Виды и приготовление растворов для кладки печи из кирпича

Даже сегодня, строительство обычной кирпичной печи, привлекает много желающих. В культуре многих народов печное строительство было ремеслом, а раствор для кладки печей был секретом ремесленника. Сегодня печи строят по причинам экономичности (высокие цены на газ, бензин), удаленности местности (попросту нет газа), экологичности сырья, печи из кирпича часто ставят в банях.

До начала возведения, подумайте про кладочный материал. В составе всех растворов вяжущие компоненты, наполнитель, вода. Смеси для кладки печей имеют множество вариантов приготовления, но даже для одной печи, вам будет нужно минимум три смеси. Использовать цемент с песком не получится, печь испытывает огромные тепловые и физические нагрузки вдоль всей своей длинны. Кончено в строительных магазинах предлагают множество готовых смесей, но цена на них не малая, а на сотню кирпичей требуется около 3 ведер, раствор для кладки печей своими руками не сложно приготовить, поэтому рассмотрим способы, как сделать его.

Физические и механические свойства раствора для кладки печи из кирпича

Смеси должны обладать набором физико-механических свойств, таких как:

• Плотность;
• Пористость;
• Водопоглощение;
• Прочность;
• Пластичность
• Огнеупорность;
• Огнестойкость.

Плотность — это соотношение массы материала, к занимаемому им объему.

Пористостью определяется наличие пор, которые в свою очередь влияют на огнеупорность, огнестойкость, морозостойкость.

Водопоглощение- возможность впитывать, при этом долгое время удерживать влагу. Вещества с большим показателем водопоглощения, имеют меньшую прочность, но повышенную массу.

Прочность характеризует способность материала сопротивляется физическим нагрузкам: давлению, сжатию, растяжению, изгибам. Все материалы, используемые для возведения печи, испытывают множество нагрузок, включая схватившуюся смесь.

Под пластичностью подразумевают его возможность менять свою форму без разрушения. Это особенно важно чтобы сделать раствор.

Огнестойкость — это степень воспламенения от открытого огня. По степени воспламенения все материалы могут быть негорючими, трудногорючими и сгораемыми. Негорючие материалы не загораются под действием огня, но могут изменять форму. Трудногорючие могут тлеть, но только когда есть источник огня. Сгораемые легко воспламеняются, к ним относят дерево, некоторые пластмассы и.т.д.

Огнеупорность. Под огнеупорность понимают способность материала сохранять физические свойства под действием высоких температур, в течении продолжительного времени. Огнеупорные материалы, как шамот, могут выдерживать постоянное действие высоких температур (до 1600 градусов Цельсия).

Обычные строительные растворы не подходят для строительства печи, они не удовлетворяют всем требованиям, для печей нужен другой состав раствора.

В чем особенность печи

Кирпичная печь состоит из нескольких частей, испытывающих разные нагрузки.

1. Фундамент. Делая фундамент под дом, желательно подумать про фундамент под печь. Он делается из того же раствора, что фундамент дома. Фундамент печи должен заливаться отдельно от того, что под домом, так как усадочные процессы в сооружении и здании будут разные.
2. В качестве гидроизоляции можно использовать все классические или новые строительные материалы, применяемые для этого.
3. Фундамент печи, как и фундамент дома, важнейшая часть при строительстве. От качества его заливки будет зависеть устойчивость сооружения. Если фундамент будет заложен неправильно, то трещины могут пойти по всему корпусу печи. Фундамент печи не нагревается сильно, а поэтому при его возведении, целесообразно применять цементно-известковый. В качестве основного материала- красный кирпич. Пустотелый или силикатный использовать нельзя.
4. Печь ставят на теплоизоляционный материал, что бы она не отдавала тепло в фундамент. В качестве изоляции используют листы асбеста, а сверху него лист железа. Иногда асбест заменяют фанерой. Лучше всего удержит тепло чугунный лист, но он дорогой.
5. Эта часть печи принимает нагрузку 500-700 градусов. Эта часть должна выдерживать действие газов с конденсатом, для нее подойдет обычный красный кирпич М150 и обычная смесь из глины. Замазывать швы, при кладке, не нужно.
6. Основная огнеупорная часть печи. Температура может достигать 1000 градусов Цельсия. Смесь для печи должен содержать жаростойкий шамот. В качестве основного материала- шамотный кирпич.
7. На этом участке температура падает. По испытываемым нагрузкам, она схожа с 5 частью, материалы использовать те же.
8. Распушка не подвергается высоким тепловым нагрузкам, но она является устойчивой частью печной трубы, подвергается более сильным физическим нагрузкам. В качестве смеси можно использовать известь.
9. В этой части часто устанавливают специальный контейнер, наполненные теплоизоляционным материалом. Он нужный для предотвращения нагревания перекрытий или стропил.
10. Для трубы на крыше подойдет обычный красный кирпич с прочной цементно-песчаной смесью. Эта часть должна выдерживать нагрузки окружающей среды.
11. Так же, как и в 10 пункте.

Благодаря этой схеме, раствор для кладки кирпича обойдется в несколько раз дешевле.

Как приготовить раствор для кладки

Приготовить раствор для кладки печи можно с использованием компонентов:

• Глина;
• Известь;
• Цемент;
• Шамот.

Глиняные используются чаще всего. Это объясняется большими залежами глины, как следствие, низкой ценой. При этом, глина обладает хорошими огнеупорными свойствами. Растворы из глины используют для кладки и для замазки.

Растворы из глины разделяют по жирности, в зависимости от содержания в них песка. Жирность влияет на пластичность, усадку, прочность глины. Разделяют раствор из глины, по свойствам глины:

• Жирный (обладают повышенной пластичностью, но дают трещины после высыхания, в составе приблизительно 3 % песка);
• Нормальный (используются для печной кладки, имеют средние характеристики между жирным и тощим, в составе приблизительно 15 % песка);
• Тощий (растворы не пластичны, крошатся после высыхания, не подходят для кладки печки, в составе приблизительно 30 % песка).

Чтобы приготовить раствор для кладки печи из кирпичей вам нужна глина, вода, песок.

Воду используют чистую, без осадка ила. Наличие в воде большего количества минералов, приведет к проявлениям белых пятен, даже через штукатурку.

Какой песок?

При приготовлении раствора для кладки печей используют песок без ила или других примесей. Для разделения разных фракций песка используют сито с диаметром отверстий 1 мм.

Для печей больше подходит песок с горных пород, а не речной или барханный. Песок из реки не подходит, поскольку песчинка закругляются под действием воды, он плохо сцепляется с вяжущим. Пустынные или барханные пески очень мелкие.

Глиняный раствор для кладки печей

Чтобы приготовить глиняный раствор, есть несколько вариантов:

За день до работы, нужно разбавить глину водой. В полученную смесь добавляем песок. Он должен приобрести однородную консистенцию, если выступает вода, то добавляем ещё песка. Его применяют при кладке несущей части. Из глины делают огнеупорный раствор, она выдерживает температуру до 1100 градусов Цельсия. Смесь схватывается под действием высоких температур, но при намокании, вновь приобретает пластичный вид, благодаря чему, печь можно разобрать. Но из-за этого свойства, его нельзя использовать для фундамента или трубы на крыше!

Глиняно-шамотный

Этот раствор можно использовать в топках печи, где температура достигает 1300 градусов, он дешевле цементно-шамотного, но не удерживает конденсат. Шамотный песок смешивают с глиной в одинаковом соотношении, после добавляют воду, перемешивают до образования однородной массы.

Глиняный раствор для печи используют сухим. Кладут кирпич на тонкий шов, так как широкий шов сильно обсыхает и в печь попадает лишний воздух, увеличивая расход горючего. Тонкий шов можно положить только из качественного раствора, с просеянными компонентами.

Для лучшего понимания советуем посмотреть видео по приготовлению раствора для кладки печи:

Известковый раствор

Его используют для фундаментной кладки или для дымоходной трубы. Известковый раствор выдерживает температуру до 500 градусов. Огнеупорность такой смеси не высока, но он обладает хорошей прочностью, стойкостью к атмосферным осадкам. Состав: 1 часть извести, 3 части песка.

Известково-цементный.

Для придания известковому раствору дополнительно прочности, в него добавляют цемент. Для такого раствора берут 1 часть цемента и 2 части извести, смешивают с 3 частями песка, с чистой водой. Его используют только для фундамента, из-за добавления цемента, огнеупорность раствора снижается.

Цементный раствор

Лучше подходит для возведения дымоходной трубы, так как обладает лучшими показателями прочности, износостойкости. Готовят путем смешивания цемента, песка с добавлением воды. Смесь для кладки печей из цементного раствора не пропускает дым и воздух через швы, благодаря чему обеспечивается хорошая тяга дымохода.  

Способы проверки глины

Как правильно приготовить смесь и проверить качество глины.

• Первый способ. ½ кг. глины смешивают с водой, пока она не начнет липнуть к рукам. Из полученной смеси делают шарики для проб, их раскатывают в блин. Дают высохнуть в течение 3 дней. Шарик лопается, если глина жирная. Когда шарик не дает трещин, выдерживая падение с 1 метра, то глина пригодна для печной кладки. Если в глине большее содержание песка, то она не даст трещин, но не обладает прочностью. Лучше сделать несколько образцов для испытания.
• Второй способ. Жидкость мешают с 3 кг глины, размешивают деревянной ложкой (веслом). Жирная глина будет приставать к дереву, в нее добавляют песок. На нормальную глину будут прилипать некоторые куски. Если на ложке не остается глины, то в ней добавляют жирную глину.
• Третий способ. Из глины делают шарики радиусом до 25 мм. Шарики помещают между двумя деревянными дощечками и сжимают, пока на шариках не появятся трещины. Шарики из нормальной глины дает трещины на 1/3 своего диаметра. Тощая глина рассыпается сразу, а жирная дает трещины после сжатия наполовину.
• Четвертый способ. Его используют чаще всего. Из глины делают жгуты, толщиной в 1 см. и придают форму овала или круга. Жирная глина долго тянется, на разрывах оставляет острые концы. Тощая глина плохо тянется сразу, давая трещины.

Где взять глину и песок

Почти на любой окрестности можно найти все компоненты (кроме цемента с шамотом) для приготовления раствора для кладки печи. Купить глину можно у местных жителей, по не большой цене, но скорее всего она будет загрязнена органическими примесями. Поиски глины не должны составить большего труда. Нужно только выбрать качественную глину, так как даже в одном пласте, она может отличатся.

Набор основных качеств глины определяется ее жирностью. В природе встречается глина с разным соотношение песка с другими примесями. Цвет глины не влияет на ее качества. Он зависит от содержания металлов в составе.

На рисунке изображен разрез породы

Верхний слой загрязнен органическими веществами, он не пригоден для кладки печи, второй (желтый)- это тощий суглинок. В нем содержится очень много песка. Оранжевым цветом выделена нормальная и жирная глина. Чем глубже слой, тем жирнее глина. Помимо этого, нижние слои загрязнены дождевыми осадками и такую глину придется мешать с песком.

Нормальная глина находится на глубине 5-ти метров от вершины обрыва. Способы определения ее качества были описаны выше.

В таких месторождениях обычно есть песок. Чаще встречается белый кварцевый, который подходит для кладки печи из кирпича. Его можно просеять через сито, и он пригоден к работе.

Какой использовать раствор для штукатурки печи

Для оштукатуривания кирпичной печи используют туже смесь, содержащий глину и песок, добавляя в него известь или цемент. Обмазка делается спустя месяц, после того как кладка даст свою усадку. Пропорции раствора в такой смеси будет не постоянно одинаковыми. При оштукатуривании жирной глиной, на 1 часть нужно добавить 4 части кварцевого песка. Для увеличения прочности, в него добавляют асбест, каменную соль или стекловолокно.

Кирпичную кладку очищают от грязи, выступающих частей. Для лучшего сцепления раствора, расчищают швы в кладке. Печь грунтуют, набивают сверху металлическую или стекловолоконную сетку, для удержания раствора. До оштукатуривания, печь тщательно прогревают и дают ей остыть.

Сделанный раствор наносят в несколько слоев. Первый слой должен быть сметанообразной консистенции. Свой второй слой наносят сверху, после схватывания первого. Выравнивать можно уже третьим слоем. После высыхания третьего слоя, поверхность затирают. Затирку делают пенопластовой или деревянной теркой. Процесс похож на обычные штукатурные работы, но требования к штукатурной смеси, повышенные.  Это связанно с тепловыми нагрузками на штукатурку. Крайне важно, чтобы смесь была эластична. Помимо этого, штукатурка должна иметь высокую теплопроводимость, чтобы не ухудшать работу печи.

Пример соотношения компонентов для штукатурки.

Для оштукатуривания печи, часто используют рецепт из 2 частей песка, мешают с 1 частью глины и 1 частью цемента. Мешают, доведя до сметанообразной консистенции, после добавляют асбест. Гипс добавляют для ускорения схватывания. Штукатурный раствор на основании гипса может схватится за 5 минут.

Печь уже много веков служит человечеству. Со временем, число растворов для кладки печи только увеличивался, но все равно основой остаются те же компоненты, что и 100 лет назад.