Глина для кладки печей

1. Что из себя представляет глина?
2. состав глины
3. Основные свойства глины
4. Глина для печной кладки
5. Как найти и подобрать глину?
6. Видео: Опытный печник делится секретами добычи качественной глины
7. очистка глины
8. замачивания глины
9. шамотная глина
10. Растворы нужны для печи?
11. Изготовление растворов с использованием глины
12. Глиняно-песчаный раствор
13. Видео: пример приготовления глиняной печного раствора

Качественная глина для кладки печей - одно из важнейших условий надежности и долговечности будущего отопительного сооружения, Глина может быть приобретена в специализированном магазине или добыта вручную. Но в любом случае необходимо не только уметь ее правильно подобрать, но и соответствующим образом подготовить к кладочных работ.

Глина для кладки печей

Существует немалое количество различных сортов глин, и далеко не каждый из них подойдет для кладки печи. Поэтому и стоит разобраться в том, из чего состоит это вещество, какими качествами она должна обладать, чтобы его можно было применить для строительных работ такого рода.

Что из себя представляет глина?

Казалось бы, смешные вопросы - каждому из нас это естественное ископаемое известно с детства. Тем не менее, далеко не все знают компонентный состав глины и ее специфические свойства, применяемые в строительной практике.

состав глины

Минеральные составляющие глины могут по своему процентному составу существенно различаться, но во всех ее типах обязательно присутствуют вещества из таких групп, как монтмориллонита и каолиниты или другие слоистые алюмосиликаты. Этот вид природного материала содержит в себе различные примеси в виде песчаных и карбонатных частиц, но основной ее состав - это оксид алюминия - до 39%, каолинит - около 47% и вода 14%.

Во многом состав глины зависит от способа и места ее образования. Так, выделяются остаточные и осадочные глины.

• Остаточные глины образуются при выветривании горных непластичных пород и превращение их в пластические каолины.
• Осадочные глины формируются в результате переноса выветриваемых природных продуктов и осадки их в определенном месте. Это могут быть глины, образовавшиеся на океаническом, морском или речном дне, а также на континентальной части. Морские породы делятся, в свою очередь, на прибрежные, лагунные и шельфовые.

Глина не является редким минеральным веществом, и достаточно широко распространена по планете. Найти ее можно практически повсеместно, поэтому глину никак нельзя назвать дорогим материалом.

Открытая карьерная добыча глины

Основные свойства глины

Глина представляет собой микрозернистое вещество, и независимо от места его образования, она отличается своими характеристиками от других природных ископаемых. Благодаря своим свойствам она может быть использована не только в строительстве, но и в других сферах жизнедеятельности человека.

• Глина быстро впитывает влагу и под ее влиянием разбухает, при этом приобретая водостойкость, то есть способность не пропускать воду.
• Вторым, не менее важным положительным качеством минерала является его пластичность, благодаря которой он может принимать любые формы.
• При высыхании глина приобретает высокую прочность. Благодаря этому качеству и водонепроницаемости, ее часто используют для устройства полов в подвалах или устройства «замков» вокруг, например, колодцев или фундамента дома.
• Кроме этого, очень важными качествами этого материала является высокая адгезия раствора и его газоплотность.

В зависимости от пропорций ингредиентов в составе глины, она может иметь различную степень жирности. А точнее сказать - она ​​бывает худой, нормальной жирности и очень жирной.

Глина для печной кладки

Проще всего, конечно, приобрести готовую глину в заводской упаковке, но это не всегда оправдано

Глину для печной кладки, уже в очищенном и измельченном виде можно приобрести в специализированном магазине, и использовать для приготовления раствора. При этом нужно учитывать, что для кладки всего сто кирпичей, имеющих стандартный размер 250 × 120 × 65 мм и уложенных плашмя или на «постель», потребуется 20 литров раствора, который помещается в двух ведрах.

Стандартный кирпич для кладки печи

На возведение же всей печи в зависимости от ее размера и модели, может потребоваться от 550 до 2500 штук кирпича, не считая кладки дымоходной трубы и устройства фундамента. Поэтому, подсчитав расходы на необходимое количество всех материалов, вполне можно задуматься о том, чтобы сэкономить хотя бы на глине и песке для раствора, тем более, что их можно найти буквально под ногами, выехав за город.

Если будет решено провести этот несложный процесс подготовки таких материалов самостоятельно, то непременно возникнут некоторые вопросы:

• Где можно накопать глину и найти песок, тем самым сэкономив достаточно значимую сумму?
• Как можно определить качество материала и его пригодность для печного раствора?
• Как правильно составить раствор, исходя из той жирности глины, которую удалось найти?
• Как подготовить составляющие для раствора?
• Как сделать правильный замес?
• Какие компоненты необходимы для раствора, кроме глины?

На эти вопросы вполне можно найти несложные ответы. И начать по порядку.

Как найти и подобрать глину?

Глину обычно несложно найти недалеко от любого загородного участка. Пласты этого полезного ископаемого залегают не очень глубоко, но каждый из них может иметь различный состав. Подобные слои хорошо можно рассмотреть на крутых берегах рек или моря, а также на карьерных разработках. Там можно заметить, что многочисленные пласты имеют различные оттенки и плотность.

Глиняные слоистые отвалы на берегу водоема

Следует отметить, что даже в одном месте каждый из слоев, в зависимости от состава, может иметь различную жирность, поэтому, подбирая нужный материал, рекомендуется взять пробы из нескольких слоев. При этом следует учитывать, что чем выше пласт залегает к поверхности, тем глина жирнее. Поэтому имеет смысл сразу же проводить проверку средних слоев, так как в них минерал должен иметь наиболее оптимальную жирность.

В нижних слоях обычно залегает худая глина, и если накопать ее, то раствор придется «зажирнять», добавляя в него очень жирную глину. Гораздо проще подкорректировать очень жирный состава - его можно довести до нормального состояния, добавив песок.

Нормальный раствор из глины

Растворы с использованием нормальной жирности глины имеют хорошую пластичность, так как в ней соблюден баланс составляющих веществ. При высыхании кладки, эти смеси практически не растрескиваются и не дают усадки. Ну и еще, что также очень важно - с ними намного проще работать.

Жирный раствор обязательно пойдет большими трещинами

Жирные растворы во влажном виде очень пластичны, и с ними тоже удобно работать, но при испарении из них влаги, они начинают растрескиваются и распадаются большими фрагментами. Поэтому такая глина не добавит кладке надежности и долговечности.

Худые составы не отличаются ни прочностью, долговечностью ни

Худые породы глины использовать для печных растворов не рекомендуется, они не пластичны и не дают кладке крепости.

Видео: Опытный печник делится секретами добычи качественной глины

Определение жирности глины опытным путем

Если глина добывается самостоятельно, то ее жирность можно определить сразу же на месте проведения раскопок. Для этого нужно взять в руку горсть минерала, немного смочить его водой и размять до однородного состояния. Органолептически, на ощупь можно почувствовать, насколько жирность глины высока. Если она становится липкой и пластичной, как пластилин, то это жирная порода. Худая же глина, смятая в комок и смоченная водой, будет все равно рассыпаться. Этот вариант материала придется «зажирнять».

Существует несколько более точных проверочных испытаний жирности этого материала, и ими нужно обязательно воспользоваться, чтобы отобрать оптимальный вариант глины.

первый способ

Необходимо взять около 0,5 кг глины, разбавляется 100 ÷ 130 мл. воды. Масса перемешивается до однородного состояния. Лучше эту процедуру проводить вручную, чтобы, как говорится, на ощупь почувствовать однородность состава, в завершение замеса не должен прилипать к рукам и иметь консистенцию пластилина.

Из полученной массы нужно скачать два шарика, имеют диаметр 40 ÷ 50 мм. Один из них остается целым, другой - мнется в лепешку. Эти опытные образцы оставляют сохнуть на два ÷ три дня при комнатной температуре.

Если после высыхания на подготовленных деталях появятся трещины - это говорит о том, что глина очень жирная, и в нее нужно при замесе раствора добавить немного больше песка, чем указано в рецептуре.

Если трещины незначительные, а шарик, брошенный на стол с высоты 800 ÷ 1000 мм, не раскололся на части, то глина имеет нормальную жирность, такой сорт отлично подходит для кладочного раствора.

второй способ

Для проверки глины вторым способом нужно 2 ÷ 2,5 кг глины, которую разминают с помощью радуги, добавляя воду. Довести массу до консистенции пластилина, и если она все равно продолжает прилипать к деревянной радуга, значит, глина слишком жирная. При замесе раствора в него добавляют больше песка, чем нужно согласно рецепту.

Глина, имеет нормальную жирность остается на радуга отдельными сгустками, но не прилипает к ней полностью.

третий способ

Этот способ проверить глину на жирность считается самым точным. Чтобы провести испытания, берется 0,5 кг глины, которую замешивают с водой до состояния густого теста. Далее, из полученной массы скатывается шарик диаметром в 40 ÷ 50 мм. Затем, шарик сжимается между двумя гладкими дощечками к появлению на глине трещин. В этом случае, жирность определяется толщиной лепешки и виду появились трещин.

• Если глина имеет низкую жирность или худая, то даже при небольшом сдавливании шарик рассыплется на части.
• Если глина слишком жирная, то при сжатии на половину первоначального диаметра, образуются узкие трещины.
• Если при сжатии шарика на ⅓ от его первоначального диаметра, на глине появятся трещины, то она имеет нормальную жирность, и хорошо подойдет для кладочных работ.

Несколько способов тестирования глиняных растворов

На данном рисунке можно увидеть способы проверки глины на жирность:

1 - определение пластичности минерала:

а) худая глина с малой пластичностью;

б) нормальная глина имеет среднюю пластичность;

в) жирная глина, высокая пластичность.

2 - определение пластичности с помощью способа «шарик»:

а) шарик с тощей глины сжимается 1/5 ÷ 1/4 диаметра;

б) шарик из глины нормальной жирности сжимается до ½ от его первоначального размера.

3 - определение жирности способом «жгутик»:

слева метод растяжения на разрыв -

а) худая;

б) нормальная;

в) жирная.

4 - Справа - способ сгибания вокруг осколки:

а) худая;

б) нормальная;

в) жирная.

В ходе проведения испытаний, можно сразу же корректировать которая образуется массу, добавляя в тощий раствор жирную глину, а в жирную смесь - песок. Если корректировка будет происходить на маленьких порциях, то пропорции стоит сразу же записывать, а потом, выбрав лучший вариант, использовать данные для замеса большого количества материала для кладочных работ.

очистка глины

Проведя экспериментальные мероприятия и оставив глиняные элементы сохнуть, можно переходить к очищению глины от гальки, корней растений и других вкраплений, которые будут мешать нормальной работе и снизят качества швов кладки.

Очистка глины может проходить двумя способами:

1. Измельчение и просеивание глины через металлическое сито, которое должно иметь ячейки размером не более 3 мм Сухая глина плохо измельчается, поэтому весь процесс займет достаточно много времени.

Протирание глины через металлическое сито

2. Если выбран другой способ очистки - «мокрый», то перед его проведением глину нужно замочить и дождаться пока она разбухнет и станет мягкой. Затем, полученный раствор протирается через сито с объемной металлической сеткой с отверстиями 3 мм, через которую удобно протирать глиняный раствор средней густоты.

замачивания глины

Прежде чем приступить к очистке «мокрым» способом, глину нужно замочить. Следует сразу отметить, что и очищенная сухим способом глина замачивается точно таким же образом перед замешиванием раствора.

Предварительное замачивание глины

Сухая очищенная или неочищенная глина засыпается в емкость. Обычно для этого используют старые ванны или делают деревянные короба, потом обивая их металлическими кровельными листами. Чтобы глина хорошо промокала, и ее легче было перемешивать, она укладывается слоями в 120 ÷ 150 мм, каждый из которых проливается водой и перемешивается. Верхний слой заливается водой так, чтобы она покрывала перемешанную глину.

Замоченную глину оставляют в таком виде набухать на период от 14 часов до суток. В течение этого времени ее можно периодически перемешивать с помощью лопаты, при необходимости добавляя воды.

Затем, вся масса перемешивается, в нее добавляется вода, и она снова остается на 14 ÷ 24 часа. По истечении этого срока состав еще раз перемешивается, и если он приготовлен с протертой глины, то может сразу применяться для приготовления раствора. Если же была замочена неочищенная глина, ее пропускают через сито в подготовленную для этого емкость.

шамотная глина

Для некоторых отделов печи, о которых будет сказано ниже, для кладки используют шамотный глина. Эту глину в готовом виде вряд ли удастся найти самостоятельно, так как она проводится по специальной технологии, которая состоит из нескольких этапов:

• Обычную замоченную глину, обогащенную различными добавками, формируют в брикеты и высушивают.
• Далее следует этап обжига - этот процесс проходит при температуре 1200 ÷ 1500С.
• Обожженные брикеты измельчают до состояния муки для получения шамотной глины, и к крупнозернистой фракции - для получения песка.

Благодаря тому, что шамотный материал подвергается высокотемпературному обжигу, он является огнеупорным и способным выдерживать температуры свыше 1800С.

Шамотный глину придется приобрести в магазине

Шамотная глина имеет в своем составе высокодисперсные гидроалюмосиликаты. В процессе изготовления этот материал, благодаря спекания и обжига приобретает следующие свойства:

• Гигроскопичность составляет в среднем не более 7,8% от всего объема глины.
• Содержание влажности - не выше 5%.
• Огнеупорность доходит до 1530 ÷ 1830С.
• Размер фракции от 0,005 ÷ 0,01 мм

Особые качества шамотной глины придают раствору на ее основе высокой пластичностью, а при высыхании она приобретает прочность камня.

Приготовление раствора из этого материала не вызовет трудностей, так как он в сухом состоянии является, по сути, обычной глиной, но уже измельченной и очищенной. Поэтому с такой глиной приятно работать, а процесс замешивания состоит из следующих этапов:

• Глиняный порошок засыпается в подготовленную емкость, например, 10-литровое ведро. Затем в глину заливается небольшое количество воды и хорошо вымешивается до однородного состояния. При необходимости в раствор можно добавить еще немного воды, а затем его следует оставить на 2,5 ÷ 3 суток для набухания.
• По истечении этого срока, в раствор еще добавляется вода, и он хорошо вымешивается, масса должна иметь консистенцию густой сметаны. При этом следует отметить, что, изготавливая этот раствор, не страшно перелить в него воды, так как это легко исправляется засыпанием в полученную массу небольшого количества сухой глины.

Кроме обычной шамотной глины, в специализированных магазинах можно найти готовые составы моментального приготовления, которые замешивают непосредственно перед произведением кладки. Используя такие строительные смеси, не придется ждать целых три дня, пока глина набухнет.

Растворы нужны для печи?

Далеко не все начинающие печники знают, что для кладки печи используются не один, а несколько растворов, так как различные отделы печи имеют различную температуру нагрева.

Для кладки отдельных участков печи нужны различные растворы

На добавленной схеме определены отдельные зоны печного сооружения, в которых может быть применен для кладки разный глиняный раствор.

1 - Фундамент печи устраивается на основе цементно-песчаного раствора, но вокруг него можно сделать гидроизоляционную прослойку, своеобразный «замок» шириной в 100 ÷ 150 мм из глины, которую нужно хорошо утрамбовать.

2 - на фундамент настилается гидроизоляция из писем рубероида.

3 - Два первых кирпичных ряда печи обычно кладутся на цементно-песчаный раствор. Иногда у него для большей пластичности добавляют немного извести.

4 - Далее, с листу асбеста или другого огнеупорного материала устраивается жароизоляция. Материал настилают на глиняный раствор.

5 - теплоаккумулирующая зона печи выкладывается на глиняно-песчаный раствор, способный выдержать температуру в 500 ÷ 600 градусов - именно так может быть нагрета данная зона.

6 - Топочная камера печи кладется из шамотного кирпича, и для ее кладки используют раствор из шамотной глины, так как температура в этой области отопительного сооружения может достигать 1 тыс. Градусов.

7 - Кладка утечки дымохода выполняется на глиняно-песчаный раствор. В этой области печь нагревается до 300 ÷ 400 градусов.

8 - распушка дымохода, находится под потолком комнаты, выкладывается на глиняно-песчаный раствор.

9 - Металлический короб, устроенный для пожарной безопасности вокруг трубы, может быть заполнен песком, керамзитом, вермикулитом или все тем же глиняно-песчаным раствором.

10 - Шейка дымовой трубы выкладывается на цементно-песчаный раствор с добавлением глины.

11 - Оголовок трубы, открытый воздействию атмосферных осадков, обычно выкладывается на цементно-песчаный раствор.

Если растворы будут изготавливаться самостоятельно, а использоваться в комплексе, то можно сэкономить на их приобретение в 12 ÷ 15%.

Изготовление растворов с использованием глины

Кроме того, что необходимо будет найти, накопать и очисти глину от примесей, следует знать, как правильно изготовить печные растворы.

Данная таблица есть материалы, которые используются для кладки печей и пропорции составления растворов.

Типы растворов Глиняный раствор Известковый раствор Цементный раствор Используемые материалы Расход ингредиентов в объемных частях Песок 4 2,5 3-4 шамотной глины 1 - - Обычная глина 1 - - Известь - 1 - Цемент М400 - 0,5 1

На цементно-песчаном и известковом растворе останавливаться не будем - они не входят в содержание этой публикации. Нас же интересуют только составы на основе глины.

Глиняно-песчаный раствор

Как уже понятно из приведенной выше схемы, «львиная доля» областей отопительного сооружения выкладывается на глиняно-песчаный раствор, поэтому его можно назвать основным в своде печи. Материалы, из которых состоит данная смесь, имеют достаточно доступную цену в специализированных магазинах, но могут быть получены и самостоятельно - в этом случае они обойдутся практически бесплатно.

Самый «ходовой» при кладке печи - глиняно-песчаный раствор

Несмотря на невысокую себестоимость, глиняно-песчаный раствор обладает удивительными свойствами, которые идеально подходят для возведения печей:

• Средняя плотность, что очень важно для расширения его при нагревании.
• Жаростойкость до 400 градусов.
• Максимальная газоплотность.
• Высокая огнестойкость.
• Глиняный раствор может использоваться повторно, если его не применяли для кладки топочной камеры.
• Смесь можно готовить с запасом, так как срок ее годности не ограничен. Если из раствора со временем испарится влага, его нужно всего лишь только разбавить водой и хорошо перемешать.
• Экологическая чистота материала, что важно для использования внутри жилых помещений.

К недостаткам глиняно-песчаного раствора можно отнести его гигроскопичность, что говорит о том, что его нельзя использовать для заливки фундамента и кладки верхней части дымоходной трубы, расположенной на улице.

Как уже говорилось выше, чтобы раствор был пластичен, служил долгое время, и с ним было комфортно работать, нужно правильно подобрать пропорции его составляющих, которые будут зависеть от жирности глины.

• Для того чтобы масса получилась однородной, без комков и вкраплений, набухшую после замачивания глину хорошо перемешивают с помощью строительного миксера, лопаты, или вытаптыванием.
• Перемешивая глиняный раствор, в него вводят просеянный песок, ранее определенных пропорциях, а также при необходимости добавляют воду.
• Готовность и пластичность раствора проверяется с помощью чистого металлического шпателя, по которому захвачена масса должна легко сползать.
• Также очень важно добиться того, чтобы смесь имела максимальную адгезию. Для проверки этого качества раствор слоем в 7 ÷ 8 мм, наносится на кирпич, на который сверху кладется и прижимается второй кирпич. При этом выдавливается избыток раствора, сразу снимается, а шов при этом должен составлять около 5 мм.

Кирпич оставляют сохнуть на 30 ÷ 40 минут, после этого можно будет проверить качество их сцепления. Для этого нужно взять полученную «конструкцию2 верхнего кирпич и поднять ее, то есть создать условия, чтобы нижний кирпич был на весу. Если нижний кирпич удержится на растворе, то адгезия материалов считается оптимальной, то есть раствор получился качественным и подходящим для кладки печи.

Проверка консистенции глиняного раствора

Правильность консистенции готового раствора можно проверить, проведя следующие манипуляции:

• В приготовленную массу раствора нужно опустить смоченный в воде лопатка или мастерок. Если раствор к нему прилипает, то смесь получилась очень жирной, и ее следует «затощить», добавив небольшое количество песка. После этого все составляющие снова перемешиваются, и снова проводится проверка. Так делают до тех пор, пока не будет достигнута нужная консистенция раствора.
• Если на поверхности готового раствора, приготовленного идеальной консистенции и постоявшего время без перемешивания, выступает вода, это означает, что используемая в нем глина имеет недостаточную жирность. В этом случае в раствор следует добавить небольшое количество глины, имеет высокую степень жирности, и снова хорошо перемешать смесь. В этом случае происходит изменение пропорций используемых в составе ингредиентов, то есть уменьшается количество песка, и раствор становится жирнее.
• Если в нормальный жирности раствор опускается шпатель, и на него совсем не прилипает смесь - это говорит о том, что в ней не хватает гибкости, а следовательно, массу нужно добавить еще какое-то количество жирной глины.

Видео: пример приготовления глиняной печного раствора

Глиняно-шамотный раствор

Как уже говорилось выше, шамотный материал обладает повышенной устойчивостью к высоким температурам, что доходит до 1800 градусов, поэтому растворы, изготовленные с его применением, используются для кладки топки, где происходит его постоянный контакт с открытым пламенем. В растворе, замешанном с использованием шамотного песка, основным компонентом все равно есть глина, поэтому срок его годности также ограничен. Даже полностью высохший раствор «оживет» с добавлением в него воды, и будет готов к применению.

Выполнение кладки из шамотного кирпича с применением соответствующего раствора

Для замешивания раствора, на который будут выкладываться стенки камеры сгорания, можно использовать следующие материалы:

• Это может быть шамотная глина, применяемая в чистом виде или с небольшим добавлением песка.
• Обычная белая или серая глина нормальной жирности.
• Слишком жирную обычную глину можно «затощить», добавив в нее шамотный или кварцевый песок в пропорциях 1: 1, или с помощью подбора паевых частей ингредиентов.
• Если для возведения выбранная модель отопительного сооружения, имеет умеренную тепловую нагрузку, так как, например, обычная варочная плита, «голландка» или русская печь, то для кладки топки вполне можно использовать обычный глиняно-песчаный раствор с небольшим добавлением шамотного песка.
• Для печи с повышенной тепловой нагрузкой раствор состоит из двух компонентов. В нем используется 70 ÷ 75% шамотного песка и 25 ÷ 30% обычной глины. Замешивается такая смесь так же, как и обычный глиняно-песчаный раствор:

- Обычную глину очищают и замачивают на 2,5 ÷ 3 суток.

- После этого смесь тщательно перемешивается.

- К перемешивают глину постепенно добавляется песок и смесь доводится до однородного состояния и нужной консистенции.

- При испарении с любого глиняного раствора влаги, его восстанавливают с помощью добавления воды.

При возведении печи полностью из огнеупорного шамотного кирпича, лучшим раствором для кладки будет смесь из шамотного песка и глины, или же полностью изготовлена ​​из шамотной глины.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что при «скромном» бюджет можно найти возможность экономить на ингредиентах раствора для возведения печи. Конечно же, проще будет пойти в магазин и приобрести все необходимое в готовом виде, но при желании воздержаться от лишних затрат, всегда можно найти такую ​​возможность.