Раствор
Растворы для кладки представляют собой правильно подобранную смесь из вяжущих материалов, мелкого песка и воды. Для печных работ применяют следующие растворы: глинопесчаный – для кладки из полнотелого кирпича, а также для футеровки топки огнеупорным кирпичом; известковый или известково-цементный – для кладки дымовых труб; известково-цементный – для кладки дымовых труб в пределах чердачного перекрытия; цементный – для кладки дымовых труб над кровлей.
Кладка на глиняном растворе прочна только в сухой атмосфере, причем швы из раствора не должны быть толще 5 мм. Более толстые швы быстро выкрашиваются и через них в печь начинает подсасываться воздух, что ухудшает работу печи, вызывая перерасход топлива. Опытные мастера-печники ведут кладку, формируя швы толщиной всего 3 мм. Получить такие тонкие швы удается только из хорошо перемешанного раствора, к тому же процеженного через сито.
Поэтому прежде всего следует оценить качество исходного материала. Важно знать, что слишком жирная глина и даже незначительное присутствие в ней камней повысит трудоемкость приготовления печного раствора. Слишком тощая глина серьезно ослабит крепость печного шва. Глина, неоднородно залегающая в почве или с примесями земли и посторонних фракций, будет создавать неизбежные проблемы при приготовлении качественного печного раствора.
Чрезмерно жирная глина на ощупь напоминает очень липкий пластилин. Отодрать свежесрезанный пласт такой глины от лопаты невозможно ни руками, ни ногой. Счищать ее можно только с помощью дополнительной маленькой лопатки или кельмы. Такая глина даст соотношение глины и песка от 1:4,5 до 1:6. Печной раствор по истечении сроков затвердевания будет очень крепким, но процесс приготовления качественного печного раствора будет на редкость трудоемким.
Вынутая из земли чрезмерно тощая глина по своим свойствам больше напоминает слипшийся пылеобразный песок. Липкость такого материала очень слабая. Однако если выбора нет, придется использовать и такую, только песок в раствор добавлять уже не надо.
Среднежирная глина дает (в преобладающем большинстве случаев) соотношение с песком 1:1,5 и 1:2, редко – до 1:3. В средней полосе такая глина наиболее распространена, и соотношение глины и песка 1:1,5 и 1:2 чаще всего используется при кладке бытовых печей общего пользования.
Приготовленный раствор должен быть однородным и пластичным. Песок для раствора берут мелкий. Крупинки песка не должны превышать 1,5 мм. Соотношение глины и песка подбирают в зависимости от жирности глины. Для проверки делают несколько порций раствора с различным содержанием песка (от 10 % до 200 %), тщательно перемешивая до состояния теста.
Песок предварительно просеивают через сито с ячейками 1,5 ? 1,5 мм. Он должен быть чистым, без примесей, зерна угловатые. Глину просеивать трудно, поэтому ее загружают в бочку или ящик и заливают водой, тщательно перемешивая. Комовую глину предварительно измельчают и на сутки заливают водой. Воду добавляют до получения густоты жидкой сметаны и раствор процеживают через сито с ячейками не более 3 ? 3 мм.
Песок добавляют небольшими порциями, тщательно перемешивают с глиной и в полученную смесь добавляют воду до тех пор, пока при перемешивании не получится раствор без комков, хорошо разминающийся пальцами и не прилипающий к рукам.
Способов проверки качества полученного раствора существует немало. Чаще всего применяют следующий. Из глиняного теста раскатывают руками жгутики диаметром 1–1,5 см, длиной 15–20 см. Эти жгутики проверяют на растягивание или сгибание в форме кольца вокруг круглой деревянной скалки ? 4–5 см (рис. 70). Жгутики из жирной глины вытягиваются плавно и постепенно утоньшаются, образуя в месте разрыва острые концы. Жгутики из нормальной глины вытягиваются плавно и обрываются, когда толщина в месте разрыва достигает 15–20 % начального диаметра. Жгутик из тощей глины мало растягивается или почти не растягивается и дает неровный разрыв.
Рис. 70.
1 – высокой пластичности; 2 – средней пластичности; 3 – малой пластичности
При сгибании вокруг скалки на жгутике из жирной глины не образуется трещин, из нормальной – возникают мелкие трещины, а из тощей – появляется много крупных трещин и разрывов.
Еще один способ предложил печной мастер С. Михайлов. Его метод тестирования печного раствора позволяет с абсолютной точностью подбирать пропорции глины и песка – при любой глине и при любом песке. Причем через полчаса результаты теста будут предельно ясными даже для самого неопытного печника.
С предварительным учетом жирности глины делают незначительный по объему глиняно-песчаный замес (например, 1:1,5) консистенции густой сметаны. С должной тщательностью перемятый раствор сбрасывают с руки на металлическую гладкую поверхность. Это может быть край оцинкованного, эмалированного ведра или емкости из-под краски, лопата, кельма, край замесочного корыта или просто жесть. Короче говоря – на любой ровный металл.
Толщина налипшей лепешки должна быть от 0,5 до 1 см. Диаметр налипшего пятна может колебаться от 3 до 20 см. Теперь его надо высушить (меньший высохнет, разумеется, быстрее). В жаркий солнечный день на открытом солнце или при наличии дополнительного подогрева 40–60 °C через 20–40 минут раствор высохнет полностью.
Результаты могут быть разными.
1. Раствор отскочил от металла и упал вниз (или не упал, но образовал хотя бы одну или две трещины и с металла снимается легко). Ясно, что усадка слишком большая, песка мало. Надо добавить разумную меру песка (например, 0,5), запомнить новую пропорцию и повторить эксперимент.
2. Раствор очень крепко прилип к металлу, никак не хочет отдираться, трещин на поверхности лепешки нет, а то, что с трудом удалось снять нераскрошившимся, имеет достаточную механическую прочность. В этом случае пропорции глины и песка подобраны технически правильно.
3. Высохший раствор не растрескался, но при попытке снять его с металлической поверхности крошился, как сухой хлеб, а то, что удалось снять нераскрошившимся, имеет весьма малую механическую прочность. В этом случае мало глины. Следует добавить разумную меру глины и повторять эксперимент до тех пор, пока результат не станет удовлетворительным.
Подобрав пропорции раствора, отмеряют нужные для работы объемные части материалов. Глину замачивают на 24–48 часов и процеживают, песок просеивают. Глину выкладывают в виде грядки рядом с песком и перемешивают, сильно ударяя лопатой до исчезновения комков. Еще лучше пользоваться мотыгой или тяпкой. С ее помощью глиняно-песчаный «пирог» перерубается тонкими слоями от начала до конца и наоборот. Движения мотыгой делаются почти точно такие же, как и при окучивании картофеля: наискось, сверху вниз и потом на себя. Операция повторяется 5–6 (или более) раз до тех пор, пока все крупные комья глины не окажутся удовлетворительно перерубленными.
Воды сначала можно добавить самое незначительное количество, ближе к концу перемешивания доведя до четверти объема глины. Последнюю порцию воды добавляют уже на рабочем месте.
Хорошо перемешанный раствор с нужным количеством песка и воды должен сползать с железной лопаты, но не растекаться по ней. На ощупь это скользкая масса с равномерным наполнением песком, без глиняных и песчаных сгустков. Готовый раствор положено процедить через сито, тогда комки не будут мешать во время кладки. Впрочем, практически никто через сито его не цедит, а просто руками выбирают все крупные частицы.
Из-за невысокой прочности глиняных растворов часто рекомендуется на ведро раствора добавлять 100–150 г поваренной соли или не более 3/4 л портландцемента. Соль предварительно растворяют в воде, а цемент затворяют водой до густоты сметаны и затем тщательно перемешивают с раствором. Не все печники согласны с такой методикой, однако для кладки уличных печей она подходит.
Состав глиняного раствора не должен особенно отличаться от состава кирпича. Поэтому в зависимости от вида кирпича подбирают и глину: обыкновенную, тугоплавкую или огнеупорную. При этом необходимо, чтобы раствор в процессе нагрева не терял своей прочности. Одно из правил печных работ гласит: чем меньше глины в печной кладке, тем выше качество этой кладки.
Кладку из огнеупорного кирпича ведут на растворе из огнеупорной глины, смешанной в пропорции 1:1 с мелкоизмельченным шамотом.
Количество раствора, идущего на печную кладку, достаточно велико – до 1/10 всего объема печи. В среднем считают, что без учета потерь на 100 штук кирпича нужно 2–2,3 ведра глины и 1,5–2 ведра песка.
