Кладка печей своими руками - Шепелев Александр Михайлович. Страница 4
Растворы
От качества раствора зависит прочность печной кладки. Раствор — это смесь вяжущих веществ, заполнителя и воды. Его назначение — связывать воедино отдельные камни, кирпичи, блоки. Указываются растворы численным соотношением вяжущих веществ и заполнителей. Например, 1: 1 означает, что на одну объемную часть вяжущего вещества необходимо взять одну объемную часть заполнителя, 1:3 — на одну часть вяжущего вещества требуется три части заполнителя. Кроме простых составляют сложные растворы в соотношении двух вяжущих частей и одной части заполнителя. Сложные растворы могут быть цементно-известковыми, цементно-глиняными, известково-глиняными. Не всегда части берут целыми единицами, иногда приходится брать десятыми долями. Например, в некоторые глины или известь добавляют не одну часть заполнителя, а 0,25 или 0,5 и т. д., то же относится и к сложным растворам, где какое-то вяжущее берется не целыми единицами.
Необходимо помнить, что тощие растворы не обладают нужной пластичностью и крепостью, жирные — пластичны, но при высыхании образуют трещины, поэтому самые распространенные — средней пластичности, или нормальные, в которых в норме вяжущее и заполнитель, они прочны, не трескаются при высыхании и дают минимальную усадку. Следовательно, растворы нужно тщательно подбирать, то есть брать в норме вяжущее вещество и заполнитель. Воду во всех случаях берут в зависимости от требования к густоте раствора. Приготовленные растворы следует хранить закрытыми во избежание их загрязнения.
Известковые, цементные и сложные растворы наносят только инструментом.
Глиняный раствор
Раствор приготовляют таким, чтобы он имел хорошую пластичность и прочность. Обычно берут одну часть глины и столько же песка или в соотношении 1:2. Гораздо лучше, когда глину проверяют. Количество воды равняется примерно 1/4 объема глины.
Нормальные по жирности и пластичности растворы обладают достаточно хорошей прочностью. Высыхая, они не трескаются, не дают большой усадки и мало выкрашиваются из швов.
Кирпич-сырец — лучший материал для приготовления раствора. В нем тщательно подобран состав глины и песка. Такие глины только требуют размачивания водой и тщательного разминания комков. Воды берут столько, чтобы получить раствор нужной густоты или до рабочего состояния.
Любую глину перед приготовлением раствора следует проверить. Например, берут пять одинаковых порций глины (по 0,5 или 1 л). В нее добавляют воду в таком количестве, чтобы получилось крутое глиняное тесто. Первую порцию оставляют в чистом виде, во вторую добавляют 10 % песка, в третью — 25, в четвертую — 75 и в пятую — 100 %.
Если испытываемая глина жирная, то количество песка берут для второй порции 50 %, для третьей — 100, для четвертой — 150 и для пятой — 200 %.
Каждую порцию в отдельности хорошо перемешивают с добавлением воды до тех пор, пока раствор не станет совершенно однородным и влага не распределится равномерно по всей массе. После этого в приготовленные порции глины добавляют песок и воду, еще раз тщательно перемешивают, получая крутое тесто. Приготовив порцию раствора, приступают к их испытанию. Можно воспользоваться разными способами.
При более упрощенном способе из приготовленных образцов изготовляют по два-три шарика диаметром 4–5 см и две-три лепешки из таких же шариков толщиной 2–3 см. Их сушат в помещении без сквозных ветров. Раствор считается годным, если высохшие шарики и лепешки не растрескиваются, а шарик при падении с высоты 0,75-1 м не рассыпается на полу. Если раствор «тощий», то шарик при падении рассыпается, если «жирный» — лепешки и шарик растрескиваются по краям.
Улучшенный способ имеет два варианта проверки. Суть их в следующем. Из приготовленной порции скатывают шарики диаметром 4–5 см и, поместив их между двумя строгаными дощечками, надавливают на них до тех пор, пока на шарике не образуются трещины. В зависимости от величины сплющивания и характера трещин судят о качестве или пластичности глиняного раствора.
Шарик из «тощей» глины (суглинка) при незначительном нажиме на него рассыпается на куски, а из глины малой пластичности при сжатии на 1/5—1/4 его диаметра образуются большие трещины. Если сжать шарик из глины средней пластичности, на нем образуются трещины такой же формы, но только на 1/3 его диаметра. В высокопластичных глиняных растворах при сжатии образуются тонкие трещины шарика на 1/2 его диаметра.
Для изготовления кирпича или приготовления глиняного раствора наиболее пригоден раствор средней пластичности, тощие и жирные — непригодны. В первый надо добавить жирную глину, во второй — песок.
Рис. 1. Проверка на растяжение жгутиков из глиняного раствора:
а — тощего; б — нормального; в — жирного
Рис. 2. Проверка на сгибание жгутиков из глиняного раствора:
а — тощего; б — нормального; в — жирного
Проверка вторым вариантом заключается в том, что из этой же массы, из которой были изготовлены шарики, раскатывают руками жгутики (колбаски) одинаковой толщины (1–1,5 см) и длиной 15–20 см. Полученные жгутики растягивают и сгибают в виде кольца вокруг круглой палки или скалочки диаметром 4–5 см (рис. 1, 2).
Жгутик из тощей глины почти не растягивается и дает неровный разрыв, а при сгибании вокруг скалки образует много трещин и разрывов. Жгутик из глины средней пластичности (кирпичные глины) растягивается плавно и обрывается, когда толщина в месте разрыва достигает 15–20 % его диаметра, а при сгибании в местах сгиба образуются мелкие трещины.
Жгутик из пластичной и высокопластичной глины плавно вытягивается и постепенно утоняется, образуя на месте разрыва острый конец, а при сгибании не дает трещин.
Таким образом, дву-, трехкратное повторное испытание способом раздавливания шарика, растягивания и сгибания жгутика дает возможность выбрать глину средней пластичности, пригодную для изготовления кирпича-сырца и глиняного раствора, применяемых для кладки печей. Такой раствор хорошо выдерживает нагревание до 800-1000 °C, не теряет при этом прочности и не выделяет вредных испарений. От нагревания и остывания раствор изменяет свой объем одинаково с кирпичом и не расстраивает кладку, сохраняя ее без растрескивания.
Определив соответствующий состав глиняного раствора, приступают к его приготовлению.
Напоминаем, что количество раствора, идущего на печную кладку, довольно велико — от 1/13 до 1/10 объема печи, считая по наружному размеру. В среднем считают, что на 100 штук кирпича нужно глины от 2 до 2,3 ведра, песка — от 1,5 до 2 ведер.
Необходимо знать, что чем ровнее кирпич, чем через более частое сито процежен глиняный раствор и чем тоньше швы, тем меньше пойдет раствора для выполнения работы.
В дальнейшем для каждой печи будет указано нужное количество глины и песка для приготовления раствора. Эти данные даются условно, так как все зависит от качества материалов и техники кладки.
Печная кладка должна иметь тонкие швы. Чтобы получить тонкие швы, материалы в отдельности просеивают или раствор процеживают через сито. При процеживании раствор еще раз дополнительно перемешивают, чтобы в нем не осталось сгустков и он стал совершенно однородным.
Для просеивания песка и сухих вяжущих веществ (гипс или цемент) применяют сита с ячейками от 1х1 до 1,5x1,5 мм, а для просеивания глины или процеживания раствора — с ячейками не реже 3х3 мм.
Приготовление раствора из просеянных материалов. Просеивают песок через сито. Глину кладут в крепкую посуду, чаще всего бочку или ящик, заливают ее водой, разминают крупные куски, хорошо перемешивают и оставляют на одни-двое суток. Следует учесть, что чем глина больше находится в воде, тем ее частицы лучше размокают и она становится пластичнее. Замоченную глину еще раз перемешивают (лучше ее перемешивать неоднократно) и процеживают через сито в другую посуду, получая сметанообразную массу. Приготовив нужное количество глины, приступают к приготовлению раствора, отмеривая при этом глину и песок нужными частями. Сперва рекомендуется насыпать в ящик слой песка, затем налить глину, засыпать ее вторым слоем песка и тщательно перемешать. Для полной однородности раствор процеживают через сито.