Александр Шепелев - Кладка печей своими руками
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.
Хорошо перемешанным раствор считается тогда, когда при растирании его между пальцами ощущается шероховатый слой песчинок, а не скользкая пленка с отдельными песчинками в ней. Нормально приготовленный раствор похож на густую сметану, он легко сползает со стальной лопаты и не растекается на ней. На таком растворе и выполняют печную кладку.
Приготовление раствора из непросеянных материалов. Замачивают глину за одни-двое суток, разминают комки. Затем на деревянный щит-боек (на земле хуже) насыпают грядкой отмеренное количество просеянного песка. По длине этой грядки делают канавку и заполняют ее нужным количеством глины. Собирают с краев грядки песок, засыпают им глину и все перелопачивают стальной лопатой (лучше работу выполнять вдвоем). Если масса густая, то в нее добавляют немного воды. В процессе перемешивания стараются разбивать отдельные комки, доводя раствор до полной однородности. Затем его сгребают в узкую длинную грядку шириной 300–350 мм и высотой 200–250 мм и приступают к так называемой «рубке» раствора деревянным веслом или лопатой, нанося удары поперек грядки. Ударяют лопатой так, чтобы она достигала деревянного настила и каждый удар приходился рядом с другим, как бы отрезая ломти раствора. Этот процесс повторяют многократно до полного смешивания глины с песком и одновременного разминания всех сгустков глины. Попутно удаляют камешки и другие примеси. После этого кучу снова перелопачивают, сгребают и снова мнут, повторяя эту операцию три-четыре раза.
Когда все комки будут разбиты и раствор станет однородным, в него добавляют воду до густоты теста и еще раз перемешивают. Окончательно добавляют воду до нужной густоты перед началом кладки на рабочем месте.
В приготовленном таким образом растворе всегда остаются различные комки, крупные песчинки, мелкие камешки, которые приходится удалять в процессе работы. Швы на таком растворе могут быть толщиной около 10 мм. Не исключается возможность травмирования рук. Поэтому его лучше пропустить через сито с ячейками не реже 3х3 мм.
Глиняные растворы имеют низкую марку: в сухом состоянии — от 4 до 8 кгс/см2, во влажном — до 2 кгс/см2.
Чтобы повысить прочность раствора, а следовательно, печной кладки, на одно ведро глиняного раствора можно добавить от 100 до 250 г поваренной соли или не более 3/4 литра портландцемента. От большого количества цемента возможно образование трещин в швах кладки. Цемент не только увеличивает прочность раствора, но и придает ему повышенную пластичность и удобство в работе.
