- Жирна глина, зазначена на рисунку G (від німецької «жирна» є жирною), практично не тріскається, і коли джгут розірветься навпіл, зазор матиме краплинні кінці.
- Глина нормальної жирності (з маркуванням N) матиме розтрісканий верхній висушений шар і після розбиття джгута його товщина в точці поділу становитиме приблизно одну п’ятість від початкової. Саме такі зразки нам потрібно відбирати.
- Суха (пісна) глина, позначена як L (від німецької «Lean» – пісна), буде позначена максимальною кількістю глибоких тріщин, а при розриві вона матиме найбільшу площу в місці відділення шматочків пучка.
Як правило, після відбору залишається кілька (зазвичай 2 або 3), на перший погляд, відповідних зразків.
Визначення глинистого жиру
Заключний «лиття з глини» допоможе нам із сушеними кульками та тортами. З метра над голою підлогою киньте зразки. Найбільш міцний з них вкаже на необхідну консистенцію піску з глиною. Якщо після падіння з метра всі зразки залишилися цілими – ми починаємо поступово збільшувати висоту, поки не зможемо визначити найбільш міцні з них.
Випробування глиняно-піщаного розчину на прикладі торта
Перевірка якості глиняно-піщаного розчину на прикладі кульки
Наступним етапом підготовки розчину для закладення печі стане розрахунок необхідного співвідношення води до частки піску в суміші. Фізичні межі, в яких глиняна суміш матиме нормальний вміст жиру, досить широкі. Наше головне завдання, оскільки ми ставимо піч для себе, – зробити конструкцію якомога міцнішою, з відмінними показниками щільності газу матеріалу сполучних з’єднань.
Перш за все, ми просіюємо глину, що залишилася під час тестового паркану. Просуваємо глину через сито з дрібними осередками, щоб вона рівномірно змішувалася з піском. Додайте необхідну кількість підготовленого промитого піску. Пропорції піску та глини ми дізналися раніше за допомогою експериментів. Починаємо додавати воду і поступово замішуємо розчин. Пам’ятайте, що вода повинна відповідати параметрам твердості, про які ми говорили раніше.
Далі беремо кельму в руки і робимо заглиблення на поверхні замішеного розчину.
Слід від кельми (кельми) допоможе визначити готовність розчину
- Сльоза впадина вказує на те, що води недостатньо (рис. 1)
- Якщо заглиблення відразу після кельми починає плавати, це означає, що вони перекрили його водою (рис. 2). Відстоюємо розчин, видаляємо мул в окрему миску. Різниця в об’ємі між вилитою водою та віджатим мулом покаже нам необхідну оптимальну пропорцію.
- У тому випадку, коли ви відразу вгадали необхідну кількість води, кельма залишить чіткий, добре помітний рівний слід із позначеними краями на поверхні замішаного розчину (рис. 3).
Пропорції та правильна підготовка глиняного розчину, випробування на міцність
З’ясувати, чи буде наш глиняний розчин достатньо міцним і чи матиме необхідний ступінь адгезії, дозволить так званий тестовий хрест. Цей остаточний досвід покаже, наскільки правдивими були результати всіх наших підготовчих випробувань матеріалу та як добре ми очистили складові компоненти пічної суміші.
Для перевірки нам потрібна пара цегли, один з яких ми кладемо плоско на землю і накриваємо її найбільшу площину (так звану «ліжко») тонким шаром підготовленого тестового глиняного розчину. Зверху кладемо другу цеглу і, постукуючи її кельмою, даємо суміші просохнути близько десять хвилин. Після цього візьміть пальці за цеглу, розташовану зверху, і підтягніть вгору. Піднявши її на певну висоту, ми струшуємо конструкцію на вагу: якщо нижня цегла не відірвалася, це означає, що всі підготовчі роботи були проведені ретельно і ми правильно розрахували всі пропорції глиняного розчину.
Якщо ви все ще не розумієте окремих деталей підготовки розчину до закладення печі, рекомендуємо переглянути це відео:
Правильна підготовка розчину для закладення печі: відео-урок
Чи сподобалась вам стаття?
Збережіть, щоб не втратити!