Глиняный порошок для кладки печей и каминов

Глиняный порошок для кладки печей и каминов

Глина – вяжущий строительный материал, который дала нам сама природа. Дефицита на этот материал не наблюдается и чаще всего глину используют для кладки печи.

В принципе, практически всякую глину можно использовать по любому назначению, все дело только в том, сколько дополнительных ингредиентов придётся добавить и насколько качественным получится конечный раствор.

Свойства глины

В общих чертах глина по своим технологическим свойствам подразделяется

• Жирную
• Тощую
• Нормальную

Для определения качественной характеристики глины нужно взять маленький кусочек глины, хорошо размять руками, затем скатать из него колбаску. Помните, как в детстве?!

Колбаску согните дугой и теперь внимательно смотрите. Если на дуге нет явных трещин – это нормальная глина, а если трещин на опытном образце много, значит глина тощая. А настоящую жирную глину трудно согнуть в дугу, она будет ломаться.

Как правильно топить печь, чтобы избежать появления трещин

Как уже было сказано выше, одной из распространённых причин растрескивания кладки является, так называемый перетоп. Происходит это тогда, когда печь эксплуатируется неправильно, слишком сильно или резко разогревается и остывает. Наиболее этому подвержены печки в дачных домах, куда хозяева приезжают зимой лишь изредка.

Но перетопить можно и печь жилого дома, которая работает в течение всей зимы. Плавный разогрев, розжиг на полной тяге и с открытыми поддувалом и заслонкой, а также использование правильного топлива — гарантия долгой службы печки и отсутствия трещин.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Растворы на жирной глине

Жирная глина очень хороша в качестве гидроизолирующего материала, сырья для гончарного производства. Если из такой глины сделать кладочный или штукатурный раствор, то при высыхании поверхность будет покрываться сеткой трещин.

Кирпич, сделанный из такой глины, также потрескается при сушке и обжиге.

Для получения приемлемых эксплуатационных характеристик для кирпича и кладочных растворов в жирную глину необходимо добавлять песок, перемолотый кирпич, мел и другие необходимые добавки в требуемых пропорциях.

Перед тем, как добавить в жирную глину песок, её нужно развести водой до густоты сметаны.

Способы проверки качества глиняного раствора

Перед приготовлением смеси нужно определить пропорции компонентов в зависимости от жирности выбранной глины, это поможет избежать проблем в дальнейшем. При изготовлении большого количества материала исправить ошибки может быть крайне затруднительно.

Для определения жирности основного ингредиента необходимо сделать следующее:

Немного глины (около 1 кг или одна литровая пластиковая банка) подвергают тщательной очистке. Для этого большой мусор можно выбрать руками, а для удаления остальных загрязнений потребуется несколько раз замочить вещество в воде. Жидкость постоянно сливается, чтобы удалить всю взвесь.

Перед использованием глина очищается и замачивается на несколько суток

После того как экспериментальная партия состава будет готова, ее необходимо проверить.

По пластичности образцов определяется жирность глины

Метод 1

Эта технология не представляет особой сложности. Каждая из пяти частей скатывается в шарик небольшого размера и разминается в лепешку. Это легко сделать, поместив его в центр ладони и надавив пальцами другой руки. Все получившиеся лепешки помечаются соответствующими бумажками, на которых указаны пропорции песка.

На высыхание фрагментов потребуется 2–3 дня. Первоначально проводится визуальный осмотр: лепешка не должна иметь трещин и разрушаться при сжимании. Если уронить ее на пол, то она должна остаться целой. Исходя из результатов эксперимента, определяется правильное соотношение песка и глины.

Метод 2

Скатываются шарики диаметром около 3 см, каждый из которых помещается между двумя тщательно оструганными дощечками. Постепенно без излишних усилий выполняется надавливание, периодически проверяется результат. Если шарик сразу начал трескаться, то это тощая смесь, если растрескивание произошло при сдавливании наполовину – состав слишком жирный. Оптимальный вариант соотношения составляющих – когда большая часть шарика расплющится и не разрушится.

Проверка жирности состава с помощью сдавливания глиняного шарика

Существуют и другие способы, но общий принцип у всех одинаков.

Определение типа растворов

Наиболее простой способ узнать, какой тип глины использован – это посмотреть, как раствор будет соскальзывать с мастерка.

Раствор, приготовленный на нормальной глине, будет сползать с него.

Раствор на основе тощей глины попросту стечёт, а жирная глина прилипнет к поверхности мастерка.

Более информативный (хотя и более затратный) метод заключается в нанесении пробного раствора на поверхность кирпича и последующей термообработке.

После выдержки при повышенной температуре раствор с жирной глиной потрескается, при тощей глине поверхность будет крошиться при проведении по ней пальцем. Раствор, приготовленный на основе нормальной глины, будет иметь ровную прочную поверхность.

Данный метод имеет смысл применять при кладке печей. Он даёт представление о том, как поведёт себя кладочный раствор в будущем при повышенных температурах.

Какие ещё есть средства для затирки

Существует множество разных рецептов для обмазывания печей и каминов, топок и дымоходов. Ни один из них нельзя назвать самым-самым, каждый применяется в разных условиях и для решения разных проблем:

1. Изразцовые печки ремонтируют смесью алебастра и мела, так швы выглядят более аккуратными. К тому же в такой раствор можно добавить разный колер, выделяя или скрывая стыки между плитками.
2. Банные печки и печки из кирпича-сырца ремонтируют глиняным раствором с добавлением конского навоза. Недопереваренные травинки становятся отличной арматурой для швов и трещинок, а навоз делает штукатурку более прочной и пластичной одновременно.
3. Растворы для кладки и штукатурки печей, в которых сжигаются торфяные брикеты или уголь, требуется и замазка с большим нагревательным сопротивлением.

В качестве замазки может использоваться:

1. Готовая шамотно-глиняная смесь из строительного магазина.
2. Раствор, приготовленный из серы, сала и смолы в соотношении 100:2:2. Разогревают её до состояния сиропа, далее добавляют мелкое стекло в виде порошка так, чтобы получился пластилин. Такой смесью работают при ремонте изразцовых печей, применяют для замазки швов и трещин между изразцами.
3. Смесь из просеянной глины и металлических опилок, марганцовки, соли, буры и воды в соотношении 2:2:1:0.5:0.5 и тестообразной консистенции, идеальна для ремонта топок и стыков варочных поверхностей и дверок с кладкой. Она не трескается от вибрации и перегрева.
4. Мелкую древесную золу в соединении с глиной, солью и водой также применяют для замазывания трещин в местах стыков материалов с разной теплопроводностью.
5. При ремонте каминных порталов, прикаминных зон и облицовки используется смесь камеди и алебастра в соотношении 1:4, разведённая в жидкой буре. После высыхания раствора его сложно отличить от мрамора по цвету и твёрдости.

Как приготовить глиняную смеси для печной кладки

Используется смесь для строительства внутри здания. Для дымоотводов на крыше его применять нельзя. Оптимальными пропорциями считаются такие: соотношение долей глины и песка как 1:1 или 1:2, а объем воды как 1:4. На практике все определяет жирность глины.

Для проверки сырья применяют один из тестов. Например: из 500 г глины замешивают своего рода тесто и скатывают шарики радиусом в 20–25 мм. Шарик размещают между двумя плашками и сдавливают до тех пор, пока на комке глины не появятся трещинки. Шарик из тощей глины, разваливается на части даже при небольшом давлении. Из бедной – при уменьшении объема на ¼ или 1/5. Нормальная дает трещинки при уменьшении до 1/3 диаметра, а жирная – при ½.

Для получения раствора своими руками, предпринимают следующие действия.

1. Глину укладывают на настил из досок размерами в 1,5*1,5 м. Накладывать нужно послойно и смачивать водой.
2. Если нужно добавить песок, то он укладывается слоем поверх смоченной глины.
3. Как только глина размокнет, ее перемешивают и сгребают в гряду высотой около 30 см. Затем гряду рубят ребром лопаты на пластинки, измельчают кромки и комки. Затем снова собирают в гряду.
4. Перемешивание повторяют 3–5 раз, пока в полученной смеси не останется сгустков. Готовый раствор сползает с железной лопаты, но не растекается. Образец можно увидеть на представленном фото.

Как приготовить известковую смесь для печной трубы

Известковый раствор необходим для сооружений на крыше. Компонентами его являются песок, вода и известковое тесто. Последнее готовят гашением извести.

1. Метод приготовления зависит от качества извести. Если используется быстрогасящаяся известь, то в специальную тару ящик – гасильный ящик, наливают воду – 1/2 высоты, а затем добавляют известь. Когда образуется пар, интенсивно перемешивают, а после окончания гашения – поцеживают через сито с размерами ячеек в 5*5 мм.
2. Среднегасящаяся засыпается в ящик на 1/4 высоты и заливается водой наполовину, при появлении пара перемешивается. Вода добавляется небольшими дозами до полного гашения.
3. Медленногасящаяся засыпается в ящик на 1/4 высоты и смачивается водой. После появления трещин, начинается перемешивание с постепенным добавлением воды маленькими порциями, пока консистенция смеси не достигнет состояния известкового молока.
4. Сливают вещество в творильные ямы, где оно хранится под слоем земли в 50 см. Рекомендуется выдерживать вещество до употребления около месяца.
5. Полученное известковое тесто своими руками процеживают через сито с более мелкими ячейками – 3*3 мм, и смешивают с песком. При необходимости разводят водой.

Готовый состав должен удерживаться на деревянном весле слоем в 2–3 мм. На видео подробно рассматривается процесс изготовления смесей для печных труб на крыше.
Дата: 25 сентября 2021

Удаление примесей

Поскольку в состав раствора для печи обязательно входит песок, его необходимо тщательно очистить. Сначала речной песок просеивают сквозь сито с ячейками в 1,5 мм, после чего промывают. Для промывки песка используется держатель с натянутым на нем с небольшим провисанием куском мешковины. В него засыпают песок, фиксируют приспособление на подставке и начинают промывать смесь струями воды из шланга. Промывку продолжают до тех пор, пока снизу не будет стекать чистая вода.

Используемая в растворе для кладки печи глина также должна быть очищена от дополнительных включений. Для этого ее также нужно промыть. Сначала породу дробят и выкладывают в верхней части длинной посудины – ванны или корыта. Емкости придают уклон в 4-8º. Внизу посудины наливают воду, чтобы она не соприкасалась с глиной. При помощи совка или лопаты глиняную породу начинают аккуратно омывать. В результате, по мере размягчения глины в нижней части емкости образуется пастообразная смесь, которую помещают в другой резервуар. Промывку продолжают до тех пор, пока не соберется достаточное количество материала.

Чтобы приготовить раствор для кладки печки из сухой фасованной глины, ее необходимо размочить. Для придания материалу необходимой консистенции, сухую смесь насыпают в емкость на 10-20 см высоты, а затем заливают водой, чтобы полностью покрыть глину. Через 24 часа состав перемешивают, при необходимости – добавляют еще воды и оставляют в таком состоянии еще на сутки. Как только вся смесь превратится в пастообразную массу, можно приступать к работе – глина готова. Таким способом получают достаточный объем материала.

Приготовление раствора из глины для кладки печи — пропорции и компоненты

Печь или камин до недавнего времени ассоциировались как неизменный атрибут деревенского дома, но к счастью, сегодня они опять становятся популярны. Для добротной печи нет несущественных деталей, важно все: конструкция, вид кирпича, качество раствора для кладки. Хороший раствор по составу должен приближаться к кирпичу, выдерживать многократный нагрев до 1000 градусов, не растрескиваться по прошествии времени, а шов, выполненный таким раствором, в идеале должен составлять 3-4 мм.

Компоненты раствора

Раствор для кладки печи состоит из песка, глины и воды. Но эти простые компоненты должны соответствовать определенным требованиям. Главные показатели качества раствора – его консистенция и жирность. И если с консистенцией все относительно просто – она должна быть, как густая сметана, то жирность зависит от качества глины, соотношения песка и глины в растворе, и проверяется постоянно при приготовлении раствора. На качество глины, или ее жирность, влияет местность, откуда она добыта, и глубина залегания. Некоторые глины вообще не требуют добавления песка, другие берут его больше. Проверить жирность можно несколькими способами.

Самый простой способ проверки глины и готового раствора заключается в том, чтобы слепить шарик из материала и бросить его на пол с 1-1,5 метров. Если шарик остался цел, или получилась гладкая лепешка, то раствор хороший, если лепешка покрылась трещинами или вообще рассыпалась, то в растворе излишек песка, или глина недостаточно жирная.

Для более точной проверки глину замешивают достаточно круто и тщательно разминают. Затем скатывают шарик 4-5 см в диаметре и плавно сжимают его между двумя гладкими дощечками до тех пор, пока не появятся трещины. Если шарик распался на куски даже при незначительном раздавливании, то глина вообще не подходит для приготовления раствора для кладки печи.

Если трещины пошли после сжатия на 20-25%, то глина или раствор тоже недостаточно жирные. Самая подходящая глина растрескивается, когда шарик сжат на треть, слишком же жирная дает трещины после сжатия больше, чем на половину диаметра.

Слишком «тощая» глина не подходит для приготовления раствора, так как он при высыхании пойдет трещинами и раскрошится. Излишне жирный раствор также не годится, так как при эксплуатации печи возможна большая его усадка.

Жирность раствора регулируют при помощи песка. Песок, годный для раствора, должен быть мелким, тщательно просеянным, чтобы исключить любые примеси камней и мусора.

Вода обязательно должна быть пресной и чистой, лучше водопроводной. В среднем, на приготовление раствора для кладки сотни кирпичей расходуется 15-20 л воды, то есть четверть или треть ведра на ведро глины.

Существуют рецепты с использованием соли или цемента, но при качественной глине эти добавки излишни. Если же возникают сомнения и хочется увеличить прочность кладки, то можно добавить на 10 кг глины 100 г соли или 1 кг цемента.

С кладкой на глиняном растворе работать проще по сравнению с цементной, ее можно неоднократно разбирать и переделывать. Готовя раствор, нужно учитывать, что на укладку сотни кирпичей уходит около трех его ведер.

Последовательность приготовления раствора

Для работы потребуются неглубокая широкая емкость (лучше металлическая и жесткая), лопата, гладкая и прочная дощечка для размешивания, сито с ячейками 1,5×1,5 мм, облегчит работу дрель с насадкой для перемешивания.

Комковатую глину необходимо предварительно замочить на пару дне в емкости. Затем при помощи лопаты и ног (если объем большой) тщательно разбить все комочки. Руками нужно постоянно проверять, не осталось ли еще не раскрошенных кусочков, камней и прочего мусора.

В слишком жирную глину необходимо добавить песок, предварительно просеянный через сито. Его может понадобиться от 0,5 до нескольких объемов глины, подсыпать песок лучше частями, тщательно перемешивая и проверяя качество раствора после каждой партии. В большинстве случаев приходится добавлять песка столько же или немного больше, чем глины.

Если глина качественная и сухая, то можно сразу смешать ее с песком, а затем уже добавлять воду. Так раствор перемешивать значительно легче, и он получается более однородным.

Когда раствор перестает налипать на лопату или доску, а будет стекать с них, можно заканчивать перемешивание. Песок должен быть равномерно распределен по раствору, комков и не промешанных участков быть не должно оставаться.

Готовый раствор хранится сутки-двое в плотно закрытой емкости, и перемешивается непосредственно каждый раз перед работой. Стоит отметить, что лучше потратить больше времени на тщательное просеивание песка и глины перед приготовлением раствора, зато потом , во время кладки, не отвлекаться на удаление камешков и прочих примесей.

Глина → Кирпич → Печь

В данной статье я хочу описать свой опыт по работе с глиной, изготовление из неё кирпичей (в формате 1:6) и создание уменьшенной модели типовой отопительной печи ПТО-2300.

Введение

Начнем с детства. Я вырос в доме с печным отоплением. Рубка дров, топка печи, языки пламени в топке, шум ветра в трубе зимой, нюансы регулировки тяги поддувалом и печными заслонками я вобрал в себя с малых лет. Вернуться к возможности снова посидеть у огонька, подбросить дровишек удалось лишь в взрослом возрасте. В это же время родилось желание разобраться с конструкцией печей; их видами и предназначением; особенностями эксплуатации; отличием и преимуществами/недостатками одного типа отопления от другого.

Уменьшенный формат, некая миниатюризация, выбрана осознанно — при том же познавательном эффекте мы выигрываем в сроках, объемах используемых материалов, прилагаемых усилиях, затратах на транспортировку, требуемых площадях и т. п. А увеличить масштаб можно всегда.

Глина

Древнейший природный ресурс, открытый человечеством. Из нее строили все, что угодно: стеновые и кровельные материалы, печи, дома, конструкции и сооружения, бытовой и кухонный инвентарь, игрушки, поделки, произведения искусства. Есть она везде, добыть её можно в любой местности, имеющиеся запасы огромны.

За несколько месяцев исследований мне удалось найти в ближайших окрестностях три глиняных карьера (и ещё о трех-четырех потенциально-возможных я узнал, но не посещал). В них я накопал глину разного качества и цвета. Ещё два вида очищенной профессиональной глины для лепки я приобрел в магазине. Цветовая палитра глин в природе очень разнообразна — от белой и черной — до всего спектра красно-желтой, а так же зеленой, синей и т. п. Кстати, зеленая глина встретилась мне первой всего лишь в 200 метрах от дома!

Самое важное, если вы начнете добывать глину самостоятельно — это её очистка от песка, органических примесей, мусора и иных включений. Для обозначения этого процесса придуман специальный термин — отмучивание. Технология очень проста: накопанную глину растворяют в воде и пропускают через ряд сит с все более и более мелкой ячейкой. Крупные частицы отделяются, а на выходе имеем взвесь с мелкодисперсными частицами глины. После отстаивания, слива лишней воды и окончательного высыхания глины получаем сырьё для дальнейших экспериментов.

Хранить готовую глину в полиэтиленовых пакетах (без потери нужной влажности) можно годами. А так этот продукт не портится вообще — со временем она становится лишь лучше.

Кирпичи

Слепив несколько кирпичей вручную, я понял, что это излишне трудоемкий путь. К тому же разброс по размерам получался слишком критичным. Надо было браться за изготовление формы, вводить стандарты.

Параллельно с изготовление формы я «прочесывал» Интернет, статьи и книги на предмет того, по какой технологии можно массово и быстро делать кирпичи. Самая древняя и простая — ручная формовка. Экструдирование глиняной массы при помощи шнеков или гидравлических толкателей тоже рассматривалось, но эти слишком амбициозные планы были оставлены на будущее 🙂

Прикинул, что на печь требуется около 300 полных кирпичей (или, примерно 500 с половинками, четвертинками и прочими частями). Стандартно, за час-полтора у меня получалось делать около 20-25 кирпичей. Т.е. около 18-22 вечера за трамбовкой глины в форму и выпрессовыванием готового изделия на полку для сушки — и полный комплект изделий для сборки печи готов!

Я использовал достаточно плотную, твердую глину, разравнивал все складки-неровности, параллельно нарезал четвертинки-половинки (и ещё прикидывал потребность в них). Поэтому данный процесс и растянулся. Поштучное единичное производство — самое времязатратное.

Закон «Квадрата — куба»

Если физический объект увеличить в размерах при сохранении неизменной плотности материала, из которого он изготовлен, его масса увеличится пропорционально коэффициенту увеличения в третьей степени, в то время как площадь его поверхности — квадрату масштабного множителя.

Пример: Реальный стандартный кирпич имеет размеры 250х120х65 мм и массу 3600 грамм. Плотность кирпича получается равной 1846 килограмм на метр кубический.
Уменьшим его размеры примерно в 6 раз. Получим линейные размеры 42х20х11 мм и массу равную 17 граммам.

Т.е. изменение линейных размеров в соотношении 1:6 привело к изменению веса в соотношении 1:211. Эксперимент может повторить у себя дома любой желающий.

Выводы практические (применительно к моему эксперименту) — масса всей модели печи составит не более 5-6 кг. Что очень удобно для постройки, переноса и хранения. Кирпичи подобных размеров еще не миниатюрны (пинцет и лупа не нужны), но уже и не «циклопические» — таскание лишних тяжестей и выделение полкомнаты на «стройку» не потребуется. Все собирается быстро и удобно на столе или подоконнике.

Обжиг

Обжиг — пока не трогаю. Для кладки с избытком хватает прочности кирпича-сырца. Обжиг же требует доступа к огню, печам. Говоря языком IT — эти работы можно выделить в отдельную подсистему и исследовать позже. А пока считаем, что в методе Обжиг() стоит временная «заглушка», которая всегда возвращает «true».

Я начал создание печи с изучения теоретического и практического опыта человечества. По данной теме уже все давно детально проработано — топливо стоит дорого и сжигать его затратно (во всех отношениях). Поэтому люди пришли к ряду оптимальных конструкций, позволяющих получать максимум тепла с единицы дров, угля, торфа и т. п.

В качестве образца я выбрал типовую отопительную печь ПТО-2300

Конструктивные параметры:

• масса — 1260 кг
• площадь теплоотдающих поверхностей — 5,5 м. кв.
• конвективная система — колпаковая
• дымовая труба — насадная
• вид отделки — расшивка

Функциональные параметры:
Теплопроизводительность (с топливником для дров):

• при однократной топке — 1400 Вт
• при двукратной топке — 2300 Вт

Теплопроизводительность (с топливником для антрацита):

• при однократной топке — 1600 Вт
• при двукратной топке — 2500 Вт

Расход материалов:

• кирпич керамический — 210 шт.
• кирпич шамотный — 76 шт.

Применительно к отопительным печам ситуация выглядит следующей: стоит различать топливник (место где происходят процессы горения с образованием тепла) и теплообменник (места, в которых происходит отъем тепла от нагретых газов).

Топливник, как правило, делается из шамотного кирпича (в моей модели это кирпич белого цвета), а теплообменник (или система каналов, массив печи, запасающих тепло) — из красного кирпича. Необходимость применения шамотного кирпича вызвана высокими температурами, образующимися при горении.

Под разные виды топлива требуется топливник разных размеров, формы и конструкции. И разная подача воздуха. В случае сжигания каменного и бурого угля, торфа требует топливник поменьше и обязательно наличие поддувала — подача воздуха снизу, через колосники.

Я проектировал печь под дровяное отопление, поэтому взял размеры топливника побольше и выбрал подовый тип сжигания дров. В нашей местности бытовые печи углем и торфом не топят (их попросту нет в наличии) — используют исключительно дрова.

Сама кладка очень проста. Если не использовать связывающий раствор, а просто набирать конструктив печи по рядам, конечно. Кирпичик к кирпичику, кирпичик к кирпичику… Мы ведь делаем модель, а не реальный образец, верно? Значит о расшивке швов можно не беспокоиться. К тому же, возможно в будущем захочется обжечь эти кирпичи или использовать их в другом проекте.

Кстати, печники говорят, что правильно спроектированная печь не требует раствора для того, чтобы все её элементы держались вместе, единой монолитной конструкцией. Т.е. заделка швов нужна лишь для обеспечения герметичности и защиты людей от поступления продуктов сгорания в жилое помещение.

Внизу печи я сделал шанцы — сообщающиеся с помещением небольшие тепловоздушные каналы в подтопочной части, через которые циркулирует воздух обогреваемого помещения. Шанцы повышают теплоотдачу печи и устраняют перегрев пола, на котором установлена печь.

Фурнитура

Изначально я хотел фрезеровать топочную и прочистную дверцу из дюралюминия, а вьюшечные задвижки вырезать из жести. Потом передумал и быстро собрал и склеил эти детали из картона. Попасть в размеры и подогнать внешний вид по этой технологии намного проще и быстрее. Покрываем все глянцевой краской из баллончика, ждем высыхания — получаем нужные нам изделия.

Колосниковая или подовая печь?

Изначально, в давние времена, все печи строились подовыми. В процессе эволюции человек усовершенствовал печь добавив в неё колосник (для сжигания разного вида топлива). По поводу того, какую печь строить — колосниковую или подовую ведутся жаркие дискуссии.

В колосниковых топках дрова укладываются на колосник (колосниковую решётку). Колосник, соответственно, служит дном топки. Через колосник подаётся первичный воздух для горения на топливо.

В подовой печи дрова укладываются на под. Подом называют глухой пол топливника. В подовой топке первичный воздух подаётся через дверцу топливника.

Я открыл ряд преимуществ именно подовой топки (по сравнению с колосниковой, при использовании дров в качестве топлива):

• из печи исчезает холодное ядро (воздуховод под колосником). Весь массив печи прогревается более равномерно
• дрова сгорают почти полностью, выше КПД, больше тепла получаем
• образуется меньше сажи и золы
• низ печи нагревается не только пламенем но и тлеющими углями
• обеспечивается низкий уровень конденсата в дымоходе, не течет деготь. Нет поступления в трубу несгоревших частиц топлива.
• горение в этом случае происходит сверху вниз, топливо сгорает медленнее, равномернее, т.к. горит только верхний слой, а не вся масса (как при колосниковом горении)

Проектирование в 3D

Перед началом работ я сделал полную модель печи в программе трехмерного моделирования. Я пользуюсь FreeCAD (но подойдет любая другая, конечно). Это дало возможность увидеть предстоящий «объем работ», изучить нюансы кладки, представить трудоемкость отдельных операций и визуализировать желаемый результат. И, конечно, сам процесс 3Д проектирования мне очень понравился сам по себе.

По срокам: на создание модели печи ушло четыре-пять вечеров (по полтора-два часа работы в среднем). И это с учетом отработки технологии виртуальной кладки. Во второй раз, думаю, я справился быстрее. К сравнению, на саму реальную работу я потратил раз в десять больше времени. Налицо преимущества трехмерного моделирования и проектирования.

Если нет возможности воплощать задумку вживую — можно сделать её виртуально. Мозгу все равно, работать ему с образом или его реальным воплощением. Удовольствие (эндорфины) мы получаем почти то же самое.

Приготовление раствора из глины для кладки печей

Для кладки печей чаще всего применяется глиняный раствор, который делают на основе природных материалов. Коэффициент расширения у глины близок к этому показателю у кирпичей, поэтому общая конструкция получается прочной, надежной и долговечной. Если приготовить глиняный состав по всем правилам, печь простоит много лет без потребности в ремонте.

Состав глиняного раствора

Раствор для кирпичной кладки делают из глины с добавлением песка и воды. Он получается маслянистым, пластичным, легко наносится и разравнивается по поверхности. Подготовленную смесь накладывают прямо на кирпичи, соединяя последние между собой. Чтобы глиняный раствор получился более прочным, в него часто дополнительно вводят поваренную соль или цемент, а для увеличения огнестойкости — жаропрочный клей.

Обычно количество глины в растворе составляет 20-40% от общей массы и подбирается опытным путем. На 100 штук кирпичей расходуется примерно 3 ведра готовой глиняной пасты при толщине швов 3-5 мм. Норма поваренной соли в составе раствора не должна быть выше 80-250 г на ведро, цемента — 750-1000 г.

Все глиняные составы можно подразделить по жирности таким образом:

• жирные — имеют высокую пластичность, но после сушки могут потрескаться;
• тощие — слабо пластичные, после высыхания не способны похвастаться высокой прочностью;
• нормальные — обладают оптимальной пластичностью, по мере застывания формируют самый крепкий слой.

к содержанию ↑

Подготовка компонентов

Для получения высококачественного глиняного раствора нужно правильно подготовить основные компоненты, которые входят в его состав.

Выбор глины

Глину уже в очищенном и измельченном виде всегда можно купить в строительном магазине. Тем не менее, при покупке надо учесть, что раствор расходуется быстро, поэтому потратиться на приобретение глины придется серьезно. Чтобы сэкономить, большинство мастеров добывает минерал самостоятельно, ведь он встречается повсеместно. Найти его можно на любом загородном участке или недалеко от него.

Обычно глиняные пласты залегают не очень глубоко, и накопать материал будет несложно. Также его можно разыскать на берегу реки, в месте карьерных разработок. Важно, чтобы глина хорошо подходила для кладочного раствора. Основным показателем, характеризующим качество и пластичность глины, является жирность.

Чем выше залегает пласт, тем жирнее сырье, поэтому опытные мастера сразу берут средние слои, где жирность обычно является оптимальной. В самом низу минерал чаще всего тощий, его придется «зажирнять» путем добавления более жирных составов. Снизить показатель у излишне жирного сырья можно путем введения песка.

Почему жирность глины настолько важна при проведении кладочных работ? После высыхания только действительно качественный и пластичный раствор совершенно не потрескается и не даст усадки. Жирный состав быстро пойдет трещинами, несмотря на удобство работы с ним. Тощая глина тоже не отличается крепостью и долговечностью, к тому же ее очень неудобно укладывать.

После добывания глины нужно определить ее жирность опытным путем. Для этого есть три основных способа:

1. Первый способ. Взять ведро воды (10 литров), добавить немного глины, постоянно перемешивая деревянной палочкой. Ввести еще несколько порций минерала, чтобы получить раствор сметанообразной консистенции. Достать палочку из массы, осмотреть ее. Если дерево покрыто толстым слоем глиняной пасты, то она является слишком жирной и требует добавления песка (не менее 1 кг на 1 ведро раствора). Оптимальная толщина слоя на деревянной палочке равна 2 мм. Если пласт тоньше 1 мм, то глина тощая и требует смешивания с более жирной.
2. Второй способ. Отмерить 5 частей чистой глины, чтобы каждая из них равнялась объему литровой банки. Первую кучку оставить без изменения, во вторую ввести ¼ банки песка, в третью — ½ банки песка, в четвертую — полную банку, в пятую — 1,5 банки. Хорошо перемешать каждую порцию, добавить воды, чтобы получить готовый раствор, который не будет липнуть к рукам. Скатать из каждого типа раствора шар размером около 7 см, сделать из него лепешку. Оставить все лепешки под навесом до полного высыхания, заранее сделав пометки о количестве введенного песка. Та лепешка, что после сушки не покрылась трещинами, может стать образцом для приготовления кладочного состава.
3. Третий способ. Произвести все те же манипуляции, что и описанные во втором способе. Заготовленные шарики не сжимать в лепешки, а дать им немного подсохнуть. После прижать каждый шар двумя деревянными дощечками. Тот глиняный образец, который начнет трескаться только после сжатия на 1/3 диаметра, считается самым подходящим для кладки. Шар, потрескавшийся при сжатии на ½ диаметра, сделан из слишком жирного минерала. Тощий образец раскрошится сразу же.

к содержанию ↑

Приготовление песка

Для замешивания кладочного раствора подходит только мелкий песок (фракция менее 1,6-1,8 мм), поскольку швы печной кладки составляют всего несколько мм. Идеальный вариант — смешать материал разных фракций, поскольку такое сырье лучше схватывается. Обычно для кладки используют чистый кварцевый песок или смесовый состав из речного, кварцевого песка, слюды, кусочков полевого шпата. Материал реализуется в готовом расфасованном виде или навалом. Кроме того, его можно раздобыть самостоятельно, например, в песчаном карьере, овраге, на крутом берегу реки. Также неплохо подходит горный или озерный песок, который отлично связывает компоненты раствора.

Считается, что самый чистый песок расположен на глубине менее 1-1,5 метра. Остальные виды материалов чаще всего приходится промывать. Любой песок подлежит подготовке и очистке перед включением в раствор. Его обязательно очищают от мусора, просеивая через мелкое сито. Можно залить материал водой, хорошо взболтать, а потом слить всплывшую грязь и муть. Повторяют подобные манипуляции, пока вода не станет прозрачной. Перед использованием песок хорошо просушивают.

Удаление примесей из глины

Наличие корней, растений, гальки, щебня, земли сильно ухудшает качество сырья. Оно должно быть максимально чистым — только так можно получить отличный результат. Процесс подготовки включает несколько этапов:

1. Ручная очистка. Выбирают из глины весь крупный мусор, видимые примеси. При необходимости раскладывают материал кучками, внимательно оглядывают его. Этот процесс обычно наиболее продолжителен по времени.
2. Протирание. Загрязненное сырье просеивают через металлическое решето с ячейками около 3 мм, нажимая ладонью, чтобы все частицы проходили через сетку равномерно.
3. Замачивание. Минерал складывают в чистую емкость, заливают водой, чтобы жидкость покрывала его. Ставят емкость под крышкой в прохладное место, оставляют на 2-4 дня. Периодически смотрят, чтобы сырье не подсыхало. Если надо, доливают еще немного воды. После разбухания материал вновь протирают через сетку-рабицу с ячейками в 3 мм. Готовая масса должна напоминать густую сметану.

Если глина относительно чистая, ее можно не протирать всухую, а убрать крупные примеси и сразу замочить. Лучше всего для этой цели использовать старую ванну или оббитый металлическими листами деревянный ящик. Чтобы сырье хорошо намокло, его засыпают слоями в 120-150 мм, каждый из них проливая водой. Во время выстаивания можно периодически перемешивать минерал лопатой.

Рецепт приготовления раствора

Глиняный состав для кладки включает три основных компонента — глину, песок и воду. Последняя должна быть обязательно чистой, без примесей и минеральных добавок. Замешивать состав лучше в ванне, корыте, бадье, металлическом баке. Для подмазывания печи можно готовить небольшое количество состава в обычном ведре.

Обычно для сооружения топки и фундамента используют не простую, а шамотную глину, которая обладает высокой жаростойкостью. Стандартную глиняно-песчаную смесь применяют для оштукатуривания печи, но после добавления соли она подходит и для основной кладки. Чаще всего заводят раствор из 1 части глины (простой или шамотной) и 2-3 частей песка. Порядок приготовления состава будет таким:

• хорошо перемешивают уже подготовленную глиняную массу лопатой, а затем — строительным миксером;
• понемногу вводят песок, периодически перемешивая миксером и следя за однородностью массы;
• порциями доливают воду, доводя смесь до сметанообразной текстуры;
• добавляют соль для упрочнения будущей кладки.

к содержанию ↑

Соотношение с водой

Как правило, на 75% сухой массы требуется около 25% воды. В любом случае количество жидкости определяется опытным путем в конкретной ситуации. Важно, чтобы в воде не было примесей карбоната кальция, в противном случае вещество станет выступать на стенках печи и испортит ее внешний вид. Аналогичные проблемы возникнут, если вода имеет повышенную жесткость из-за содержания иных примесей. Лучше всего для приготовления кладочной массы подходит дождевая вода.

Проверка качества состава

Готовую смесь перед работой обязательно проверяют на степень пластичности и адгезии. Для начала набирают немного массы на металлический шпатель и наклоняют инструмент вниз. Качественный состав легко сползает со шпателя. После наносят глиняную смесь на кирпич слоем в 7-8 мм, сверху прижимают вторым кирпичом.

Излишек выдавленного раствора снимают так, чтобы шов составил не более 4-5 мм. Оставляют «кладку» для просушки на 40 минут, затем оценивают силу сцепления. Берут конструкцию за верхний кирпич, поднимают так, чтобы нижний кирпич висел в воздухе. Если он не отрывается, то состав обладает высокой степенью адгезии и подходит для работы.

Для оценки правильности консистенции готовой массы производят такие опыты:

1. В замешанный раствор опускают шпатель или мастерок, заранее смоченный в воде. Если состав прилипает, то он слишком жирный и требует добавления песка. После введения новой порции песка масса опять перемешивается, и проверка проводится заново. Таким образом действуют до получения состава с нужной консистенцией.
2. Случается, что на поверхности раствора появляется выступившая вода. В такой массе глина имеет слишком малую жирность. Придется ввести немного минерала с высокой жирностью и хорошо перемешать состав. Аналогичным образом поступают, если смесь совершенно не прилипает к шпателю из-за сниженной пластичности.

к содержанию ↑

Раствор засох — что делать

Для предотвращения подсыхания глиняную пасту хранят под крышкой или накрыв мокрой тряпочкой. Но даже при частичном застывании раствору можно вернуть пластичность (только если в нем отсутствует цемент).

Его разбивают на куски молотком, заливают водой, оставляют на 24 часа для размокания. Также можно измельчить материал деревянной трамбовкой. Спустя сутки пасту перемешивают при помощи строительного миксера. Если в составе получилось слишком много воды, ее вычерпывают после отстаивания или сливают путем наклона емкости.

Сушка кладки

Обычно глиняная кладка сохнет довольно долго, ведь кирпич — это пористый материал, который втягивает влагу и слабо отдает ее. Обычно высушивание печи производят в два этапа:

1. Первый этап — естественная сушка. Он длится до 5-7 суток. Заслонка, все дверцы и поддувало в печке должны быть обязательно открытыми. Для некоторого ускорения процесса можно включить вентилятор и направить его в устье топки. На данном этапе происходит застывание верхних слоев раствора.
2. Второй этап — принудительная сушка. Продолжительность — до 10 суток в летнее время и до 4 недель зимой. Дважды в день сжигают в печке по несколько небольших поленьев. Когда через 3-4 часа после завершения топки внутри дверцы не сформируется конденсат, этап будет считаться оконченным.

Глина — идеальный материал для выполнения печной кладки. Он на 100% экологичный, недорогой и может наноситься без наличия специальных знаний и навыков. Благодаря множеству положительных свойств глина применяется повсеместно и не утратит актуальности в будущем.